?Nature Neuroscience|張智/李娟團(tuán)隊(duì)在疼痛與情緒交互作用領(lǐng)域取得進(jìn)展
流行病學(xué)研究顯示50%以上慢性疼痛患者伴有抑郁情緒，60%以上抑郁癥患者伴有軀體疼痛。疼痛和抑郁一旦共病，惡性循環(huán)，易發(fā)展成難治性病癥(藥物治療不敏感)。面臨的巨大挑戰(zhàn)是其發(fā)病的神經(jīng)機(jī)制尚不清楚，一直是臨床治療的難點(diǎn)。
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)部張智課題組長(zhǎng)期致力于疼痛與情緒交互作用的神經(jīng)機(jī)制研究，前期研究解析了慢性疼痛導(dǎo)致抑郁情緒的皮層下神經(jīng)環(huán)路機(jī)制（Nature Neuroscience，2019）。物理手段干預(yù)特定腦區(qū)或神經(jīng)環(huán)路是當(dāng)前治療藥物不敏感的神經(jīng)系統(tǒng)疾病的熱點(diǎn)，例如重復(fù)經(jīng)顱磁刺激（rTMS）和深部腦刺激等。不同干預(yù)手段各具優(yōu)缺點(diǎn)，以rTMS為例，無(wú)創(chuàng)和副作用小，但對(duì)干預(yù)靶點(diǎn)的精準(zhǔn)性要求高，并且干預(yù)的有效深度還只局限于皮層。課題組和臨床合作研究發(fā)現(xiàn)rTMS干預(yù)強(qiáng)迫癥患者特定皮層可緩解癥狀（PNAS，2019）。因此，課題組在過(guò)去的基礎(chǔ)上進(jìn)一步解析疼痛與情緒交互作用的皮層神經(jīng)環(huán)路基礎(chǔ)。
近日，張智課題組與中國(guó)科大附屬第一醫(yī)院（安徽省立醫(yī)院）麻醉科李娟團(tuán)隊(duì)聯(lián)合研究發(fā)現(xiàn)，抑郁情緒產(chǎn)生的軀體疼痛與組織損傷產(chǎn)生的疼痛存在不一樣的丘腦-皮層神經(jīng)環(huán)路基礎(chǔ)，成果以“Distinct thalamocortical circuits underlie allodynia induced by tissue injury and by depression-like states”為題，于北京時(shí)間2021年3月9日在線發(fā)表于《Nature Neuroscience》雜志。
丘腦是痛覺(jué)信息傳導(dǎo)的中繼站，匯聚整合來(lái)自脊髓和腦干等核團(tuán)的疼痛信號(hào)，最后通過(guò)丘腦-皮層連接對(duì)疼痛信息區(qū)分和精細(xì)加工。該研究以小鼠足底炎癥和神經(jīng)結(jié)扎作為組織損傷疼痛模型，綜合運(yùn)用病毒示蹤、在體多通道/光纖記錄和雙光子鈣成像等手段研究發(fā)現(xiàn)，丘腦后核（PO）投射至初級(jí)感覺(jué)皮層（S1）的神經(jīng)環(huán)路（POGlu→S1Glu）參與組織損傷產(chǎn)生的痛敏。此外，慢性應(yīng)激產(chǎn)生抑郁樣行為的小鼠也表現(xiàn)出痛敏（作為抑郁癥患者軀體疼痛的動(dòng)物模型）。有意思的是，在該模型動(dòng)物上，調(diào)控POGlu→S1Glu神經(jīng)環(huán)路活性并不能影響痛敏行為，但卻發(fā)現(xiàn)丘腦束旁核（PF）投射至前扣帶回皮層（ACC）神經(jīng)環(huán)路（PFGlu→ACCGABA→Glu）參與抑郁情緒產(chǎn)生的痛敏。本研究不僅為不同病因產(chǎn)生的軀體疼痛（臨床治療方案和治療效果也不盡相同）發(fā)病機(jī)理提出了深入的和新的理論見(jiàn)解，也可能為臨床上利用rTMS等精準(zhǔn)靶向特定神經(jīng)環(huán)路開(kāi)展物理干預(yù)治療提供新策略。
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組織損傷和抑郁情緒產(chǎn)生痛敏的丘腦-皮層神經(jīng)環(huán)路模式圖
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中國(guó)科大生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)部研究生唐皓迪和董婉瑩，及中國(guó)科大附屬第一醫(yī)院麻醉科博士后朱霞和康芳主任為共同第一作者，張智、李娟和晉艷為共同通訊作者。該研究的合作者包括中國(guó)科大的薛天、宋曉元和張艷（附一院神經(jīng)內(nèi)科），以及合肥市第四人民醫(yī)院張?jiān)S來(lái)和謝雯主任，得到了國(guó)家基金委、合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家研究中心、合肥大科學(xué)中心、中科院腦功能與腦疾病重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的資助。
論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41593-021-00811-x
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