內(nèi)側(cè)隔核膽堿能神經(jīng)元維持慢性炎性痛的神經(jīng)通路機制

內(nèi)側(cè)隔核(medial septum,MS)屬于腦內(nèi)重要的膽堿能系統(tǒng)。已有文獻報道，不管是抑制還是興奮膽堿能系統(tǒng)都能緩解疼痛。本研究從神經(jīng)通路的角度，采用化學(xué)遺傳學(xué)方法，闡明MS在慢性炎癥痛維持中的作用。研究發(fā)現(xiàn)：①采用小鼠足底注射完全弗氏佐劑(complete Freund' s adjuvant,CFA)制作慢性炎癥痛模型，小鼠出現(xiàn)明顯的觸誘發(fā)痛、熱痛敏和痛情緒。在CFA慢性炎性痛小鼠，MS膽堿能神經(jīng)元興奮性增加。②在膽堿能神經(jīng)元特異的轉(zhuǎn)基因小鼠ChAT-Cre（choline acetyltransferase,ChAT,乙酰膽堿轉(zhuǎn)移酶），采用化學(xué)遺傳學(xué)方法抑制MS膽堿能神經(jīng)元，可以緩解CFA小鼠的痛感覺和痛情緒。另外，采用化學(xué)遺傳學(xué)方法激活MS膽堿能神經(jīng)元后，也可以緩解CFA小鼠的痛感覺和痛情緒，結(jié)果與抑制MS膽堿能神經(jīng)元類似。這些結(jié)果說明，MS膽堿能神經(jīng)元在維持慢性炎性痛中起到重要作用。由于激活或抑制MS膽堿能神經(jīng)元會使突觸末梢釋放的乙酰膽堿增多或減少，所以，研究者將目標(biāo)放在了MS膽堿能神經(jīng)元投射的下游腦區(qū)—皮層和海馬，從神經(jīng)通路的角度探討MS膽堿能神經(jīng)元的作用。③在皮層結(jié)構(gòu)中，研究者選擇了與疼痛密切相關(guān)的前扣帶回皮質(zhì)(rostral anterior cingulate cortex,rACC)，即MS-rACC通路。CFA慢性痛時，rACC神經(jīng)元的興奮性增加。采用化學(xué)遺傳方法抑制MS-rACC通路膽堿能神經(jīng)元，可以降低CFA慢性痛時ACC神經(jīng)元的興奮性增加，并明顯緩解CFA引起的痛感覺和痛情緒。但是，興奮這條通路并沒有明顯作用。④研究者進一步檢測了MS膽堿能神經(jīng)元的另外一個重要的下游投射腦區(qū)—腹側(cè)海馬CA1區(qū)(vCA1)，即MS-vCA1通路。CFA慢性痛時，vCA1神經(jīng)元興奮性降低。激活MS-vCA1通路可以緩解CFA引起的痛感覺和痛情緒，但是，抑制這條通路不影響疼痛。結(jié)論：該研究為中樞神經(jīng)環(huán)路研究提供了新的范式，即抑制或興奮MS膽堿能神經(jīng)元都會緩解疼痛。但是，這種鎮(zhèn)痛作用是通過不同的神經(jīng)通路實現(xiàn)：抑制MS膽堿能神經(jīng)元產(chǎn)生的鎮(zhèn)痛作用，通過抑制MS-rACC膽堿能神經(jīng)元通路實現(xiàn)。興奮MS膽堿能神經(jīng)元產(chǎn)生的鎮(zhèn)痛作用，通過興奮MS-vCA1膽堿能神經(jīng)元通路實現(xiàn)。