抑郁患者慢性疼痛的原因找到了！Nature子刊揭示不同的丘腦皮質回路是引起異常性疼痛的基礎

來源：生物探索作者：人氣：-發(fā)表時間：2021-03-17 10:54:00【大中小】

疼痛一直是圍繞在醫(yī)學領域的熱點話題，目前認為，所謂的疼痛是一種復雜的生理心理活動，包括傷害性刺激作用于機體所引起的痛感覺，以及機體對傷害性刺激的痛反應。而疼痛刺激是由一系列復雜多樣的病因、遺傳和環(huán)境因素以不同的組合產生的，這些因素共同參與特定的神經生物學過程。典型的身體疼痛是由身體因素引起的，包括炎癥活動和創(chuàng)傷，也可以由慢性精神疾病(例如抑郁癥)引起。

多種證據表明，慢性疼痛和抑郁癥狀是臨床上經常遇到的，大多數抑郁癥患者對傳統止痛藥的治療反應不佳。這種治療方法的差異意味著，與情緒因素引起的疼痛相比，組織損傷引起的疼痛有不同的機制，盡管這些機制至今仍不清楚。

2021年3月8日，中國科學技術大學張智、李娟和晉艷研究團隊合作在出版的《自然-神經科學》雜志上發(fā)表了一項新成果：Distinct thalamocortical circuits underlie allodynia induced by tissue injury and by depression-like states。他們發(fā)現，不同的丘腦皮質回路是由組織損傷和抑郁樣狀態(tài)引起的異常性疼痛的基礎。

丘腦被認為是麻醉動物神經系統最高層“傷害感受神經元”的主要來源。因此，研究人員研究了丘腦不同亞核的神經活動。首先，研究人員在建立的組織損傷相關異常性疼痛的小鼠模型上觀察c-Fos的表達，c-Fos是丘腦后核（PO）中神經活動的早期基因標記，而不是束旁核（PF）、丘腦腹后內側核(VPM)或丘腦腹后外側核(VPL)的標記。

隨后的免疫熒光染色顯示約90%的c-Fos信號與谷氨酸（Glu）特異性抗體共同定位，通過可視化谷氨酸能神經元的全細胞記錄顯示，在小鼠模型中，來自PO的峰數增加，而來自PF的流變性降低。這些體外數據表明，POGlu神經元，而不是PFGlu神經元，是由神經炎癥或損傷激活的。

隨后，研究人員通過慢性束縛應激建立了小鼠抑郁相關異常性疼痛模型，小鼠表現出顯著的異常性疼痛和多種抑郁樣行為。為了研究異常性疼痛的出現是否需要抑郁樣狀態(tài)，研究人員通過遞送抗抑郁藥帕羅西汀進行藥理學實驗，發(fā)現抗抑郁藥可一減輕小鼠的異常性疼痛和抑郁樣行為，進一步實驗表明：抗抑郁藥的小鼠PO或PF中未觀察到c-Fos表達，全細胞記錄顯示PFGlu神經元的峰數減少，而POGlu神經元的流變性增加，這與組織損傷引起的疼痛實驗結果不同，提示丘腦的不同亞核參與了來自組織損傷和抑郁樣狀態(tài)的異常性疼痛。

接下來，研究團隊就兩種不同的丘腦皮層回路進行了機制研究，解剖了不同丘腦皮層回路的功能連接，分別闡明組織損傷相關和抑郁狀態(tài)引起的異常性疼痛的回路基礎。
多組實驗表明，從丘腦后核（POGlu）到原代體感皮層的谷氨酸能神經元（S1Glu）的投射介導了組織損傷引起的異常性疼痛，而從束旁丘腦核(PFGlu)到前扣帶皮層含GABA神經元到谷氨酸能神經元(ACCGABA→Glu)的通路介導了與抑郁樣狀態(tài)相關的異常性疼痛。體內鈣成像和多四極管電生理記錄顯示POGlu和PFGlu群體在這兩種條件下經歷不同的適應。每個回路的人為干預都會影響由組織損傷或抑郁樣狀態(tài)引起的異常性疼痛，但不會同時影響兩者。