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中国科学家揭开瘙痒引起抓挠的秘密—新闻—科

发布时间:2017-12-04 阅读:

  科学家揭开瘙痒引起的刮擦痕迹 - 新闻 - 科学网

  (记者黄昕见习记者朱太来)人类总是面临痒痒的入侵,但是到底发生了什么事?这是神经科学研究的一个重大谜团。

  8月18日,“科学”杂志在线发表了中国科学院神经科学研究所,中国科学院脑科学研究中心和智能技术创新中心,神经科学国家重点实验室,科研小组“中环痒”研究文件。

  研究人员利用光学遗传学,药理学和遗传学,体内光纤钙成像,脑电生理等技术手段对痒感觉信息传递的神经回路机制进行研究。研究发现瘙痒通过脊髓传递到臂旁核,从而诱发搔抓行为。

  孙燕刚研究员告诉“中国科学报”记者,这项研究首次揭示了从脊髓到大脑瘙痒传播的重要循环。为深入探讨脑内瘙痒信息的循环机制,探索慢性瘙痒的治疗提供重要的依据。

  发痒是一种令人不快的感觉,通常会导致搔抓。慢性皮肤瘙痒症状常发生于皮肤病,肝病等患者,伴随着难以治愈的长期搔抓会造成严重的皮肤和组织损伤。慢性瘙痒还常引起睡眠障碍等,严重影响患者的生活质量。

  瘙痒的发生机制尚不清楚,导致针对慢性瘙痒的药物发展严重滞后。因此,痒研究的机制已成为医学和神经科学领域的热点之一。近年来,我们对脊髓瘙痒信息处理的分子和细胞机制有了更深入的了解。然而,目前还不清楚痒信息是如何从脊髓传播到大脑的。这是痒研究领域的核心问题之一。

  为了解决这个中心问题,孙医生的研究小组研究了脊髓水平的瘙痒感觉细胞如何将痒信息传递给大脑,以前的研究发现脊髓中的一种痒细胞表达胃泌素释放肽受体(GRPR)孙艳刚研究小组发现,这种神经元不直接将瘙痒信息传递给大脑。

  由于在痒信息处理过程中臂旁核被激活,因此他们推测这些GRPR阳性神经元的脊髓水平可能通过与一类直接投射到臂旁核的神经元形成突触联系而间接引起瘙痒信息被传递给脑。为了检验这一假设,他们构建了转基因GRPR神经元小鼠并表达了光敏感的通道。在光激活的脊髓中的GRPR阳性神经元可以在投射到臂旁核的细胞中诱导兴奋性突触后电流。这表明脊髓水平的GRPR阳性神经元可以通过激活投射到臂旁核的神经元间接传递痒信息到臂旁核。

  那么脊髓到臂旁核的通路是否真的参与了瘙痒信息的处理呢?他们利用光遗传学技术来控制脊髓对臂旁核的活动,发现抑制这个循环可以减少瘙痒引起的搔抓行为。孙延刚研究组进一步研究了臂旁核在治疗瘙痒信息中的作用。通过体内光纤钙成像和细胞外电生理记录,他们发现甲状旁腺细胞活性在瘙痒诱发的划痕中显着升高。此外,他们还从行为层面证明了对臂旁核的抑制作用也可以减少瘙痒抓挠行为。这表明,臂旁核确实是瘙痒引起的搔抓行为所必需的。

  科学评论家认为,这篇文章使用最先进的研究方法,提供了一个强有力的解释,在瘙痒传播循环臂旁核的作用。

  孙延刚介绍说,这项工作首次揭示了一个远距离的神经回路,从脊髓向大脑发出瘙痒信息,证明臂旁核是IT处理循环中的一个关键节点,进一步阐明了慢性瘙痒和过敏性瘙痒的重要作用。该研究为进一步了解如何在大脑中处理瘙痒信息奠定了基础,并为寻找潜在的治疗目标提供了新的方向。

  据悉,这项工作主要是在孙延刚博士的指导下,在孙中山博士和穆迪,邓娟的指导下完成的,研究组的其他成员积极参与并获得了第四军医大学李辉教授的帮助下,该研究得到了中国科学院战略性试点科技项目,国家自然科学基金,青年千人计划和中国科学院“百人计划“。

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