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脑干中的内源性刹车:一条脑啡肽相关通路调节痛敏

CNS neuroscience & therapeutics · 2026-07-01

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CNS neuroscience & therapeutics · 研究前沿

脑干中的内源性刹车:一条脑啡肽相关通路调节痛敏

从基础阈值到炎症与神经损伤模型,RVM→SRD 连接为脑干怎样调节疼痛提供了细胞层面的线索。

根据论文主题制作的 AI 科学概念插画

疼痛相关信息向脑内传递时,脑干并非被动的中转站。这里的网络也会调节感觉输入,有些细胞促进痛敏,另一些则发挥抑制作用。怎样在混合的细胞群中找到明确的调节者?2026 年《CNS Neuroscience & Therapeutics》的一项研究关注延髓头端腹内侧区(RVM)的脑啡肽相关神经元,并沿着它们到背侧网状亚核(SRD)的投射继续追踪。增强与抑制带来的相反结果,揭示了一条参与基础痛敏调节、也能在两类疼痛模型中发挥作用的脑干连接。

关键发现

RVM 脑啡肽相关神经元及其 SRD 投射参与基础抗痛敏调节;增强相关活动,提高基础阈值并减轻炎症与神经损伤模型中的痛敏。

阅读目录 · 6个部分

痛敏增强时,这群细胞也被招募

CFA 炎症痛与 CCI 神经损伤模型中,小鼠机械和热撤退阈值降低。与此同时,RVM 的 c-Fos 阳性细胞增加,脑啡肽相关细胞中也出现更多活动标记。持续疼痛与细胞招募相伴出现,让研究者关注这群细胞究竟怎样参与感觉调节。

RVM 内具有不同方向的调节功能,疼痛时活动增强也可能来自抵消持续输入的反馈。研究用 Penk 遗传标记识别脑啡肽相关细胞,再直接改变它们的活动,将分子身份与行为作用联系起来。由此,观察到的活动标记可以继续通向功能上的检验。

原论文图 1疼痛模型中的活动标记
疼痛模型中的活动标记
原论文 Figure 1。比较 CFA、CCI 与对照小鼠的 RVM c-Fos 及脑啡肽相关共标记,展示痛敏状态下这群细胞的招募。
来源:Wan K et al. · CNS neuroscience & therapeutics · CC BY
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增强与抑制,让阈值向相反方向移动

在正常小鼠中,化学遗传抑制这群 RVM 细胞降低机械与热撤退阈值;光遗传抑制也带来快速、可恢复的痛敏变化。反过来,增强活动提高基础阈值。两种策略呈现相近方向,说明这些细胞在没有损伤的状态下,也参与维持对感觉刺激的调节。

运动距离与旷场焦虑相关指标保持相近。短时抑制这些细胞时,小鼠会避开配对的位置;较长时程的条件性位置实验中,组间差异则不显著。反过来,增强活动虽然提高了正常小鼠的阈值,却没有让它们偏爱配对位置。同一群细胞对感觉刺激和位置选择的影响,因而显露出时间与状态上的不同。

原论文图 3基础阈值与位置行为
基础阈值与位置行为
原论文 Figure 3。B–C 展示激活后的机械与热阈值,D–H 展示实时位置偏好,I–K 展示旷场表现。正常小鼠中阈值提高,位置奖励、运动及焦虑相关变化不显著。
来源:Wan K et al. · CNS neuroscience & therapeutics · CC BY
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同样的增强活动,出现了位置偏好

在 CFA 与 CCI 模型中,增强这群 RVM 细胞活动提高机械与热阈值,动物也更愿意停留在刺激配对的位置。这个位置偏好与持续疼痛中的缓解相关动机一致。正常小鼠和疼痛模型中的差异,显示脑干调节与行为选择之间具有状态依赖性。

同一种细胞调节,在不同背景下可以带来不同的动机结果。化学遗传效应约在两点五小时后回落,也让这种调节显示出可逆的时间过程。阈值与位置选择共同描绘的,是疼痛状态中可以被短时改变的感觉与动机反应。

原论文图 4两类疼痛模型中的调节
两类疼痛模型中的调节
原论文 Figure 4。C–G 展示 CFA 模型中的阈值与实时位置偏好,H–L 展示 CCI 模型的相应读出,连接感觉调节与疼痛状态下的位置选择。
来源:Wan K et al. · CNS neuroscience & therapeutics · CC BY
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一部分 RVM 细胞,将信号送到 SRD

双向追踪确认 RVM 与 SRD 的连接,投向 SRD 的细胞约占 RVM 脑啡肽相关群体的 35.06%。在 SRD 增强这些末梢活动时,靶区神经元放电受到抑制。分子身份、解剖连接与局部放电变化共同聚焦到这一输出,为脑干内的抑制性调节提供了具体位置。

抑制 SRD 内的相关末梢,降低基础机械和热阈值,并伴随实时位置回避;增强 SRD 投射细胞活动,则提高基础阈值。运动与旷场表现仍保持相近。整个细胞群与这段输出得到的方向一致结果,使 RVM→SRD 成为理解基础抗痛敏调节的重要连接。

原论文图 5RVM→SRD 的解剖与功能
RVM→SRD 的解剖与功能
原论文 Figure 5。A–F 展示双向追踪,G–I 展示末梢刺激与 SRD 放电,J–R 展示末梢抑制与行为,S–V 展示投射细胞激活后的基础阈值。
来源:Wan K et al. · CNS neuroscience & therapeutics · CC BY
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增强 SRD 投射细胞,减轻痛敏

进一步增强 SRD 投射细胞,在 CFA 与 CCI 模型中都提高机械及热撤退阈值,条件性位置偏好也呈现与缓解相关的变化。两类模型得到同向结果,显示这群投射细胞的调节能力可以出现在不同的损伤背景中。

效应约在两点五小时后回落,与整个 RVM 脑啡肽相关群体的可逆调节相呼应。现有抑制实验主要描绘基础状态下的作用,增强实验则将这条连接带入疼痛模型。继续观察疼痛状态下减少其活动的结果,将帮助理解损伤后已有的细胞招募承担了多少代偿。

原论文图 6疼痛模型中的可逆响应
疼痛模型中的可逆响应
原论文 Figure 6。C–J 展示 CFA/CCI 模型阈值与激活后的效应时程,K–U 展示条件性位置偏好,描绘感觉与动机相关行为的变化。
来源:Wan K et al. · CNS neuroscience & therapeutics · CC BY
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给脑干痛敏调节增加细胞身份与连接

这项研究为脑干中的抗痛敏调节增加了明确的细胞群与输出位置。脑啡肽相关身份也提供了一个分子入口:肽释放、共递质与 SRD 内的受体如何参与,构成值得继续深入的机制问题。靶区放电与动物行为的同向线索,为连接这些层面提供了基础。

结果来自成年雄性小鼠。不同性别、其他输出侧支及更长期的调节过程,将帮助拓展这条连接的作用图景。已经获得的发现表明,疼痛状态中的细胞招募可以蕴含可进一步增强的调节能力,也让内源性“刹车”成为更具体的回路问题。

论文信息

Wan K, Huang J, Xu Q, Cui C, Shi Y, Lei J, Fang Z, Xu T, Zheng Y, Wu J, Zhu Z, Zhang Z, Liang Y, Zhang Y, Pan HL, Peng P, Jing X, Li M.
The ENKRVM →SRD Projection Constitutes a Functionally Specific Circuit for Bidirectional Pain Modulation
CNS neuroscience & therapeutics · 2026-07-01
DOI: 10.1002/cns.71064