Sci. Transl：白光抗抑郁，绿光缓解疼痛？复旦大学张玉秋团队揭示绿光镇痛的视觉环路

低强度光疗已用于治疗慢性非特异性腰痛 、纤维肌痛，偏头痛，神经病因性疼痛等各种疼痛中。反复暴露低强度绿光能够明显缓解神经损伤引起的疼痛，这种镇痛作用在滤掉绿光后消失。

哺乳动物眼睛包含三类具有不同峰值激发波长和光响应特征的光感受器：位于视网膜外的杆状细胞和圆锥状细胞，负责对光线和颜色进行感知；视网膜内表达黑视素的固有光敏视网膜神经节细胞(ipRGC），其控制光信号调控情绪和学习/记忆功能功能。

已有研究表明视锥细胞和视杆细胞驱动的视网膜通路与偏头痛、恐光症有关。外侧膝状体核（LGN）作为视觉系统的中继核，包括负责图像形成的背外侧膝状体核（dLGN）和负责非图像视觉功能的腹外侧膝状体核（vLGN）。

2022年12月7日复旦大学张玉秋研究团队发表文章绿光通过vLGN区域脑啡肽原阳性神经元投射到中缝背核的环路发挥镇痛作用。

研究人员发现连续6天，每天5小时暴露在10 lux绿光下能够明显缓解弗氏佐剂引起的疼痛。通过腹腔注射N-甲基亚硝基脲 引起视锥细胞和视杆细胞降解后能够阻断绿光的镇痛作用。

图1：暴露绿光环境中缓解疼痛

在特异性诱导视网膜视锥细胞凋亡后也可发挥阻断绿光的镇痛作用，但在敲除视杆细胞的功能基因后并不能完全阻断绿光的镇痛效应。此外，在诱导ipRGC凋亡后并不影响绿光的镇痛作用，这些结果表明视锥细胞在调控绿光镇痛效应中发挥关键作用。

顺行示踪病毒发现视网膜投射到上丘（SC）、dLGN、vLGN等，慢性抑制视网膜投射到SC或dLGN环路后并不影响绿光缓解疼痛的作用，但在抑制视网膜投射到vLGN可明显阻断绿光的镇痛效应。而在光激活抑制视网膜投射到vLGN的环路后可明显缓解弗氏佐剂引起的疼痛，这些结果表明视网膜投射到vLGN的环路调控绿光镇痛作用。

图2：视网膜投射到vLGN的环路调控绿光镇痛作用

vLGN区域含有大量的抑制性神经元，其中编码脑啡肽原Penk的抑制性神经元是视网膜支配的关键神经元群。病毒特异性诱导vLGN区域Penk阳性神经元或病毒敲低vLGN区域抑制性神经元Penk表达后均能完全阻断绿光的镇痛作用。

图3：vLGN区域penk阳性神经元调控绿光介导的镇痛

已有研究表明vLGN投射到中缝背核（DRN）区域，该区域参与调控焦虑、抑郁、疼痛等负性情绪。病毒实验发现vLGN区域penk阳性神经元投射到DRN，慢性抑制该神经环路后可阻断绿光的镇痛作用。光激活该神经环路可发挥明显的镇痛作用，这种镇痛作用可被阿片类受体拮抗剂所阻断。

总结

本文揭示了绿光镇痛的视觉环路机制：视锥细胞将光信息经vLGN区域penk阳性神经元传递给中缝背核，这为光疗镇痛提供了新的环路证据。

原始出处：

Tang et al. Green light analgesia in mice is mediated by visual activation of enkephalinergic neurons in the ventrolateral geniculate nucleus. Sci. Transl. Med. 14， eabq6474 (2022).