IvyP 發(fā)表于 今天10:05
大家是否都有過這樣的經歷:身上癢的時候撓一撓會很舒服,但是卻發(fā)現越撓越癢,根本停不下來。華盛頓大學癢覺研究中心主任陳宙峰帶領的研究團隊最近發(fā)現,撓癢可以刺激大腦釋放5-羥色胺(5-HT),并通過關鍵性受體5HT1A激活脊髓中影響癢覺傳遞的神經元,從而使撓癢行為加劇。研究論文[1]于10月30日發(fā)表在期刊《神經元》(Neuron)上。
感覺信號從皮膚傳到大腦,需要一系列細胞傳感器的參與。2007年,該研究小組首次在脊髓中發(fā)現專門傳遞癢覺的受體——胃泌素釋放肽受體(gastrin-releasing peptide receptor,GRPR)。這種受體可以被胃泌素釋放肽(gastrin-releasing peptide,GRP)激活。然而,GRP-GRPR途徑引起癢覺的大腦下行調節(jié)機制還不清楚。
研究者發(fā)現無法合成5-HT的小鼠撓癢行為明顯較少。相反,在給小鼠注射5-HT后,它們的撓癢次數明顯增多。為了證明中樞神經元中的5-HT能夠通過GRPR輔助瘙癢的傳遞,研究人員同時向小鼠脊髓內注射GRP和一系列可以激活不同5-HT受體的物質,他們發(fā)現,只有激活5-HT1A和GRPR受體,小鼠就癢得不行。 這說明,5-HT1A在5-HT和GRPR的癢覺傳遞過程中具有重要作用。
實驗中,在給小鼠注射了會導致瘙癢的物質后,小鼠出現了頻繁的撓癢行為。視頻來源:wustl.edu
進一步研究發(fā)現有表達GRPR的神經元中,很多表達5-HT受體5-HT1A; GRPR和5-HT1A在細胞膜上的位置很近,并會發(fā)生特異性的結合。這可能是兩種受體功能可以聯系傳遞的原因之一。
除了位置上很接近,兩種受體在功能上也存在交叉。GRPR傳遞的癢覺是通過細胞內鈣離子的釋放來實現,而5-HT1A信號一般不通過胞內鈣離子的釋放來實現。 令人驚訝的是,當5-HT1A和GRPR倆個受體同時激活時,GRPR神經元內的鈣離子濃度得到了極大的放大。同樣,他們發(fā)現,同時激活兩個受體,GRPR神經元就迅速地發(fā)電。 而一般情況下,GRPR神經元只是微弱地放電。
最后,他們把5-HT1A在脊髓里的功能阻斷,有慢性癢的不斷撓癢的小鼠立刻就不怎么抓了。
“越撓越癢”示意圖。當人感到癢時,就會去抓撓;而抓撓造成痛感時就會刺激5-羥色胺的釋放,以緩解疼痛;但是5-羥色胺本身會促使癢神經元的信息傳遞,結果就是越撓越癢。圖片來源:eurekalert.com
基于以上結果,研究人員提出了5-HT/5-HT1A在“越撓越癢”這一循環(huán)中的作用——撓癢產生的疼痛會刺激大腦釋放5-HT以減輕痛感。但在這一過程中,5-HT會同時激活GRPR神經元中的5-HT1A受體,后者則與GRPR受體聯絡,促使癢神經元的信息傳遞,從而讓人感到更癢,更要使勁得抓,這樣,大腦就會釋放更多的5-HT去控制痛覺,同時有促進癢的信號放大。所以5-HT在痛覺和癢覺調節(jié)過程中的雙重作用,就導致了“越撓越癢”的惡性循環(huán)。
那么能不能通過阻斷5-HT的釋放來緩解瘙癢呢?鑒于5-HT參與生長、衰老、骨骼代謝、情緒控制能正常生理過程,通過阻斷5-HT的釋放來緩解瘙癢是不太實際的。不過如果能干擾5-HT1A和GRPR之間的相互作用,就可能會對慢性瘙癢起到緩解作用,這也是后續(xù)研究的重要部分,或為治療慢性瘙癢的新療法提供參考。(編輯:球藻怪)
感謝陳宙峰教授對本文的審閱,同時請期待稍后呈現的陳宙峰教授專訪。
參考文獻:
Zhao ZQ, Liu XY, Jeffry J, Karunarathne WKA, Li JL, Munanairi A, Zhou XY, Li H, Sun YG, Wan L, Wu ZY, Kim S, Huo FQ, Mo P, Barry DM, Zhang CK, Kim JY, Gautam N, Renner KJ, Li YQ, Chen ZF. Descending control of itch transmission by the serotonergic system via 5-HT1A- facilitated GRP-GRPR signaling. Neuron. vol. 84 (4), Nov. 19, 2014. Published online Oct. 30, 2014. http://dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2014.10.003
文章題圖:riverbankvet.com