南京大学新发现:靶向 PDK1/c‑Myc/SOX10 通路,逆转髓鞘损伤缓解慢性痛

神经病理性疼痛（NPP）是躯体感觉系统损伤或疾病引发的难治性慢性疼痛，全球患病率 7%–10%，现有疗法效果有限。既往研究多聚焦神经元高兴奋性与小胶质细胞、星形胶质细胞活化，中枢髓鞘与少突胶质细胞（OL）在 NPP 中的作用被严重忽视。OL 是中枢髓鞘形成细胞，维持郎飞结结构与神经冲动跳跃式传导，创伤、神经炎症等 NPP 相关诱因常导致 OL 丢失与髓鞘损伤，引发轴突传导异常与伤害性信号紊乱。PDK1 作为 PI3K/Akt 通路核心调控激酶，参与神经发生、细胞存活等中枢发育过程，但其在 OL 中的功能及与 NPP 的关联尚未被阐明，亟需揭示 OL 内在信号调控髓鞘稳态与疼痛的分子机制，为 NPP 提供新靶点。

本研究综合运用动物模型、分子生物学、组织形态学与行为学方法：构建小鼠坐骨神经慢性压迫损伤（CCI）NPP 模型；制备 NG2‑CreERT2 介导的诱导型 OL 谱系特异性 PDK1 条件敲除（cKO）小鼠；通过 PWL、PWT、旷场、平衡木、转棒等行为学评估痛觉与运动功能；采用 Western blot、qRT‑PCR、免疫组化、TrueGold 髓鞘染色、透射电镜检测髓鞘与 OL 相关指标；利用 RNA‑seq、GO/KEGG 分析筛选差异基因；通过 Co‑IP、泛素化实验、荧光素酶报告基因验证 PDK1‑c‑Myc‑SOX10 调控关系；经立体定位注射 AAV‑sh‑Myc 敲低 c‑Myc、腹腔注射 clemastine 药物干预，开展挽救实验验证通路功能。

CCI 小鼠出现明显机械性痛觉过敏与热痛觉过敏，同侧脊髓发生显著脱髓鞘，OL 谱系细胞 PDK1 特异性下调；OL 特异性 PDK1 敲除小鼠无需损伤即可重现 NPP 样痛觉过敏，且不影响运动与瘙痒相关行为，同时伴随脊髓白质减少、髓鞘蛋白（MBP、PLP1）降低、郎飞结结构破坏；机制上，PDK1 缺失不影响 c‑Myc 转录，而是通过减少 Ser62 磷酸化与泛素化导致 c‑Myc 蛋白累积，进而抑制 SOX10 转录，阻碍 OL 分化与髓鞘生成；AAV 介导脊髓 OL 特异性 c‑Myc 敲低或 clemastine 促髓鞘再生，均可恢复 SOX10 表达、修复髓鞘结构、显著缓解 PDK1 cKO 与 CCI 小鼠的神经病理性疼痛。

Figure 1 通过构建小鼠坐骨神经慢性压迫损伤（CCI）神经病理性疼痛模型，证实 CCI 小鼠在术后 14 天出现显著的机械性痛觉过敏与热痛觉过敏，同时同侧脊髓出现明显的髓鞘丢失、髓鞘相关蛋白（PLP1、MBP）表达降低，且少突胶质谱系细胞中 PDK1 发生特异性下调，神经元与星形胶质细胞中 PDK1 水平无变化，分离培养的少突胶质前体细胞中 PDK1 也显著降低，直接表明神经病理性疼痛伴随脊髓脱髓鞘与少突胶质细胞特异性 PDK1 下调相关。

Figure 2 展示少突胶质谱系特异性 PDK1 条件敲除（Pdk1 cKO）小鼠的构建与表型，结果显示该小鼠成功实现少突胶质细胞 PDK1 特异性缺失，且无需神经损伤即可出现与 CCI 小鼠一致的机械性与热性痛觉过敏，同时运动、瘙痒相关行为无异常，脊髓出现明显白质减少、髓鞘纤维丢失、髓鞘蛋白降低、郎飞结结构破坏，成熟少突胶质细胞数量显著下降而少突胶质前体细胞数量不变，明确少突胶质细胞 PDK1 缺失直接诱发疼痛过敏与脊髓髓鞘生成障碍。

Figure 3 通过 RNA 测序、qRT‑PCR、蛋白与免疫组化检测，发现 Pdk1 cKO 小鼠脊髓中髓鞘生成与少突胶质分化关键转录因子 SOX10 显著下调，其下游髓鞘相关基因同步降低，而经典的少突胶质分化抑制因子表达无变化，GO 与 KEGG 分析显示差异基因集中于髓鞘生成与少突胶质成熟通路，证明 PDK1 缺失通过下调 SOX10 阻断少突胶质分化与髓鞘形成。

Figure 4 揭示 PDK1 调控 SOX10 与髓鞘生成的分子机制，发现 PDK1 缺失不改变 c‑Myc 的 mRNA 水平，但通过抑制 c‑Myc Ser62 位点磷酸化与泛素化降解导致 c‑Myc 蛋白累积，累积的 c‑Myc 直接抑制 Sox10 启动子活性进而下调 SOX10，敲低 c‑Myc 可恢复 SOX10 及髓鞘相关基因表达，证实 PDK1 通过泛素化调控 c‑Myc 蛋白稳定性，进而解除 c‑Myc 对 SOX10 的转录抑制以维持髓鞘生成。

Figure 5 通过脊髓立体定位注射 AAV 介导的 Cre 依赖 sh‑Myc 敲低 Pdk1 cKO 小鼠脊髓少突胶质细胞的 c‑Myc，结果显示 c‑Myc 敲低可恢复 SOX10 表达、修复郎飞结结构、增加髓鞘纤维与成熟少突胶质细胞数量，并显著缓解 Pdk1 cKO 小鼠的机械性与热性痛觉过敏，从基因干预角度证实抑制 c‑Myc 可逆转 PDK1 缺失导致的髓鞘障碍与神经病理性疼痛。

Figure 6 使用促髓鞘再生药物 clemastine 腹腔干预 Pdk1 cKO 小鼠，发现 clemastine 可恢复小鼠脊髓 SOX10 蛋白水平，修复郎飞结结构，增加白质面积、髓鞘纤维与成熟少突胶质细胞数量，并显著改善小鼠的痛觉过敏表型，从药理学角度证明促进髓鞘再生可缓解 PDK1 缺失引发的神经病理性疼痛，且该作用依赖少突胶质细胞功能完整。

Figure 7 在 CCI 神经病理性疼痛小鼠模型中，通过 AAV 敲低脊髓少突胶质细胞的 c‑Myc，发现可降低 CCI 小鼠升高的 c‑Myc 水平，恢复 SOX10 与 MBP 表达，增加脊髓髓鞘纤维与成熟少突胶质细胞数量，超薄透射电镜显示髓鞘厚度增加、g‑比值恢复，同时显著缓解 CCI 小鼠的痛觉过敏，验证在病理疼痛模型中靶向 c‑Myc 可通过恢复髓鞘稳态缓解神经病理性疼痛。

本研究证实少突胶质细胞 PDK1 是维持中枢髓鞘稳态与抵抗神经病理性疼痛的关键分子，PDK1 通过调控 c‑Myc 蛋白降解，解除其对 SOX10 的转录抑制，保障少突胶质细胞分化与髓鞘完整；PDK1 下调引发 c‑Myc 累积、SOX10 受抑，导致髓鞘生成障碍、郎飞结破坏与脊髓感觉环路异常，最终诱发并维持神经病理性疼痛；靶向少突胶质细胞 PDK1/c‑Myc/SOX10 轴，通过基因敲低 c‑Myc 或药物促进髓鞘再生，可有效缓解神经病理性疼痛，为临床治疗提供全新机制与靶点。

局限：仅基于小鼠模型，未在人 NPP 组织验证通路；未探索 PDK1 与 ERK/NF‑κB 等疼痛通路的交叉；仅研究幼年诱导敲除，未评估成年敲除表型。展望：在人样本验证通路；拓展至糖尿病、化疗性周围神经病模型；研发靶向 c‑Myc/PDK1 的小分子镇痛药物。