不同前扣带皮层亚区对大鼠急性瘙痒搔抓行为的差异调控:解开瘙痒中枢调节机制的新钥匙

【字体: 时间:2025年05月06日 来源:Behavioural Brain Research 2.6

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  瘙痒(itch)是许多皮肤病的主要症状,分为组胺能和非组胺能瘙痒。研究人员针对前扣带皮层(ACC)亚区对瘙痒调控作用不明的问题,研究 rACC 和 cACC 神经元干预对大鼠急性瘙痒搔抓行为的影响。结果显示 rACC 负向调节非组胺能瘙痒,cACC 正向调节两种瘙痒。该研究为 ACC 调节瘙痒机制提供新视角。

  在生活中,瘙痒是一种让人十分困扰的感觉,它就像皮肤上的小恶魔,不停地发出信号,催促人们去搔抓。瘙痒是许多皮肤病的主要临床症状,根据引发因素,可分为组胺能(histaminergic)和非组胺能(nonhistaminergic)两种类型。像 Compound 48/80 这种组胺能致痒原,会通过促使肥大细胞脱颗粒,释放组胺,进而激活感觉神经元上的外周神经组胺受体,引发瘙痒;而 5 - 羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)作为典型的非组胺能致痒原,则主要激活 5-HT 受体来诱发瘙痒感。
随着对瘙痒研究的深入,人们发现大脑中的一些区域参与了瘙痒的中枢调节,其中前扣带皮层(anterior cingulate cortex,ACC)备受关注。ACC 是前额叶皮层的重要组成部分,在情绪感知、疼痛处理、记忆形成等认知功能方面发挥着关键作用。已有研究表明,ACC 神经元参与了慢性瘙痒的调节,在急性瘙痒时也会被激活,并且 ACC 到背内侧被盖区(dorsal medial tegmental area,DMS)的投射能调节组胺能诱导的瘙痒。然而,这些研究大多将 ACC 视为一个整体,忽略了其不同亚区的功能差异。

ACC 可分为喙侧(rostral,rACC)和尾侧(caudal,cACC)两个亚区,在疼痛相关研究中,这两个亚区表现出不同的功能,比如 rACC 促进疼痛抑制,cACC 促进疼痛表达。但在瘙痒的中枢调节方面,rACC 和 cACC 各自扮演怎样的角色,仍然是个未解之谜。为了揭开这个谜团,陆军军医大学的研究人员开展了一项研究,相关成果发表在《Behavioural Brain Research》上。这项研究对于深入理解瘙痒的中枢调节机制、开发更有效的止痒疗法具有重要意义。

研究人员主要采用了免疫荧光染色和药物遗传学干预这两种关键技术方法。通过免疫荧光染色评估急性瘙痒时 rACC 和 cACC 中 c-Fos 的表达;利用药物遗传学干预,对 rACC 和 cACC 神经元进行操作,观察其对大鼠急性瘙痒搔抓行为的影响。研究使用 7 - 9 周龄的雄性 Sprague - Dawley(SD)大鼠作为实验对象,这些大鼠被饲养在标准化的环境中。

急性瘙痒期间 rACC 和 cACC 神经元的活动变化


研究人员通过免疫荧光染色,观察在注射致痒原后 rACC 和 cACC 中 c-Fos 的表达情况。与生理盐水组相比,注射 5-HT 后,rACC 中 c-Fos+神经元数量显著减少;而注射 Compound 48/80 的组与生理盐水对照组相比,rACC 中 c-Fos+神经元数量没有变化。在 cACC 中,注射 5-HT 和 Compound 48/80 后,c-Fos+神经元数量均显著增加。这表明在急性瘙痒过程中,rACC 和 cACC 神经元的活动发生了改变。

药物遗传学抑制 rACC 和 cACC 对急性瘙痒搔抓行为的影响


研究人员进一步进行药物遗传学抑制实验。结果发现,抑制 rACC 会增加 5-HT 诱导的急性瘙痒搔抓行为,而对 Compound 48/80 诱导的搔抓行为没有影响;抑制 cACC 则会减少 5-HT 和 Compound 48/80 诱导的急性瘙痒搔抓行为。这说明 rACC 对非组胺能瘙痒搔抓行为起到负向调节作用,而 cACC 对组胺能和非组胺能瘙痒搔抓行为均起到正向调节作用。

综合研究结果和讨论部分,这项研究首次明确了 rACC 和 cACC 在急性瘙痒调节中的不同作用。rACC 对非组胺能瘙痒有负向调节作用,cACC 对组胺能和非组胺能瘙痒都有正向调节作用。这一发现为理解 ACC 调节瘙痒感觉的潜在机制提供了新的视角,也为未来针对瘙痒相关疾病的治疗研究指明了新方向,有助于开发更加精准有效的止痒治疗策略,为饱受瘙痒困扰的患者带来新的希望。

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