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作者：小欣博士

炎癥與局部酸中毒有關(guān)，然而，由于質(zhì)子敏感受體的多樣性和廣泛表達，將其生理和病理作用歸因于質(zhì)子敏感受體尚具有挑戰(zhàn)性。

基于此，2024年4月30日英國劍橋大學(xué)藥理學(xué)系 Ewan St. John Smith研究團隊在bioRxiv雜志發(fā)表了“Activation of the proton-sensing GPCR, GPR65 on fibroblast-like synoviocytes contributes to inflammatory joint pain”揭示了成纖維細(xì)胞樣滑膜細(xì)胞上的質(zhì)子感應(yīng)GPCR，GPR65的激活有助于炎癥性關(guān)節(jié)疼痛。

合成激動劑BTB09089（BTB）再現(xiàn)了許多質(zhì)子誘導(dǎo)的信號傳遞事件，并顯示了對GPR65的選擇性。BTB表明GPR65激活成纖維細(xì)胞樣滑膜細(xì)胞(是重要的非免疫細(xì)胞，主要位于滑膜的內(nèi)層，F(xiàn)LS)，導(dǎo)致能夠招募免疫細(xì)胞和敏感感覺神經(jīng)元的促炎介質(zhì)的分泌。關(guān)節(jié)內(nèi)注射BTB導(dǎo)致小鼠膝關(guān)節(jié)內(nèi)GPR65依賴的膝關(guān)節(jié)神經(jīng)支配神經(jīng)元敏感和傷害行為。GPR65刺激人類FLS也觸發(fā)了炎癥介質(zhì)的釋放，而來自人類骨關(guān)節(jié)炎患者的滑膜液樣本也可以激活GPR65。這些結(jié)果表明，GPR65在介導(dǎo)小鼠和人類炎癥性關(guān)節(jié)疼痛的細(xì)胞間相互作用中的重要作用。

圖一 BTB再現(xiàn)了與GPR65中質(zhì)子相似的細(xì)胞內(nèi)信號特征

GPCRs協(xié)調(diào)多效性細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)，功能選擇性(也稱為偏倚信號)提供了進一步的復(fù)雜性:不同的激動劑通過同一受體驅(qū)動不同反應(yīng)的能力。作者在統(tǒng)一的細(xì)胞背景下檢測了每種激動劑引起信號反應(yīng)的能力，將小鼠GPR65作為唯一已知的質(zhì)子敏感受體表達出來。增加質(zhì)子濃度導(dǎo)致cAMP積累，直到pH <為6.4，然后產(chǎn)量下降。與質(zhì)子一樣，BTB也引起mGPR65-CHO細(xì)胞中cAMP積累的濃度依賴性增加。在暴露于質(zhì)子或BTB 15分鐘后，在GPR65-RLuc8和β-arrestin 1-YFP之間檢測到BRET增加。在精神藥物治療后未觀察到BRET的變化，只有質(zhì)子和BTB才能引起招募。激活后，許多GPCR被內(nèi)化。為了評估激動劑誘導(dǎo)的GPR65內(nèi)化，進行了BRET測定，以量化mGPR65-RLuc8與駐留在質(zhì)膜中的熒光融合蛋白(RIT-venus)的接近程度。質(zhì)子刺激后，mGPR65-RLuc8和RIT-venus之間的BRET呈濃度依賴性降低。BTB可能是模擬質(zhì)子誘導(dǎo)信號傳導(dǎo)的有用工具。考慮到每種激動劑的測試濃度范圍存在差異，對信號偏倚進行全面評估是不合適的，利用cAMP積累實驗證實BTB對其他PS-GPCR的選擇性。BTB僅在表達mGPR65的細(xì)胞中協(xié)調(diào)應(yīng)答，因此代表了通過GPR65刺激類似的細(xì)胞內(nèi)信號級聯(lián)的選擇性工具。

圖二 關(guān)節(jié)內(nèi)注射BTB會引起小鼠的炎癥和疼痛樣行為

作者研究了GPR65對炎癥性關(guān)節(jié)疼痛的作用。關(guān)節(jié)內(nèi)注射BTB可選擇性地激活關(guān)節(jié)環(huán)境中的GPR65，模擬人類關(guān)節(jié)炎常見的滑膜液酸度增加。考慮到雌性的關(guān)節(jié)炎發(fā)病率較高，最初的研究僅限于雌性小鼠。小鼠接受單側(cè)關(guān)節(jié)內(nèi)注射100μM BTB或DMSO，并進行為期7天的研究。注射BTB后24小時出現(xiàn)炎癥高峰實驗期間腫脹消退。關(guān)節(jié)內(nèi)注射DMSO后，膝關(guān)節(jié)寬度無變化。與膝關(guān)節(jié)炎癥相一致，疼痛樣行為的增加也依賴于注射的物質(zhì)，包括注射BTB的膝關(guān)節(jié)的機械過敏性增加，對側(cè)關(guān)節(jié)的機械敏感性不受影響。小鼠的挖掘行為也受到BTB注射的負(fù)面影響，出現(xiàn)挖掘潛伏期增加和挖掘時間減少。在小鼠膝關(guān)節(jié)中注射BTB后觀察到的腫脹和疼痛樣行為表明，GPR65的激活足以引起炎癥性疼痛。

圖三 GPR65 KO小鼠在關(guān)節(jié)內(nèi)注射BTB后不會發(fā)生關(guān)節(jié)炎癥或疼痛

關(guān)節(jié)內(nèi)BTB膝關(guān)節(jié)注射導(dǎo)致WT小鼠腫脹，但KO小鼠未誘發(fā)炎癥反應(yīng)。根據(jù)性別，在注射BTB后，WT小鼠的炎癥程度存在差異，雌性小鼠經(jīng)歷了更大的炎癥。兩種基因型均未顯示對側(cè)關(guān)節(jié)的機械敏感性發(fā)生任何變化。KO小鼠使用BTB后的挖掘行為也未受影響。然而，注射野生型小鼠24小時后出現(xiàn)挖掘缺陷。盡管雌性和雄性注射BTB后的炎癥反應(yīng)不同，都沒有發(fā)現(xiàn)性別影響。這里的數(shù)據(jù)表明GPR65介導(dǎo)BTB給藥的感覺神經(jīng)元過度興奮、關(guān)節(jié)炎癥和疼痛樣行為，并強調(diào)了GPR65拮抗劑在治療炎癥條件下的潛力。

總結(jié)

總之，本文所描述的工作已經(jīng)表明，PS-GPCR GRP65是炎癥性疼痛的調(diào)節(jié)因子。研究結(jié)果表明，GPR65通過FLS細(xì)胞協(xié)調(diào)炎癥性關(guān)節(jié)疼痛，F(xiàn)LS細(xì)胞釋放炎癥介質(zhì)以響應(yīng)GPR65激動劑BTB。這些結(jié)果引發(fā)了關(guān)于gpr65驅(qū)動的炎癥和痛覺的進一步問題，以便更好地評估該受體作為開發(fā)新型抗炎和鎮(zhèn)痛藥物的潛在靶點。此外，這里的工作強調(diào)了在進一步研究更廣泛的PS-GPCR家族在生理和疾病中的重要性和潛在價值。

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