青促会成员窦艳侬解析在机械性瘙痒中发挥关键作用的脊髓神经元

2024年8月，题为《脊髓Nmur2阳性神经元在机械性瘙痒中发挥关键作用》的研究论文以封面文章在《Journal of Pain》期刊正式发表，该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、脑认知与类脑智能重点实验室孙衍刚研究组完成。该项研究揭示了脊髓神经介素U受体2（Nmur2）阳性神经元在机械性瘙痒中发挥着至关重要的作用，研究结果为阐明机械性瘙痒的神经基础提供了重要见解，为慢性瘙痒的治疗提供了潜在靶点。

脊髓背角对于多种躯体感觉模态（例如瘙痒、疼痛、触摸、温度）的传递和调节至关重要。尽管多种躯体感觉的信息处理对于机体的健康和人类生存至关重要，但慢性瘙痒和疼痛的治疗一直是临床难题。尽管我们对伤害性和化学性瘙痒感觉信息处理的理解已经取得了相当大的进展，但对于机械性瘙痒的神经基础的了解仍不清楚。

在该研究中，研究团队构建了Nmur2相关品系小鼠，并鉴定了在小鼠脊髓表达Nmur2的神经元，发现这群Nmur2⁺神经元主要富集表达在背角浅层，且主要是兴奋性的。通过药理遗传学手段激活颈段脊髓Nmur2⁺神经元可引发小鼠显著的抓挠行为，而不影响小鼠的运动能力。利用基于Caspase-3的方法消融这些神经元可以显著减少von Frey纤维丝诱发的小鼠抓挠行为，却不影响氯喹等化学致痒剂引起的抓挠行为。此外，利用病毒过表达功能性Kir2.1钾通道来抑制这些神经元的兴奋性，显著减少von Frey纤维丝诱发的小鼠抓挠行为，而对化学致痒剂引起的抓挠行为没有明显影响。表明脊髓Nmur2⁺神经元在机械性瘙痒处理中起着关键作用，而不参与化学性瘙痒的信息处理。有趣的是，激活腰段脊髓Nmur2⁺神经元会引发小鼠表现出明显的舔舐和抬腿行为。然而，消融这些神经元后，雌雄小鼠均未表现出明显的急性痛相关行为的改变。这群神经元是否参与慢性疼痛的信息处理尚不可知。综上，该项研究结果揭示了脊髓Nmur2⁺神经元在机械性瘙痒而非化学性瘙痒和急性痛中的关键作用，这些脊髓神经元是未来治疗慢性瘙痒的潜在细胞靶点。

图注：脊髓Nmur2阳性神经元在机械性瘙痒中的作用（J PAIN杂志封面）。

中心青促会会员窦艳侬为本论文的通讯作者，研究得到了孙衍刚研究员的悉心指导和大力支持。中国科学院脑智卓越中心徐骏峰博士和上海交通大学硕士研究生刘莲为该论文共同第一作者。课题组成员刘媛、陆可星、张俊、朱艳景等为本项目做出了重要贡献，研究过程中得到了上海交通大学附属第一人民医院方芳医生和临港实验室徐华泰研究员的支持。中国科学院脑智卓越中心光学平台、啮齿类实验动物平台为本研究提供了重要的技术支持。本项目得到了国家自然科学基金委员会、中国科学院青年创新促进会的资助。