Neuron:抓痒为什么越抓越痒?

2014-11-04 王英 生物通

我们都知道,抓痒只会越抓越痒。最近,华盛顿大学医学院科学家进行的一项最新研究表明,抓痒可引起大脑释放血清素(5-hydroxytryptophan,5-HT,5-羟色胺),它可以加剧瘙痒的感觉。 这项研究是在小鼠中开展的,最近发表在国际著名杂志Neuron。在人类中,存在着痒和抓的恶性循环,这项研究提供了新的线索,可能打破这种循环,特别是患有慢性瘙痒的人。 本文通讯作者是华盛顿大学瘙痒研究中心

我们都知道,抓痒只会越抓越痒。最近,华盛顿大学医学院科学家进行的一项最新研究表明,抓痒可引起大脑释放血清素(5-hydroxytryptophan,5-HT,5-羟色胺),它可以加剧瘙痒的感觉。

这项研究是在小鼠中开展的,最近发表在国际著名杂志Neuron。在人类中,存在着痒和抓的恶性循环,这项研究提供了新的线索,可能打破这种循环,特别是患有慢性瘙痒的人。

本文通讯作者是华盛顿大学瘙痒研究中心主任陈宙峰(Zhou-Feng Chen)博士,陈博士1983年毕业于武汉大学,上世纪90年代初赴美深造,先是在德州大学获得博士学位,接着又在加州理工大学从事博士后研究,2000年开始在密苏里州华盛顿大学医学院疼痛中心从事研究工作。他指出,几十年来,科学家们知道,抓挠可产生皮肤轻微的疼痛。疼痛通过使神经细胞进入脊髓,将疼痛信号而不是痒信号带到大脑,从而干扰瘙痒——至少暂时性的。

陈博士解释说:“问题是,当大脑获得这些疼痛信号时,它所产生的神经递质血清素可以有助于控制疼痛。但是,当血清素从大脑扩散到脊髓时,我们发现这种化学物质能够‘脱离正轨’,从疼痛感觉神经元转移到影响痒强度的神经细胞。”

陈博士说,几十年前,科学家发现了血清素在控制疼痛中的作用,但是这是第一次将大脑释放的化学信使与瘙痒联系在一起。

作为研究的一部分,研究人员培育出一种缺乏制造血清素基因的小鼠株系。当这些转基因小鼠注射一种物质后(这种物质通常会使皮肤发痒),小鼠不像正常同窝出生小鼠一样瘙痒。但是当给转基因小鼠注射血清素之后,它们就发生瘙痒,响应引起瘙痒的物质。

陈宙峰是麻醉学、精神病学和发育生物学教授,他说:“所以,这非常符合一种想法,即瘙痒和疼痛信号,通过不同但相关的途径传送。抓挠可以通过产生轻微疼痛来缓解瘙痒。但是当身体响应疼痛信号时,这种响应实际上会加重瘙痒。”

虽然干扰血清素可使小鼠对瘙痒不那么敏感,但是陈博士说,试图通过阻断血清素的释放来治疗皮肤瘙痒,是不实际的。

血清素参与生长、衰老、骨代谢和情绪调节。抗抑郁药,如百解忧、左洛复和帕罗西汀,可增加血清素水平来控制抑郁。阻断血清素,会在体内产生深远的影响,人们会没有一种自然的方式来控制疼痛。

陈博士解释说,相反,它可能干扰血清素和脊髓中神经细胞(具体传递瘙痒信号)之间的沟通。这些细胞,被称为GRPR神经元,将来自皮肤的痒信号传递到大脑。为了达到这个目的,该研究小组,分离出血清素激活GRPR神经元所使用的受体。

为此,陈博士的研究小组,将一种引起瘙痒的物质注射到小鼠体内。他们也给小鼠服用激活神经细胞上各种血清素受体的化合物。最终,他们发现,被称为5HT1A的受体,是激活脊髓中瘙痒特异性GRPR神经元的关键。

为了证明他们有正确的受体,陈博士的研究小组也用一种阻断5HT1A受体的化合物治疗小鼠,这些小鼠抓痒更少。

Chen说:“我们一直想知道,为什么会发生这种痒-痛的恶性循环。我们的研究结果表明,事件实按照这种顺序发生的。首先,你抓挠,引起了疼痛的感觉。然后,你产生了更多的血清素来控制疼痛。但是,血清素不仅仅只是抑制疼痛。我们的新发现表明,它通过5HT1A受体激活GRPR神经元,使瘙痒变得更加严重。”

原始出处

Liu Z1, Zhou J2, Li Y3, Hu F3, Lu Y4, Ma M4, Feng Q4, Zhang JE5, Wang D5, Zeng J4, Bao J4, Kim JY6, Chen ZF6, El Mestikawy S7, Luo M8.Dorsal raphe neurons signal reward through 5-HT and glutamate.Neuron. 2014 Mar 19

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