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文獻(xiàn)解讀:急性應(yīng)激發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用的脊髓環(huán)路機(jī)制研究

瀏覽次數(shù):26 發(fā)布日期:2026-3-19  來(lái)源:本站 僅供參考,謝絕轉(zhuǎn)載,否則責(zé)任自負(fù)

2026年3月16日,蘇黎世大學(xué)與蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院Zeilhofer教授團(tuán)隊(duì)在Neuron雜志在線發(fā)表題為"GABAergic Gbx1 neurons of the superficial dorsal horn are critical elements of a spinal circuit for stress-induced analgesia"的研究論文,系統(tǒng)解析了急性應(yīng)激鎮(zhèn)痛的脊髓環(huán)路機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn),急性應(yīng)激通過(guò)調(diào)控來(lái)自RVM的下行GABA能輸入,解除對(duì)脊髓背角GABA能神經(jīng)元的tonic 抑制,形成去抑制環(huán)路。該過(guò)程特異性激活位于脊髓淺層背角的Gbx1陽(yáng)性GABA能神經(jīng)元亞群,直接抑制投射至外側(cè)臂旁核(PbN)的傷害性輸出神經(jīng)元,有效阻斷疼痛信號(hào)向高級(jí)腦區(qū)的傳遞。

01、淺層背角Gbx1神經(jīng)元介導(dǎo)急性應(yīng)激誘導(dǎo)的鎮(zhèn)痛效應(yīng)
研究者通過(guò)基因工具小鼠Gbx1-cre結(jié)合注射AAV8.hSyn.flex.DREADD的策略,實(shí)現(xiàn)Gbx1神經(jīng)元的特異性操控。強(qiáng)迫游泳應(yīng)激后小鼠在冷板、Hargreaves熱輻射和針刺測(cè)試中均表現(xiàn)出顯著的痛閾提升。隨后向Gbx1-cre小鼠腰髓注射AAV8.hSyn.flex.hM4Di-mCherry以抑制脊髓Gbx1神經(jīng)元,取消了游泳應(yīng)激誘導(dǎo)的鎮(zhèn)痛作用。

為進(jìn)一步區(qū)分淺層與深層的作用,向Gbx1cre;GlyT2::Dre雙轉(zhuǎn)基因小鼠腰髓注射Cre/Dre雙依賴AAV8.ConDon.hM4Di-mCherry,特異性沉默深層背角GlyT2陽(yáng)性Gbx1神經(jīng)元。結(jié)果顯示,化學(xué)遺傳學(xué)抑制深層Gbx1神經(jīng)元不影響急性游泳應(yīng)激誘導(dǎo)的鎮(zhèn)痛效應(yīng),提示脊髓淺層背角Gbx1神經(jīng)元是介導(dǎo)應(yīng)激誘導(dǎo)鎮(zhèn)痛的關(guān)鍵類型。
 

圖1、淺層背角Gbx1神經(jīng)元介導(dǎo)游泳應(yīng)激誘導(dǎo)的鎮(zhèn)痛效應(yīng)

02、Gbx1神經(jīng)元直接抑制脊髓板層的傷害性輸出神經(jīng)元
為探究Gbx1神經(jīng)元抑制傷害性通路的細(xì)胞機(jī)制,研究者采用光遺傳學(xué)結(jié)合逆行標(biāo)記策略進(jìn)行研究。向Gbx1-cre小鼠腰髓注射AAV8.hSyn.flex.ChR2-YFP實(shí)現(xiàn)Gbx1神經(jīng)元的光遺傳學(xué)操控,同時(shí)向PbN注射AAV2retro.tdTOM逆行標(biāo)記脊髓板層I投射神經(jīng)元。在離體脊髓切片中,光激活Gbx1神經(jīng)元在脊髓板層I誘發(fā)出顯著的抑制性突觸后電流,且該電流可被GABAA受體拮抗劑荷包牡丹堿完全阻斷,表明Gbx1神經(jīng)元通過(guò)釋放GABA直接抑制投射至PbN的脊髓板層I傷害性輸出神經(jīng)元。
 


圖2、Gbx1神經(jīng)元直接抑制脊髓板層的傷害性輸出神經(jīng)元

03、淺層背角Gbx1神經(jīng)元介導(dǎo)急性應(yīng)激誘導(dǎo)的鎮(zhèn)痛效應(yīng)
研究者采用逆行跨突觸示蹤技術(shù)研究脊髓Gbx1神經(jīng)元的輸入核團(tuán)。檢測(cè)發(fā)現(xiàn)Gbx1神經(jīng)元的輸入神經(jīng)元廣泛分布于延髓、中腦、腦橋、丘腦及大腦皮層。其中延髓RVM區(qū)域神經(jīng)元占比最高。多重?zé)晒庠浑s交(mFISH)結(jié)合逆行標(biāo)記結(jié)果顯示,RVM輸入神經(jīng)元中約72%表達(dá)vGat,70%表達(dá)Gad2,59%表達(dá)Gad1,49%表達(dá)GlyT2,表明脊髓Gbx1神經(jīng)元主要接收來(lái)自RVM的抑制性(GABA能/甘氨酸能)輸入。

為驗(yàn)證該抑制性輸入的功能特性,研究者采用光遺傳學(xué)結(jié)合環(huán)路示蹤技術(shù):向Gbx1cre;vGatdre;ROSA26loxrox-tdTOM小鼠RVM區(qū)域注射AAV1.ChR2-YFP,光遺傳學(xué)激活RVM軸突末梢可在淺層背角Gbx1神經(jīng)元中誘發(fā)強(qiáng)抑制性突觸后電流,該電流可被GABAA受體拮抗劑及甘氨酸受體拮抗劑阻斷,表明該投射為GABA和甘氨酸遞質(zhì)共釋放的抑制性輸入。而急性應(yīng)激可以取消RVM對(duì)Gbx1神經(jīng)元的Tonic抑制。


圖3、Gbx1神經(jīng)元接收來(lái)自RVM的抑制性輸入

03 總結(jié)
本研究發(fā)現(xiàn)脊髓淺層背角Gbx1陽(yáng)性GABA能神經(jīng)元是介導(dǎo)急性應(yīng)激發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用的關(guān)鍵神經(jīng)元群體。急性應(yīng)激取消RVM對(duì)Gbx1神經(jīng)元的Tonic抑制,激活Gbx1神經(jīng)元,隨后直接抑制脊髓板層I的投射神經(jīng)元,阻斷疼痛信號(hào)向大腦的傳遞,從而產(chǎn)生鎮(zhèn)痛效應(yīng)。

參考文獻(xiàn):Haenraets et al., GABAergic Gbx1 neurons of the superficial dorsal horn are critical elements of a spinal circuit for stress-induced analgesia, Neuron (2026),

創(chuàng)作聲明:本文是在原英文文獻(xiàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行解讀,存在觀點(diǎn)偏向性,僅作分享,請(qǐng)參考原文深入學(xué)習(xí)。

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