Objective Transferring fibromyalgia patient IgG to mice induces pain-like behaviour and fibromyalgia IgG binds mouse and human satellite glia cells (SGCs). These findings suggest that autoantibodies could be part of fibromyalgia pathology. However, it is unknown how frequently fibromyalgia patients have anti-SGC antibodies and how anti-SGC antibodies associate with disease severity. Methods We quantified serum or plasma anti-SGC IgG levels in two fibromyalgia cohorts from Sweden and Canada using an indirect immunofluorescence murine cell culture assay. Fibromyalgia serum IgG binding to human SGCs in human dorsal root ganglia tissue sections was assessed by immunofluorescence (n=14/group). Results In the cell culture assay anti-SGC IgG levels were increased in both fibromyalgia cohorts compared to controls. Elevated anti-SGC IgG was associated with higher levels of self-reported pain in both cohorts, and higher fibromyalgia impact questionnaire scores and increased pressure sensitivity in the Swedish cohort. Anti-SGC IgG levels were not associated with fibromyalgia duration. Swedish FM patients were clustered into FM-severe and FM-mild groups and the FM-severe group had elevated anti-SGC IgG compared to the FM-mild and controls. Anti-SGC IgG levels detected in culture were positively correlated with increased binding to human SGCs. Moreover, the FM-severe group had elevated IgG binding to human SGCs compared to the FM-mild and control groups. Conclusions A subset of fibromyalgia patients have elevated levels of anti-SGC antibodies, and the antibodies are associated with more severe fibromyalgia severity. Screening fibromyalgia patients for anti-SGC antibodies could provide a path to personalized treatment options that target autoantibodies and autoantibody production.

Fibromyalgia syndrome (FMS) is a chronic pain condition characterized by widespread pain and tenderness. The etiology and pathophysiology of fibromyalgia are unknown and there are no effective treatments. Here we show that sensory hypersensitivity in FMS is caused by autoantibodies that act by sensitizing nociceptive sensory neurons. Administration of IgG from FMS patients increased mouse pain sensitivities to stimulation with mechanical pressure and cold. In contrast, transfer of IgG depleted samples from FMS patients or IgG from healthy control subjects had no effect on pain sensitivity. Sensory nerve fibres in ex vivo skin-nerve preparations from mice treated with FMS IgG were hypersensitive to mechanical stimulation. Immunohistochemical analysis revealed that IgG from FMS patients specifically labeled satellite glial cells and myelinated fibre tracts, as well as a small number of macrophages and endothelial cells in mouse dorsal root ganglia but not skin, muscle, spinal cord and brain. Our results demonstrate that fibromyalgia pain is caused by IgG autoantibodies that sensitize peripheral nociceptive afferents neurons and suggest that therapies that reduce patient IgG titres may be effective treatments of fibromyalgia pain.

Abstract Nerve growth factor (NGF)-R100E is a mutated form of human recombinant NGF that reduces the binding of NGF to its p75NTR receptor while retaining its affinity toward the TrkA receptor. Here, we used human wild type NGF and NGF-R100E knock-in mice to investigate the effects of this NGF mutation on inflammation-induced pain-related behaviors and bone loss. The hNGF-R100E mutation did not alter the nerve fiber density in the sciatic nerve, ankle joint synovium, and skin of naïve mice. Withdrawal responses to mechanical, thermal, and cold stimuli before and after joint inflammation induced by intra-articular injection of complete Freund adjuvant (CFA) were similar between human recombinant nerve growth factor-wild type and hNGF-R100E male and female mice while weight bearing and gait analysis revealed significant differences. Intriguingly, hNGF-R100E male and female mice showed only mild changes, indicating lower degrees of deep joint–related pain compared to their wild type counterparts. Furthermore, micro-CT analysis demonstrated that hNGF-R100E female mice, but not males, were protected from CFA-induced bone loss, and mRNA analysis showed a different gene regulation indicating a sex-dependent relationship between NGF, inflammation, and bone loss. In conclusion, our study reveals that the hNGF-R100E mutation renders mice insensitive to inflammation-induced impact on joint loading and gait while preserving the development of the peripheral nociceptive neurons and sensitivity to punctate stimulation of the skin. Notably, the mutation uncovers a sex-dependent relationship between NGF and inflammation-induced bone loss. These findings offer valuable insights into NGF as a target for pain management and the interplay between NGF and bone architecture.