揭示疼痛情感动机调控新机制:BLAnoci→NAcSh通路在急慢性疼痛中的稳定作用

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:SCIENCE ADVANCES 11.7

编辑推荐:

  慢性疼痛的负性情感体验机制不明制约治疗发展。宾夕法尼亚大学团队通过光遗传学抑制、单核RNA测序和轴突钙成像技术,发现基底外侧杏仁核(BLA)特异性伤害感受神经元集群(BLAnoci)通过投射至伏隔核壳区(NAcSh)形成稳定通路,调控急慢性疼痛的情感动机行为。该研究发表于《Science Advances》,为开发非阿片类镇痛靶点提供新方向。

  

疼痛不仅是一种感觉体验,更伴随着强烈的情感动机成分,这种负性情绪在慢性疼痛中尤为突出,严重影响患者生活质量。然而,传统镇痛药物如阿片类主要针对感觉传导通路,对情感维度调控有限且易成瘾。基底外侧杏仁核(BLA)作为情绪编码的关键脑区,其伤害感受特异性神经元集群(BLAnoci)虽被发现参与急性疼痛处理,但该集群在慢性疼痛中的分子特征、投射模式及功能稳定性仍是未解之谜。

宾夕法尼亚大学的研究团队在《Science Advances》发表重要成果,通过多模态技术揭示了BLAnoci→NAcSh通路在疼痛情感调控中的核心作用。研究采用TRAP2转基因小鼠标记伤害感受神经元,结合光遗传抑制、单核RNA测序(snRNA-seq)和轴突钙成像技术,系统解析了该通路的分子特征与功能机制。

关键技术方法

  1. TRAP2遗传标记:通过伤害性热刺激(55°C水滴)激活并永久标记BLAnoci神经元
  2. 光遗传学抑制:使用stGtACR2特异性抑制BLAnoci活性
  3. 单核转录组分析:对比急慢性疼痛状态下BLA神经元的基因表达差异
  4. 轴突投射追踪:病毒示踪结合光纤光度法记录NAcSh投射终末钙信号

主要研究结果

急性与神经性伤害共享BLA价态集群
通过TRAP2小鼠的交叉激活实验证实,BLAnoci集群在急性疼痛和神经损伤(SNI)后机械性痛觉超敏状态下保持43.92%的神经元重叠,而奖赏相关行为(交配)仅激活16.22%重叠神经元,证明其价态特异性。

转录组图谱揭示伤害感受细胞类型
snRNA-seq发现BLA中两个表达Rspo2的谷氨酸能亚群(BLA0/BLA4),其中Etv1+亚群特异性富集于伤害感受神经元。慢性疼痛上调突触相关基因(如Alkal2),提示神经可塑性改变。

BLAnoci投射至NAcSh伤害热点
病毒追踪发现BLAnoci轴突密集投射至伏隔核壳区后内侧部(pmNAcSh),该区域存在特异性伤害感受神经元集群(NAcShnoci),在慢性疼痛中激活率提升至62.01%。

通路功能验证
光纤记录显示BLAnoci→NAcSh投射在急性伤害刺激时钙信号增强,而SNI后对轻触产生异常激活,与机械性痛觉超敏行为同步。化学遗传抑制该通路可显著缓解急慢性疼痛的情感动机反应。

研究意义
该研究首次阐明BLAnoci→NAcSh通路作为疼痛情感编码的稳定神经基质,其分子特征和投射模式在疼痛慢性化过程中保持高度保守性。发现Rspo2+神经元的功能异质性挑战了传统价态编码理论,而突触相关基因的差异表达为开发精准镇痛药物提供新靶点。通过将细胞特异性、环路解析和行为调控相结合,这项研究为理解疼痛情感维度提供了多层次框架,并为非成瘾性镇痛策略设计指明方向。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号