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撓癢癢停不下來?中國科學(xué)家率先發(fā)現(xiàn)其第一條神經(jīng)通路

但慢性瘙癢會(huì)給患者帶來極大的痛苦,因?yàn)槌掷m(xù)撓癢癢,他們的皮膚往往被抓破,甚至感染。針對(duì)這些異常,人們開發(fā)過一些藥物,作用于皮膚,但治標(biāo)不治本。
為什么會(huì)瘙癢,癢覺的信息是怎樣傳遞到大腦中的?由于飄忽的癢覺背后的生物學(xué)機(jī)制一直未能完全解開,相關(guān)藥物研發(fā)缺乏突破。
8月18日,國際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》(Science)雜志在線發(fā)表了中國科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所、中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心、神經(jīng)科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室孫衍剛研究組題為《癢覺的中樞環(huán)路》的研究論文。論文介紹了關(guān)于癢的主要神經(jīng)環(huán)路—脊髓臂旁核環(huán)路,這一神經(jīng)環(huán)路作為“中樞要道”,將癢覺的信息從脊髓傳遞到大腦,影響急性瘙癢和慢性瘙癢感覺的產(chǎn)生。
這是全球首次發(fā)現(xiàn)并證實(shí)的癢覺信息從脊髓傳遞到大腦的神經(jīng)通路或神經(jīng)環(huán)路,是第一條這樣的通路。
這一重要神經(jīng)環(huán)路是在小鼠體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的。但研究人員認(rèn)為,靈長類動(dòng)物和人體中很可能存在同樣的瘙癢信息傳遞通路。如果開發(fā)出藥物,來阻斷這一環(huán)路,有望緩解慢性瘙癢患者的痛苦。
皮膚病、肝病等患者經(jīng)常出現(xiàn)慢性瘙癢癥狀,并且與其相伴的難以克制的長期搔抓行為可導(dǎo)致嚴(yán)重的皮膚和組織損傷。慢性瘙癢還經(jīng)常引起睡眠障礙等,嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。
癢的機(jī)制尚不清楚,致使針對(duì)慢性癢治療的藥物開發(fā)嚴(yán)重滯后。因此,癢覺機(jī)制的研究已經(jīng)成為目前醫(yī)學(xué)與神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。近年來,我們對(duì)脊髓水平的癢覺信息處理的分子和細(xì)胞機(jī)制已經(jīng)有了較為深入的認(rèn)識(shí)。然而,癢覺信息如何從脊髓傳遞到大腦并不清楚。這是癢覺研究領(lǐng)域的核心問題之一。
十年前,2007年,孫衍剛和美國華盛頓大學(xué)圣路易斯醫(yī)學(xué)院教授陳宙峰等人在國際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然》(Nature)發(fā)表研究論文稱,在脊髓中,表達(dá)有胃泌素釋放肽受體(GRPR)的神經(jīng)元介導(dǎo)癢覺感受。
而現(xiàn)在最新發(fā)現(xiàn)的臂旁核腦區(qū)位于GRPR神經(jīng)元的下游,像中繼站一樣,進(jìn)一步傳遞癢覺信息。
在小鼠中,研究人員利用光遺傳學(xué)手段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)抑制這一神經(jīng)環(huán)路功能時(shí),即使注射組胺等致癢物質(zhì),小鼠撓癢癢的動(dòng)作也顯著減少,但其運(yùn)動(dòng)功能正常。換句話說,因?yàn)樽钄嗔诵盘?hào)傳輸通道,小鼠感覺不到癢了。
除了知道撓癢癢,還要撓得準(zhǔn)。青蛙脊髓模型實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,即使切除了頭部,青蛙還是能準(zhǔn)確地扒掉皮膚上的異物,這意味著,該撓哪里,可能是脊髓說了算!癢覺的位置信息編碼就在脊髓層面。但這一點(diǎn)還需要進(jìn)一步證實(shí)。
中科院神經(jīng)科學(xué)研究所官網(wǎng)顯示,癢引發(fā)抓撓的欲望,它具有感覺和情緒兩種成份。近年來癢的分子機(jī)制研究方面已取得了突破性的進(jìn)展,但對(duì)癢的神經(jīng)環(huán)路的研究還十分有限。孫衍剛研究組將通過研究癢覺的環(huán)路機(jī)制,進(jìn)而揭示神經(jīng)環(huán)路的基本組構(gòu)原則。美國華盛頓大學(xué)圣路易斯醫(yī)學(xué)院教授陳宙峰告訴澎湃新聞(www.kxwhcb.com),癢覺和痛覺、觸覺一樣,都是重要的保護(hù)防衛(wèi)機(jī)制。比如蚊子叮了你一下,起了一個(gè)包,有些癢,同時(shí)也提醒了你,這個(gè)地方有蚊子。與痛覺、觸覺相比,人們對(duì)癢覺的研究進(jìn)展相對(duì)較慢。因?yàn)樵趧?dòng)物實(shí)驗(yàn)中,人們比較容易觀察到小鼠撓癢癢,卻很難知道動(dòng)物什么時(shí)候感到。
陳宙峰表示,孫衍剛等人的這一最新重要發(fā)現(xiàn),為人們進(jìn)一步了解癢覺信息如何在大腦中傳遞打下了基礎(chǔ)。未來研究要回答的問題是,因?yàn)榘W覺和痛覺的神經(jīng)傳遞“線路”部分重疊,那么,這些傳遞癢覺的神經(jīng)元,還傳遞痛覺信息嗎?
另外,從臂旁核再傳到哪里,目前也不清楚,但據(jù)推測(cè),應(yīng)該還有很多下游環(huán)路。刺激其中任何一個(gè)下游環(huán)路,都應(yīng)該能引起瘙癢和撓癢癢行為。
撓癢癢還會(huì)傳染。陳宙峰帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)3月10日在《科學(xué)》期刊發(fā)表論文稱,他們發(fā)現(xiàn),小鼠即使沒有受到組胺等物質(zhì)的刺激,即使只是持續(xù)觀看其他小鼠撓癢癢的“小電影”,就會(huì)不可遏制地也開始撓癢癢。他們還發(fā)現(xiàn)了也這一傳染現(xiàn)象密切相關(guān)的“腦區(qū)”SCN(視交叉上核, suprachiasmatic nucleus)。
但很快有人對(duì)“撓癢癢會(huì)傳染”表示質(zhì)疑。7月14,來自美國國立衛(wèi)生研究院的Mark H. Pitcher等人在《科學(xué)》上發(fā)表評(píng)論稱,“傳染”現(xiàn)象重復(fù)不出來。他們沒有放錄像,而是給示教的小鼠注射了組胺,以引起瘙癢感覺。
針對(duì)這一質(zhì)疑,同一天,陳宙鋒等人在《科學(xué)》上發(fā)表回應(yīng)文章指出,組胺引起的急性瘙癢在10分鐘時(shí)達(dá)到峰值,但在20分鐘內(nèi)會(huì)衰退。此外,質(zhì)疑者實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中其他細(xì)節(jié)的不同,也導(dǎo)致模仿小鼠觀摩示教小鼠的頻率不足,所以導(dǎo)致“傳染”現(xiàn)象未發(fā)生。
最新發(fā)現(xiàn)的臂旁核和“傳染”現(xiàn)象中的SCN“腦區(qū)”有何關(guān)系,陳宙峰表示,目前尚不清楚。
現(xiàn)在臨床上有多種抗組胺類止癢藥,但是多數(shù)情況下這些藥物療效不顯著。這是由于部分瘙癢并不依賴于組胺。這些非組胺依賴的瘙癢癥令醫(yī)生束手無策。我們發(fā)現(xiàn)抑制臂旁核不僅可以緩解組胺依賴型瘙癢,同樣可以緩解非組胺依賴型瘙癢。如果能特異性針對(duì)臂旁核中瘙癢信息處理相關(guān)神經(jīng)元設(shè)計(jì)藥物進(jìn)行阻斷,將對(duì)各類瘙癢都有顯著療效。





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