跳至内容

耳部刺激如何牵动脑干?硝酸甘油模型中的去甲肾上腺素线索

Biomedicines · 2026-01-02

Table of contents

No titles in the blog post

Biomedicines · 研究前沿

耳部刺激如何牵动脑干?硝酸甘油模型中的去甲肾上腺素线索

耳甲刺激改善雄鼠的口面部行为读数,伴随蓝斑TH标记、三叉核去甲肾上腺素信号及α2A受体蛋白变化。

原文耳甲刺激小鼠示意

刺激落在耳朵上,行为变化却发生在口面部:外周的信号怎样影响脑干感觉处理?发表于Biomedicines的一项研究使用硝酸甘油模型雄鼠,比较耳甲与耳缘刺激。重复耳甲刺激后,小鼠在面部接触机械装置时饮水更久,面部表情评分降低。研究再沿蓝斑(LC)与三叉神经脊束核尾侧部(Sp5C)寻找分子和递质变化,把耳部刺激与去甲肾上腺素系统联系起来。

关键发现

重复耳甲刺激改善饮水与表情读数,并提高LC TH阳性标记及Sp5C α2A受体蛋白;急性模型麻醉记录中,刺激诱发Sp5C NE传感器响应强于正常对照。

阅读目录 · 6个部分

耳甲与耳缘,让位置成为一个比较

研究在八周龄雄鼠中建立重复硝酸甘油模型,将耳甲刺激与耳缘刺激分别比较。耳部不是一片功能相同的皮肤,不同位置的感觉输入可能进入不同调节路线。以相邻位置作对照,可以观察刺激位置是否影响行为与脑内变化。

重复模型的刺激穿插在建模过程中,行为和蛋白观察在这一安排后进行。另一些小鼠接受单次硝酸甘油后进行短时递质记录。前者观察一段干预经历后的表现,后者捕捉刺激开始后几秒内的信号变化。

口面部感觉由三叉系统进入脑干,再与更广泛的调节网络相联系。耳部的另一股感觉输入能否影响这个处理过程,是研究的核心问题。因此,观察对象既有小鼠怎样面对面部接触,也有脑干细胞与递质环境如何变化;这些层次共同帮助理解外周刺激之后发生的事。

原论文图 1耳部刺激位置与口面部任务
耳部刺激位置与口面部任务
原文图1:耳甲和耳缘刺激,以及饮水时面部接触机械装置的口面部刺激任务。
来源:Song X et al. · Biomedicines · CC BY
查看原图与英文图注 ↗

饮水更久,面部表情评分降低

口面部任务把饮水奖励与面部机械接触放在一起。模型鼠饮水时间减少,耳甲刺激后增加,且高于耳缘刺激组。动物对同一接触条件下饮水机会的利用发生变化,使这一任务反映口面部刺激与行为选择之间的关系。

模型鼠的面部表情评分升高,耳甲刺激后降低。耳缘组相对耳甲组的评分只呈升高趋势,未达到显著。饮水和表情两个读数方向呼应,但刺激位置的差别在两项比较中并不相同。

一个读数来自接触装置时的行为,另一个来自面部状态,两者共同描绘重复模型中的变化。把不同读数放在一起,也能看到耳缘刺激并非一个完全没有行为作用的条件。

原论文图 2饮水与表情评分比较
饮水与表情评分比较
原文图2:干预前后饮水时间与面部表情评分。耳甲组饮水较耳缘组更久,两组表情评分差异未达显著。
来源:Song X et al. · Biomedicines · CC BY
查看原图与英文图注 ↗

去甲肾上腺素相关细胞标记随干预变化

蓝斑是脑内去甲肾上腺素的重要来源,轴突联系多个感觉与调节区域。研究在这里使用酪氨酸羟化酶TH染色,观察与这一系统相关的细胞标记。模型组TH阳性细胞计数降低,耳甲刺激组高于模型组,也高于耳缘组。

TH参与儿茶酚胺合成,阳性计数变化把线索带到递质相关细胞状态。耳部刺激后的行为改善与蓝斑标记变化同时出现,接下来的问题便落到输出端:处理口面部信息的区域,是否也出现NE信号变化?

原论文图 3LC的TH阳性标记比较
LC的TH阳性标记比较
原文图3:蓝斑免疫染色与阳性细胞计数;实际染色指标为TH。耳甲组计数高于模型及耳缘组。
来源:Song X et al. · Biomedicines · CC BY
查看原图与英文图注 ↗

刺激开始后,Sp5C信号迅速升高

Sp5C处理来自口面部的感觉信息,也接收脑干调节。研究在急性硝酸甘油模型中,用NE2m传感器记录这个区域,在异氟烷麻醉下施加耳甲刺激。刺激开始后几秒内,模型组传感器荧光明显升高,正常对照只有轻微波动。

模型组曲线下面积更大,说明相同刺激条件下递质相关响应具有不同幅度。这个短时动态结果与重复干预后的蓝斑染色互相呼应,也显示脑干对外周刺激的响应会随模型状态改变。

原论文图 4Sp5C NE传感器的短时响应
Sp5C NE传感器的短时响应
原文图4:传感器位置、刺激相关荧光曲线及面积。急性模型的麻醉记录中,模型组响应强于正常组。
来源:Song X et al. · Biomedicines · CC BY
查看原图与英文图注 ↗

α2A受体蛋白也随重复刺激改变

信号到达后,接收区域的受体状态同样重要。Sp5C组织蛋白检测显示,模型组α2A肾上腺素能受体降低,耳甲刺激后增加,且高于耳缘组。递质相关细胞标记、局部NE响应与受体蛋白,由不同观察共同指向NE系统。

α2A属于NE能够作用的受体类型之一。这里测到的是受体蛋白水平,因而把关注点从信号来源推进到接收端:一段刺激经历之后,不只是递质响应,相关受体状态也发生变化。

原论文图 5Sp5C α2A受体蛋白比较
Sp5C α2A受体蛋白比较
原文图5:α2A受体蛋白条带与定量。模型降低,耳甲刺激组高于模型和耳缘组。
来源:Song X et al. · Biomedicines · CC BY
查看原图与英文图注 ↗

耳部输入与脑干调节,在同一思路中相遇

论文据这些结果提出,经孤束核NTS与蓝斑传递的耳部输入,可能增强Sp5C中的NE相关调节。这是一条连接外周刺激、递质系统与感觉处理的拟议路线。不同位置的刺激出现不同分子结果,又使耳部输入的选择性成为理解这项观察的重要部分。

在雄鼠硝酸甘油模型中,行为、细胞标记、递质动态与受体蛋白共同说明,耳部刺激可以伴随更广泛的脑干状态变化。研究最具体的认识,是把一个外周刺激位置,联系到处理口面部信息的递质环境。

原论文图 6论文提出的脑干调节框架
论文提出的脑干调节框架
原文图6:论文结合观察提出的NTS—LC—Sp5C NE与α2A调节框架。
来源:Song X et al. · Biomedicines · CC BY
查看原图与英文图注 ↗

论文信息

Song X, Chen Z, Zhu H, Rong P, Zhang J, Pu X, Wang J.
Transcutaneous Auricular Vagus Nerve Stimulation Alleviates Headache Symptoms in Migraine Model Mice by the Locus Coeruleus/Noradrenergic System: An Experimental Study in a Mouse Model of Migraine
Biomedicines · 2026-01-02
DOI: 10.3390/biomedicines14010096