Recent studies have implicated the activation of p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) and glial cells contribute to hyperalgesia following nerve injury or nerve compression. In our work, we investigated the underlying mechanisms of autologous nucleus pulposus (NP)-induced mechanical hyperalgesia in a modified rat model of lumbar disk herniation (LDH). Firstly, our results showed that 50% mechanical withdrawal threshold (50% MWT) decreased on postoperative day (POD) 1 and significantly minimally reduced on POD 7and lasted for day 28 after surgery(P<0.05). Secondly, phosphorylation of p38MAPK (p-p38MAPK) and glial cells were monitored on POD 1、3、7、14 and 28 using immunofluorescence staining. P38MAPK activation, observed in the spinal cord, began to increase on POD 1, peaked on POD 3, and significantly decreased on POD 14 and POD 28(P<0.05). Microglia activation was initiated at day 1, maximal at day 3, and maintained until day 14 after surgery(P<0.05). Astrocytic activation was found in 7 to 14 days after modelling(P<0.05). Then, double immunostaining method was applied to observe the co-expression of p-p38MAPK and glial cells, and it showed that p-p38MAPK was mainly expressed in activated microglia, rarely in neurons, and none in astrocytes. Lastly, we discovered that both SB203580 (50ug, p38MAPK inhibitor) and minocycline (0.5mg, microglial inhibitor) would inhibit the p-p38MAPK protein expression tested by western blot analysis and reduce mechanical hyperalgesia. In conclusion, current study suggest that activation or phosphorylation of p38MAPK in spinal microglia contributes to autologous NP-induced mechanical hyperalgesia in our animal model.

中文翻译：

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在腰椎间盘突出症的改良大鼠模型中，脊髓小胶质细胞中 p38MAPK 的激活有助于自体髓核诱导的机械痛觉过敏。

最近的研究表明 p38 丝裂原活化蛋白激酶 (MAPK) 和神经胶质细胞的激活导致神经损伤或神经压迫后的痛觉过敏。在我们的工作中，我们在腰椎间盘突出症 (LDH) 的改良大鼠模型中研究了自体髓核 (NP) 诱导的机械痛觉过敏的潜在机制。首先，我们的结果显示，50% 机械撤退阈值（50% MWT）在术后第 1 天（POD）下降，在第 7 天显着最小化并持续至术后第 28 天（P<0.05）。其次，使用免疫荧光染色在 POD 1、3、7、14 和 28 上监测 p38MAPK (p-p38MAPK) 和神经胶质细胞的磷酸化。在脊髓中观察到的 P38MAPK 激活在 POD 1 开始增加，在 POD 3 达到峰值，并在 POD 14 和 POD 28 显着降低（P < 0. 05）。小胶质细胞激活在第 1 天开始，在第 3 天达到最大值，并一直维持到术后第 14 天（P<0.05）。造模后7～14天出现星形胶质细胞活化(P<0.05)。然后应用双重免疫染色法观察p-p38MAPK与神经胶质细胞的共表达，发现p-p38MAPK主要在活化的小胶质细胞中表达，神经元中很少表达，星形胶质细胞中无表达。最后，我们发现 SB203580（50ug，p38MAPK 抑制剂）和米诺环素（0.5mg，小胶质细胞抑制剂）都会抑制经蛋白质印迹分析测试的 p-p38MAPK 蛋白表达并减少机械痛觉过敏。总之，目前的研究表明脊髓小胶质细胞中 p38MAPK 的激活或磷酸化有助于我们动物模型中自体 NP 诱导的机械痛觉过敏。小胶质细胞激活在第 1 天开始，在第 3 天达到最大值，并一直维持到术后第 14 天（P<0.05）。造模后7～14天出现星形胶质细胞活化(P<0.05)。然后应用双重免疫染色法观察p-p38MAPK与神经胶质细胞的共表达，发现p-p38MAPK主要在活化的小胶质细胞中表达，神经元中很少表达，星形胶质细胞中无表达。最后，我们发现 SB203580（50ug，p38MAPK 抑制剂）和米诺环素（0.5mg，小胶质细胞抑制剂）都会抑制经蛋白质印迹分析测试的 p-p38MAPK 蛋白表达并减少机械痛觉过敏。总之，目前的研究表明脊髓小胶质细胞中 p38MAPK 的激活或磷酸化有助于我们动物模型中自体 NP 诱导的机械痛觉过敏。小胶质细胞激活在第 1 天开始，在第 3 天达到最大值，并一直维持到术后第 14 天（P<0.05）。造模后7～14天出现星形胶质细胞活化(P<0.05)。然后应用双重免疫染色法观察p-p38MAPK与神经胶质细胞的共表达，发现p-p38MAPK主要在活化的小胶质细胞中表达，神经元中很少表达，星形胶质细胞中无表达。最后，我们发现 SB203580（50ug，p38MAPK 抑制剂）和米诺环素（0.5mg，小胶质细胞抑制剂）都会抑制经蛋白质印迹分析测试的 p-p38MAPK 蛋白表达并减少机械痛觉过敏。总之，目前的研究表明脊髓小胶质细胞中 p38MAPK 的激活或磷酸化有助于我们动物模型中自体 NP 诱导的机械痛觉过敏。术后第 3 天达到最大值，并维持至术后第 14 天（P<0.05）。造模后7～14天出现星形胶质细胞活化(P<0.05)。然后应用双重免疫染色法观察p-p38MAPK与神经胶质细胞的共表达，发现p-p38MAPK主要在活化的小胶质细胞中表达，神经元中很少表达，星形胶质细胞中无表达。最后，我们发现 SB203580（50ug，p38MAPK 抑制剂）和米诺环素（0.5mg，小胶质细胞抑制剂）都会抑制经蛋白质印迹分析测试的 p-p38MAPK 蛋白表达并减少机械痛觉过敏。总之，目前的研究表明脊髓小胶质细胞中 p38MAPK 的激活或磷酸化有助于我们动物模型中自体 NP 诱导的机械痛觉过敏。术后第 3 天达到最大值，并维持至术后第 14 天（P<0.05）。造模后7～14天出现星形胶质细胞活化(P<0.05)。然后应用双重免疫染色法观察p-p38MAPK与神经胶质细胞的共表达，发现p-p38MAPK主要在活化的小胶质细胞中表达，神经元中很少表达，星形胶质细胞中无表达。最后，我们发现 SB203580（50ug，p38MAPK 抑制剂）和米诺环素（0.5mg，小胶质细胞抑制剂）都会抑制经蛋白质印迹分析测试的 p-p38MAPK 蛋白表达并减少机械痛觉过敏。总之，目前的研究表明脊髓小胶质细胞中 p38MAPK 的激活或磷酸化有助于我们动物模型中自体 NP 诱导的机械痛觉过敏。造模后7～14天出现星形胶质细胞活化(P<0.05)。然后应用双重免疫染色法观察p-p38MAPK与神经胶质细胞的共表达，发现p-p38MAPK主要在活化的小胶质细胞中表达，在神经元中很少表达，在星形胶质细胞中无表达。最后，我们发现 SB203580（50ug，p38MAPK 抑制剂）和米诺环素（0.5mg，小胶质细胞抑制剂）都会抑制经蛋白质印迹分析测试的 p-p38MAPK 蛋白表达并减少机械痛觉过敏。总之，目前的研究表明脊髓小胶质细胞中 p38MAPK 的激活或磷酸化有助于我们动物模型中自体 NP 诱导的机械痛觉过敏。造模后7～14天出现星形胶质细胞活化(P<0.05)。然后应用双重免疫染色法观察p-p38MAPK与神经胶质细胞的共表达，发现p-p38MAPK主要在活化的小胶质细胞中表达，神经元中很少表达，星形胶质细胞中无表达。最后，我们发现 SB203580（50ug，p38MAPK 抑制剂）和米诺环素（0.5mg，小胶质细胞抑制剂）都会抑制经蛋白质印迹分析测试的 p-p38MAPK 蛋白表达并减少机械痛觉过敏。总之，目前的研究表明脊髓小胶质细胞中 p38MAPK 的激活或磷酸化有助于我们动物模型中自体 NP 诱导的机械痛觉过敏。应用双重免疫染色法观察p-p38MAPK与神经胶质细胞的共表达，发现p-p38MAPK主要在活化的小胶质细胞中表达，神经元中很少表达，星形胶质细胞中无表达。最后，我们发现 SB203580（50ug，p38MAPK 抑制剂）和米诺环素（0.5mg，小胶质细胞抑制剂）都会抑制经蛋白质印迹分析测试的 p-p38MAPK 蛋白表达并减少机械痛觉过敏。总之，目前的研究表明脊髓小胶质细胞中 p38MAPK 的激活或磷酸化有助于我们动物模型中自体 NP 诱导的机械痛觉过敏。应用双重免疫染色法观察p-p38MAPK与神经胶质细胞的共表达，发现p-p38MAPK主要在活化的小胶质细胞中表达，神经元中很少表达，星形胶质细胞中无表达。最后，我们发现 SB203580（50ug，p38MAPK 抑制剂）和米诺环素（0.5mg，小胶质细胞抑制剂）都会抑制经蛋白质印迹分析测试的 p-p38MAPK 蛋白表达并减少机械痛觉过敏。总之，目前的研究表明脊髓小胶质细胞中 p38MAPK 的激活或磷酸化有助于我们动物模型中自体 NP 诱导的机械痛觉过敏。小胶质细胞抑制剂）将抑制通过蛋白质印迹分析测试的 p-p38MAPK 蛋白表达并减少机械痛觉过敏。总之，目前的研究表明脊髓小胶质细胞中 p38MAPK 的激活或磷酸化有助于我们动物模型中自体 NP 诱导的机械痛觉过敏。小胶质细胞抑制剂）将抑制通过蛋白质印迹分析测试的 p-p38MAPK 蛋白表达并减少机械痛觉过敏。总之，目前的研究表明脊髓小胶质细胞中 p38MAPK 的激活或磷酸化有助于我们动物模型中自体 NP 诱导的机械痛觉过敏。