很多人都被長期疼痛困擾:扭傷后遲遲不好的酸痛、牙疼反復(fù)、腰頸疼、術(shù)后隱痛、神經(jīng)痛…… 明明傷口早已愈合,疼痛卻像 “停不下來的警報”,揮之不去,嚴(yán)重影響睡眠、情緒和日常生活。
科學(xué)家早已發(fā)現(xiàn),大腦和脊髓里有專門傳遞、調(diào)控疼痛的神經(jīng)通路。外周受傷或發(fā)炎時,疼痛信號會傳到中樞,但為什么疼痛會從 “一過性” 變成長期、頑固的慢性痛,關(guān)鍵環(huán)路一直沒完全搞清楚。搞明白這條 “把急性痛變成慢性痛” 的神經(jīng)回路,就能找到更精準(zhǔn)的治療靶點,讓長期受疼痛折磨的人重新恢復(fù)正常生活。
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基于此,2026年4月2日,斯坦福大學(xué)生物學(xué)系陳曉科(Xiaoke Chen)團隊在《Nature》雜志發(fā)表了“Deconstruction of a spino-brain–spinal cord circuit that drives chronic pain”,解析了一條介導(dǎo)慢性疼痛的脊髓–腦–脊髓神經(jīng)環(huán)路。
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外周組織炎癥或神經(jīng)損傷會引發(fā)慢性疼痛。作者發(fā)現(xiàn)一條脊髓–腦–脊髓神經(jīng)環(huán)路可特異性介導(dǎo)慢性機械痛。在疼痛小鼠中,抑制該環(huán)路能逆轉(zhuǎn)機械痛敏;在健康小鼠中,反復(fù)激活該環(huán)路即可誘發(fā)慢性痛。該環(huán)路連接了疼痛的上行與下行通路,為慢性疼痛治療提供了新靶點。
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圖一 OPRM1+ RVMSC神經(jīng)元的功能鑒定
作者對OPRM1+ RVMSC神經(jīng)元進行了功能鑒定:這類 GABA 能神經(jīng)元約占小鼠RVMSC神經(jīng)元總數(shù)的 65%,主要分布在中縫大核,表達(dá)功能性μ阿片受體且大多不表達(dá)前腦啡肽,是 RVM 向脊髓投射的特異性抑制性神經(jīng)元。
在健康小鼠中,急性調(diào)控這類神經(jīng)元并不影響基礎(chǔ)急性痛感受與運動功能;而在慢性疼痛中,損傷前消融該神經(jīng)元可完全阻斷 SNI、CFA 模型的機械性痛覺超敏,損傷后沉默則能逆轉(zhuǎn)機械痛敏與冷痛敏,緩解自發(fā)性疼痛及痛相關(guān)負(fù)性情緒,即便在嗎啡耐受階段依然有效。
反之,重復(fù)激活健康小鼠的 OPRM1+ RVMSC 神經(jīng)元即可誘發(fā)長期的機械、冷痛超敏及痛相關(guān)負(fù)性情緒。
光纖記錄結(jié)果進一步證實,這類神經(jīng)元僅在傷害性刺激下被激活,慢性疼痛模型中其對機械、冷刺激的反應(yīng)顯著增強且活動強度與疼痛相關(guān)逃避行為密切相關(guān),提示 OPRM1+ RVMSC 神經(jīng)元特異性調(diào)控慢性疼痛的發(fā)生與維持。
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圖二 慢性機械痛特異性神經(jīng)環(huán)路的鑒定
作者以O(shè)PRM1+ RVMSC 神經(jīng)元為核心,通過示蹤和通路操控鑒定出驅(qū)動慢性機械痛的脊髓-腦-脊髓多突觸環(huán)路:脊髓→丘腦腹后外側(cè)核(VPL)/丘腦后復(fù)合體(Po)→初級軀體感覺皮層(SS)→外側(cè)上丘(lSuC)→OPRM1+ RVMSC 神經(jīng)元→脊髓。
lSuC→OPRM1+ RVMSC通路:lSuC向OPRM1+ RVMSC提供90%以上的興奮性輸入,沉默該通路可逆轉(zhuǎn) SNI/CFA 小鼠的機械痛超敏,重復(fù)激活則誘導(dǎo)健康小鼠產(chǎn)生慢性機械痛,且該通路不參與痛覺的注意力調(diào)控和基礎(chǔ)生理功能(心率、呼吸、運動)。
SS→lSuC 通路:初級軀體感覺皮層(SS)是 lSuC 的主要上游輸入,沉默 SS→lSuC 通路可消除 SNI 誘導(dǎo)的機械痛超敏,重復(fù)激活則誘導(dǎo)健康小鼠產(chǎn)生慢性機械痛,而運動皮層(MOa)→lSuC 通路無此作用;且該通路的作用依賴于完整的 OPRM1+ RVMSC 神經(jīng)元。
STT→VPL/Po→SS 通路
脊髓丘腦束(STT)通過兩條平行通路投射至 SS:STT→VPL→SS、STT→Po→SS,兩條通路功能冗余,單獨沉默其一對慢性機械痛無影響,同時沉默則可完全消除SNI誘導(dǎo)的機械痛超敏;
重復(fù)激活任一通路均可誘導(dǎo)健康小鼠產(chǎn)生慢性機械痛,且該作用依賴于 OPRM1+ RVMSC 神經(jīng)元;該通路對健康小鼠的急性痛覺和無害觸覺辨別無顯著影響。
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圖三 關(guān)鍵功能分離與通路調(diào)控機制
作者發(fā)現(xiàn)痛覺敏化與觸覺辨別的通路存在分離:
STT→VPL/Po→SS通路:特異性介導(dǎo)慢性機械痛,不參與觸覺辨別;
DCN→VPL 通路:特異性負(fù)責(zé)無害觸覺辨別(如紋理識別),沉默該通路可消除小鼠的紋理偏好,但其對急/慢性痛覺均無影響。
PAG→RVM 通路的功能表現(xiàn)為,PAG 對 OPRM1+ RVMSC 神經(jīng)元的輸入以抑制性為主。通過化學(xué)遺傳學(xué)沉默 PAG 到 RVM 的興奮性通路后,健康小鼠的基礎(chǔ)痛覺以及 SNI 模型的機械痛敏均未發(fā)生明顯改變,說明 PAG 主要參與鎮(zhèn)痛過程,而非慢性疼痛的調(diào)控。
這條脊髓-腦-脊髓環(huán)路具有高度特異性,只調(diào)控慢性機械痛,對熱痛敏沒有顯著作用。在炎癥痛和神經(jīng)病理性疼痛模型中,沉默環(huán)路中任意一個節(jié)點,都能有效消除機械痛敏,使痛覺閾值恢復(fù)正常。
總結(jié)
綜上,本研究首次完整揭示了外周損傷信號如何傳遞到 OPRM1+ RVMSC 神經(jīng)元,鑒定出一條專門介導(dǎo)慢性機械痛的脊髓–腦–脊髓特異性環(huán)路,填補了慢性疼痛中樞機制的關(guān)鍵空白。
研究從功能上區(qū)分了急性痛與慢性痛、痛覺敏化與觸覺辨別各自的神經(jīng)通路,進一步完善了痛覺調(diào)控理論,為理解慢性疼痛的特異性提供了直接實驗證據(jù)。
同時,本研究也為慢性機械痛提供了精準(zhǔn)治療靶點,為開發(fā)高效、副作用小的鎮(zhèn)痛療法開辟了新路徑,可避免傳統(tǒng)藥物對基礎(chǔ)痛覺和觸覺功能的干擾。
文章來源:
https://doi.org/10.1038/s41586-026-10296-y
小編的話:
你有沒有過這樣的經(jīng)歷:腳踝扭傷后,酸痛感卻賴著不走;明明牙已補好,卻總在深夜隱隱作痛。以前你可能覺得是身體在“矯情”。
現(xiàn)在科學(xué)家告訴你,這可能是大腦里有一條“停不下來的警報”回路被意外開啟了。那些揮之不去的隱痛,不是你的錯覺,而是脊髓到大腦再回到脊髓的特定神經(jīng)環(huán)路被“訓(xùn)練”得過于敏感了。
所以,如果你或身邊的人正被這種長期的酸痛、隱痛困擾,可以把這篇文章轉(zhuǎn)給TA,然后告訴TA:科學(xué)家說,他們快要找到關(guān)上那個“警報”的精準(zhǔn)開關(guān)了。
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