Cell 子刊:痛痛痛怎么办?中山大学合作发现这条神经环路可用于缓解神经病理性痛
https://weibo.com/ttarticle/p/show?id=2309404635286616539566神经性疼痛是一种使人衰弱的疾病,通常难以治疗,而大脑中传递和控制疼痛的神经基质网络很复杂,至今仍不为人所知。
眶额叶皮层(orbitofrontal cortex,OFC)在决策、情感和奖赏行为中起着重要的作用,然而OFC是否以及如何调节疼痛反应在很大程度上仍是未知的。
中山大学药学院与加拿大卡尔加里大学通过神经示踪,结合光遗传学,化学遗传学,电生理记录和行为评估等多种技术证实,腹外侧眶额叶皮层(vlOFC)中第5层锥体神经元的激活可以减轻坐骨神经分支选择损伤模型(spared nerve injury,SNI)引起的机械痛、热敏性过敏和异常冷痛。
首先,作者将AAV8-DIO-hM3Dq-mCherry, AAV8-DIO-hM4Di-mCherry或AAV8-DIO-mCherry对照病毒分别注入Vglut2-cre小鼠第5层vlOFC,进而对假手术组及SNI组小鼠的谷氨酸能神经元活性进行化学遗传学控制。
发现腹腔注射CNO活化vlOFC中表达hM3Dq的谷氨酸能神经元后,显著减弱了Vglut2-cre小鼠SNI后的机械性痛觉超敏,但在假手术组中没有出现此现象。注射盐水或mCherry对照病毒的小鼠疼痛也反应没有改变。
另一方面,对vlOFC中表达hM4Di的谷氨酸能神经元的进行化学遗传学抑制并没有加重疼痛反应。c-fos与mCherry神经元共染色显示,与生理盐水和病毒对照组相比,CNO诱导了vlOFC中表达hM3Dq的谷氨酸能神经元的强烈激活。
为了探究vlOFC中GABA能的中间神经元是否可以调节神经性疼痛状态,作者又在Gad2-cre 经SNI造模的vlOFC脑区注射AAV8-DIO-hM3Dq-mCherry、AAV8-DIO-hM4Di-mCherry或AAV8-DIO-mCherry对照病毒。然而,这些小鼠的机械痛阈没有被CNO诱导的GABA能神经元激活或抑制而改变。
可以证明,vlOFC中谷氨酸能神经元的激活导致了神经性疼痛的减少,而该区域GABA细胞群的整体激活或抑制并没有改变SNI模型中的机械痛敏。另外,作者也做了一组光遗传学实验,证实对vlOFC中第5层锥体神经元的光遗传刺激可减弱周围神经病变时的感觉超敏。
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