文獻解讀：內臟疼痛相關神經環路取得的新進展

瀏覽次數：722　發布日期：2024-11-15　來源：本站　僅供參考，謝絕轉載，否則責任自負

2024年11月13日，蘇州大學蘇州醫學院徐廣銀教授團隊在Nature communications雜志上發表了題為“A Vagus Nerve Dominant Tetra-Synaptic Ascending Pathway for Gastric Pain Processing”的研究論文，該研究鑒定出迷走神經-孤束核-外側臂旁核-丘腦室旁核-前邊緣皮層谷氨酸能神經環路在傳導胃部疼痛信號中的重要作用。

在該研究中，研究人員首先通過胃壁注射單純皰疹病毒（Herpes simplex virus 1，HSV-1）探究與胃部具有解剖學結構連接的腦區。在內臟感覺中樞NTS腦區、迷走神經結狀神經節和胃部對應脊髓節段中均觀察到 HSV陽性神經元表達。此外，HSV高表達區域還包括LPB、PVT、PL等腦區。使用胃部球囊擴張刺激小鼠產生胃部疼痛。給予小鼠GD刺激后，研究人員進行全腦c-Fos免疫熒光染色篩選響應胃部疼痛刺激的腦區，發現孤束核（Nucleus tractus solitarius，NTS)、外側臂旁核（Lateral parabrachial nucleus，LPB）、丘腦室旁核（Paraventricular thalamic nucleus，PVT）及前邊緣皮層（Prelimbic cortex，PL)等腦區c-Fos表達顯著增加。

通過順行不跨突觸病毒示蹤方法，研究人員發現腦干NTS腦區與皮層PL腦區并無直接投射關系，猜測其中存在間接投射，于是對各個腦區間的投射關系進行依次剖析。使用順行示蹤病毒、逆行示蹤病毒、Cre依賴的順行跨單突觸病毒示蹤策略，結合特異性神經元標志物免疫熒光染色，研究人員發現NTS谷氨酸能神經元與LPB谷氨酸能神經元形成突觸連接，而LPB谷氨酸能神經元又可以繼續與PVT谷氨酸能神經元形成突觸連接，最終與PL谷氨酸能神經元形成突觸連接，繪制出一條NTS-LPB-PVT-PL谷氨酸能四級神經環路。

那么這條四級神經環路是如何傳導胃部疼痛信號的呢？圍繞這個科學問題，研究人員對這條神經環路的功能進行了進一步探究。使用在體光纖記錄技術、光遺傳學技術、頸部肌電記錄技術結合膈下迷走神經切斷術、T5脊髓全橫斷術等方法，研究人員首先鑒定出NTS腦區經迷走神經參與胃部疼痛信號的傳導。同樣地，依次對LPB、PVT及PL腦區進行了功能探究，發現其均參與胃部疼痛行為調控，并且當分別抑制NTS、LPB、PVT或切斷膈下迷走神經時，均能夠降低PL腦區對于胃部疼痛刺激的響應程度。進一步地，通過光遺傳學技術、化學遺傳學技術、頸部肌電記錄、熒光探針檢測等技術依次對NTS-LPB、LPB-PVT、PVT-PL、NTS-LPB-PVT、LPB-PVT-PL、NTS-LPB-PVT-PL環路的功能進行了探究。這些研究結果表明，繪制出的這條由腦干經腦橋、丘腦最終到皮層的神經環路對于胃部疼痛行為的調控作用是非常重要的。

綜上，該研究提供了一條新的胃-腦通路，為“胃-腦軸”連接圖譜提供新的證據，深化對胃部疼痛上行傳導神經環路的理解，從而為胃部疼痛的臨床治療提供新的策略，同時為后續腦-體互作的研究提供理論依據。