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肠易激综合征（IBS）患者常受慢性内脏痛困扰，治疗手段有限。研究人员聚焦腹侧被盖区（VTA）谷氨酸能神经元，发现 VTA 中 NR2A 上调致小鼠内脏痛，为理解慢性内脏痛机制及靶向治疗提供依据。
在医学领域，肠易激综合征（IBS）是一种常见的功能性胃肠疾病，全球患病率在 10%-25%。慢性内脏痛是 IBS 患者就医的主要原因之一，它具有定位不准确、常牵涉到远处部位、伴有自主神经和情绪反应等特点，给诊断和治疗带来极大挑战。目前，尽管对慢性内脏痛的病理生理机制有了一定了解，涉及内脏传入神经的外周敏化、脊髓的中枢敏化以及脑 - 肠轴的失调等，但有效的治疗方法仍然有限，现有的治疗药物不仅效果不佳，还常伴有明显的副作用。因此，深入研究慢性内脏痛的分子和细胞机制迫在眉睫，这对于开发新的治疗策略、改善患者预后至关重要。
苏州大学的研究人员开展了一项针对慢性内脏痛的研究，相关成果发表在《Neuroscience Bulletin》上。研究表明，腹侧被盖区（VTA）的谷氨酸能神经元在介导慢性内脏痛中发挥着关键作用，其中 N - 甲基 - D - 天冬氨酸受体 2A 亚基（NR2A）的上调是导致慢性内脏痛的重要因素。这一发现为理解慢性内脏痛的神经回路和分子靶点提供了新的视角，也为开发针对慢性内脏痛的靶向治疗奠定了基础。
研究人员运用了多种关键技术方法。在动物模型构建方面，通过新生期母婴分离（NMD）诱导小鼠慢性内脏痛。实验过程中，利用电极植入和肌电图（EMG）记录评估小鼠腹部肌肉活动以反映内脏痛程度；采用免疫荧光染色技术，标记不同神经元相关蛋白，观察细胞表达情况；借助立体定位注射，将病毒载体注入 VTA 特定区域；运用光纤光度法记录谷氨酸能 VTA 神经元的 Ca2?活动；还通过光遗传学和化学遗传学技术，分别实现对神经元的精准调控；利用实时定量聚合酶链反应（RT - qPCR）和蛋白质免疫印迹（Western Blotting）检测基因和蛋白表达水平。
NMD 诱导小鼠内脏痛并激活谷氨酸能 VTA 神经元
研究人员首先构建 NMD 小鼠模型，结果显示与对照组（CON）小鼠相比，NMD 小鼠产生了明显的内脏痛，这表明成功诱导了成年小鼠的内脏痛。对小鼠进行结直肠扩张（CRD）刺激后发现，VTA 中 c - Fos 表达显著增加，且 NMD 小鼠 VTA 中 c - Fos 表达增加更为明显。免疫荧光染色结果表明，VTA 中 c - Fos 阳性细胞大多是谷氨酸能神经元，提示这些神经元在 NMD 诱导的慢性内脏超敏反应中起重要作用。
内脏痛刺激显著增强谷氨酸能 VTA 神经元的 Ca2?活动
为进一步确定 VTA 中被激活的神经元类型，研究人员应用光纤光度法记录活体小鼠谷氨酸能 VTA 神经元的 Ca2?信号变化。向 VTA 注射 AAV2/9 - vglut2 - GCaMP6f 感染谷氨酸能神经元后发现，在 40mmHg、60mmHg 和 80mmHg 的 CRD 刺激下，谷氨酸能 VTA 神经元的 Ca2?信号出现明显波动，且 NMD 小鼠的 Ca2?活性显著高于 CON 小鼠，这表明谷氨酸能 VTA 神经元在慢性内脏痛中被更强烈地激活。
光遗传学操纵谷氨酸能 VTA 神经元改变内脏痛
研究人员通过光遗传学技术，分别向 VTA 注射 AAV2/9 - vglut2 - hChR2 - EGFP、AAV2/9 - vglut2 - eNpHR - EGFP 和 AAV2/9 - vglut2 - EGFP 感染谷氨酸能神经元。结果发现，抑制谷氨酸能 VTA 神经元可显著降低 NMD 小鼠的内脏痛反应，而激活这些神经元则会增加 CON 小鼠的内脏痛反应，这说明 VTA 谷氨酸能神经元对内脏痛具有调节作用。
NR2A 在 NMD 小鼠谷氨酸能 VTA 神经元中的表达显著上调
研究发现，NMD 小鼠 VTA 中谷氨酸释放增加，进一步检测发现，与 CON 小鼠相比，NMD 小鼠 VTA 中 NR2A 的 mRNA 和蛋白表达均显著上调，而 NR2B、NR2C、GluR1 - 4 等的表达无明显差异。免疫荧光结果也显示，NMD 小鼠谷氨酸能 VTA 神经元中 NR2A 的表达显著上调，且谷氨酸能神经元是 NR2A 的主要共定位单元，这表明 NR2A 的选择性上调可能是 NMD 小鼠内脏痛发展的潜在机制。
向 VTA 注射 NR2A 拮抗剂 NVP - AAM077 减轻 NMD 小鼠的内脏痛
研究人员通过药理实验，向 NMD 小鼠 VTA 注射不同浓度的 NR2A 拮抗剂 NVP - AAM077，发现 10μmol/L 和 100μmol/L 的 NVP - AAM077 能显著提高 NMD 小鼠的内脏痛阈值，其中 10μmol/L 的 NVP - AAM077 被选用于后续实验。免疫染色显示，NVP - AAM077 降低了 NMD 小鼠 VTA 中 c - Fos 阳性细胞的密度，EMG 记录也证实其能显著缓解 NMD 小鼠的内脏痛反应，说明 NR2A 在调节 NMD 小鼠慢性内脏痛中起关键作用。
NR2A 通过过度激活谷氨酸能 VTA 神经元导致 NMD 小鼠内脏痛
研究人员利用化学遗传学和药理学技术进一步验证，结果表明，NVP - AAM077 能显著缓解 NMD 小鼠的内脏痛反应，但这种缓解作用可被谷氨酸能 VTA 神经元的化学遗传学激活所阻断；同时，激活谷氨酸能 VTA 神经元可增加 CON 小鼠的内脏痛，而这种增强作用可被 NVP - AAM077 阻断。这说明上调的 NR2A 通过过度激活谷氨酸能 VTA 神经元诱导 NMD 小鼠内脏痛，是 NMD 小鼠内脏痛发展的必要且充分条件。
在讨论部分，研究人员指出，慢性内脏痛机制的不明确阻碍了有效治疗策略的开发，本研究明确了 VTA 中谷氨酸能神经元和 NR2A 在慢性内脏痛中的关键作用，为后续研究奠定了基础。不过，目前仍不清楚这些神经元调节慢性内脏痛的具体神经回路，且本研究仅在雄性小鼠中进行，结果可能不适用于雌性小鼠。未来需利用多种 IBS 模型，深入探索 VTA 介导的神经回路，以更全面地了解慢性内脏痛的神经和分子机制。
总体而言，该研究揭示了 NR2A 上调增强谷氨酸能 VTA 神经元的兴奋性，进而导致小鼠慢性内脏痛。这一成果从中枢神经系统敏化的角度推进了对 IBS 发病机制的理解，为慢性内脏痛的治疗提供了新的潜在靶点，有望推动相关靶向治疗药物的研发，改善患者的生活质量。
