李云慶團隊揭示慢性瘙癢引起焦慮情緒的神經環路詳解

瀏覽次數：1261　發布日期：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（持續不到6周）被認為是周圍環境的有害傷害(如蚊蟲叮咬)一種保護機制。慢性瘙癢可持續6周或更長時間，并誘發一系列負面情緒（焦慮），嚴重影響患者的生活質量.臂旁核(PBN)是編碼癢覺信息中發揮關鍵作用：瘙癢刺激可激活PBN,在抑制該腦區興奮性神經元活性后可阻礙瘙癢行為的出現。
中央內側丘腦(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腦區是處于激活態的。

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

1、PBN-CM環路調控瘙癢行為
光纖鈣成像技術發現組胺和氯喹誘發的急性瘙癢模型中CM腦區神經元活性增加。電損毀CM腦區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。
順行示蹤病毒發現PBN主要投射到CM腦區，免疫熒光實驗在慢性瘙癢模型中該神經環路（PBN-CM）神經元激活數量顯著增加。光纖鈣成像技術發現組胺和氯喹誘發的急性瘙癢模型中PBN-CM環路神經元活性增強，在光抑制該神經環路后可減少瘙癢引起的抓撓行為。

圖1：光纖鈣成像技術發現急性瘙癢模型PBN-CM環路神經元活性增強

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

化學慢性激活CM-mPFC神經環路不影響急性和慢性瘙癢模型中小鼠抓撓行為，而抑制該神經環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。電生理實驗發現在慢性瘙癢模型中CM-mPFC環路神經元自發性興奮性突觸后電流增強，但在急性瘙癢模型中并不出現這種變化。急性和慢性瘙癢模型CM-mPFC環路神經元放電活動均增加，但慢性瘙癢模型更為顯著。

圖2.病毒示蹤實驗揭示PBN-CM-mPFC神經環路

3、不同CM→mPFC亞型神經元調控急、慢性瘙癢
病毒示蹤實驗發現CM腦區投射到mPFC區域興奮性錐體神經元和抑制性中間能神經元，分別簡稱為CM→mPFC-PN 和 CM→mPFC-IN神經元。離體實驗發現光激活CM-mPFC環路神經元后，急性瘙癢動物模型中主要mPFC腦區錐體神經元激活，慢性瘙癢動物模型中主要mPFC腦區中間能神經元激活。

進一步電生理實驗發現慢性瘙癢動物模型mPFC-IN神經元NMDA電流明顯增強，mPFC腦區注射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 神經元參與調控急性瘙癢，CM→mPFC-IN神經元參與調控慢性瘙癢。