炎症性疼痛是临床上常见的慢性疼痛类型之一，其主要临床表现是疼痛和皮肤水肿[1, 2]。传统治疗炎症性疼痛的方法是药物治疗，包括阿片类药物和非甾体类抗炎药物[3, 4]。虽然许多药物可以用于减轻炎症性疼痛，但它们不能持续缓解患者疼痛情况。此外，治疗过程中还需要考虑它们的副作用，例如阿片类药物会抑制免疫反应，而非甾体类抗炎药物往往导致溃疡的形成[5, 6]。因此，需要探索新的疗法来治疗炎症性疼痛。

骨髓间充质干细胞（Bone mesenchymal stem cells，BMSCs）可以从许多中胚层组织中提取，包括牙髓、胎盘和骨髓[7]。低温保存的间充质干细胞可以保留再生功能，改善突触传递，修复神经元网络[8, 9]。近年来有大量报道表明BMSCs通过调节炎症反应表现出良好的疼痛治疗特性[10-12]，然而，其潜在治疗作用及相关机制尚不清楚。该研究通过运用高通量测序方法锁定了BMSCs主要通过抑制P2X3的表达来缓解炎症性疼痛。

在本研究中，研究人员中探讨了人骨髓间充质干细胞（hBMSCs）在弗氏完全佐剂（Complete Freund's adjuvant, CFA）诱导的炎症性疼痛模型中发挥的作用和潜在机制。研究人员在前期的研究发现，hBMSCs在缓解由CFA诱导的炎性疼痛方面有着显著的疗效。为寻找hBMSCs治疗炎性疼痛的潜在靶点，研究人员将CFA诱导的炎性痛组大鼠和注射hBMSCs后的炎性痛大鼠脊髓做mRNA测序和生物信息学分析后发现，P2X3和P2X7这两个基因在众多差异性基因中扮演着枢纽基因的角色（图1：F）。研究人员继续对这两组大鼠脊髓组织行qRT-PCR和Western blot分析，结果显示，CFA组P2X3和P2X7水平均明显高于假手术组，说明在炎性痛大鼠脊髓组织这两个基因表达增多。但是，在经hBMSCs治疗后，只有P2X3水平明显降低，而P2X7水平在CFA和CFA+ hBMSCs组之间无显著差异。说明在hBMSCs通过降低P2X3的表达来缓解CFA导致的炎性疼痛（图1：G-J）。

图1  CFA组和CFA+ hBMSCs组mRNA测序结果和生物信息学分析

（图源：Deng. et al., Cell proliferation, 2023）

在观察到注射hBMSCs的CFA大鼠的机械痛、热痛以及冷痛的阈值明显升高的同时，研究人员还检测了大鼠脊髓中各促炎症因子如：IL-1β、IL-6和TNF-α的表达。数据显示，与CFA和CFA+Veh-1组相比，CFA处理的大鼠鞘内注射hBMSCs后，促炎细胞因子水平降低。这表明，经过hBMSCs治疗也能显著减轻大鼠的炎症反应（图2：A-D）。

图2  hBMSCs减轻了CFA诱导的痛觉超敏和炎症细胞因子的增加

（图源：Deng. et al., Cell proliferation, 2023）

为了确定脊髓组织中哪些细胞主要影响P2X3的表达，研究人员使用神经元、星形胶质细胞以及小胶质细胞三种细胞的标记物和P2X3进行免疫荧光双染色。结果表明，P2X3主要在胶质细胞中表达。同时，P2X3在CFA+ hBMSCs组的表达也降低（如图3：A-F）。

图3  hBMSCs下调了脊髓非神经元细胞中P2X3的表达

（图源：Deng. et al., Cell proliferation, 2023）

为验证P2X3在缓解炎性疼痛这一过程中的作用，研究人员在研究中加入了P2X3抑制剂组（CFA+A317491组）。结果表明，与CFA组相比，注射P2X3拮抗剂的镇痛效果与鞘内给药的hBMSCs相似（图4：A-D）。与CFA和CFA+Veh-2组相比，CFA+A317491组P2X3表达降低。说明hBMSCs主要通过抑制P2X3的表达来缓解炎性疼痛，且P2X3表达水平的下降也能降低促炎细胞因子的表达（图4：E-G）。

图4  A317491抑制了脊髓中P2X3和炎症细胞因子的上调

（图源：Deng. et al., Cell proliferation, 2023）

为了研究hBMSCs是否主要通过下调P2X3来缓解，研究人员在给药hBMSCs后注射了P2X3激动剂α β-me ATP。行为学测量结果显示，与CFA+hBMSCs组相比，α β-me ATP可以逆转hBMSCs的镇痛作用（图5：A-D）。与CFA+hBMSCs组相比，CFA+hBMSCs+α β-me ATP组的脊髓中P2X3和促炎细胞因子的含量增加了（图5：E-G）。这些结果支持了hBMSCs主要通过抑制P2X3的表达来减轻炎症性疼痛。

图5 α β-me ATP降低了hBMSCs的镇痛作用

（图源：Deng. et al., Cell proliferation, 2023）