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    抑郁患者慢性疼痛的原因找到了!Nature子刊揭示不同的丘腦皮質回路是引起異常性疼痛的基礎

    來源:生物探索作者:人氣:-發表時間:2021-03-17 10:54:00【
    疼痛一直是圍繞在醫學領域的熱點話題,目前認為,所謂的疼痛是一種復雜的生理心理活動,包括傷害性刺激作用于機體所引起的痛感覺,以及機體對傷害性刺激的痛反應。而疼痛刺激是由一系列復雜多樣的病因、遺傳和環境因素以不同的組合產生的,這些因素共同參與特定的神經生物學過程。典型的身體疼痛是由身體因素引起的,包括炎癥活動和創傷,也可以由慢性精神疾病(例如抑郁癥)引起。
    多種證據表明,慢性疼痛和抑郁癥狀是臨床上經常遇到的,大多數抑郁癥患者對傳統止痛藥的治療反應不佳。這種治療方法的差異意味著,與情緒因素引起的疼痛相比,組織損傷引起的疼痛有不同的機制,盡管這些機制至今仍不清楚。
    2021年3月8日,中國科學技術大學張智、李娟和晉艷研究團隊合作在出版的《自然-神經科學》雜志上發表了一項新成果:Distinct thalamocortical circuits underlie allodynia induced by tissue injury and by depression-like states。他們發現,不同的丘腦皮質回路是由組織損傷和抑郁樣狀態引起的異常性疼痛的基礎
    不同的丘腦皮質回路是由組織損傷和抑郁樣狀態引起的異常性疼痛的基礎<
    丘腦被認為是麻醉動物神經系統最高層“傷害感受神經元”的主要來源。因此,研究人員研究了丘腦不同亞核的神經活動。首先,研究人員在建立的組織損傷相關異常性疼痛的小鼠模型上觀察c-Fos的表達,c-Fos是丘腦后核(PO)中神經活動的早期基因標記,而不是束旁核(PF)、丘腦腹后內側核(VPM)或丘腦腹后外側核(VPL)的標記。
    隨后的免疫熒光染色顯示約90%的c-Fos信號與谷氨酸(Glu)特異性抗體共同定位,通過可視化谷氨酸能神經元的全細胞記錄顯示,在小鼠模型中,來自PO的峰數增加,而來自PF的流變性降低。這些體外數據表明,POGlu神經元,而不是PFGlu神經元,是由神經炎癥或損傷激活的。
    PO參與組織損傷相關的異常性疼痛
    隨后,研究人員通過慢性束縛應激建立了小鼠抑郁相關異常性疼痛模型,小鼠表現出顯著的異常性疼痛和多種抑郁樣行為。為了研究異常性疼痛的出現是否需要抑郁樣狀態,研究人員通過遞送抗抑郁藥帕羅西汀進行藥理學實驗,發現抗抑郁藥可一減輕小鼠的異常性疼痛和抑郁樣行為,進一步實驗表明:抗抑郁藥的小鼠PO或PF中未觀察到c-Fos表達,全細胞記錄顯示PFGlu神經元的峰數減少,而POGlu神經元的流變性增加,這與組織損傷引起的疼痛實驗結果不同,提示丘腦的不同亞核參與了來自組織損傷和抑郁樣狀態的異常性疼痛。
    PF參與由抑郁樣狀態引起的異常性疼痛
    接下來,研究團隊就兩種不同的丘腦皮層回路進行了機制研究,解剖了不同丘腦皮層回路的功能連接,分別闡明組織損傷相關和抑郁狀態引起的異常性疼痛的回路基礎。
    多組實驗表明,從丘腦后核(POGlu)到原代體感皮層的谷氨酸能神經元(S1Glu)的投射介導了組織損傷引起的異常性疼痛,而從束旁丘腦核(PFGlu)到前扣帶皮層含GABA神經元到谷氨酸能神經元(ACCGABA→Glu)的通路介導了與抑郁樣狀態相關的異常性疼痛。體內鈣成像和多四極管電生理記錄顯示POGlu和PFGlu群體在這兩種條件下經歷不同的適應。每個回路的人為干預都會影響由組織損傷或抑郁樣狀態引起的異常性疼痛,但不會同時影響兩者。
    剖析PoGlu→S1HL通路
    總之,此研究表明,不同的丘腦皮質回路POGlu→S1Glu和PFGlu→ACCGABA→Glu分別能減輕與組織損傷和抑郁樣狀態相關的異常性疼痛,從而為了解不同病因引起的病理性疼痛的回路基礎提供了見解。
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