Neuron:挠痒痒,为什么会越挠越痒?
果壳网/IvyP · 2014/11/08
大家是否都有过这样的经历:身上痒的时候挠一挠会很舒服,但是却发现越挠越痒,根本停不下来。华盛顿大学痒觉研究中心主任陈宙峰带领的研究团队最近发现,挠痒可以刺激大脑释放5-羟色胺(5-HT),并通过关键性受体5HT1A激活脊髓中影响痒觉传递的神经元,从而使挠痒行为加剧。


大家是否都有过这样的经历:身上痒的时候挠一挠会很舒服,但是却发现越挠越痒,根本停不下来。华盛顿大学痒觉研究中心主任陈宙峰带领的研究团队最近发现,挠痒可以刺激大脑释放5-羟色胺(5-HT),并通过关键性受体5HT1A激活脊髓中影响痒觉传递的神经元,从而使挠痒行为加剧。研究论文[1]于10月30日发表在期刊《神经元》(Neuron)上。

感觉信号从皮肤传到大脑,需要一系列细胞传感器的参与。2007年,该研究小组首次在脊髓中发现专门传递痒觉的受体——胃泌素释放肽受体(gastrin-releasing peptide receptor,GRPR)。这种受体可以被胃泌素释放肽(gastrin-releasing peptide,GRP)激活。然而,GRP-GRPR途径引起痒觉的大脑下行调节机制还不清楚。

研究者发现无法合成5-HT的小鼠挠痒行为明显较少。相反,在给小鼠注射5-HT后,它们的挠痒次数明显增多。为了证明中枢神经元中的5-HT能够通过GRPR辅助瘙痒的传递,研究人员同时向小鼠脊髓内注射GRP和一系列可以激活不同5-HT受体的物质,他们发现,只有激活5-HT1A和GRPR受体,小鼠就痒得不行。 这说明,5-HT1A在5-HT和GRPR的痒觉传递过程中具有重要作用。

进一步研究发现有表达GRPR的神经元中,很多表达5-HT受体5-HT1A; GRPR和5-HT1A在细胞膜上的位置很近,并会发生特异性的结合。这可能是两种受体功能可以联系传递的原因之一。

除了位置上很接近,两种受体在功能上也存在交叉。GRPR传递的痒觉是通过细胞内钙离子的释放来实现,而5-HT1A信号一般不通过胞内钙离子的释放来实现。 令人惊讶的是,当5-HT1A和GRPR俩个受体同时激活时,GRPR神经元内的钙离子浓度得到了极大的放大。同样,他们发现,同时激活两个受体,GRPR神经元就迅速地发电。 而一般情况下,GRPR神经元只是微弱地放电。

最后,他们把5-HT1A在脊髓里的功能阻断,有慢性痒的不断挠痒的小鼠立刻就不怎么抓了。


“越挠越痒”示意图。当人感到痒时,就会去抓挠;而抓挠造成痛感时就会刺激5-羟色胺的释放,以缓解疼痛;但是5-羟色胺本身会促使痒神经元的信息传递,结果就是越挠越痒

基于以上结果,研究人员提出了5-HT/5-HT1A在“越挠越痒”这一循环中的作用——挠痒产生的疼痛会刺激大脑释放5-HT以减轻痛感。但在这一过程中,5-HT会同时激活GRPR神经元中的5-HT1A受体,后者则与GRPR受体联络,促使痒神经元的信息传递,从而让人感到更痒,更要使劲得抓,这样,大脑就会释放更多的5-HT去控制痛觉,同时有促进痒的信号放大。所以5-HT在痛觉和痒觉调节过程中的双重作用,就导致了“越挠越痒”的恶性循环。

那么能不能通过阻断5-HT的释放来缓解瘙痒呢?鉴于5-HT参与生长、衰老、骨骼代谢、情绪控制能正常生理过程,通过阻断5-HT的释放来缓解瘙痒是不太实际的。不过如果能干扰5-HT1A和GRPR之间的相互作用,就可能会对慢性瘙痒起到缓解作用,这也是后续研究的重要部分,或为治疗慢性瘙痒的新疗法提供参考。

所有文章仅代表作者观点,不代表本站立场。如若转载请联系原作者。
查看更多
  • Descending Control of Itch Transmission by the Serotonergic System via 5-HT1A-Facilitated GRP-GRPR Signaling

    Central serotonin (5-hydroxytryptophan, 5-HT) modulates somatosensory transduction, but how it achieves sensory modality-specific modulation remains unclear. Here we report that enhancing serotonergic tone via administration of 5-HT potentiates itch sensation, whereas mice lacking 5-HT or serotonergic neurons in the brainstem exhibit markedly reduced scratching behavior. Through pharmacological and behavioral screening, we identified 5-HT1A as a key receptor in facilitating gastrin-releasing peptide (GRP)-dependent scratching behavior. Coactivation of 5-HT1A and GRP receptors (GRPR) greatly potentiates subthreshold, GRP-induced Ca2+ transients, and action potential firing of GRPR+ neurons. Immunostaining, biochemical, and biophysical studies suggest that 5-HT1A and GRPR may function as receptor heteromeric complexes. Furthermore, 5-HT1A blockade significantly attenuates, whereas its activation contributes to, long-lasting itch transmission. Thus, our studies demonstrate that the descending 5-HT system facilitates GRP-GRPR signaling via 5-HT1A to augment itch-specific outputs, and a disruption of crosstalk between 5-HT1A and GRPR may be a useful antipruritic strategy.

    展开 收起
发表评论 我在frontend\modules\comment\widgets\views\文件夹下面 test