沒有發炎也會疼痛?科學家發現病毒與之也有聯繫
研究人員發現,當病毒DNA活化時,免疫感測器STING會在發炎之外觸發疼痛。 這項發現可能為治療病毒感染期間的疼痛(包括COVID-19)提供新的療法,而不會影響免疫系統。透過對感染了皰疹病毒的小鼠進行實驗,科學家發現了一種免疫系統感測器,它能檢測到病毒片段並觸發與疼痛相關的神經元,而與發炎無關。
研究人員旨在開發既能避免疼痛又不影響免疫系統的療法。 圖片來源:Thiago Mattar Cunha/USP
來自巴西、美國和韓國的研究人員在《大腦、行為和免疫》雜誌上發表的一項研究探討了病毒感染如何導致疼痛,旨在為開發新的止痛方法做出貢獻。
文章顯示,當一種被稱為STING(幹擾素基因刺激器)的免疫系統感測器識別到某些核酸(如病毒DNA)時,一種已知的介導疼痛的通道就會被活化。 STING 是先天性免疫系統的關鍵組成部分,存在於痛覺感受器(啟動痛覺的神經細胞末梢)中。
研究人員對感染了單純皰疹病毒1(HSV-1)的小鼠進行了分析,HSV-1是導致水痘和帶狀皰疹的水痘-帶狀皰疹病毒(VZV)的近親。 他們的結論是,從痛覺感受器中移除STING 會顯著減輕疼痛,而不會影響發炎或病毒量。
科學家認為,STING訊號通路與疼痛直接相關,與發炎無關,這項發現也可能適用於其他病毒和細菌感染,包括COVID-19。 最近有研究表明,SARS-CoV-2與STING之間存在誘發疼痛的相互作用。
疼痛通常是感染的首發症狀之一,但人們對其誘發過程知之甚少。 免疫細胞通常會辨識病毒核酸,進而活化受體和病毒訊號,引發免疫反應。 這些受體和病毒訊號存在於痛覺感受器中。
“我們在這篇文章中表明,STING 識別病毒的一部分(可能是DNA)參與了疼痛的誘發過程。該過程至少有一部分似乎與神經元激活直接相關,而與炎症無關。 這開闢了多種前景。 ” 文章的共同通訊作者Thiago Mattar Cunha 告訴Agência FAPESP。 Cunha是巴西聖保羅大學裡貝朗普雷圖醫學院(FMRP-USP)的教授。 另一位通訊作者是美國辛辛那提大學醫學院副教授Temugin Berta。
庫尼亞解釋說,該小組的工作重點是研究這種機制在保護受試者免受感染方面的作用,以便制定治療策略,在不影響免疫系統的情況下避免疼痛。
「疼痛一直與發炎過程有關,但在過去十年中,科學文獻中出現了一個新概念,即微生物–細菌和真菌–可以透過其『產物』激活發炎過程。最近的研究發現,有證據顯示病毒可以透過表達STING 等某些受體來活化痛覺神經元。 CRID)的成員。
2017年,Cunha與他人合作撰寫了一篇發表在神經科學雜誌上的文章,顯示VZV引發的免疫機制在重新激活時會改變感覺神經元的功能,導致皰疹性神經痛。
當時,CRID所做研究的貢獻之一是驗證了研究帶狀皰疹神經痛相關分子機制的動物模型,該模型也用於這篇最新文章所描述的研究中。 由於VZV 不會感染小鼠,研究小組使用了HSV-1,這是一種可導致人類口腔和生殖器皮膚損傷的相關微生物。
水痘是一種傳染性極強的病毒感染,會在皮膚上出現搔癢的水皰狀皮疹,是一種典型的兒童疾病。 在大多數情況下,水痘是良性的,但其致病原VZV 會永遠留在機體內,並可能在數年後被重新激活,導致帶狀皰疹(愛滋病毒/愛滋病感染者經常會患上這種疾病)。
巴西沒有關於水痘發病率的一致數據,因為只有需要住院治療的重症病例和因病死亡的病例才必須進行通報。 不過,根據衛生部的估計,每年新增病例約300 萬例。 2024 年5 月進行的流行病學分析發現,2013 年至2023 年期間,有25605 人因感染VZV 而住院,其中26% 的人年齡在70-79 歲之間。
傳統上,STING 的活化會”招募”蛋白質TBK1,而TBK1 會誘導幹擾素的產生,幹擾素是免疫反應所必需的分子。 然而,研究表明,抑制TBK1 可減輕疼痛,而阻斷幹擾素則沒有效果,這表明STING 可透過單獨和獨立的途徑引發疼痛。
研究還表明,活化STING 會活化TRPV1 離子通道,導致痛覺感受器去極化。 此轉錄後機制也是STING 訊號傳導已知機制以外的新發現。
編譯自/ SciTechDaily