上海科学家发现传递痒觉的神经高铁 为开发止痒药提供可能

【导语】:痒痒不是病,痒起来真要命!上海科学家发现传递痒觉的长途“神经高铁” 为开发高效无副作用止痒药提供可能

  痒,一种不愉快却很重要,生活中很熟悉科学上却充满未知的感觉。挠痒痒,痒的究竟是皮肤还是大脑?痛还有止痛药可以对付,但是你吃过管用又不会嗜睡的止痒药吗?关于痒,人类还是知道得太少。

  上海科学家今天发布了一项关于痒的重要科学发现:他们发现了一条将痒觉从脊髓传递到大脑、进而诱导抓挠行为的长途“神经高铁”,名叫“臂旁核”的脑区是其中的关键“中继站”。这一“挠你痒”的神经环路,为探索慢性痒的治疗方案提供了重要基础。“未来,若能在‘中继站’寻觅到相对‘专一’的分子靶标,便有可能开发出高效且无副作用的止痒药。”孙衍刚研究员如是说。

  北京时间8月18日,国际顶级学术期刊《科学》(Science)在线发表了中国科学院神经科学研究所、中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心、神经科学国家重点实验室孙衍刚研究组题为《痒觉的中枢环路》的研究论文。该项工作主要由博士研究生穆迪和邓娟在孙衍刚研究员指导下完成,课题组的其他成员积极参与,并得到了第四军医大学李辉教授的大力协助。

  因为痒,所以抓挠,这是司空见惯的行为,其后果可轻可重。皮肤病、肝病等患者经常出现慢性瘙痒症状,与其相伴的难以克制的长期搔抓行为可导致严重的皮肤和组织损伤。慢性瘙痒还经常引起睡眠障碍等,严重影响患者的生活质量。

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  图说:痒的信息被传送到脊髓后是如何处理的呢? 来源/中科院神经所

  糟糕的是,痒的机制尚不清楚,导致针对慢性痒治疗的药物开发严重滞后。目前的止痒药,大多是抗组胺类药物,采用整体降低神经系统兴奋度的“非特异性手段”来止痒,常常产生令人昏昏欲睡的副作用。因此,痒觉机制的研究已经成为目前医学与神经科学领域的热点之一,其中的核心问题之一是痒觉信息如何从脊髓传递到大脑。以往的研究发现,脊髓中的一类痒觉细胞表达“胃泌素释放肽受体”(GRPR),杀死脊髓GRPR神经元后,瘙痒诱发的小鼠搔抓行为缺失,据此推断它可以将痒觉传递给大脑。事实并非如此,孙衍刚研究组发现这类神经元并不直接将痒觉信息传递到大脑。科学家们于是将前人发现的种种痒觉传递“零件”,用光遗传学、药理遗传学、在体光纤钙成像、脑片电生理等多种技术手段重新“审视”,并在此基础上重新排列了这些“零件”真实的前后传递关系。

  图说:痒觉信息从脊髓到大脑传递通路示意图 来源/中科院神经所

  科研人员聚焦一个“能干”的重要脑区——臂旁核,它位于脑干接近小脑的位置。臂旁核被认为参与情绪调控,可以影响睡眠,还与味觉、痛觉、痒觉等多种感觉相关。不过,脊髓到臂旁核通路在瘙痒信息处理中的作用并不十分清楚。孙衍刚研究组发现,脊髓不仅有GRPR这样的短途“神经地铁”,而且有可从脊髓投射到大脑的长途“神经高铁”。他们构建了GRPR神经元转基因小鼠,通过光遗传学实验和行为学实验,证实臂旁核的确对痒觉诱发抓挠行为是必要的,抑制臂旁核环路的活性,可以减少痒觉抓挠行为。该研究为深入解析痒觉信息在大脑中如何进行加工处理奠定了基础,并为寻找潜在治疗靶点提供了新的方向。

  《科学》杂志的审稿人评价说:这篇论文利用最先进的研究方法强有力地说明了臂旁核在痒觉传递环路中的作用。孙衍刚告诉记者,研究团队下一步将努力在臂旁核“中继站”寻找特异性分子靶标,为痒觉的药物干预提供方向;同时,继续寻找痒觉传递环路的各级“中继站”、“终点站”,“期待能将痒觉传递的全部环路机制都了解清楚”。孙衍刚告诉记者,研究团队下一步将努力在臂旁核“中继站”寻找特异性分子靶标,为痒觉的药物干预提供方向;同时,继续寻找痒觉传递环路的各级“中继站”、“终点站”,“期待能将痒觉传递的全部环路机制都了解清楚”。

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