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李云慶團隊揭示慢性瘙癢引起焦慮情緒的神經(jīng)環(huán)路詳解

瀏覽次數(shù)：971　發(fā)布日期：2023-5-18　來源：本站　僅供參考，謝絕轉載，否則責任自負

急性瘙癢（持續(xù)不到6周）被認為是周圍環(huán)境的有害傷害(如蚊蟲叮咬)一種保護機制。慢性瘙癢可持續(xù)6周或更長時間，并誘發(fā)一系列負面情緒（焦慮），嚴重影響患者的生活質(zhì)量.臂旁核(PBN)是編碼癢覺信息中發(fā)揮關鍵作用：瘙癢刺激可激活PBN,在抑制該腦區(qū)興奮性神經(jīng)元活性后可阻礙瘙癢行為的出現(xiàn)。
中央內(nèi)側丘腦(CM)作為“邊緣丘腦”的一部分，編碼傷害信號和慢性疼痛引起的負面情緒。PET成像顯示在急性和慢性瘙癢患者中CM腦區(qū)是處于激活態(tài)的。

2023年5月3日第四軍醫(yī)大學李云慶、董玉琳團隊在Nature Communications雜志上發(fā)表文章揭示了CM→mPFC-PN 神經(jīng)元參與調(diào)控急性瘙癢，CM→mPFC-IN神經(jīng)元參與調(diào)控慢性瘙癢。

1、PBN-CM環(huán)路調(diào)控瘙癢行為
光纖鈣成像技術發(fā)現(xiàn)組胺和氯喹誘發(fā)的急性瘙癢模型中CM腦區(qū)神經(jīng)元活性增加。電損毀CM腦區(qū)后急性和慢性瘙癢模型中小鼠抓撓行為減少，并能緩解慢性疼痛模型中的焦慮行為。
順行示蹤病毒發(fā)現(xiàn)PBN主要投射到CM腦區(qū)，免疫熒光實驗在慢性瘙癢模型中該神經(jīng)環(huán)路（PBN-CM）神經(jīng)元激活數(shù)量顯著增加。光纖鈣成像技術發(fā)現(xiàn)組胺和氯喹誘發(fā)的急性瘙癢模型中PBN-CM環(huán)路神經(jīng)元活性增強，在光抑制該神經(jīng)環(huán)路后可減少瘙癢引起的抓撓行為。

圖1：光纖鈣成像技術發(fā)現(xiàn)急性瘙癢模型PBN-CM環(huán)路神經(jīng)元活性增強

2、急、慢性瘙癢模型CM-mPFC環(huán)路電生理特點存在差異
為進一步探究PBN-CM環(huán)路下游腦區(qū)，他們通過病毒示蹤技術發(fā)現(xiàn)PBN-CM環(huán)路纖維主要輸出到前額葉皮層（mPFC),在mPFC腦區(qū)注射逆行示蹤病毒投射到CM腦區(qū)，證實了存在PBN-CM-mPFC神經(jīng)環(huán)路的存在。

化學慢性激活CM-mPFC神經(jīng)環(huán)路不影響急性和慢性瘙癢模型中小鼠抓撓行為，而抑制該神經(jīng)環(huán)路后可明顯減少瘙癢模型中的抓撓行為，并緩解慢性瘙癢模型小鼠的焦慮情緒。電生理實驗發(fā)現(xiàn)在慢性瘙癢模型中CM-mPFC環(huán)路神經(jīng)元自發(fā)性興奮性突觸后電流增強，但在急性瘙癢模型中并不出現(xiàn)這種變化。急性和慢性瘙癢模型CM-mPFC環(huán)路神經(jīng)元放電活動均增加，但慢性瘙癢模型更為顯著。

圖2.病毒示蹤實驗揭示PBN-CM-mPFC神經(jīng)環(huán)路

3、不同CM→mPFC亞型神經(jīng)元調(diào)控急、慢性瘙癢
病毒示蹤實驗發(fā)現(xiàn)CM腦區(qū)投射到mPFC區(qū)域興奮性錐體神經(jīng)元和抑制性中間能神經(jīng)元，分別簡稱為CM→mPFC-PN 和 CM→mPFC-IN神經(jīng)元。離體實驗發(fā)現(xiàn)光激活CM-mPFC環(huán)路神經(jīng)元后，急性瘙癢動物模型中主要mPFC腦區(qū)錐體神經(jīng)元激活，慢性瘙癢動物模型中主要mPFC腦區(qū)中間能神經(jīng)元激活。

進一步電生理實驗發(fā)現(xiàn)慢性瘙癢動物模型mPFC-IN神經(jīng)元NMDA電流明顯增強，mPFC腦區(qū)注射NMDA受體拮抗劑后能夠明顯減少抓撓行為，并能夠緩解焦慮情緒。這些結果表明CM→mPFC-PN 神經(jīng)元參與調(diào)控急性瘙癢，CM→mPFC-IN神經(jīng)元參與調(diào)控慢性瘙癢。