Nature Neuroscience|中國科大張智研究組在疼痛致抑郁癥研究方面取得進(jìn)展
近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、中科院腦功能與腦疾病重點實驗室張智課題組，與安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院汪凱和田仰華研究組及多家研究機(jī)構(gòu)合作，在慢性痛導(dǎo)致抑郁樣行為的神經(jīng)環(huán)路基礎(chǔ)方面取得研究進(jìn)展。相關(guān)成果以“A neural circuit for comorbid depressive symptoms in chronic pain”為題，于2019年8月27日，在線發(fā)表于《Nature Neuroscience》。
慢性疼痛，如病理性神經(jīng)痛、癌痛、偏頭痛和腰背痛等，是臨床最普遍的病癥之一，發(fā)病機(jī)理錯綜復(fù)雜，發(fā)病原因往往不明，也不可預(yù)知。針對頑固性的慢性疼痛，目前沒有良好的治療藥物和治療方案，同時還會滋生諸多的情緒疾病，如抑郁和焦慮等（超過50%的慢性痛患者表現(xiàn)出抑郁癥狀），形成惡性循環(huán)，產(chǎn)生機(jī)制尚不清楚。
大腦的杏仁核參與疼痛和情緒等行為。張智課題組發(fā)現(xiàn)，杏仁核的基地外側(cè)杏仁核神經(jīng)環(huán)路參與了強(qiáng)迫樣焦慮行為的形成（PNAS，2019）。那么，作為杏仁核的功能輸出子核團(tuán)——杏仁中央核（CeA）是否在疼痛-抑郁共病中起到了橋梁作用呢？因此，課題組以CeA的GABA能神經(jīng)元為靶點，進(jìn)行逆向跨單級病毒示蹤發(fā)現(xiàn)，中縫背核（DRN）中的5-HT（5-HTDRN）能神經(jīng)元通過5-HT1A受體支配了CeA的生長抑素（SOM）能神經(jīng)元（SOMCeA）。
5-HT系統(tǒng)失調(diào)是抑郁癥發(fā)病的經(jīng)典理論之一，目前臨床上一線抗抑郁藥物5-HT選擇性重攝取抑制劑便是通過提高腦內(nèi)5-HT含量發(fā)揮抗抑郁效果。DRN是腦內(nèi)合成5-HT的主要核團(tuán)，參與調(diào)節(jié)疼痛以及情感障礙等行為。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，在持續(xù)疼痛伴抑郁樣行為小鼠中，DRN投射到CeA的5-HT能神經(jīng)元活性降低，使得CeA中5-HT的含量降低，這種降低最終導(dǎo)致了SOMCeA神經(jīng)元脫抑制而興奮。光遺傳或化學(xué)遺傳調(diào)控5-HTDRN→SOMCeA神經(jīng)環(huán)路活性，可顯著改善疼痛及抑郁樣行為。
那么，SOMCeA神經(jīng)元的脫抑制激活，如何影響其下游抑郁相關(guān)的核團(tuán)？課題組對SOMCeA神經(jīng)元的長時程投射纖維進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)，外側(cè)韁核（LHb）存在大量SOMCeA神經(jīng)纖維分布。近年來，LHb被發(fā)現(xiàn)在抑郁癥發(fā)生和治療中至關(guān)重要。課題組發(fā)現(xiàn)，SOMCeA神經(jīng)元主要通過釋放谷氨酸支配了LHb的活動，并在疼痛伴抑郁行為中發(fā)揮作用。
5-HTDRN→SOMCeA→GluLHb神經(jīng)環(huán)路環(huán)路參與慢性痛伴抑郁的模式圖
該發(fā)現(xiàn)對解析頑固性慢性疼痛和抑郁癥共病的發(fā)病機(jī)制具有重要的基礎(chǔ)和臨床意義，可能為藥物不敏感的患者提供非藥物治療的思路，如深部腦刺激和經(jīng)顱磁刺激等。
張智研究組博士后周文杰、副研究員晉艷及博士生朱霞和孟淺等為共同第一作者，張智為通訊作者。該研究得到了基金委、科技部973、中科院B類先導(dǎo)的資助。
論文連接
https://www.nature.com/articles/s41593-019-0468-2
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