楊彬彬 王冬梅

（福建師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，福建省發(fā)育與神經(jīng)生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福州 350117）

病理性疼痛又稱為慢性疼痛，因高患病率、病程反復(fù)及藥物療效不佳成為醫(yī)學(xué)研究熱點(diǎn)。按照致病原因慢性疼痛包括神經(jīng)病理性疼痛、炎癥性疼痛等。神經(jīng)病理性疼痛是由神經(jīng)系統(tǒng)多種類型的損傷、疾?。ㄈ缣悄虿　┌Y、艾滋病等）或一些藥物的毒副作用引起的，具體表現(xiàn)為痛覺過敏、觸誘發(fā)痛和自發(fā)痛[1]，對非甾體抗炎藥物不敏感。電壓門控性鈉離子通道 (voltage-gated sodium channels,VGSCs) 是大分子復(fù)合物，參與動(dòng)作電位沿神經(jīng)軸突的啟動(dòng)與傳導(dǎo)，同時(shí)也是電興奮性的關(guān)鍵調(diào)節(jié)器。VGSCs 有十種不同的異構(gòu)體（Nav1.1-Nav1.9 及NavX），目前研究發(fā)現(xiàn)，Nav1.3 參與中樞神經(jīng)損傷、外周神經(jīng)損傷等多方面的調(diào)控，在疼痛的發(fā)生和維持過程中發(fā)揮著重要作用，隨著對Nav1.3 研究的日益深入以及一些靶向Nav1.3 藥物的研發(fā)，Nav1.3有望成為繼Nav1.7 之后新的疼痛治療靶點(diǎn)。因此探討Nav1.3 與神經(jīng)病理性疼痛之間的關(guān)系具有重要意義，本文就Nav1.3 參與神經(jīng)病理性疼痛的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述和探討。

一、Nav1.3 的結(jié)構(gòu)、分布與生理特性

VGSCs 是跨膜電壓依賴蛋白，由一個(gè)α 亞基和一個(gè)或兩個(gè)輔助β 亞基組成，α 亞基是由2000 個(gè)氨基酸組成的致孔肽，構(gòu)成四個(gè)不同的同源結(jié)構(gòu)域 (D1-D4)，每個(gè)同源結(jié)構(gòu)域由六個(gè)跨膜螺旋組成(S1-S6)，電壓傳感模塊由S1至S4組成，孔模塊由S5、P 和S6組成，位于細(xì)胞質(zhì)邊緣的S4-S5螺旋連接體連接兩個(gè)模塊（見圖1），在大多數(shù)電興奮細(xì)胞中負(fù)責(zé)動(dòng)作電位的去極化階段[2]。它們以三種狀態(tài)存在：靜息狀態(tài)（通道關(guān)閉）、激活狀態(tài)（通道打開）以及失活狀態(tài)（即連接結(jié)構(gòu)域III 和IV 的細(xì)胞內(nèi)短環(huán)在鈉通道打開后的幾毫秒內(nèi)通過折疊并堵塞孔的內(nèi)口使其不再導(dǎo)電而失活）。VGSCs 家族共享一個(gè)共同的整體結(jié)構(gòu)基序，但具有不同的氨基酸序列，根據(jù)它們初級結(jié)構(gòu)、動(dòng)力學(xué)特性及對河豚毒素 (tetrodotoxin, TTX) 敏感性的不同分為多種亞型，如Nav1.3 和Nav1.7 (TTX-S)、Nav1.8 和 Nav1.9(TTX-R) 及NavX（鹽敏感）。這些不同的鈉通道具有相似的結(jié)構(gòu)和功能特性，在不同的興奮細(xì)胞類型（神經(jīng)、肌肉和神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞等）中啟動(dòng)和傳導(dǎo)動(dòng)作電位，也在不可興奮的細(xì)胞中以低水平表達(dá)。

圖1 Nav1.3 結(jié)構(gòu)及其突變位點(diǎn)（參考自文獻(xiàn) [12]）

Nav1.3（III 型或SCN3A 鈉通道）是VGSCs中的一個(gè)亞型，由SCN3A 基因編碼，位于2 號(hào)染色體 (2q24.3) SCN2A 和SLC38A11 之間的長臂上，它與SCN2A 相近，兩個(gè)基因僅相距40 kb。SCN3A基因全長120 kb，含31 個(gè)外顯子。Nav1.3 的α 亞基結(jié)構(gòu)基于一個(gè)六螺旋束的4 個(gè)內(nèi)部重復(fù) (DI-IV)，每個(gè)重復(fù)結(jié)構(gòu)域由6 個(gè)跨膜段 (S1-S6) 組成，其中5個(gè)跨膜片段是疏水的，另一個(gè)帶正電，從而形成一個(gè)24 螺旋束。推測帶電區(qū)段被局限在由8 個(gè)疏水鄰居組成的簇內(nèi)：假設(shè)帶電域可能是電壓傳感器區(qū)域，可能在去極化時(shí)向外移動(dòng)，從而引起Nav1.3 構(gòu)象變化。研究表明，在每個(gè)結(jié)構(gòu)域中S4區(qū)域帶正電荷，當(dāng)細(xì)胞發(fā)生去極化時(shí)，引起通道構(gòu)象變化，導(dǎo)致通道開放，鈉離子內(nèi)流，細(xì)胞膜去極化[3]；鈉離子通道開放后III 和IV 結(jié)構(gòu)域之間的連接區(qū)與通道內(nèi)的殘基結(jié)合，阻礙鈉離子流動(dòng)，使通道迅速失活。相比于其他鈉通道亞型，Nav1.3 具有獨(dú)特的生理特性：快速激活、快速失活和快速由失活狀態(tài)恢復(fù)[4]；在生理?xiàng)l件下，Nav1.3 允許鈉離子在神經(jīng)膜去極化后從細(xì)胞外空間流入胞質(zhì)[5]，且可通過三種特性改變鈉通道活性：①從失活中快速恢復(fù)并維持高頻放電；②在慢斜坡去極化期間激活，并產(chǎn)生持續(xù)的鈉電流；③斜坡電流增加，能夠增強(qiáng)對閾下去極化輸入的反應(yīng)，導(dǎo)致放電閾值降低。這些特征有利于異位沖動(dòng)的產(chǎn)生，Nav1.3 被認(rèn)為是快速重新調(diào)節(jié)TTX 敏感鈉電流的基礎(chǔ)，該電流允許周圍神經(jīng)以更高的頻率放電。

Nav1.3 在動(dòng)物胚胎期或出生后早期的大腦神經(jīng)元中高水平表達(dá)，說明Nav1.3 與胚胎期的細(xì)胞增殖、分化及程序性凋亡等進(jìn)程密切相關(guān)，但在成年人類及動(dòng)物大腦皮質(zhì)中僅檢測到低水平的SCN3A[6]。Nav1.3 出生后減低是具有選擇性的，這和特定細(xì)胞類型、興奮性及鈉通道亞型組合與刺激感受直接相關(guān)。Nav1.3 主要分布在大腦連合區(qū)域的神經(jīng)元、脊髓背角感覺神經(jīng)元、背根神經(jīng)節(jié) (dorsal root ganglion,DRG) C-fiber 末梢的非肽能神經(jīng)元及三叉神經(jīng)/三叉神經(jīng)節(jié) (trigeminal ganglion, TG) C 型神經(jīng)元中[7～9]。Nav1.3 在成人腦中廣泛表達(dá)并且具有主要的樹突表達(dá)模式，許多腦部疾病的發(fā)生與SCN3A 息息相關(guān)，如局灶性皮質(zhì)發(fā)育不良 (focal cortical dysplasia, FCD)是癲癇發(fā)作的原因之一，研究者對病患FCDIIb 病變組織區(qū)域檢測，發(fā)現(xiàn)Nav1.3 蛋白水平上調(diào)，且主要分布在FCDIIb 病變組織神經(jīng)元中[10]， 說明Nav1.3參與癲癇的發(fā)生。在局灶性癲癇病人中檢測到6種SCN3A 錯(cuò) 義突變（K354Q、R357Q、D766N、E1111K、M1323V[11]和K247P[12]），在全身性癲癇性病人中發(fā)現(xiàn)2種錯(cuò)義突變（N302S和R621C[13]），共有25 種SCN3A 變異體被記錄可導(dǎo)致不同臨床表型和發(fā)作程度的癲癇。另外，Nav1.3 還參與調(diào)節(jié)胰島素及胰高血糖素的釋放、心臟缺血等相關(guān)機(jī)制。

二、 Nav1.3 在神經(jīng)病理性疼痛中的作用

1. Nav1.3 在損傷誘發(fā)神經(jīng)病理性疼痛中的作用

（1）Nav1.3 在神經(jīng)病理性疼痛中的表達(dá)變化

在脊神經(jīng)損傷 (spinal nerve ligation, SNL)、慢性坐骨神經(jīng)壓迫損傷 (chronic constriction injury,CCI)、脊髓損傷 (spinal cord injury, SCI) 及手術(shù)導(dǎo)致的骨關(guān)節(jié)炎 (osteoarthritis, OA) 模型中，DRG 或脊髓背角的Nav1.3 表達(dá)增加[9,14,15]。坐骨神經(jīng)分支選擇性損傷 (sciatic nerve injury, SNI) 或坐骨神經(jīng)再生擠壓傷時(shí)，損傷神經(jīng)元中Nav1.3 的mRNA 上調(diào)[16]，而SNI 對TTX-S 電流密度無明顯的影響，推測Nav1.3 表達(dá)增加抵消了受損神經(jīng)元中其他的TTX-S 相關(guān)亞型的減少，由此加劇SNI 后異常放電情況和中樞敏化；敲除Nav1.3 基因后，CCI 小鼠的冷觸誘發(fā)痛和機(jī)械性異常疼痛顯著改善[17]，SNI及SCI 大鼠的機(jī)械性異常疼痛也明顯減輕。三叉神經(jīng)痛 (trigeminal neuralgia, TN) 作為一種慢性疼痛疾病，其發(fā)病時(shí)伴隨著陣發(fā)性面部疼痛，在TN 病患中，病人受影響的牙齦組織中可以觀察到Nav1.3 表達(dá)顯著上升[18]?？粝律窠?jīng)慢性壓迫損傷 (infraorbital nerve chronic constriction injury, ION-CCI) 或光化學(xué)方法造成的TN 發(fā)生時(shí)眶下神經(jīng)和TG 中Nav1.3 顯著上調(diào)[19]。神經(jīng)損傷或切斷后，小直徑DRG 神經(jīng)元中的Nav1.3 表達(dá)上調(diào)[20]。在選擇性損傷運(yùn)動(dòng)纖維L5腹根橫斷 (L5ventral root transection, L5-VRT) 中，大鼠腹/前根損傷導(dǎo)致DRG 初級感覺神經(jīng)元Nav1.3 的表達(dá)呈雙側(cè)上調(diào)[21]，未受損的DRG 神經(jīng)元中Nav1.3上調(diào)可能與未受損的傳入神經(jīng)元重復(fù)放電有關(guān)。

（2）Nav1.3 在神經(jīng)病理性疼痛中的上下游信號(hào)

MicroRNAs (miRNAs) 作為調(diào)節(jié)基因表達(dá)的重要因子，靶向結(jié)合至Nav1.3 通道編碼基因SCN3A的3'UTR，參與Nav1.3 轉(zhuǎn)錄后的表達(dá)修飾。鞘內(nèi)注射miR-96 激動(dòng)劑[22]/miR-212-3P 激動(dòng)劑[23]/miR-384-5p 激動(dòng)劑[24]能有效抑制CCI 大鼠L4～L6DRG和脊髓背角的Nav1.3 表達(dá)，進(jìn)而緩解神經(jīng)損傷引起的痛覺過敏。鞘內(nèi)或尾靜脈注射表達(dá)miR-183 的慢病毒粒[14]/miR-30b 激動(dòng)劑[7]可通過下調(diào)轉(zhuǎn)化生長因子α (transforming growth factor α, TGFα)、調(diào)節(jié)CCL2/CCR2 軸抑制SNL/OA 大鼠中樞和外周中的Nav1.3 表達(dá)減弱痛覺超敏。miR-214 通過靶向抑制脊髓背角Nav1.3 的3'UTR 表達(dá)[17]，減弱SCI 引起的神經(jīng)病理性疼痛。深入了解miRNAs 調(diào)節(jié)Nav1.3來減輕神經(jīng)損傷引起的痛覺過敏的發(fā)生機(jī)制，可針對Nav1.3 建立基于miRNAs 的有效新療法。

Nav1.3 在TN 發(fā)生時(shí)參與產(chǎn)生異位動(dòng)作電位，誘導(dǎo)產(chǎn)生脫髓鞘；局部注射IL-6 抗體后，TG 和ION 中的Nav1.3 的表達(dá)下調(diào)[25]，提示IL-6 可能參與激活Nav1.3 的重新表達(dá)，提高鈉通道的興奮性及敏感性，表達(dá)出低閾值及較高的放電頻率，產(chǎn)生痛覺過敏，預(yù)先在眶下神經(jīng)區(qū)域應(yīng)用一種不透膜的四級利多卡因衍生物QX-314，可顯著抑制TG 中Nav1.3 的表達(dá)，從而減輕ION-CCI 后神經(jīng)病理性疼痛。體外研究急性分離大鼠TG 神經(jīng)元模擬細(xì)胞外周軸突損傷的結(jié)果顯示Nav1.3 表達(dá)上調(diào)，給予神經(jīng)生長因子(nerve growth factor, NGF)可以阻斷Nav1.3 的上調(diào)，這可能影響ATF3 向細(xì)胞核的移位過程。但有研究發(fā)現(xiàn)，Nav1.3 在雪貂成年TG 神經(jīng)元中高度表達(dá)，在神經(jīng)切斷后下調(diào)[26]，雖然目前無法運(yùn)用表達(dá)量化的方法將Nav1.3 功能直接進(jìn)行比對[27]，但可推測不同物種鈉通道表達(dá)組合不同，調(diào)控方式也不同，如Nav 通道的α 亞單位含有離子選擇孔，但β 亞單位具有調(diào)節(jié)鈉通道表達(dá)的功能（如增加峰值電流、改變激活和失活的電壓依賴性去極化及失活速率）。神經(jīng)損傷后Nav1.3 表達(dá)上調(diào)，通過調(diào)控Naβ3 可誘導(dǎo)復(fù)雜的門控行為，促進(jìn)外周神經(jīng)元的高興奮性。目前TN 的病理生理學(xué)機(jī)制尚未完全了解，Nav1.3 過表達(dá)可能為TN 的一種通道病分子基礎(chǔ)。

Black 等[20]的研究表明，在無外源性NGF 的條件下離體培養(yǎng)小直徑DRG 神經(jīng)元， Day7/Day1 Nav1.3 mRNA 比值上調(diào)，NGF 孵育會(huì)阻斷Nav1.3的上調(diào)。鞘內(nèi)給予膠質(zhì)源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(glial cell line-derived neurotrophic factor, GDNF)治療后逆轉(zhuǎn)SNL 產(chǎn)生的痛覺過敏，減少了L5DRG 中Nav1.3的表達(dá)并抑制感覺神經(jīng)元異常放電；在軸突切斷的DRG 中觀察到GDNF 和NGF 對Nav1.3 轉(zhuǎn)錄水平的平行作用，兩者都能夠部分逆轉(zhuǎn)軸突切斷術(shù)誘導(dǎo)的Nav1.3 mRNA增加，兩者疊加產(chǎn)生的效果更顯著[28]。神經(jīng)營養(yǎng)因子可以通過選擇性下調(diào)鈉通道來調(diào)節(jié)DRG 神經(jīng)元的電特性，因此神經(jīng)損傷后鈉通道的可塑性可以用神經(jīng)營養(yǎng)因子的缺乏來解釋，暗示這些因子對維持感覺神經(jīng)元的正常功能起重要作用。預(yù)先鞘內(nèi)注射NF-κB 抑制劑吡咯烷二硫代氨基甲酸鹽 (pyrrolidine dithiocarbamate, PDTC) 可以抑制L5-VRT 大鼠Nav1.3 的表達(dá)[29]。離體大鼠DRG神經(jīng)元中應(yīng)用重組腫瘤壞死因子 (rat recombinant tumor necrosis factor-alpha, rrTNFα)可增加細(xì)胞膜周圍Nav1.3 的表達(dá)，阻斷TNF-α 下游的信號(hào)分子NF-κB、p38MAPK/JNK 會(huì)抑制DRG 神經(jīng)元中Nav1.3 的表達(dá)；給予rrIL-10 可以抑制由rrTNFα 誘導(dǎo)的Nav1.3在DRG 神經(jīng)元中的上調(diào)[30]，降低DRG 神經(jīng)元興奮性。Chen 等[31]的研究表明，TNF-α 增加Na+電流密度和動(dòng)作電位產(chǎn)生，抑制神經(jīng)損傷動(dòng)物模型中TNF-α 的合成或敲除TNF-α 受體1 均可阻止Nav1.3的上調(diào)，表明TNF-α 受體1 可能通過增強(qiáng)皮質(zhì)神經(jīng)元中的功能性VGSCs 增強(qiáng)興奮性毒性。在SNL 模型中，通過抑制初級感覺神經(jīng)元蛋白激酶C (protein kinase C, PKC)在細(xì)胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域I-II 連接子的共識(shí)位點(diǎn)磷酸化使Nav1.3 通道去極化電壓改變，電流幅值降低，DRG 痛覺受體對一系列去極化刺激的敏感減弱[32]，說明Nav1.3 的通道功能受PKC 的調(diào)節(jié)逆轉(zhuǎn)DRG 神經(jīng)元超敏反應(yīng)。由此可知，神經(jīng)損傷后局部釋放的炎性細(xì)胞因子激活/抑制許多的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)級聯(lián)進(jìn)而促進(jìn)Nav1.3 的表達(dá)，調(diào)節(jié)DRG 神經(jīng)元興奮性，誘導(dǎo)神經(jīng)病理性疼痛的發(fā)生。

但部分基因敲除研究結(jié)果不支持Nav1.3 在神經(jīng)病理性疼痛發(fā)展中起直接的作用，如Nav1.3 基因敲除小鼠在脊神經(jīng)橫斷 (sciatic nerve transection,SNT)[17]/SNL[33]后出現(xiàn)寒冷和機(jī)械性異常性疼痛。這些反義敲除研究提出的矛盾結(jié)果，由此可做出幾種推測，首先感覺神經(jīng)元位于細(xì)胞的不同位置（末梢、Ranvier 節(jié)點(diǎn)等），并被不同細(xì)胞因子調(diào)節(jié)，為在不同的生理環(huán)境中控制神經(jīng)元興奮性提供多種選擇；其次不同鈉通道和參與感知傷害性刺激的通道之間的拓?fù)潢P(guān)系也存在著設(shè)定的激活閾值，從而在設(shè)定疼痛閾值方面發(fā)揮作用，最后在特定的神經(jīng)病理性疼痛條件下或在不同物種或模型中，蛋白質(zhì)激酶對蛋白質(zhì)的翻譯后修飾的反應(yīng)也可能是不同的，致使Nav1.3 在其中發(fā)揮的作用機(jī)制不同。

（3）Nav1.3 在神經(jīng)病理性疼痛中的電信號(hào)變化

SNL 導(dǎo)致同側(cè)L5/L6DRG 神經(jīng)元中Nav1.3 表達(dá)增加，引發(fā)TTX-S 電流上調(diào)[34]，但對側(cè)L5/L6DRG 神經(jīng)元主要為TTX-R 電流，Nav1.3 表達(dá)上調(diào)所產(chǎn)生的高頻電流通過激活脊髓背角的二級神經(jīng)元，間接激活小膠質(zhì)細(xì)胞，增加脊髓中p38 MAPK的磷酸化。在發(fā)生神經(jīng)病理性疼痛的神經(jīng)元中，觀察到電流幅度增加和電壓依賴性超極化的漂移可能是由于Nav1.3 基因的重新轉(zhuǎn)錄進(jìn)而驅(qū)動(dòng)異位動(dòng)作電位產(chǎn)生，Nav1.3 在DRG 神經(jīng)元中維持更高的放電頻率，Nav1.3 的高表達(dá)可能導(dǎo)致鈉離子內(nèi)流增加導(dǎo)致部分神經(jīng)元凋亡并伴隨著軸突變性（軸突膜通透性增強(qiáng)是引起軸突變性的主要原因之一），從而導(dǎo)致周圍神經(jīng)損傷后發(fā)生疼痛。在脊髓損傷大鼠中分離腰背角神經(jīng)元，記錄到持續(xù)的斜坡電流，并與這些細(xì)胞中Nav1.3 表達(dá)增加相一致[9]，Nav1.3 對緩慢的斜坡刺激產(chǎn)生強(qiáng)烈反應(yīng)，且該反應(yīng)由兩部分組成：一是依賴斜坡速率的早期部分，對應(yīng)是依賴于關(guān)閉狀態(tài)失活的窗口電流；第二部分是與去極化脈沖開始后幾十毫秒內(nèi)的持續(xù)電流相關(guān)，且有研究表明K354Q Nav1.3 癲癇相關(guān)突變通道顯示出與第二部分強(qiáng)相關(guān)性，這些電性質(zhì)有利于鈉離子進(jìn)入胞內(nèi)；在白質(zhì)中，鈉通透性的增加導(dǎo)致Na+-Ca2+交換器的功能異常，致使Ca2+以破壞性水平進(jìn)入細(xì)胞，表明周圍神經(jīng)中的Nav1.3 過表達(dá)有利于Na+和Ca2+進(jìn)入，從而導(dǎo)致受損軸突發(fā)生退變。軸突切斷的大鼠DRG 中Nav1.3表達(dá)升高[4]，神經(jīng)損傷后Nav1.3 在受損部位神經(jīng)元中高表達(dá)，鈉電流從緩慢失活的TTX-R 電流轉(zhuǎn)變?yōu)榭焖偈Щ畹腡TX-S 電流，這種電流的轉(zhuǎn)變可能導(dǎo)致高頻動(dòng)作電位放電引發(fā)神經(jīng)病理性疼痛，推測Nav1.3參與DRG 神經(jīng)元TTX-S 電流的快速重新啟動(dòng)。

在外周神經(jīng)損傷大鼠中，Nav1.3 在DRG 初級感覺神經(jīng)元、背角傷害性神經(jīng)元以及丘腦腹側(cè)后外側(cè)核(ventral posterolateral, VPL)神經(jīng)元均表達(dá)上調(diào)[35]。Hains 等[36]的研究現(xiàn)同樣發(fā)現(xiàn)在SCI 模型中，脊髓背角痛覺神經(jīng)元、VPL 及丘腦腹后內(nèi)側(cè)核(ventral posteromedial thalamic nucleus, VPM)神經(jīng)元中Nav1.3 通道均表達(dá)異常。細(xì)胞外單位記錄顯示SCI 模型中神經(jīng)元自發(fā)性放電增加，同時(shí)對外周刺激表現(xiàn)出高反應(yīng)性；鞘內(nèi)給予靶向Nav1.3 的反義寡脫氧核苷酸 (oligodeoxynucleotides, ODNs) 可抑制脊髓背角和丘腦神經(jīng)元Nav1.3 的表達(dá)，進(jìn)而減輕神經(jīng)元自發(fā)放電從而減小傷害性信號(hào)，顯著降低感受神經(jīng)元的高興奮性[9]。由此可推測外周神經(jīng)損傷可以將病理分子的變化傳遞到上游靶點(diǎn)上，這些病理變化由下游異常神經(jīng)元產(chǎn)生的異常電流傳播。上述研究揭示Nav1.3 可以將電信號(hào)從外周傳遞至高級中樞，增加表達(dá)Nav1.3 的細(xì)胞興奮性，進(jìn)而導(dǎo)致異常性疼痛和痛覺過敏的發(fā)生。

2. Nav1.3 在TBI 誘發(fā)神經(jīng)病理性疼痛中的作用

大腦受到嚴(yán)重的神經(jīng)損傷如創(chuàng)傷性腦損傷(traumatic brain injury, TBI)，會(huì)造成血管源性、細(xì)胞毒性水腫及炎癥等系列癥狀，引發(fā)中樞慢性疼痛及偏頭痛，有研究表明Nav1.3 表達(dá)變化與TBI 的嚴(yán)重程度呈現(xiàn)正相關(guān)[37]。在TBI 早期，受損的神經(jīng)系統(tǒng)出現(xiàn)急性神經(jīng)炎癥，損傷的皮質(zhì)和海馬神經(jīng)元細(xì)胞[38]中Nav1.3 顯著上升，促進(jìn)Na+、Cl-和水內(nèi)流，導(dǎo)致細(xì)胞毒性水腫和細(xì)胞死亡，同時(shí)伴隨著大量神經(jīng)元的萎縮，抑制circRNA_009194/miR-145-3p/Sp1信號(hào)通路靶向調(diào)節(jié)Nav1.3[39]可緩解急性神經(jīng)炎癥進(jìn)程，后期急性炎癥轉(zhuǎn)變成慢性炎癥，神經(jīng)元髓鞘出現(xiàn)萎縮及降解的現(xiàn)象，伴隨著慢性疼痛的延遲發(fā)作。目前還未有與TBI 中后期腦組織中Nav1.3表達(dá)變化的相關(guān)研究進(jìn)展，推測TBI 早期腦部神經(jīng)元中Nav1.3 失調(diào)是引起神經(jīng)炎癥，造成神經(jīng)元損傷，進(jìn)一步誘發(fā)后期慢性神經(jīng)痛的重要因素。

3. Nav1.3 在帶狀皰疹及糖尿病誘發(fā)神經(jīng)病理性疼痛中的作用

帶狀皰疹后神經(jīng)痛 (postherpetic neuralgia, PHN)和疼痛性糖尿病神經(jīng)病變 (painful diabetic neuropathy,PND) 是全世界范圍內(nèi)的多發(fā)病。研究表明PHN 和PND 會(huì)引起鈉通道和鈣通道亞基組成改變并發(fā)生重新分布現(xiàn)象，PHN 會(huì)引起DRG 神經(jīng)元Nav1.3 表達(dá)上調(diào)，導(dǎo)致感覺通路中的傳入神經(jīng)元異常放電，啟動(dòng)中樞敏化。PND 導(dǎo)致DRG 中Nav1.3 蛋白表達(dá)顯著增加，且在負(fù)責(zé)傳遞觸覺信息的較大神經(jīng)元中優(yōu)先上調(diào)[40]。長期高血糖會(huì)加劇炎癥反應(yīng)，TNF-α、IL-1β、NF-κB 表達(dá)升高，激活Nav1.3，DRG 傷害感受神經(jīng)元的興奮性增加。鞘內(nèi)注射重組腺相關(guān)病毒AAV2/5-shRNA-Nav1.3、尾靜脈注射慢病毒miR-214-3p[41]或敲除DRG 中Nav1.3 均可抑制DRG 中Nav1.3 mRNA 的表達(dá)，緩解由鏈脲佐菌素 (streptozotocin, STZ) 引起的神經(jīng)性觸覺異位痛。

4. Nav1.3 在其他病理性疼痛中的作用

由外傷、截肢或手術(shù)相關(guān)導(dǎo)致的周圍神經(jīng)損傷可導(dǎo)致疼痛性神經(jīng)瘤的形成，在神經(jīng)瘤慢性疼痛病人及動(dòng)物模型中，Nav1.3 和接觸蛋白/F3 在受損軸突的尖端不斷積累并形成復(fù)合體，而后被轉(zhuǎn)移至神經(jīng)元的表面，接觸蛋白的存在使Nav1.3 傳遞增強(qiáng)，暗示Nav1.3 有助于神經(jīng)瘤的異位放電[42]。在小鼠神經(jīng)瘤模型中，Nav1.3 蛋白未發(fā)生顯著變化，但在受損感覺神經(jīng)元的胞體中Nav1.3 mRNA表達(dá)上調(diào)[43]，提示神經(jīng)瘤內(nèi)Nav1.3 的異常表達(dá)可能導(dǎo)致軸突產(chǎn)生自發(fā)性異位動(dòng)作電位。

三、Nav1.3 相關(guān)鎮(zhèn)痛藥物的研究進(jìn)展

美西律、拉莫三嗪及雷諾嗪[44]等鈉通道阻滯劑可阻斷hNav1.3 在HEK293 細(xì)胞中的表達(dá)，導(dǎo)致緩慢失活Nav1.3 電流的電壓依賴性超極化偏移，可抑制DRG 神經(jīng)元過度興奮緩解部分超敏行為，但這些鈉通道阻滯劑缺乏選擇性。在圓錐螺中發(fā)現(xiàn)的μ-芋螺毒素 (μ-conotoxin BUIIIB, μ-BUIIIB) 是一種多肽，這種毒素能夠有效阻斷Nav1.3[45]，推測μ-BUIIIB 的N-末端延伸和半胱氨酸環(huán)大小的差異可能有助于抑制Nav1.3。Bmk-AS 是一種長鏈神經(jīng)毒性多肽，通過調(diào)節(jié)神經(jīng)毒素位點(diǎn)4 抑制Nav1.3 的峰電流，穩(wěn)定Nav1.3 通道的閉合和開放狀態(tài)，促進(jìn)穩(wěn)態(tài)激活，抑制緩慢失活（對快速失活和慢失活有超極化的作用/使電壓依賴性的激活和失活向超極化方向移動(dòng)）[46]。烏頭堿A (bulleyaconitine A, BLA)是從草烏植物中提取的二萜生物堿， BLA 的受體位點(diǎn)被 Nav1.3 上DI 和DII 的P 環(huán)和S6螺旋緊密包裹，結(jié)合到高度保守的中央腔，BLA 通過打開的激活門進(jìn)入受體內(nèi)部，阻塞離子通道，導(dǎo)致峰值電流下降，降低神經(jīng)元的放電頻率[47]。經(jīng)優(yōu)化的蜘蛛肽的保守結(jié)構(gòu)以納摩爾親和力與電壓傳感器域 II 結(jié)合來抑制Nav1.3，由此實(shí)現(xiàn)更大抑制效力和增強(qiáng)體內(nèi)活性的優(yōu)化 Nav 靶向肽[48]。ICA-121431 通過與Nav1.3 結(jié)構(gòu)域4 中的電壓傳感器上的S1510/R1511/E1599 氨基酸殘基發(fā)生相互作用，引發(fā)濃度依賴性超極化偏移，抑制HEK-293/RIN-14B 細(xì)胞中穩(wěn)定表達(dá)的Nav1.3[49]。這些已發(fā)現(xiàn)的Nav1.3 鈉通道阻滯劑可能代表了有價(jià)值的工具來評估Nav1.3 是否可以作為慢性疼痛治療的藥物靶點(diǎn)。

四、總結(jié)與展望

本文系統(tǒng)闡釋了Nav1.3 與神經(jīng)病理性疼痛的最新進(jìn)展。Nav1.3 作為VGSCs 的亞型之一，探究Nav1.3 在神經(jīng)病理性疼痛發(fā)生、發(fā)展及維持的作用機(jī)制具有重要意義。在神經(jīng)病理性疼痛中，Nav1.3可以產(chǎn)生多種成分的斜坡反應(yīng)，通過多種機(jī)制引起疼痛，包括Nav1.3 電信號(hào)的逐級傳達(dá)， miRNA、細(xì)胞炎性因子及神經(jīng)營養(yǎng)因子導(dǎo)致神經(jīng)元超興奮性和異常自發(fā)放電，抑制神經(jīng)炎癥反應(yīng)引發(fā)病理性疼痛（見圖2）。研究發(fā)現(xiàn)Nav1.3 在卵巢癌、前列腺癌及小細(xì)胞肺癌發(fā)生時(shí)都發(fā)生表達(dá)變化，推測Nav1.3 可能與癌痛相關(guān)。由于Nav1.3 通道的結(jié)構(gòu)還未解出，目前暫未發(fā)現(xiàn)高親和力、高專一性的Nav1.3 抑制劑。但就目前發(fā)現(xiàn)的非專一性鈉通道阻滯劑可能作為有價(jià)值的工具：①可通過對化合物關(guān)鍵位點(diǎn)的氨基酸進(jìn)行快速鑒定分析，進(jìn)而判斷與Nav1.3 作用位點(diǎn)；②對化合物進(jìn)行修飾提高潛在的藥理活性；③結(jié)合Nav1.3 特有的藥物結(jié)合位點(diǎn)進(jìn)行超分辨結(jié)構(gòu)解析；④通過計(jì)算藥學(xué)研究優(yōu)化藥物模式識(shí)別機(jī)制。目前針對Nav1.3 在神經(jīng)病理性疼痛中的研究仍然不充分，一些重要的機(jī)制和問題仍需更多的研究進(jìn)行驗(yàn)證。但現(xiàn)有研究表明靶向Nav1.3治療疼痛可能是一種可行的方案，同時(shí)靶向突變SCN3A 特定基因位點(diǎn)以改變鈉電流等也可能是靶向治療神經(jīng)病理性疼痛的關(guān)鍵點(diǎn)，這些研究仍需繼續(xù)進(jìn)行方可得到驗(yàn)證。

圖2 Nav1.3 在直接損傷神經(jīng)、創(chuàng)傷性腦損傷和糖尿病引起的神經(jīng)病理性疼痛中的作用

利益沖突聲明：作者聲明本文無利益沖突。