Αφηρημένο

Ιστορικό

Υπάρχει τρέχον ενδιαφέρον στην κατανόηση των μοριακών μηχανισμών της προκαλούμενης από όγκο πόνο στα οστά. Συσσωρευμένες στοιχεία δείχνουν ότι οι ενδογενείς συγκεντρώσεις φορμαλδεΰδης αυξημένα στο αίμα ή τα ούρα ασθενών με καρκίνο του μαστού, του προστάτη ή του καρκίνου της ουροδόχου κύστης. Αυτοί οι καρκίνοι είναι συχνά σχετίζονται με πόνο από καρκίνο, ιδίως μετά μετάσταση στα οστά. Είναι γνωστό ότι ο υποδοχέας υποδοχέα βανιλλοειδών 1 (TRPV1) συμμετέχει στον πόνο του καρκίνου. Η παρούσα μελέτη έχει ως στόχο να αποδείξει ότι ο όγκος των ιστών που προέρχονται από ενδογενείς φορμαλδεΰδη προκαλεί πόνο από καρκίνο των οστών μέσω της ενεργοποίησης TRPV1 υπό όγκου όξινο περιβάλλον.

Μεθοδολογία /Κύρια Ευρήματα

Η ενδογενής συγκέντρωση φορμαλδεΰδης αυξήθηκαν σημαντικά κατά το καλλιεργημένο κυτταρικές γραμμές καρκίνου του μαστού

in vitro

, στο μυελό των οστών του MRMT-1 μοντέλο πόνου από καρκίνο των οστών του μαστού σε αρουραίους και σε ιστούς από καρκίνο του μαστού και τον καρκίνο του πνεύμονα ασθενείς

in vivo

. Χαμηλές συγκεντρώσεις (1~5 mM) που προκαλείται από φορμαλδεΰδη αποκρίσεων πόνου σε αρουραίους μέσω TRPV1 και αυτής της απόκρισης πόνου θα μπορούσε να ενισχυθεί σημαντικά με ρΗ 6.0 (που μιμείται το όξινο μικροπεριβάλλον του όγκου). Φορμαλδεΰδη σε χαμηλές συγκεντρώσεις (1 mM έως 100 mM) προκάλεσε μια εξαρτώμενη από τη συγκέντρωση αύξηση του [Ca

2+] ί στα πρόσφατα απομονωμένα νευρώνες γαγγλίου ραχιαίας ρίζας αρουραίου και TRPV1-επιμολυσμένα κύτταρα CHO. Επιπλέον, ηλεκτροφυσιολογικά πειράματα έδειξαν ότι η χαμηλή συγκέντρωση φορμαλδεΰδης-προκάλεσε ρεύματα TRPV1 μπορούσε να ενισχυθεί σημαντικά με χαμηλό ρΗ (6,0). ανταγωνιστές TRPV1 και καθαριστές φορμαλδεΰδης εξασθενημένα οστά απαντήσεις καρκινικού πόνου.

Συμπεράσματα /Σημασία

Τα στοιχεία μας δείχνουν ότι οι ιστοί του καρκίνου εκκρίνουν άμεσα ενδογενή φορμαλδεΰδη, και αυτή η φορμαλδεΰδη σε χαμηλή συγκέντρωση προκαλεί μεταστατικού πόνου από καρκίνο των οστών μέσω TRPV1 ενεργοποίηση ειδικά κάτω όγκου όξινο περιβάλλον

Παράθεση:. Tong Z, Luo W, Wang Υ, Yang F, Han Υ, Li H, et al. (2010) Tumor προέρχονται από ιστούς, Φορμαλδεΰδη και όξινα μικροπεριβάλλον συνεργιστικά Προκαλέστε καρκίνο των οστών Πόνος. PLoS ONE 5 (4): e10234. doi: 10.1371 /journal.pone.0010234

Επιμέλεια: Hiroaki Matsunami, το Πανεπιστήμιο Duke, Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής

Ελήφθη: 25 Νοεμβρίου, 2009? Αποδεκτές: 24 Μαρ 2010? Δημοσιεύθηκε: 21, Απριλίου του 2010

Copyright: © 2010 Tong et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Χρηματοδότηση:. Αυτή η έρευνα υποστηρίχθηκε από επιχορηγήσεις από το Εθνικό Ίδρυμα Φυσικών Επιστημών της Κίνας (30700206, 30800332), το 111 Έργο του Υπουργείου Παιδείας της Κίνας (B07001), του Εθνικού Προγράμματος βασικής Έρευνας του Υπουργείου Επιστήμης και Τεχνολογίας της Κίνας (2007CB512501) και Πεκίνο Εξαιρετική Ph.D. Πρόγραμμα Mentor Grant, βασικό έργο του κινεζικού υπουργείου Παιδείας (109.003). Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

Αντικρουόμενα συμφέροντα:.. Οι συγγραφείς έχουν δηλώσει ότι δεν υπάρχουν ανταγωνιστικά συμφέροντα

Εισαγωγή

πόνος καρκίνος είναι μια σοβαρή κλινική κατάσταση, και περίπου 75~90% του προχωρημένου ή τερματικού ασθενείς με καρκίνο βιώνουν χρόνιο πόνο που σχετίζονται με την αποτυχία της θεραπείας ή /και την εξέλιξη του όγκου ή μετάσταση. Κακοήθεις όγκοι των οστών συμβαίνουν σε ασθενείς με πρωτοπαθή καρκίνο των οστών, αλλά πολύ πιο συχνά βρέθηκαν να είναι απομακρυσμένες μεταστάσεις από άλλες πρωτογενείς καρκίνους, κυρίως του μαστού, του πνεύμονα και του προστάτη. Ως εκ τούτου, τα οστά είναι η πιο κοινή θέση προέλευσης του χρόνιου πόνου σε ασθενείς με μεταστατικό πνεύμονα, καρκίνους του μαστού και του προστάτη και του μυελώματος [1]. Κατά την ανάπτυξη του καρκίνου, προτείνεται ότι οι ιστοί του όγκου εκκρίνουν διαφορετικά είδη παραγόντων συμπεριλαμβανομένων κυτοκινών όπως TNF-α και IL-1 [2].

Κλινικά δεδομένα έχουν δείξει ότι η συγκέντρωση φορμαλδεΰδης είναι αυξημένη (2~ 8 φορές) στα ούρα των ασθενών με προστάτη και της ουροδόχου κύστης [3] και στην εκπνεόμενο αέρα από ποντίκια που φέρουν όγκο και οι ασθενείς με καρκίνο του μαστού [4]? και αυτοί οι ασθενείς συχνά υποφέρουν από πόνο από καρκίνο των οστών [5], [6]. Η φορμαλδεΰδη θεωρείται ότι είναι ένας παράγοντας κινδύνου για ανάπτυξη καρκίνου [7], αλλά για το μεγαλύτερο μέρος της γνώσης σχετικά με την έκκριση φορμαλδεΰδη με καρκινικό ιστό είναι περιορισμένη. Είτε υπερβολική ενδογενή φορμαλδεΰδη προκαλεί πόνο του καρκίνου εξακολουθεί να προσδιοριστεί

Μια πρόσφατη έκθεση έδειξε ότι η φορμαλδεΰδη (& gt? 0,013 mM). Μπορούν να προκαλέσουν ρεύματα μέσω παροδική υποδοχέα δυναμικό υποδοχέα βανιλλοειδών 1 (TRPV1) και αυτό το ρεύμα θα μπορούσε να είναι μπλοκαριστεί από την ειδική καψαζεπίνη ανταγωνιστής TRPV1 σε γάγγλιο ραχιαίας ρίζας (DRG) νευρώνες [8]. Επιπλέον, φορμαλδεΰδη (& gt? 0,02 mM) μπορεί να προκαλέσει Ca

2 + εισροή μέσω TRPV1 και παροδική υποδοχέα δυναμικό ανκυρίνη 1 (TRPA1) σε επιμολυσμένα-CHO κύτταρα. TRPA1 είναι πιο ευαίσθητα σε φορμαλδεΰδη από TRPV1 [9], [10], ωστόσο, TRPA1 είναι ευαίσθητη σε ένα ενδοκυτταρικό αλκαλικοποίησης, όχι ένα όξινο μικροπεριβάλλον (ρΗ & lt? 6.0) [11]. Είναι γνωστό ότι οι ιστοί όγκων υπάρχουν τυπικά σε ένα όξινο μικροπεριβάλλον στο εύρος ρΗ 4-5 [12]. TRPV1 είναι ένας δίαυλος κατιόντος ενεργοποιείται από καψαϊκίνη, επιβλαβή θερμότητα, χαμηλό ρΗ (ρΗ & lt? 5,5) και ενδογενής vanilloids [13], [14]. Το πιο σημαντικό, TRPV1 μεσολάβηση ρεύματα που επάγονται από καψαϊκίνη, ενδογενείς vanilloids και αιθανόλης μπορεί να ενισχυθεί με χαμηλό ρΗ [15]. TRPV1 συμμετέχει σε αλγαισθησία ειδικά κάτω από όξινες συνθήκες [16] και θεωρείται ότι παίζει σημαντικό ρόλο στον πόνο του καρκίνου [17]. Η κλινική έρευνα διαπιστώθηκε TRPV1 υπερέκφραση σε ασθενείς με καρκίνωμα του παγκρέατος [18], καρκίνος της ουροδόχου κύστης [19] και του καρκίνου του μαστού [20], και μια τέτοια υπερέκφραση συσχετίζεται θετικά με την ένταση του πόνου [18]. Ως εκ τούτου, στην παρούσα μελέτη, η υπόθεση ότι η υπερβολική καρκινικού ιστού που προέρχεται από ενδογενή φορμαλδεΰδη προκαλεί πόνο από καρκίνο των οστών μέσω TRPV1 ειδικά υπό όξινες μικροπεριβάλλον του όγκου.

Αποτελέσματα

συγκέντρωσης φορμαλδεΰδης αυξήθηκαν σε καλλιεργημένα καρκινικά κύτταρα γραμμές και ιστούς όγκων από ασθενείς με καρκίνο

Πρέπει πρώτα διερευνηθεί αν η συγκέντρωση φορμαλδεΰδης ήταν αυξημένα σε καλλιεργημένες κυτταρικές σειρές όγκων

in vitro

. Οι συγκεντρώσεις φορμαλδεΰδης σε καρκίνο του μαστού κυτταρική γραμμή αρουραίου κύτταρα MRMT-1 ήταν σημαντικά υψηλότερη την ημέρα 2 από εκείνα των ελέγχων κατά την πρώτη ημέρα μετά την κυτταρική πυκνότητα ανήλθε στο 10

5 κύτταρα /ml και 8 × 10

5 κύτταρα /αντίστοιχα ml , αλλά μειώθηκε κατά την 3η ημέρα, όταν η κυτταρική πυκνότητα μειώθηκε (n = 6) (Σχ. 1Α). συγκέντρωση της φορμαλδεΰδης ήταν επίσης σημαντικά αυξημένη σε ανθρώπινο καρκίνο του πνεύμονα κυτταρική γραμμή κυττάρων Η1299 και κυττάρων SY5Y (Σχ. 1, Β και C). κύτταρα καρκινώματος αδένα 256 μαστικού Συγγενή Walker καλλιεργήθηκαν με σπορά στην κοιλιακή κοιλότητα. Μια σημαντική αύξηση στη συγκέντρωση φορμαλδεΰδης βρέθηκε σε 0,5 ml ασκιτικό υγρό (2 × 10

7 κύτταρα /ml) 6 δ και 12 d μετά τον εμβολιασμό. συγκέντρωσης φορμαλδεΰδης ανυψώθηκε δύο φορές την ημέρα 6 μετά τον εμβολιασμό (από 0.04 mM έως 0.08 mM) και μειωμένη την ημέρα 12, όταν τα καρκινικά κύτταρα αναπτύχθηκαν σε τελική φάση. Η υψηλότερη συγκέντρωση ήταν 0,10 mM (Σχ. 1D). συγκέντρωση της φορμαλδεΰδης ήταν σημαντικά αυξημένα σε κολοκύθια οστών MRMT-1 μοντέλο πόνου από καρκίνο σε σύγκριση με εκείνη σε φυσιολογικό μυελό των οστών (Εικ. 1 Ε). Αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η συγκέντρωση φορμαλδεΰδης ανυψώθηκε σε όλες τις δοκιμασμένες κυτταρικές γραμμές όγκου.

(Α) MRMT-1 καρκινικά κύτταρα. (Β) Ανθρώπινη Η1299 καρκινικά κύτταρα του πνεύμονα. καρκινικά κύτταρα (C) Ανθρώπινη SY5Y. (D) Ασκίτης από την περιτοναϊκή εμβολιασμό των καρκινικών κυττάρων αδένα 256 μαστικού Walker. (Ε) Bone επαύριον της MRMT-1 καρκίνου του μαστού μοντέλο πόνου αρουραίου

in vivo

. (F) σε ιστούς όγκων από ασθενείς του πνεύμονα και του καρκίνου του θηρίου. *

p & lt?

0.05,

**

p & lt?.

0,01, σε σύγκριση με εκείνη της πρώτης ημέρας

Η

Ο πόνος οπτική αναλογική βαθμολογία (VAS) χρησιμοποιήθηκαν σε ομάδες ασθενών με (n = 19) και χωρίς (η = 6) πόνος του μαστού. Δεκαεννέα ασθενείς είχαν σημαντικά υποφέρει από τον πόνο του καρκίνου. Μόνο 1 ασθενής ανέφερε περιγραφείς θερμική πόνος (αίσθημα καύσου, ζεστό), ενώ οι περισσότεροι ανέφεραν πόνο και την τρυφερότητα. βαθμολογίες VAS σε αυτούς τους ασθενείς και μάρτυρες ήταν 3,8 ± 0,3 και 0,3 ± 0,2 αντίστοιχα. συγκέντρωσης φορμαλδεΰδης εξετάστηκε σε ιστούς όγκων από ασθενείς (Σχ. 1 F). Σε παρασκευάσματα από ασθενείς με καρκίνο του πνεύμονα, η μέση συγκέντρωση φορμαλδεΰδης ήταν 0,72 ± 0,06 mM (n = 10) με την υψηλότερη συγκέντρωση 1,01 mM. Αυτό ήταν σημαντικά υψηλότερο από ότι στους φυσιολογικούς ιστούς παρακείμενα στον καρκίνο (0,19 ± 0,06 mM). Σε ιστούς καρκίνου του μαστού από ασθενείς, η συγκέντρωση φορμαλδεΰδης ήταν 0,75 ± 0,12 mm, με την υψηλότερη συγκέντρωση 2,35 mM. Αν και δεν αποκτήθηκαν τα όγκου του μαστού γειτονικούς ιστούς (ως έλεγχοι), τα επίπεδα φορμαλδεΰδης σε ανθρώπινους ιστούς ήταν περίπου 0.1~0.2 mM όπως αναφέρθηκε προηγουμένως [21]. Αυτά τα επίπεδα είναι παρόμοια με το μέσο επίπεδο (0,19 ± 0,06 mM) που βρίσκονται στο ανθρώπινο καρκίνο του πνεύμονα γειτονικούς ιστούς στο παρόν πείραμα. Λαμβανόμενα μαζί, αυτά τα δεδομένα δείχνουν ότι η συγκέντρωση φορμαλδεΰδης που προέρχονται από όγκους είναι αυξημένη σε καρκινικούς ιστούς, γεγονός που υποδηλώνει έντονα ότι ιστούς όγκων εκκρίνουν φορμαλδεΰδη.

καθαριστές φορμαλδεΰδης και ανταγωνιστές TRPV1 εξασθενημένα προκαλείται από φορμαλίνη συμπεριφορές πόνου

Το τεστ φορμαλίνης (5% φορμόλης, δηλαδή 1,662 mM φορμαλδεΰδη) είναι ένα κλασικό μοντέλο πόνου που χρησιμοποιούνται συνήθως για την αξιολόγηση αναλγητικό φάρμακα. Βρήκαμε ότι καθαριστές φορμαλδεΰδης γλουταθειόνη (GSH) και της ρεσβερατρόλης (Res), και TRPV1 ανταγωνιστές καψαζεπίνη (CPZ) και μελατονίνη (ΜΤ) μειώθηκε σημαντικά ο αριθμός των flinchings με δοσο-εξαρτώμενο τρόπο σε οξείες και τονωτικό φάσεις (Σχ. 2, Α-Δ), παρόμοια με εκείνη σε προηγούμενες εκθέσεις [1], [22]. Ο διαλύτης που χρησιμοποιείται για αυτές τις Regents, DMSO (τελική συγκέντρωση & lt? 10%) από την ίδια δεν έδειξε σημαντική επίδραση (Σχήμα 2Α).

(Α) καψαζεπίνη (CPZ, ένας ανταγωνιστής TRPV1).? (Β) Η μελατονίνη (MT)? (Γ και Δ) καθαριστές φορμαλδεΰδης: Η ρεσβερατρόλη (Res) και Γλουταθειόνη (GSH). mg /πόδι. *

p & lt?

0.05,

**

p & lt?

0,01, σε σύγκριση με τις ομάδες ένεση φορμαλδεΰδη. n = 10.

Η

Χαμηλή συγκέντρωση φορμαλδεΰδης που προκαλείται από τις συμπεριφορές πόνου μέσω TRPV1 ενισχύθηκε από το χαμηλό pH

Φορμόλης 5% που λειτουργεί ως ένα χημικό ερεθιστικό μπορεί να προκαλέσει αλγαισθητικό αποκρίσεις συμπεριφοράς (πόνος). Αυτό με τη σειρά του θέτει ένα ενδιαφέρον ερώτημα αν φορμαλδεΰδης σε παθολογικά χαμηλές συγκεντρώσεις (1~3 mM, με βάση τις συγκεντρώσεις της φορμαλδεΰδης ανιχνεύθηκαν σε ανθρώπινους ιστούς όγκου) μπορεί να προκαλέσει αποκρίσεις πόνου, και αν TRPV1 ή TRPA1 εμπλέκεται στις απαντήσεις του πόνου. Η ενδοπελματική ένεση φορμαλδεΰδης (0,1 mM έως 100 mM) προς τα δεξιά πίσω πόδι προκλητών δοσοεξαρτώμενη, βραχείας διάρκειας (5 λεπτά) πόνος αποκρίσεις του εγχεόμενου πέλματος σε φυσιολογικούς αρουραίους. Καψαζεπίνη, η μελατονίνη και ΑΡ-18 (ένας ανταγωνιστής TRPA1) όλα εξασθένησε την χαμηλή φορμαλδεΰδης συγκέντρωση (5 mM) επαγόμενη αποκρίσεις πόνου (Σχ. 3Α). Αυτά τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι η φορμαλδεΰδη σε χαμηλή παθολογική συγκέντρωση μπορεί να προκαλέσει πόνο αποκρίσεις συμπεριφοράς, πιθανώς μέσω της ενεργοποίησης TRPV1 και TRPA1.

(Α) Η μελατονίνη, καψαζεπίνη και ΑΡ-18 εξασθενημένος φορμαλδεΰδης αποκρίσεις που προκαλούνται από τον πόνο. (Β) Χαμηλή pH ενισχυμένη φορμαλδεΰδη αποκρίσεις που προκαλούνται από τον πόνο. (Γ) Η μελατονίνη (ΜΤ) και καψαζεπίνη (ΖΕΣ) μπλοκάρει καψαϊκίνη (0.5 mm) επαγόμενη από τις απαντήσεις του πόνου. (D) AP-18 δεν αποκλείουν καψαϊκίνη αποκρίσεις που προκαλούνται από τον πόνο. Con: έλεγχος? DMSO: όχημα? ΚΑΠ: καψαϊκίνη. *

p & lt?

0.05, **

p & lt?

0.01,

##

p & lt?

0.01,

& amp?

σ

& lt? 0,05,

& amp? & Amp?

σ

& lt? 0,01, όλα σε σύγκριση με τους αντίστοιχους ελέγχους. n = 10.

Η

Επιπλέον, η φορμαλδεΰδη (3 mm) με χαμηλό ρΗ 5,0 ή 6,0 (μιμούνται το όξινο μικροπεριβάλλον του καρκίνου) που προκαλείται από περισσότερο σοβαρές αντιδράσεις πόνου σε σχέση με φορμαλδεΰδη σε ένα ουδέτερο περιβάλλον (ρΗ 7,4 ). Αυτές οι αποκρίσεις μερικώς αναστέλλεται από AP-18, αλλά αναστέλλεται σχεδόν πλήρως από καψαζεπίνη (ένας ανταγωνιστής TRPV1) (Σχ. 3Β). Επιπλέον, καψαζεπίνη και μελατονίνης εξασθενημένα καψαϊκίνη αποκρίσεις που προκαλούνται από τον πόνο (Σχ. 3C), αλλά AP-18 δεν το έκανε (Σχ. 3D). Αυτό το αποτέλεσμα είναι παρόμοιο με μια προηγούμενη αναφορά [23]. Αυτά τα δεδομένα υποδεικνύουν ότι TRPV1, αλλά όχι TRPA1, διαδραματίζει βασικό ρόλο στην χαμηλή συγκέντρωση φορμαλδεΰδης που προκαλείται από τις συμπεριφορές πόνου υπό όξινο περιβάλλον.

Η φορμαλδεΰδη που επάγεται Ca

2+ εισροή σε γάγγλιο ραχιαίας ρίζας (DRG) νευρώνες και κύτταρα TRPV1-ΟΗΟ

in vitro

Η

Εμείς περαιτέρω μεταχειρισμένα απεικόνισης ασβεστίου για να ελέγξετε αν χαμηλή φορμαλδεΰδης συγκέντρωση μπορεί να διεγείρει άμεσα τους νευρώνες DRG μέσω TRPV1. Όπως ήταν αναμενόμενο, η φορμαλδεΰδη σε συγκεντρώσεις 1 mM έως 100 mM προκάλεσε μία εξαρτώμενη από τη συγκέντρωση αύξηση του [Ca

2+] ί σε προσφάτως απομονωθέντα νευρώνες DRG αρουραίου (Εικ. 4, Α και Β). ανταγωνιστές TRPV1 καψαζεπίνη και μελατονίνης ανέστειλαν το [Ca

2+] ι αυξηθεί προκαλείται από φορμαλδεΰδη (Εικ. 4, C και D) ή με καψαϊκίνη (Εικ. 4, Ε και F).

(Α ) φορμαλδεΰδη επαγόμενη δοσοεξαρτώμενη αύξηση του κυτοσολίου [Ca

2+] ί σε νευρώνες DRG. (Β) Στατιστική ανάλυση της φορμαλδεΰδης που προκαλείται [Ca

2 +] i εισροή σε DRG νευρώνες. (Γ και Δ) Αναστολή της capsazepin (ΖΕΣ, 100 μΜ) και μελατονίνη (MT, 200 μΜ) για τη φορμαλδεΰδη που προκαλείται [Ca

2 +] i εισροή σε DRG νευρώνες. (Ε και F) Αναστολή της ΜΤ και ΖΕΣ στην καψαϊκίνη (ΚΓΠ, 10 μΜ) -που προκαλείται από Ca

2 + εισροή σε DRG νευρώνες. (G) Φορμαλδεΰδη επαγόμενη δοσοεξαρτώμενη αύξηση του κυτοσολίου [Ca

2+] ι σε κύτταρα-ΟΗΟ TRPV1. (H) Στατιστική ανάλυση της φορμαλδεΰδης που προκαλείται από Ca

εισροή 2+ στα κύτταρα TRPV1-ΟΗΟ. (Ι και J) Αναστολή της ΜΤ και ΖΕΣ για τη φορμαλδεΰδη που προκαλείται από Ca

2 + εισροή σε κύτταρα TRPV1-ΟΗΟ.

**

p & lt?

0,01, σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου. n = 5~10.

Η

Για να εξακριβωθεί αν η φορμαλδεΰδη ενεργοποιεί άμεσα TRPV1, είμαστε δίπλα εξέτασε την επίδραση της φορμαλδεΰδης σε TRPV1-επιμολυσμένα κύτταρα (TRPV1-ΟΗΟ) CHO. Όπως ήταν αναμενόμενο, φορμαλδεΰδη (& gt? 0,1 mM) προκάλεσε μια αύξηση των κυτοσολίου [Ca

2+] ί σε εξαρτώμενο από τη συγκέντρωση τρόπο (Εικόνα 4, G και H.). Ως έλεγχος, στα μη επιμολυσμένα κύτταρα CHO, φορμαλδεΰδη σε 100 mM προκάλεσε μόνο ελαφρές Ca

εισροή 2+ (τα δεδομένα δεν παρουσιάζονται). Φορμαλδεΰδη διεγερθέν Ca

εισροή 2+ στα κύτταρα-ΟΗΟ TRPV1 ανεστάλη σημαντικά από την καψαζεπίνη ανταγωνιστή TRPV1 και μελατονίνης (Εικ. 4, Ι και J).

Φορμαλδεΰδη και ρΗ 6,0 συνεργικά προκάλεσε ρεύματα σε TRPV1 -CHO κύτταρα

in vitro

η

από αλγαισθητικό συμπεριφορές (άλγος) που προκαλείται από φορμαλδεΰδη σε ρΗ 6,0 ήταν ευαίσθητες στην ανταγωνιστής TRPV1, φορμαλδεΰδη σε ρΗ 6.0 μπορεί να δρα απευθείας επί TRPV1 (Εικ. 3Β) . Καταγράψαμε την τρέχουσα TRPV1 που προκαλείται από καψαϊκίνη και φορμαλδεΰδη (με ή χωρίς ρΗ 6,0) με τη χρησιμοποίηση εγγραφής σφιγκτήρα έμπλαστρο σε κύτταρα-ΟΗΟ TRPV1. Η καψαϊκίνη σε 10 μΜ προκαλείται από ένα εσωτερικό ρεύμα με τάση εμπλέκεται σε -60 mV. Καψαζεπίνη, ένας ανταγωνιστής TRPV1, κατέστειλε έντονα την τρέχουσα καψαϊκίνη που προκαλείται. Ομοίως, σε φορμαλδεΰδη 3 mM (συγκέντρωση ανιχνεύθηκε σε ανθρώπινους ιστούς όγκου) που προκαλείται από ένα εσωτερικό ρεύμα σε κύτταρα TRPV1-ΟΗΟ σε ένα εξαρτώμενο από τη συγκέντρωση τρόπο και 10 μΜ καψαζεπίνη μπλοκάρει την φορμαλδεΰδη επαγωγικού ρεύματος (Σχ. 5Α). Ως έλεγχοι, ούτε 3 mM φορμαλδεΰδη, ούτε 10 μΜ καψαϊκίνη, ούτε φορμαλδεΰδης συν επάγεται κανένα ρεύμα στα μη επιμολυσμένα κύτταρα CHO (δεν παρουσιάζονται τα δεδομένα) καψαϊκίνη.

(Α) Φορμαλδεΰδη (FA) επαγόμενη ρεύματα και ρΗ 6,0 εξάρτημα για τα ρεύματα με την καταγραφή καθήλωσης. ανταγωνιστής TRPV1 capsazapine (CPZ) ανέστειλε τόσο τα ρεύματα φορμαλδεΰδης που προκαλείται και το ρΗ ενίσχυση 6.0. (Β) Στατιστικά αποτελέσματα της χαμηλής ενίσχυση pH των ρευμάτων φορμαλδεΰδης που προκαλείται. (C) ενίσχυση φορμαλδεΰδη σε καψαϊκίνη (ΚΓΠ) -που προκαλείται από ρεύματα. (D) Στατιστικά αποτελέσματα της ενίσχυσης φορμαλδεΰδης σε καψαϊκίνη που προκαλείται από ρεύματα. n = 6~10. (Ε) απορρίψεις C-ινών Φορμαλδεΰδη προκαλούμενη υπό ένα όξινο περιβάλλον (ρΗ 5.0) με εξωκυτταρική καταγραφή σε φυσιολογικούς αρουραίους. Η απαλλαγή αυτή αναστέλλεται από ΖΕΣ. (F) Στατιστικά αποτελέσματα της αναστολής ΖΕΣ με τις απορρίψεις C-ινών φορμαλδεΰδη που προκαλείται. *

σ

& lt? 0,05, **

σ

& lt? 0,01. n = 3.

Η

Αν και το χαμηλό ρΗ των 6.0 σε εξωκυτταρικό διάλυμα είχε μικρή επίδραση επί κυττάρων-ΟΗΟ TRPV1, ρεύματα που επάγονται από φορμαλδεΰδη σε 1~10 mM σημαντικά ενισχύεται από ρΗ 6.0 (Σχ. 5, Α και Β). Αυτό το αποτέλεσμα δείχνει ότι υπάρχει μία συνεργιστική δράση μεταξύ φορμαλδεΰδης και ένα όξινο περιβάλλον. Ως θετικός έλεγχος, σε φορμαλδεΰδη 1 και 3 mM επίσης σημαντικά ενισχύεται καψαϊκίνης (1 μΜ) προκληθείσα ρεύμα στα κύτταρα TRPV1-CHO (Εικ. 5, C και D). Αυτά τα στοιχεία υποδηλώνουν ότι η φορμαλδεΰδη ενεργοποιεί άμεσα TRPV1 με μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα σε χαμηλό pH.

Η φορμαλδεΰδη και ρΗ 5,0 συνεργικά προκάλεσε εκκενώσεις C-ινών μέσω TRPV1

in vivo

Η

Από μεγαλύτερη σημασία , προσπαθήσαμε να προσδιοριστεί αν φορμαλδεΰδη εντός του εύρους συγκέντρωσης ανιχνεύθηκε στους ιστούς του καρκίνου από ασθενείς είναι λειτουργική στο συναρπαστικό περιφερικών αλγαισθητικής νευρικές ίνες. Περιφερική C-ίνες σε μεταγωγή αλγαισθητική πληροφορίες για τη διεξαγωγή αλγαισθητικό πληροφορίες. Μία αύξηση στην βολές αλγαισθητικό C-ίνα είναι ένα κοινό χαρακτηριστικό του πόνου. Δεδομένου ότι η φορμαλδεΰδη σε ρΗ 5.0 (που μιμούνται ένα εξαιρετικά όξινο μικροπεριβάλλον του όγκου) που επάγεται πιο σοβαρή συμπεριφορές πόνου από ρΗ 5,0 και μόνο (Σχ. 3Β), ελέγξαμε εάν η φορμαλδεΰδη μπορεί να διεγείρει Ο-ίνες. Διαπιστώθηκε ότι η φορμαλδεΰδη (1 mM, παρόμοια με τα επίπεδα που ανιχνεύθηκαν σε ανθρώπινους ιστούς καρκίνου του πνεύμονα) σε ρΗ 5.0 μπορεί να διεγείρει απ ‘ευθείας C-ινών. Ο αριθμός των δυναμικών δράσης αυξήθηκε σημαντικά μετά φορμαλδεΰδης (υπό ρΗ 5,0) ένεση εντός του δεκτικού πεδίου των C-ινών. Αυτό διέγερσης C-ινών θα μπορούσε να μπλοκαριστεί από το καψαζεπίνη ανταγωνιστή TRPV1 (CPZ) (Εικ. 5, Ε και F).

καθαριστές φορμαλδεΰδης ανέστειλε φορμαλδεΰδης επαγόμενη νευροτοξικότητα σε καλλιεργημένους νευρώνες DRG

περαιτέρω δοκιμαστεί η νευροτοξικότητα της φορμαλδεΰδης εντός του παραπάνω-μετρούμενη περιοχή συγκέντρωσης (& gt? 0.1 mM) στα καλλιεργημένα νευρώνες DRG. Αποδείχθηκε ότι η φορμαλδεΰδη ήταν νευροτοξικά να DRG νευρώνες σε ένα δοσο-εξαρτώμενο τρόπο (Εικ. 6Α). Η ρεσβερατρόλη, μια εξωγενής καθαριστή φορμαλδεΰδης, και γλουταθειόνη, ένα ενδογενές καθαριστή φορμαλδεΰδης, έδειξε αυθόρμητη χημική αλληλεπίδραση με φορμαλδεΰδη σε διάλυμα PBS μέσα σε 40 λεπτά (Σχ. 6Β). Αυτές οι καθαριστές φορμαλδεΰδης μειώθηκε φορμαλδεΰδης επαγόμενη νευροτοξικότητα με εξαρτώμενο από τη συγκέντρωση τρόπο (Εικ. 6, C και D).

(Α) Φορμαλδεΰδη (FA) μειώθηκε βιωσιμότητα κυττάρου των καλλιεργημένων νευρώνων DRG με μια δοσοεξαρτώμενη τρόπος. (Β) Χημική αντίδραση της φορμαλδεΰδης με ρεσβερατρόλη και γλουταθειόνη. (Γ) Η ρεσβερατρόλη (Res) και (D) γλουταθειόνη (GSH) αναστολή σχετικά με την φορμαλδεΰδη προκληθείσα μείωση κυτταρικής βιωσιμότητας. *

p & lt?

0.05, **

p & lt?

0.01,

#

p & lt?

0.05,

##

p & lt?

0.01. n = 6.

Η

καθαριστές φορμαλδεΰδης και ανταγωνιστές TRPV1 εξασθενημένο συμπεριφορές πόνου από καρκίνο των οστών σε αρουραίους

Όπως φαίνεται στο Σχ. 7Α, ακτίνων Χ αποκάλυψαν ότι καμία ραδιολογική αλλαγή (βαθμολογία = 0) βρέθηκε σε ζώα που έλαβαν καρκινικά κύτταρα θερμότητα σκοτώθηκαν ή με διάλυμα PBS. Ωστόσο, 7 ημέρες μετά την ένεση με κύτταρα MRMT-1, το οστό έδειξε κάποια απώλεια οστού και μυελώδη εμφανή διάβρωση του φλοιώδους οστού. Περαιτέρω επιδείνωση ανιχνεύθηκε κατά την ημέρα 15 μετά την ένεση με επιπλέον πλήρους πάχους απώλεια μονού μανδύα των οστών. καθαριστές φορμαλδεΰδης (γλουταθειόνη και ρεσβερατρόλη) και μελατονίνης μειώθηκαν όλες σημαντικά την καταστροφή των οστών? Ωστόσο, καψαζεπίνη, ένας ανταγωνιστής TRPV1, δεν προστατεύει τη δομή των οστών από διάβρωση κατά την ημέρα 15 (Εικ. 7, Α και Β). συμπεριφορές Pain συμπεριλαμβανομένης της θερμικής υπεραλγησίας και της μηχανικής αλλοδυνίας παρατηρήθηκαν από 7 μέχρι 15 ημέρες μετά την ένεση του MRMT-1 καρκινικά κύτταρα. Διαπιστώθηκε επίσης ότι οι συμπεριφορές πόνου εξασθένησαν από καψαζεπίνη, η μελατονίνη και φορμαλδεΰδη καθαριστές (γλουταθειόνη και ρεσβερατρόλη) τις ημέρες 11 και 15 μετά MRMT-1 εμβολιασμό (Σχ. 7, Γ και Δ).

(Α ) Ακτινολογική επιβεβαίωση της ανάπτυξης του όγκου στην κνήμη αρουραίων MRMT-1 μοντέλο πόνου. (Β) Οι βαθμολογίες που σχετίζονται με την κνήμη (οστού) σε διαφορετικές ομάδες θεραπείας. n = 4. (C) Θερμική υπεραλγησία. καθαριστές φορμαλδεΰδης ρεσβερατρόλη (Res, 0,4 mg /ml) και η γλουταθειόνη (GSH, 25 mg /ml), ανταγωνιστές TRPV1 καψαζεπίνη (CPZ, 0,1 mg /ml) και μελατονίνη (MT, 5 mg /ml) αύξησε θερμής λανθάνουσα πλάκα. (D) Μηχανική αλλοδυνία. Res, GSH, ΖΕΣ και MT αυξημένη μηχανική όριο. *

p & lt?

0.05, **

p & lt?

0,01?

#

p & lt?

0.05,

##

p & lt?

0.01,

$

σ

& lt? 0,05, σε σύγκριση με τις αντίστοιχες ομάδες PBS. n = 10. Σκοτώθηκε:. θερμότητα σκότωσε ομάδα

Η

Ήταν ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι ακόμη και αν καψαζεπίνη και μελατονίνης τόσο εξασθενημένο συμπεριφορές πόνου από καρκίνο των οστών, η συγκέντρωση φορμαλδεΰδης στο νωτιαίο μυελό και το αίμα του καρκίνος μοντέλο πόνου αρουραίους στις ημέρες 15, διατηρούνται ακόμα υψηλότερη από εκείνη των αρουραίων ελέγχου. Το πιο σημαντικό, η ρεσβερατρόλη και γλουταθειόνη (καθαριστές φορμαλδεΰδης) ανέστειλαν τις συμπεριφορές πόνου από καρκίνο των οστών με μείωση του υπερβολικού φορμαλδεΰδη στο νωτιαίο μυελό (Εικ. S1, Α και Β).

Συζήτηση

ιστούς όγκων εκκρίνουν άμεσα ενδογενής

φορμαλδεΰδης

το επίπεδο φυσιολογικός φορμαλδεΰδης αναφέρθηκε ότι είναι περίπου 0.1 mM στο αίμα ή στον εγκέφαλο του ανθρώπου και των μη ανθρώπινων ζώων [21]. Παραδόξως, τα κλινικά δεδομένα έδειξαν ότι οι συγκεντρώσεις φορμαλδεΰδης ήταν σημαντικά αυξημένα (2~8 φορές) στα ούρα από ασθενείς με καρκίνο της ουροδόχου κύστης και του καρκίνου του προστάτη [3], με την εκπνοή του μερικούς ασθενείς που πάσχουν από καρκίνο του μαστού [4] και ιδιαίτερα υψηλά σε δείγματα αίματος (8~10 πτυχώσεις) από ορισμένους ασθενείς με όγκους [24]. Η φορμαλδεΰδη επίσης αυξημένα στα λεμφοκύτταρα σε χρόνια λεμφοκυτταρική λευχαιμία [7]. Η έκφραση και η δραστικότητα των ενζύμων παράγουν φορμαλδεΰδη, όπως λυσίνη-ειδική διμεθυλάση 1 (LSD1) [25], [26], ημικαρβαζίδιο ευαίσθητη οξειδάση αμίνη (SSAO) [27], [28] και κυτόχρωμα Ρ-450 [29] , [30], η φορμαλδεΰδη ένζυμα αποικοδόμησης, όπως αλδεΰδη δεϋδρογενάση 2 (ALDH2) και την κατηγορία III αφυδρογονάσης αλκοόλης (ADH3) [31], [32], θεωρούνται ότι έχουν κρίσιμους ρόλους στην παθογένεση του καρκίνου του μαστού. Υπερ-έκφραση του ADH3 έχει βρεθεί σε καρκινικούς ιστούς, η οποία άμυνες φορμαλδεΰδη [33]. Αυτό σημαίνει ότι οι ιστοί του όγκου μπορεί να ανεχθεί φορμαλδεΰδη σε μη φυσιολογικά επίπεδα. Η παρούσα μελέτη παρέχει άμεση απόδειξη ότι η φορμαλδεΰδη μπορεί να εκκρίνεται από τα καλλιεργημένα κυτταρικές γραμμές καρκίνου σε

vitro

και καρκινικών ιστών από ορισμένους ασθενείς πόνου από καρκίνο

in vivo

, και η συγκέντρωσή του μπορεί να φτάσει ανώμαλα υψηλά επίπεδα (Εικ. 1). Επειδή ο όγκος κοιλότητα οστού των αρουραίων είναι μικρή και η ποσότητα του ιστού του μυελού των οστών είναι λίγο, τέσσερα κολοκύθια οστών από τα μοντέλα του πόνου από καρκίνο MRMT-1 μαστού συνενώθηκαν σε ένα σωλήνα για μέτρηση HPLC στην παρούσα μελέτη. Μια αξιοσημείωτη αύξηση του επιπέδου φορμαλδεΰδης βρέθηκε στον μυελό των οστών των αρουραίων μοντέλου πόνου από καρκίνο (Εικ. 1 Ε). Αυτό συμφωνεί με μια προηγούμενη αναφορά ότι η φορμαλδεΰδη μπορεί να συσσωρευτεί στο μυελό των οστών [34]. Είναι ενδιαφέρον ότι, το επίπεδο φορμαλδεΰδης στο αίμα επίσης προφανώς αυξημένη σε μοντέλο πόνου από καρκίνο MRMT σε αρουραίους (Σχ. S1, Β) και φορμαλδεΰδη θεωρείται ως αιτία του καρκίνου [35]. Οι εκθέσεις αυτές δείχνουν ότι η υπερβολική παραγωγή φορμαλδεΰδης από ιστούς όγκων είναι ίσως ένας κρίσιμος παράγοντας στην σχηματισμός καρκίνου ιστού ή οστικές μετάσταση.

Καρκίνος του ιστού που προέρχεται από υπερβολική φορμαλδεΰδη προκαλεί οστική καταστροφή

κυττάρων του καρκίνου μετάσταση σε αυξήσεις του μυελού των οστών οστεόλυση, δραστηριότητα οστεοκλαστικής και επάγει ένα όξινο μικροπεριβάλλον [36]. Αυτό σχετίζεται με το γεγονός ότι οι οστεοκλάστες απορροφούν οστό διατηρώντας ένα εξωκυτταρικό μικροπεριβάλλον του ρΗ 4-5 [12]. Η οξίνιση είναι μια αιτία του πόνου στον καρκίνο και τη φλεγμονή [36]. Τα ενεργοποιημένα οστεοκλάστες αυξήσει πρωτονίων διέγερση της TRPV1 ή οξύ εξαρτώμενων διαύλων ιόντων (ASIC) επί αισθητήριων νευρικών ινών που νευρώνουν οστού [1]. Μια άλλη πηγή πρωτονίων είναι λύση των ίδιων των καρκινικών κυττάρων. Τα καρκινικά κύτταρα έχουν χαμηλότερη ενδοκυτταρικό ρΗ από τα φυσιολογικά κύτταρα [37], όπως συμπαγείς όγκους ξεπεράσουν αγγειακή παροχή τους, τότε καρκινικού ιστού γίνεται νεκρωτικός, η οποία συμβάλλει στο όξινο περιβάλλον [38]. Μια πρόσφατη έκθεση της έρευνας έδειξαν επίσης ότι η φορμαλδεΰδη, απελευθερώνεται σταδιακά από σφραγίσεις των ριζικών σωλήνων, προκάλεσε οστών νέκρωση [39]. Αυξημένα φορμαλδεΰδη παρατηρήθηκε επίσης σε ασθενείς με οδοντική τερηδόνα [40]. Η κυτταροτοξικότητα που προκύπτουν από την υπερβολική φορμαλδεΰδη σε ανθρώπινα οστεοβλαστικά κύτταρα έχει θεωρηθεί ότι είναι ένας σημαντικός παράγοντας στην καταστροφή των οστών [41], [42]. Η φορμαλδεΰδη μπορεί να συσσωρευτούν στο μυελό των οστών [34]. Στη παρούσα μελέτη μας, η συγκέντρωση φορμαλδεΰδης ανυψώθηκε σε περίπου 0,6 mM στο μυελό των οστών του MRMT-1 μοντέλο πόνου από καρκίνο των οστών σε αρουραίους (Σχ. 1Ε). Αυτό το επίπεδο είναι αρκετά υψηλό ώστε να είναι τοξικές για τα κύτταρα οστεοβλαστικά. καταστροφή των οστών βρέθηκε στο μοντέλο πόνου από καρκίνο των οστών MRMT-1 σε αρουραίους. καθαριστές φορμαλδεΰδης, η ρεσβερατρόλη και γλουταθειόνη μειωμένη προφανώς καταστροφή των οστών στην παρούσα μελέτη (Σχ. 6Β, 7Α και 7Β). Ως εκ τούτου, η υπερβολική φορμαλδεΰδη που εκκρίνεται από τους ιστούς του καρκίνου μπορεί να παίζει ένα ρόλο στην καταστροφή των οστών. Αυτή η καταστροφή των οστών, στη συνέχεια, συμβάλλει στον πόνο του καρκίνου, επειδή απολήξεις των νευρικών ινών που νευρώνουν των οστών είναι πιο εύκολα να εκτεθεί σε όγκο παράγοντες που προέρχονται από ιστούς.

Η φορμαλδεΰδη προκαλεί αντιδράσεις πόνου μέσω TRPV1 ή /και TRPA1

Μαστού, πνεύμονα και καρκίνου της ουροδόχου κύστης ασθενείς συχνά υποφέρουν από πόνο από καρκίνο των οστών [5], [6]. Στην παρούσα μελέτη, η μηχανική αλλοδυνία βρέθηκε σε ασθενείς με πόνο του καρκίνου του μαστού και στην προσβεβλημένη πίσω πόδι στο στήθος αρουραίους μοντέλο πόνου από καρκίνο MRMT-1 (Σχήμα 7, Β και Γ.)? Αυτό το αποτέλεσμα είναι παρόμοιο με αυτό που παρατηρήθηκε σε προηγούμενη έκθεση [43]. Το μοντέλο πόνου από καρκίνο των οστών MRMT-1 χρησιμοποιείται ευρέως στην έρευνα για τον καρκίνο του μαστού πόνου των οστών [44]. Οι ανταγωνιστές TRPV1 εξασθενημένος ενδογενούς φορμαλδεΰδης που προκαλείται από τις συμπεριφορές πόνου από καρκίνο των οστών (Εικ. 7, Β και C). Οι εκλεκτικοί ανταγωνιστές TRPV1, όπως ιώδιο-resiniferatoxin [45] και καψαζεπίνη, και το μη επιλεκτικό κόκκινο ανταγωνιστής ρουθήνιο [46], ανέστειλε προκαλείται από φορμαλίνη συμπεριφορές πόνου. Τα ευρήματα αυτά υποδηλώνουν ότι TRPV1 μπορεί να συμμετέχει στον πόνο φορμαλδεΰδη που προκαλείται. Στις δοκιμές συμπεριφορά μας, βρήκαμε ότι η φορμαλδεΰδη σε χαμηλή παθολογική (3 mM, με βάση την συγκέντρωση ανιχνεύθηκαν σε ανθρώπινους ιστούς καρκίνου) σε ένα όξινο περιβάλλον που προκαλείται αποκρίσεις πόνου αρουραίου μέσω TRPV1

in vivo

(Σχ. 3Β). Καψαζεπίνη (ένας ανταγωνιστής TRPV1) εξασθενημένη capsaicin- ή φορμαλδεΰδη (ρΗ 6.0) που επάγεται αποκρίσεις πόνου σε αρουραίους (Σχ. 3, Β-D). Μια πρόσφατη μελέτη έδειξε επίσης ότι TRPV1 συμμετέχει στην αλγαισθησία ειδικά υπό εξαιρετικά όξινες συνθήκες [16].

Πρόσφατες έρευνες έχουν δείξει ότι τόσο TRPA1 και TRPV1 είναι πιθανοί στόχοι των ενδογενών φορμαλδεΰδης

in vitro

και

in vivo

[9]. Στην έκθεση του Macpherson et al, φορμαλδεΰδη-προκλητά δυναμικά ασβεστίου σε νευρώνες DRG και ενόχλησης συμπεριφορές ήταν σχεδόν καταργηθεί σε TRPA1

– /- ποντίκια. Ταυτόχρονα, η φορμαλδεΰδη θα μπορούσε ακόμα να προκαλέσει αποκρίσεις πόνου στο TRPA1

– /- ποντίκια. Αυτό υποδηλώνει ότι η φορμαλδεΰδη δεν περιορίζεται ενεργοποιήσετε TRPA1. Στη παρούσα μελέτη μας, φορμαλδεΰδη (& gt? 0,1 mM) ευρέθη ότι ενεργοποιούν TRPV1 (Σχήμα 1Α.), Ιδιαίτερα στο όξινο περιβάλλον. Πιστεύουμε ότι TRPV1 ή TRPA1 είναι όλοι κάτω των μηχανισμών του πόνου. AP-18 (ένας ανταγωνιστής TRPA1) μειώθηκε μερικώς πόνος που προκαλείται από φορμαλδεΰδη (ρΗ 5.0~6.0) και δεν εξασθενημένος καψαϊκίνη που προκαλείται από τις συμπεριφορές πόνου (Σχ. 3Β). Αυτό σημαίνει ότι κάτω από ένα όξινο μικροπεριβάλλον των ιστών του καρκίνου, TRPV1 μπορεί να διαδραματίσει έναν πιο σημαντικό ρόλο από ό, τι TRPA1. Είτε TRPA1 συμμετέχει επίσης στον πόνο του καρκίνου των οστών είναι άγνωστη, αλλά θα πρέπει να διερευνηθεί περαιτέρω έρευνα μας.

Η φορμαλδεΰδη υπό όξινο περιβάλλον προκαλεί αντιδράσεις πόνου μέσω TRPV1

Με την εγγραφή patch clamp, διαπιστώθηκε ότι φορμαλδεΰδη (& gt? 3 mM) ενεργοποιείται TRPV1 άμεσα σε TRPV1-επιμολυσμένα κύτταρα CHO. Ενώ ούτε ένα όξινο περιβάλλον μόνο του (ρΗ 6,0), ούτε φορμαλδεΰδης σε χαμηλή συγκέντρωση μόνο του (& lt? 3 mM) προκάλεσε ρεύματα, φορμαλδεΰδη στην ίδια χαμηλή συγκέντρωση υπό ένα όξινο περιβάλλον (ρΗ 6,0) δοσοεξαρτώμενο επαγωγικά ρεύματα μέσω TRPV1 (Σχ. 5, Α και Β). Στην πραγματικότητα, η φορμαλδεΰδη (1~10 mM) δεν προκαλούν ρεύματα ASIC1a-επιμολυσμένα κύτταρα CHO (δεν παρουσιάζονται τα δεδομένα). Αυτά τα δεδομένα υποδεικνύουν ότι TRPV1 (και όχι ASIC1a) είναι ο άμεσος στόχος της φορμαλδεΰδης, ιδιαίτερα φορμαλδεΰδη σε όξινο περιβάλλον. Η φορμαλδεΰδη ενισχύεται επίσης καψαϊκίνη που προκαλείται από ρεύματα

in vitro

(Σχ. 5, C και D). επίπεδο φορμαλδεΰδη ανυψώθηκε σε περίπου 0,6 mM στο οστό Morrow αυτού του μοντέλου

in vivo

(Εικ. 1 Ε), και φορμαλδεΰδη (1 mM) κάτω από ένα όξινο περιβάλλον (ρΗ 5,0) προκάλεσε εκκενώσεις C-ινών

in vivo

(Σχ. 5, Ε και F). Φορμαλδεΰδη αποκρίσεις που προκαλούνται από τον πόνο στον αρουραίο ήταν προφανώς ενισχυμένη υπό ένα όξινο περιβάλλον (ρΗ 5.0)

in vivo

(Σχ. 3, Α και Β). Έχει αναφερθεί ότι μικροπεριβάλλον ιστών όγκου έχει τιμές ρΗ 4-5 [12], και ότι οι συμπεριφορές πόνου μπορεί να επάγεται σε ένα ρΗ τόσο χαμηλά όσο 5.0 μέσω της ενεργοποίησης του ASICs και /ή TRPV1 [15]. Αυτά τα δεδομένα δείχνουν ότι οι συσσωρευμένες φορμαλδεΰδη και όξινο περιβάλλον σε ιστούς όγκων επάγουν συνεργικά αποκρίσεις πόνου ενεργοποιώντας TRPV1 σε προσαγωγούς C-ινών μυελού των οστών ή του δέρματος.

Επιπλέον, φορμαλδεΰδη επάνω ρυθμισμένη έκφραση NGF σε ιστιοκύτταρα

in vitro

, και NGF που εκκρίνεται από τα μαστοκύτταρα και τα μακροφάγα θα μπορούσαν να ρυθμίζουν TRPV1 [2]. Αυτό σημαίνει ότι η φορμαλδεΰδη που εκκρίνονται από ιστούς όγκων, ενδεχομένως, μέχρι-ρυθμίζει την έκφραση TRPV1. Είναι ενδιαφέρον ότι, η υπερέκφραση του TRPV1 έχει βρεθεί σε Morrow οστών, νευρώνες DRG και προσαγωγών C-ίνες σε μοντέλα πόνου από καρκίνο των οστών [1], [47]. Ως εκ τούτου, υποθέτουμε ότι τα πολλαπλασιαζόμενα καρκινικά κύτταρα εκκρίνουν υπερβολική ενδογενή φορμαλδεΰδης στα αρχικά στάδια, και στη συνέχεια η φορμαλδεΰδη up-ρυθμίζει την έκφραση TRPV1 στα προσαγωγά νεύρα. Κατά συνέπεια, η υπερ-έκφραση του TRPV1 αυξάνει μηχανική ευαισθητοποίηση μειώνοντας κατώφλια πόνου του

ασθενείς

με καρκίνο. Στη συνέχεια, όπως εξελίσσεται ο όγκος, η επιτάχυνση της οξίνισης και της χρόνιας συσσώρευσης της φορμαλδεΰδης να οδηγήσει σε μηχανική αλλοδυνία ή έντονο πόνο μέσω ASICs και /ή TRPV1 στο δέρμα ή στο μυελό των οστών των ασθενών με καρκίνο (Εικ. S2).

Παρά το γεγονός ότι , αποκλεισμός των TRPV1 έχει προταθεί ως πιθανός θεραπευτικός στόχος για την ανακούφιση του πόνου [1], πρόσφατες έρευνες έχουν δείξει ότι η χρόνια αποκλεισμός αυτού του υποδοχέα μπορεί να αυξήσει τον κίνδυνο ανάπτυξης καρκίνου του [48]. Στη μελέτη μας, βρήκαμε ότι παρόλο που καψαζεπίνη και μελατονίνης όλες εξασθενημένες απαντήσεις πόνου από καρκίνο των οστών, δεν μειώνουν τοπικά επίπεδα φορμαλδεΰδης σε νωτιαίο μυελό και το αίμα (Σχ. S1, Α και Β). Το πιο σημαντικό, η φορμαλδεΰδη μπορεί να προωθήσει τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων [49], και είναι ένας παράγοντας κινδύνου για την ανάπτυξη καρκίνου του [7]. Αυτό υπαινίσσεται ότι η φορμαλδεΰδη μπορεί να είναι ένας κρίσιμος παράγοντας της νευρογλοιακά υπερ-πολλαπλασιασμός στο νωτιαίο μυελό αυτού του μοντέλου πόνου από καρκίνο των οστών [44]. Είναι ενδιαφέρον ότι, η μελατονίνη έχει χρησιμοποιηθεί κλινικά για τον καρκίνο του μαστού [50]. Βρήκαμε ότι αυτό αναστέλλει οξεία φορμαλδεΰδη και καψαϊκίνη που προκαλείται από τις συμπεριφορές πόνου (Σχήμα 3, Α και C.), Όπως δείχνεται προηγουμένως [22], [51] – [52]?