eLife：通过恢复大脑神经元的可塑性或有望开发出新型慢性偏头痛疗法

2021年5月10日 讯 /生物谷BIOON/ --偏头痛（migraine）是全球第三大流行性疾病，同时其也是一种常见的脑部疾病，在全球大约影响着14%的人群健康，受偏头痛影响最严重的一个患者亚群就是慢性偏头痛患者，慢性偏头痛，即每月有超过15天都会出现偏头痛，而当前的疗法仅部分有效或者患者会出现耐受性，目前研究人员并不清楚引起慢性偏头痛背后的分子机制，细胞骨架的灵活性是机体大脑神经元可塑性的基础，而且其依赖于动态化的微管，组蛋白脱乙酰基酶(histone deactylase 6，HDAC6)能通过对其主要底物α-微管蛋白（α-tubulin）去乙酰化来减少微管的动态化。

图片来源：https://elifesciences.org/articles/63076

日前，一篇刊登在国际杂志eLife上的研究报告中，来自伊利诺伊大学等机构的科学家们通过研究发现了引发偏头痛的新型潜在的细胞机制，相关研究结果或有望帮助开发新方法来治疗人类慢性偏头痛。研究人员旨在识别出诱发慢性偏头痛的新型机制，同时他们还提出了一种开发偏头痛疗法的细胞通路。

研究者Amynah Pradhan教授表示，我们的研究重点是疼痛和头痛的神经生物学机制，神经细胞之间的布线连接和再度布线连接的动态化过程（神经可塑性）对于机体中枢神经系统障碍的发生和治疗都至关重要，比如抑郁症、慢性疼痛和成瘾症等。细胞的结构主要是由细胞骨架所维持的，而细胞骨架则由微管蛋白组成，微管蛋白会处于不断变化的状态，通过不断地涨落来改变细胞的尺寸和形状，细胞的这种动态特性就能促进神经系统发生改变以对环境做出反应。

微管蛋白能在体内通过一种称之为乙酰化的化学过程来被修饰，当其被乙酰化修饰后就会促进形成灵活稳定的细胞骨架；而当微管蛋白被HDAC6诱导发生去乙酰化修饰后，则会促进细胞骨架变得不稳定。研究人员对小鼠模型进行研究结果发现，神经元复杂性的降低或许就是慢性偏头痛的一种特征或机制，而当HDAC6的功能被抑制后，微管蛋白的乙酰化和细胞骨架的灵活性就会得到恢复；此外，HDAC6还能逆转偏头痛的细胞相关因素，并能缓解偏头痛相关的疼痛。

慢性偏头痛的NTG模型在头部痛觉处理区域会产生细胞结构的改变。

图片来源：Zachariah Bertels, et al. eLife (2021). DOI:10.7554/eLife.63076

本文研究表明，慢性偏头痛状态或许是以神经元复杂性的降低为主要特征，而且这种复杂性的恢复还是抗偏头痛治疗的一个标志，相关研究结果为后期科学家们开发HDAC6抑制剂作为新型偏头痛疗法提供了新的线索和思路；而且该研究还揭示了一种新方法来将大脑重置为其前慢性偏头痛状态。阻断HDAC6或能促进神经元恢复其灵活性，以便大脑能够更容易接受其它类型的疗法；在研究模型中，慢性偏头痛模型或许会遭遇神经元灵活性的下降，如果能恢复这种灵活性/复杂性，或许就能让受试模型摆脱这种疾病循环。

一旦脱离了神经元复杂性降低的恶性循环，大脑或许就会对疼痛管理疗法产生更大的反应，目前研究人员正在开发基于HDAC6抑制剂的癌症疗法，相信未来HDAC6或许也能作为一种有效的靶点来用作疼痛疗法的开发；如果其还适用于其它研究领域，或许有望帮助科学家们开发新型慢性偏头痛疗法。

HDAC6抑制剂疗法能恢复钝化的神经元复杂性。

图片来源：Zachariah Bertels, et al. eLife (2021). DOI:10.7554/eLife.63076

综上，本文研究结果表明，神经元细胞骨架结构的干扰或许是慢性偏头痛发生的主要标志或特征，未来研究人员有望通过恢复微管或神经元可塑性的药物制剂来开发新型且有效的慢性偏头痛疗法。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Zachariah Bertels, Harinder Singh, Isaac Dripps, et al. Neuronal complexity is attenuated in preclinical models of migraine and restored by HDAC6 inhibition, eLife (2021). DOI:10.7554/eLife.63076