據(jù)中科院網(wǎng)站12月9日消息，《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》12月5日在線發(fā)表了題為《局部與長(zhǎng)程抑制性投射調(diào)控脊髓GRPR陽(yáng)性神經(jīng)元》的研究論文。該研究由中國(guó)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)研究所）、神經(jīng)科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室孫衍剛研究組完成。

癢覺是一種與痛覺、溫覺、觸覺不同的軀體感覺，可在人類等多種動(dòng)物中誘發(fā)保守性搔抓行為。然而，對(duì)于患慢性瘙癢的病人，瘙癢引起的持續(xù)性搔抓會(huì)導(dǎo)致皮膚破損、感染，痛苦異常。為從根本上緩解慢性癢帶來的痛苦，需要深入了解癢覺信號(hào)處理和調(diào)控的神經(jīng)機(jī)制。脊髓背角中表達(dá)胃泌素釋放肽受體（Gastrin releasing peptide receptor+, GRPR+）的神經(jīng)元在癢覺信號(hào)處理過程中扮演重要角色，但是這些神經(jīng)元如何受脊髓局部及延髓長(zhǎng)程抑制性環(huán)路調(diào)控，尚未可知。

研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合光遺傳學(xué)與膜片鉗電生理記錄手段，發(fā)現(xiàn)脊髓背角抑制性中間神經(jīng)元的一個(gè)亞群——甘丙肽陽(yáng)性（galanin+）神經(jīng)元與脊髓背角GRPR+神經(jīng)元形成抑制性突觸聯(lián)系，并在GRPR+神經(jīng)元依賴性癢覺信號(hào)傳遞的門控中發(fā)揮關(guān)鍵性作用。激活小鼠脊髓背角galanin+神經(jīng)元可抑制多種致癢劑誘發(fā)的搔抓行為，而不影響小鼠痛覺行為；殺死這群神經(jīng)元可增強(qiáng)致癢劑誘發(fā)的搔抓行為。另外，脊髓GRPR+神經(jīng)元也接受延髓頭端腹內(nèi)側(cè)區(qū)（Rostral ventromedial medulla, RVM）的抑制性輸入和5-羥色胺能輸入。因此，局部抑制環(huán)路與長(zhǎng)程抑制性投射均可通過直接調(diào)控GRPR+神經(jīng)元活性進(jìn)而門控脊髓水平癢覺信號(hào)的處理。該研究深入解析了脊髓局部環(huán)路與延髓長(zhǎng)程環(huán)路對(duì)癢覺信號(hào)通路的門控機(jī)制。

該研究由研究員孫衍剛指導(dǎo)，博士研究生劉明哲、陳孝軍為該論文共同第一作者，同時(shí)研究組的梁彤雨、王蒙、張欣妍、李清也做出了重要貢獻(xiàn)，并得到研究員孫強(qiáng)和助理研究員李玉琢的大力協(xié)助。共聚焦成像、熒光顯微成像等相關(guān)工作在腦智卓越中心光學(xué)成像平臺(tái)完成，胡謙、向丹、陳旭鑫、王永紅、張玉梅在數(shù)據(jù)采集與分析等工作中提供了幫助。該工作得到國(guó)家自然基金委、上海市重大專項(xiàng)等的資助。

脊髓GRPR+神經(jīng)元受局部與長(zhǎng)程環(huán)路調(diào)控示意圖。脊髓背角GRPR+神經(jīng)元接受脊髓中g(shù)alanin+和RVM內(nèi)γ-氨基丁酸（GABA）能神經(jīng)元的抑制性投射。殺死脊髓背角galanin+神經(jīng)元后，癢覺信號(hào)通路的門控作用被破壞，小鼠癢覺行為增加。RVM：延髓頭端腹內(nèi)側(cè)區(qū)，5-HT：5-羥色胺，GRPR：胃泌素釋放肽受體。