《Neuroscience Letters》：Alcohol-induced neuropathy associated downregulation of Kv7 channels in primary nociceptors
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酒精性周围神经病变（AIN）中Kv7通道功能异常及其分子机制研究。通过建立大鼠模型，发现慢性酒精暴露导致DRG神经元KCNQ2/5亚基mRNA表达下调及M电流密度降低，进而引起神经元兴奋性增加和痛觉过敏，证实Kv7通道在AIN病理过程中的关键作用。
Feyza Alyu Altinok|Ilhem Dallali|Ahmed Hasan|Abderaouf Boubekka|Elif Kaya Tilki|Yusuf Ozturk
安纳托利亚大学药学院药理学系，埃斯基谢希尔，土耳其
摘要
长期饮酒是周围神经病变的已知风险因素，常表现为热痛觉过敏和机械性痛觉异常。尽管已知背根神经节（DRG）神经元在酒精引起的神经病变（AIN）中起作用，但其分子机制——尤其是Kv7-KCNQ钾通道的作用仍不完全清楚。本研究旨在评估长期饮酒对DRG神经元中Kv7通道功能和基因表达的影响，重点关注KCNQ2和KCNQ5亚单位。通过每天两次口服35%乙醇（10克/千克），持续10周，建立了AIN的大鼠模型。使用电子von Frey和Hargreaves测试评估疼痛敏感度。采用定量实时PCR技术检测KCNQ2和KCNQ5通道的mRNA表达。通过全细胞电压钳和电流钳记录分别评估M-电流（IM）密度和神经元兴奋性。长期饮酒显著降低了机械性和热性阈值，证实了神经性疼痛的发生。我们观察到KCNQ2和KCNQ5亚单位的mRNA表达显著下调，同时DRG神经元内的M-电流密度也降低。这些变化与神经元兴奋性增加和疼痛敏感度升高有关。这些发现表明，AIN的特点是KCNQ2和KCNQ5通道的表达和功能显著下调，导致神经元兴奋性增加以及热痛觉过敏和机械性痛觉异常的发生。KCNQ/M通道在AIN大鼠中的活性抑制表明Kv7通道是AIN治疗的有希望的分子靶点。
引言
长期饮酒是导致周围神经病变的主要风险因素，该病以机械性痛觉异常和热痛觉过敏等严重的疼痛敏感为特征[1]。酒精引起的神经病变（AIN）与周围感觉神经元功能障碍有关[2]。其中，位于背根神经节（DRG）的神经元——在痛觉信号传递中起关键作用——已被证明在多种神经性疼痛病理机制中起重要作用[3,4]。尽管其发病率高且具有临床意义[5]，但AIN的细胞和分子机制仍不完全清楚。
电压门控Kv7（KCNQ）通道通过产生M-电流在控制神经元兴奋性方面起着重要作用，有助于维持静息膜电位并抑制重复性神经元放电[[6], [7], [8]]。Kv7.2、Kv7.3和Kv7.5亚单位在DRG神经元中大量表达，并与多种神经性疼痛综合征的病理生理学有关。这些通道的失调——通过表达或功能的改变——可导致痛觉神经元过度兴奋，从而加剧疼痛敏感[4]。
包括链脲佐菌素（STZ）诱导的糖尿病周围神经病变模型在内的神经性疼痛动物模型显示，DRG神经元中的Kv7通道表达发生了显著变化。值得注意的是，在中小型DRG神经元中，Kv7.5的表达减少而Kv7.2的免疫反应性增加，表明在神经性疼痛状态下存在复杂的失调模式[4,9]。这些观察结果表明Kv7通道是治疗神经性疼痛的有希望的靶点。然而，在AIN的背景下，长期饮酒对DRG神经元中Kv7通道表达和功能的影响仍大部分未被探索。鉴于原代DRG神经元培养在疼痛研究中的实用性，研究这种环境下的Kv7通道变化可以提供有价值的机制见解。
在这项研究中，使用长期饮酒（每天两次，持续10周）的大鼠模型来诱导神经病变[10]，通过电子von Frey测试评估机械性痛觉异常，通过Hargreaves测试评估热痛觉过敏。随后通过膜片钳电生理学和RT-PCR技术分析分离的DRG神经元，以评估长期饮酒对Kv7通道的功能和分子影响。
本研究的主要目的是探讨周围Kv7通道功能障碍在慢性AIN相关疼痛敏感度发展中的作用。通过解决这一空白，本研究提出了管理酒精相关神经性疼痛的新治疗策略——目前这一领域的治疗选择仍然不足。
部分摘录
伦理委员会批准和动物处理
实验方案已获得安纳托利亚大学地方伦理委员会的批准（决定编号：2021–47）。所有实验程序均按照国家研究委员会《实验室动物护理和使用指南》（第8版，2011年）进行，并得到了机构动物护理和使用委员会的批准。本研究使用了8-12周大的Sprague-Dawley雄性大鼠（300-350克）。动物在标准实验室条件下饲养神经性疼痛的发展
图1（A）和（B）分别展示了饮酒10周后机械性和热敏感性的变化。正如预期的那样，与第0天的基线测量值相比，乙醇处理组在第10周后机械性和热阈值显著降低（***p?n?=?8），表明神经性疼痛已经发生。AIN对DRG神经元中Kv7通道电流的影响
进行电压钳记录以研究酒精性神经病变对M-型电流的影响讨论
Kv7通道，特别是Kv7.2和Kv7.5亚单位，是初级感觉神经元兴奋性的关键调节因子。它们产生M-电流，有助于维持静息膜电位并限制过度放电。在AIN中，观察到的Kv7.2和Kv7.5下调以及相应的M-电流密度降低与多种神经性疼痛模型中的变化相似。这支持了Kv7通道功能障碍在神经性疼痛发生中的关键作用意义声明
本研究通过发现长期饮酒会下调感觉神经元中的Kv7通道表达和功能，加深了我们对酒精引起的周围神经病变的理解，揭示了神经性疼痛的新的分子机制，并强调了Kv7通道作为恢复神经元兴奋性和缓解该疾病疼痛的有希望的治疗靶点。CRediT作者贡献声明
Feyza Alyu Altinok：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原始草稿，可视化，项目管理，资金获取，概念化。Ilhem Dallali：撰写 – 原始草稿，可视化，研究，正式分析，数据管理，概念化。Ahmed Hasan：撰写 – 原始草稿，可视化，研究，正式分析，数据管理。Abderaouf Boubekka：撰写 – 审稿与编辑，研究，数据管理。Elif Kaya Tilki：撰写 –资助
这项工作是在土耳其药学院内的第一个膜片钳实验室进行的，并得到了安纳托利亚大学研究基金会（埃斯基谢希尔，土耳其）的财政支持，项目编号：2109S172。
