前视前核前部异质性神经元群体参与硝酸甘油诱导的慢性偏头痛机械性超敏

《Cell & Bioscience》：Distinct neuronal subpopulations in the anterior pretectal nucleus contribute to nitroglycerin-induced cephalic and extracephalic mechanical hypersensitivity

　　

摘要

背景

慢性偏头痛的特征是反复发作的头痛和持续性疼痛超敏，常伴有畏光等感觉症状。尽管丘脑和脑干回路中的中枢敏化被认为与偏头痛慢性化有关，但前视前核（APT）——一个参与伤害感受和感觉处理的中脑区域——的具体贡献仍知之甚少。

方法

通过重复给予硝酸甘油（NTG）诱导头部和头外皮肤的机械性超敏。利用c-Fos免疫染色和全细胞膜片钳记录评估前视前核前部和后部的神经元活性。通过双重免疫荧光染色检查前视前核前部（aAPT）中CaMKII和GABA免疫反应性神经元群体。利用化学遗传学工具选择性激活或抑制CaMKII或VGAT阳性的aAPT神经元，并通过von Frey机械缩腿阈值测试和明暗箱测试评估行为反应。

结果

重复给予NTG诱导了持续的后爪和眶周机械性超敏，以及明暗箱行为的短暂变化。c-Fos表达选择性增加于aAPT，而後部视前核（pAPT）中无变化，且aAPT中c-Fos密度与机械缩腿阈值呈负相关。膜片钳记录显示，NTG处理小鼠的aAPT神经元表现出诱发放电和自发性兴奋性突触后电流频率增加，而pAPT神经元未见变化。在aAPT中，c-Fos标记同时出现在CaMKII和GABA免疫反应性细胞中。化学遗传学激活CaMKII或VGAT阳性的aAPT神经元均显著降低机械缩腿阈值，而抑制任一组则减轻了已建立的NTG诱导的皮肤机械性超敏。

结论

这些发现表明aAPT是在重复NTG诱导的头部和头外机械性超敏过程中被选择性激活的中脑区域。CaMKII和VGAT阳性的神经元群体对皮肤机械性超敏表现出趋同的功能贡献，支持异质性aAPT神经元群体在NTG相关伤害感受处理中的作用。

图形摘要

背景

慢性偏头痛的特征是反复发作的头痛和持续性疼痛超敏，常伴有畏光等感觉 Symptoms。尽管丘脑和脑干回路中的中枢敏化被认为与偏头痛慢性化有关，但前视前核（APT）——一个参与伤害感受和感觉处理的中脑区域——的具体贡献仍知之甚少。

方法

通过重复给予硝酸甘油（NTG）诱导头部和头外皮肤的机械性超敏。利用c-Fos免疫染色和全细胞膜片钳记录评估前视前核前部和后部的神经元活性。通过双重免疫荧光染色检查前视前核前部（aAPT）中CaMKII和GABA免疫反应性神经元群体。利用化学遗传学工具选择性激活或抑制CaMKII或VGAT阳性的aAPT神经元，并通过von Frey机械缩腿阈值测试和明暗箱测试评估行为反应。

结果

重复给予NTG诱导了持续的后爪和眶周机械性超敏，以及明暗箱行为的短暂变化。c-Fos表达选择性增加于aAPT，而後部视前核（pAPT）中无变化，且aAPT中c-Fos密度与机械缩腿阈值呈负相关。膜片钳记录显示，NTG处理小鼠的aAPT神经元表现出诱发放电和自发性兴奋性突触后电流频率增加，而pAPT神经元未见变化。在aAPT中，c-Fos标记同时出现在CaMKII和GABA免疫反应性细胞中。化学遗传学激活CaMKII或VGAT阳性的aAPT神经元均显著降低机械缩腿阈值，而抑制任一组则减轻了已建立的NTG诱导的皮肤机械性超敏。

结论

这些发现表明aAPT是在重复NTG诱导的头部和头外机械性超敏过程中被选择性激活的中脑区域。CaMKII和VGAT阳性的神经元群体对皮肤机械性超敏表现出趋同的功能贡献，支持异质性aAPT神经元群体在NTG相关伤害感受处理中的作用。

图形摘要