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中國科大在疼痛致抑郁癥研究方面取得進展

時間:2019-08-29 18:46:29 來源:合肥微尺度物質科學國家研究中心

  近日,中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中心、中科院腦功能與腦疾病重點實驗室張智課題組,與安徽醫科大學第一附屬醫院汪凱和田仰華研究組及多家研究機構合作,在慢性痛導致抑郁樣行為的神經環路基礎方面取得研究進展。相關成果以“A neural circuit for comorbid depressive symptoms in chronic pain”為題,于2019年8月27日,在線發表于《Nature Neuroscience》。


  慢性疼痛,如病理性神經痛、癌痛、偏頭痛和腰背痛等,是臨床最普遍的病癥之一,發病機理錯綜復雜,發病原因往往不明,也不可預知。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%的慢性痛患者表現出抑郁癥狀),形成惡性循環,產生機制尚不清楚。


  大腦的杏仁核參與疼痛和情緒等行為。張智課題組發現,杏仁核的基地外側杏仁核神經環路參與了強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——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能神經元為靶點,進行逆向跨單級病毒示蹤發現,中縫背核(DRN)中的5-HT(5-HTDRN)能神經元通過5-HT1A受體支配了CeA的生長抑素(SOM)能神經元(SOMCeA)。


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  5-HT系統失調是抑郁癥發病的經典理論之一,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5-HT含量發揮抗抑郁效果。DRN是腦內合成5-HT的主要核團,參與調節疼痛以及情感障礙等行為。進一步研究發現,在持續疼痛伴抑郁樣行為小鼠中,DRN投射到CeA的5-HT能神經元活性降低,使得CeA中5-HT的含量降低,這種降低最終導致了SOMCeA神經元脫抑制而興奮。光遺傳或化學遺傳調控5-HTDRN→SOMCeA神經環路活性,可顯著改善疼痛及抑郁樣行為。


  那么,SOMCeA神經元的脫抑制激活,如何影響其下游抑郁相關的核團?課題組對SOMCeA神經元的長時程投射纖維進行了研究,發現,外側韁核(LHb)存在大量SOMCeA神經纖維分布。近年來,LHb被發現在抑郁癥發生和治療中至關重要。課題組發現,SOMCeA神經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揮作用。


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5-HTDRN→SOMCeA→GluLHb神經環路環路參與慢性痛伴抑郁的模式圖


  該發現對解析頑固性慢性疼痛和抑郁癥共病的發病機制具有重要的基礎和臨床意義,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類先導和中組部資助。


  論文連接:https://www.nature.com/articles/s41593-019-0468-2


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