根据6月29日发表在《自然·神经科学》上的研究,不同的免疫细胞调节雄性和雌性小鼠的疼痛敏化作用。
这一令人惊讶的生物学差异可能解释了为什么一些止痛药物的临床试验会失败,并突显了许多研究人员在设计实验方式上的缺陷。
免疫系统在慢性疼痛中发挥着重要作用,称为小胶质细胞的细胞是关键角色。小胶质细胞表达一种名为脑源性神经营养因子 (BDNF) 的蛋白质,向脊髓神经元发出信号。当发生损伤或炎症时,这种信号会使身体对疼痛敏感,即使是轻微的触摸也会感到疼痛。
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阿拉巴马大学伯明翰分校的心理学家罗伯特·索格和他的同事通过切断健康雄性和雌性小鼠后爪三条坐骨神经分支中的两条,诱导了它们产生持续性疼痛和炎症。七天后,他们给动物注射了三种抑制小胶质细胞功能的药物之一。
他们发现,正如先前报道的那样,所有三种药物都逆转了雄性动物的疼痛敏化作用。但这些治疗对雌性动物没有影响,即使这些动物表现出同等程度的疼痛。
研究人员还对小鼠进行了基因改造,使其 BDNF 基因可以在动物生命中的任何时间在小胶质细胞中被删除。起初,这些动物对神经损伤表现出正常的反应。一周后杀死小胶质细胞消除了雄性动物的这种超敏反应,但在雌性动物中则没有。这证实了在雄性动物中,对疼痛的超敏反应取决于来自小胶质细胞的 BDNF 信号,但在雌性动物中,它是由其他一些机制介导的。
平衡的重要性
“以前没有人报道过这一点,因为没有人使用过雌性动物,所以他们无法知道情况如何,”加拿大蒙特利尔麦吉尔大学的疼痛研究员、该研究的合著者杰弗里·莫吉尔说。
莫吉尔说,研究人员经常将雌性动物排除在他们的实验之外,假设月经周期会使来自它们的数据发生变化。
重要的是,他的团队的研究结果可能解释了为什么一些靶向小胶质细胞的止痛药物在人体临床试验中失败。“也许它们失败是因为这种生物学现象只对一半人口有效。”
伦敦大学学院的疼痛研究员约翰·伍德说,这些发现“对于理解和治疗疼痛具有极其重要的意义”。目前尚不清楚这些结果是否直接适用于人类,但它们为止痛药物的开发提出了重要问题。“疼痛通路中是否存在其他性别特异性机制,中枢神经系统功能是否存在其他明显的性别特异性方面?”
莫吉尔和他的同事现在正试图确定雌性小鼠的疼痛敏化通路,并希望他们的发现能给其他人敲响警钟,在他们的实验中纳入更多的雌性动物。
去年,美国国立卫生研究院发布了旨在提高临床前试验中女性受试者比例的指南,以纠正这种不平衡,但许多实验室仍然继续只对男性进行实验。
“我们被告知要使用多个品系和不同的年龄范围,但这些事情都需要花钱,”莫吉尔说。“将雌性动物纳入您的实验设计根本不花钱。希望这有助于说服人们这是值得的。”
本文经许可转载,并于2015年6月29日首次发表。