來自蘇州大學(xué)、中科院上海生命科學(xué)研究院的研究人員證實(shí)，胰島素樣生長因子（IGF-1）通過G蛋白介導(dǎo)刺激T型鈣離子通道增強(qiáng)了淺表性疼痛（peripheral pain）。研究結(jié)果發(fā)表在10月7日的《科學(xué)信號》（Science Signaling）雜志上。
蘇州大學(xué)醫(yī)學(xué)院的陶金（Jin Tao）教授以及中科院上海生命科學(xué)研究院的孫衍剛(Yan-Gang Sun)研究員是這篇論文的共同通訊作者。前者的主要研究方向包括偏頭痛發(fā)病機(jī)制、離子通道調(diào)控、神經(jīng)肽及受體。后者主要從事感覺信息處理的神經(jīng)環(huán)路機(jī)制研究。
近年來，對于背根神經(jīng)節(jié)（dorsal root ganglia,DRG）的研究得到了長足的發(fā)展，DRG作為痛覺傳入的*級神經(jīng)元，在痛覺的外周機(jī)制中起著極為重要的作用。DRG神經(jīng)元不僅含有傳遞傷害性感覺的神經(jīng)遞質(zhì)和調(diào)質(zhì)，如速激肽、興奮性氨基酸等，也含有起突觸前調(diào)制作用的受體，如γ氨基丁酸（GABA）、阿片、嘌呤等受體以及一些離子通道。對于DRG中*的或者主要在背根神經(jīng)表達(dá)的受體、離子通道的認(rèn)識，對于闡明疼痛的機(jī)制和治療具有重要意義（延伸閱讀：董欣中博士Nature子刊獲神經(jīng)學(xué)突破性發(fā)現(xiàn) ）。
T型鈣通道在胞內(nèi)鈣濃度、靜息膜電位、動作電位的簇狀放電以及痛覺的傳遞中有重要的調(diào)節(jié)作用，其非常表達(dá)也會對癲癇和神經(jīng)源性痛的發(fā)生有一定的影響。T型鈣通道在急性外周痛覺信號傳遞中的重要作用已得到充分證明，而更多的功能性研究發(fā)現(xiàn)T型鈣通道也具有傷害感受性和放大外周痛覺信號的作用。隨著研究的深入，這種控制鈣離子流的通道也被當(dāng)作多種因感覺神經(jīng)元病變而誘發(fā)的頑固性疾病的治療靶點(diǎn)，得到越來越多的關(guān)注。
IGF-1被認(rèn)為是一種在體內(nèi)有廣泛表達(dá)并且作用復(fù)雜的多效能神經(jīng)營養(yǎng)因子，目前已知在立體培養(yǎng)的情況下,IGF-1對周圍神經(jīng)系統(tǒng)許多神經(jīng)元具有明顯的營養(yǎng)活性。IGF-1可以抑制多種因素引起的中樞神經(jīng)系統(tǒng)及周圍神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元的凋亡。此外，還研究研究發(fā)現(xiàn)IGF-1對受刺激或損傷的DRG神經(jīng)元結(jié)構(gòu)及功能的可塑性具有影響。且IGF-1與初級傳入神經(jīng)元的疼痛敏感性有關(guān)。生物通 www.ebiotrade.com 
在這篇文章中，研究人員證實(shí)在小鼠DRG神經(jīng)元中IGF-1 受體（IGF-1R）通過依賴于異三聚體G蛋白信號依賴性的機(jī)制，發(fā)揮功能刺激了電壓門控T型Ca2+ (CaV3)通道。在小直徑DRG神經(jīng)元中，IGF-1以一種依賴于IGF-1濃度和IGF-1R而獨(dú)立于PI3K的方式，增高了T型鈣離子通道的電流。他們發(fā)現(xiàn)IGF-1R的胞內(nèi)亞基與Gαo免疫共沉淀。給予細(xì)胞GDP-β-S或百日咳毒素可阻斷G蛋白信號從而破壞IGF-1的刺激效應(yīng)。
 
研究人員證實(shí)PKCα而非PKCβ蛋白的拮抗劑可以破壞IGF-1誘導(dǎo)的T型鈣離子通道電流增高。給予IGF-1可以提高PKCα的膜豐度，采用藥物或遺傳方法抑制PKCα均可破壞IGF-1刺激T型鈣離子通道電流增高。在DRG神經(jīng)元中IGF-1增加了動作電位放電，提高了小鼠對施加給足部的溫度和機(jī)械性刺激的敏感性，足底內(nèi)注射T型鈣離子通道抑制劑則可破壞這些效應(yīng)。此外，研究人員還證實(shí)在模擬慢性足部炎癥的條件下，抑制DRG神經(jīng)元中的IGF-1R信號、CaV3.2或PKCα，均可消除小鼠顯示的溫度和機(jī)械刺激敏感度增加。
這些研究結(jié)果證實(shí)了，IGF-1通過激活I(lǐng)GF-1R來調(diào)控G蛋白依賴性PKCα信號通路增高了T型鈣離子通道電流，由此提高了DRG神經(jīng)元的興奮性和對疼痛的敏感度。