疼痛發生機制的複雜性和異質性導致臨床的難治性,當前的鎮痛藥物和治療手段遠不能滿足患者的需求。持續的疼痛滋生一系列併發病症,如負性情緒、睡眠障礙和進食降等,提示痛覺的神經系統可以與其它系統相互作用,可能另闢蹊徑從多系統角度提出干預難治性疼痛的新策略。
中國科學技術大學生命科學與醫學部
張智
團隊長期致力於疼痛的多系統調控機制研究,過去已解析了疼痛與情緒系統
(
Nature Neuroscience
,2019;
Nature Neuroscience
,2021)
、疼痛與聽覺系統
(
Science
,2022)
和視覺系統互動作用的神經機制,以及大腦小膠質細胞參與調控這些神經可塑性的分子細胞機制
(
Neuron
,2021)
,靶向神經環路的物理刺激可緩解負性情緒
(
PNAS
, 2019)
。
2022年11月28日,
張智/朱霞
團隊與
劉際
和
餘駿馬
團隊(安徽醫科大學第三附屬醫院)合作在
Nature Metabolism
上發表了文章
A neural circuit for the suppression of feeding under persistent pain
,
揭示了疼痛降低進食量和攝食動機的神經基礎。
利用足底炎症和神經結紮引起疼痛的模型小鼠,研究發現這些小鼠進食顯著減少並伴隨攝食動機降低。鑑於前扣帶回皮層
(ACC)
在痛覺資訊編碼中發揮著重要作用,團隊綜合運用在體電生理、雙光子鈣成像、光纖記錄等研究手段發現ACC中谷氨酸能神經元
(Glu)
在持續疼痛環境下被顯著啟用;病毒示蹤結果顯示Glu
ACC
投射到外側下丘腦
(LHA)
穀氨酸能神經元,這些Glu
LHA
神經元投射到下丘腦弓狀核
(Arc)
中阿片促黑激素皮質素原神經元
(POMC)
—調控攝食的關鍵腦區和神經細胞,特異性抑制Glu
ACC
→Glu
LHA
→POMC
Arc
神經環路活性可顯著緩解由疼痛引起的進食減少和動機減弱。總的來說,
本研究顯示Glu
ACC
→Glu
LHA
→POMC
Arc
神經環路參與驅動疼痛狀態下的食慾不振。
模式圖:GluACC→GluLHA→POMCArc神經環路參與調控疼痛導致的進食減少
中國科學技術大學博士研究生唐皓迪、董婉瑩和安徽醫科大學第二附屬醫院的博士研究生胡銳為共同第一作者;中國科學技術大學張智、朱霞、劉際和安徽醫科大學第三附屬醫院餘駿馬主任醫師為該論文的共同通訊作者。該研究得到中國科大的薛天、熊偉和畢國強教授的大力支援。
原文連線:
https://www。nature。com/articles/s42255-022-00688-5