人为什么会痒?为什么一感觉痒就抓挠?这不仅给慢性瘙痒患者带来痛苦,也是长期困扰科学家的大问题。近日,中国科学院神经科学研究所孙彦刚研究员带领团队补充止痒机制,解开“痒-抓”恶性循环之谜。
通过利用体内细胞外电生理记录、体内光纤记录、药物遗传学和光遗传学操纵技术,研究小组发现大脑中存在一组表达速激肽的神经元。这组神经元通过下行环路调节脊髓水平。瘙痒信息处理会促进抓挠行为。
该研究揭示了瘙痒感下调所涉及的细胞和神经回路机制,为开发慢性瘙痒的治疗方法提供了新思路。
关于痒感处理机制的研究很少。
瘙痒是一种令人不愉快的感觉,可能会导致抓挠。无论是痒还是虫咬,都令人难以忍受。与视觉、听觉和其他感官知觉一样,瘙痒也是大脑处理的产物。
尽管不舒服,但瘙痒感对于动物的生存至关重要。孙彦刚告诉科技日报记者,瘙痒会导致抓挠,从而让动物摆脱皮肤上的有害物质。因此,瘙痒也是动物重要的保护机制之一。
不过,痒真的很不舒服。慢性瘙痒患者常因无法控制的过度抓挠而造成皮肤和深层组织的损伤。孙彦刚表示,目前我们对瘙痒信息处理机制还知之甚少,因此临床上缺乏针对慢性瘙痒的有效治疗方法。
孙彦刚介绍,在瘙痒研究领域,前期研究人员主要探索皮肤、感觉神经元和脊髓瘙痒的分子和细胞机制。尤其是近10年来,许多研究揭示了痒感在周围神经系统和脊髓水平的信息传递和传递机制。相比之下,关于大脑如何处理瘙痒感以及如何动态调节瘙痒感的研究却很少。导水管周围灰质对痒觉的调节作用及其机制尚不清楚。 “我们希望通过研究瘙痒信息处理的神经机制,为慢性瘙痒的治疗提供新的靶点和理论依据。”孙彦刚说。
“痒”神经元成功找到
研究小组以小鼠为研究对象,对导水管周围灰质调节瘙痒感的细胞和神经环路机制进行了深入研究。研究小组发现,激活大脑中表达速激肽的神经元会引起小鼠强烈的抓挠,这表明这组神经元的激活导致动物感到瘙痒。
这个结果让团队感到惊讶。 “我们发现大脑中有一组表达速激肽的兴奋性神经元。这组神经元在瘙痒引起的抓挠行为过程中被激活,激活这组神经元也会引起小老鼠的强烈抓挠行为。因此,这组速激肽神经元似乎就是大脑中的‘痒’神经元。”
速激肽神经元的激活如何导致瘙痒感? “我们的皮肤无时无刻不在受到外界的瘙痒刺激。但是,由于这些刺激比较弱,低于某个阈值,所以我们通常不会感到瘙痒。这个阈值是由脊髓中的一些抑制性神经元设定的。肯定的。” ”。孙彦刚说,他打了个比喻:这些抑制性神经元就像一扇“门”,挡住了外界的瘙痒刺激。只有当外界的瘙痒刺激超过一定阈值时,才能开门引起瘙痒。这项研究中发现的大脑中的速激肽神经元群有助于打开这扇门并降低瘙痒感的阈值。
“这项研究首次确定了大脑中参与瘙痒信息调节的神经元亚群,”孙彦刚说。进一步的研究证实,杀死或抑制导水管周围灰质中的速激肽神经元可显着减少瘙痒引起的抓挠行为。相反,在没有外部引起瘙痒的刺激的情况下,激活它们会引起强烈的抓挠行为。
此外,压力或焦虑等不良情绪可能会通过调节大脑中的这组速激肽神经元来影响瘙痒敏感性。 “因此,大脑中的这组速激肽神经元可能是遏制瘙痒-抓挠恶性循环和治疗慢性瘙痒的潜在靶标。”孙彦刚说道。
不能直接用于临床
“这项研究改变了解决慢性瘙痒问题的传统思维方式。结果表明,干预大脑中负责瘙痒信息处理的神经元可能是治疗慢性瘙痒的新方法。”孙彦刚说。
但他也承认,新研究尚无法改善慢性瘙痒患者的状况。该研究以小鼠为动物模型进行,人类和小鼠之间可能存在的物种差异不容忽视。尽管该研究已确定大脑中的速激肽神经元对于促进瘙痒-抓挠循环至关重要,但该团队还是使用了一些侵入性方法来操纵这群神经元。 “仍然缺乏非侵入性方法来操纵这组速激肽神经元来治疗慢性瘙痒。”孙彦刚说,“目前,我们的研究还不能直接应用于临床。为了应用这些研究成果,我们还必须确定是否是大脑中速激肽神经元的分子靶点。”
谈及这项研究未来的后续计划,孙彦刚表示,用于感觉信息处理和调节的神经网络极其复杂。 “我们计划根据目前的研究,进一步确定瘙痒信息处理的核心神经回路,这将有助于了解瘙痒信息在大脑中是如何处理和调节的,我们还将鉴定出在速激肽神经元中选择性表达的分子,其中我们希望找到治疗慢性瘙痒的药物靶点”。