脊髓背角神经元中差异性突触抑制与5-HT7 受体调控的机制研究及其镇痛意义

本研究针对脊髓背角疼痛传递中5-HT7 受体调控机制不清的问题，通过光遗传学、电生理和免疫荧光技术，首次揭示5-HT7 受体通过增强兴奋性中间神经元的甘氨酸能突触抑制发挥镇痛作用，为开发新型镇痛药物提供靶点。

　　

在疼痛信号传递的复杂神经网络中，脊髓背角作为第一级整合中枢，其抑制性调控的失衡常导致慢性疼痛。尽管已知5-羟色胺（5-HT）能下行通路通过多种受体调控疼痛，但5-HT₇
受体（5-HT₇
R）在特定神经元亚群中的作用机制仍不明确。这一科学问题的解答，对开发精准镇痛策略至关重要。

来自意大利的研究团队在《Neurochemistry International》发表的研究中，利用VGAT-ChR2-eYFP转基因小鼠模型，结合光遗传学刺激、膜片钳记录和免疫荧光染色技术，首次系统阐明了5-HT₇
受体通过差异性调控脊髓背角抑制性突触传递，特别是增强兴奋性中间神经元的甘氨酸能输入，从而发挥镇痛作用的细胞机制。

研究采用的关键技术包括：1）VGAT-ChR2-eYFP转基因小鼠的脊髓切片制备与光遗传学激活；2）全细胞膜片钳记录分析神经元兴奋性及突触电流；3）最小光刺激技术量化突触传递的量子含量；4）GAD2-tdTomato小鼠的免疫荧光共定位分析GlyT2/VGAT突触分布。

3.1 背角神经元的功能特性
通过光遗传学激活和电生理记录，研究发现VGAT+抑制性神经元主要呈现紧张性放电模式，而VGAT-兴奋性神经元多为延迟放电。光学诱发的抑制性突触后电流（oIPSCs）在VGAT-神经元中主要由甘氨酸受体介导（占比70%），而VGAT+神经元中GABA_A
与甘氨酸受体贡献相当。

3.2 抑制性突触的差异性分布
免疫荧光显示GlyT2⁺
终扣在GAD2-兴奋性神经元周围的密度是GAD2+神经元1.7倍，VGAT⁺
终扣密度也高出20%，与电生理发现的甘氨酸能主导现象一致。

3.3 5-HT₇
受体的突触调控
激动剂LP-211使VGAT-神经元的自发性IPSC频率提升26%（11/17神经元响应），而VGAT+神经元仅20%响应。在最小光刺激实验中，LP-211将量子含量（m）提高67.8%，失败率从32.2%降至13.7%，证实其通过突触前机制增强甘氨酸释放概率。

4.讨论与意义
该研究揭示了脊髓镇痛的新机制：5-HT₇
受体通过选择性增强兴奋性中间神经元的甘氨酸能抑制，而非GABA能抑制，从而阻断疼痛信号上传。这一发现解释了既往实验中GABA_A
受体拮抗剂可阻断5-HT₇
镇痛效应的现象——因为甘氨酸能神经元通常共释放GABA。研究还提示，深部背角的GlyT2⁺
神经元可能通过投射至浅层背角参与这一调控网络。

这项研究不仅为理解脊髓抑制性环路提供了新视角，更指明了5-HT₇
受体激动剂作为新一代镇痛药的开发价值，尤其对现有GABA能药物疗效不佳的神经病理性疼痛可能具有突破性意义。未来研究可进一步探索5-HT₇
受体在慢性疼痛模型中调控GlyT2⁺
神经元活性的具体通路。