新发现的疼痛通路可能有助于解释为什么动物试验无法揭示最好的止痛药

TAC1神经元(红色)是新描述的途径的一部分,其在小鼠中响应疼痛而驱动舒缓行为。

T. Huang Nature 10.1038(2018)
新发现的疼痛通路可能有助于解释为什么动物试验无法揭示最好的止痛药

如果你曾经无意中抓住了一个热锅,你就会知道我们的身体有很好的反应能力来避免或减少伤害。 但是一旦受到伤害,我们也会有一种自发的冲动来舒缓疼痛 - 在烧伤的手上吹,摇晃脚趾,或者用手指吮吸。 一项新研究揭示了这种舒缓反应的神经回路。 作者认为,许多常见的疼痛动物试验都不涉及这条环路,这可以解释为什么一些似乎在老鼠身上起作用的止痛药在人体中无效。

爱荷华州爱荷华大学的神经科学家Kathleen Sluka说:“我们知道不仅有一条'疼痛通路'或单一的大脑部位参与治疗疼痛。”他没有参与新工作。 “根据他们对疼痛的反应,”有一天,了解不同的独特行为基础可能有助于我们为患者个性化治疗。

哈佛大学神经生物学家马秋福和他的团队想要分开疼痛的不同方面,不仅在大脑中,而且在整个身体的神经元中,将信号传递到脊髓。 马和他的合作者之前提出了两组感觉神经元:一组投射到皮肤的最外层,一组分支到整个身体的深层组织 - 下面的皮肤层,骨骼,关节和肌肉。 Ma建议第一组是一线防御,监控周围环境的危险,并促使我们远离热锅或尖刺。 他认为,更深层的神经适应了受伤或疾病的持久痛苦 - 并且可能带来痛苦带来的不愉快和痛苦的体验。 马解释说,我们的反应避免了潜在的伤害。 “痛苦的痛苦是非常不同的。”

在新的实验中,马和他的合作者描绘了一组神经元,这些神经元似乎构成了第二种类型的经验。 他们创造了缺乏特定类型兴奋性脊髓神经元的小鼠,其特征在于其称为TAC1的基因的表达。 例如,这些老鼠仍然有反射,在刺伤时迅速拉回爪子。 但在涉及长期不可避免的疼痛的测试中,老鼠是独一无二的。 与对照小鼠不同,他们没有护理他们的伤口,在他们被灼烧,注入芥末油或被他们无法移除的金属夹子夹住时痴迷他们的爪子。 因此,研究人员得出结论, TAC1神经元 ,他们今天在“ 自然”杂志上写道。

他们还在皮肤中发现了一组神经元,可以驱使这种长时间的痛苦经历。 这些被称为TRPV1神经元的神经元似乎将它们的信号传递给TAC1脊髓神经元,这些神经元投射到内侧丘脑核,这是大脑底部的一个关键的感觉中继站。

对于Ma来说,小鼠的研究结果代表了疼痛研究盲点的令人震惊的证据。 许多常见的动物疼痛测试都会测量防御性反射 - 例如,拉回被戳的爪子需要多长时间。 Ma说,这些测试是标准化和精确的,但它们可能只激活表面神经纤维 - 而不是导致持续疼痛的TAC1通路。 Ma说,应该测试新的止痛药如何影响动物的应对反应。 理想的止痛药会选择性地针对新确定的途径。

德克萨斯大学达拉斯分校的神经生物学家格雷戈里·杜索尔说,这篇新论文是“真正具有洞察力”的,看看是什么驱动了疼痛的情绪方面。 但是,由于研究中的疼痛测试仅持续了几分钟,他说,目前尚不清楚TAC1和TRPV1神经元在慢性疼痛中起什么作用 - 这是人类痛苦的巨大根源。 他说,基于反射的动物试验的局限性是众所周知的,但“我认为,在寻找新药时,我们需要关注的是[途径]现在还为时尚早。

Dussor和其他研究人员也对新发现的神经元确实在小鼠中引发应对反应的说法感到不安。 宾夕法尼亚州匹兹堡大学的神经生物学家凯瑟琳·阿尔伯斯说:“我知道词汇量仅限于描述舔食反应可能实际反映的内容。” “但'应对'可能是一个延伸。”

马说,他和他的同事们对选择词语感到痛苦。 并且他们确实发现了老鼠的舔行为与给予痛苦捏试验的人的主观疼痛评级之间的相似之处 - 舔舔的时间和感知的疼痛强度似乎达到峰值并且随着捏合而一致地达到平台。 在这个领域,动物和人类疼痛之间潜在的不匹配总是迫在眉睫。 “小老鼠怎么能告诉我们他们的感受?”他说。 “这永远是一个挑战。”

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