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Sci Adv | 皮层中知道痒觉活性聊天运动神经元

时间段:2022-08-01 温度:
炎炎炎热的夏天,蚊子叮包叮包会导致骚痒难耐一定最让人心慌意乱意乱。骚痒是性自然界典型的出现人搔抓欲念的某种最让人不快快乐乐的感觉。与之相类似的同位负面影响性惑觉阵疼。骚痒与阵疼就算是截然有差异 的几种感觉,但始终十八大以来痛痒都相互之间找在同食,另外很多二者之间联立的四字词语,如“痛痒相应的”、“决定痛痒”、“不太疼不痒”等。   而在中枢精神生理学各个领域,痛感和痒觉当中的中枢精神国家宏观调控原因始终就都没有断定,或者在痛感和痒觉能不是同样一种认为上会就都没有取得范围广有目共睹。相续给出譬如特女性朋友实际(specificity theory)、构造实际(intensity theory)、选用性实际(selectivity theory)、玩法实际(pattern theory)等。

2022年7月29日陆军军医大学基础医学院李红丽、隋建峰、吴广延团队在《Science Advances》(IF=14.957)在线发表题为“Itch-specific neurons in the ventrolateral orbital cortex selectively modulate the itch processing”的研究,揭示了眶额叶皮层(VLO)内存在选择性调控瘙痒的特异性神经元。
 


结果


VLO神经元参与瘙痒和痛觉调制 

腹外侧眶皮层 (ventrolateral orbital cortex, VLO) 是眶皮层(orbital cortex)的主要组成,参与痛觉感受和痛觉调制。神经影像学研究显示,眶皮层在瘙痒处理过程中被激活。然而,VLO在瘙痒调制中的作用仍不清楚。基于此,研究者首先借助化学遗传学和光遗传学技术发现,抑制VLO神经元显著降低了动物搔抓行为及痛觉相关行为,提示了VLO神经元在瘙痒和疼痛调制的重要作用。


 

通过Tet-Off技术选择性标记瘙痒神经元
 

VLO不同的神经元群体在参与瘙痒和痛觉调制中是否发挥不同的作用呢?为解答这一问题,研究者引入c-Fos的标记体系和Tet-Off系统,以探究VLO中是否存在特异性参与瘙痒调制的神经元。作者将rAAV2/9-c-Fos-tTA 和rAAV2/9-TRE-tight-mCherry混合注射VLO,在此系统中,mCherry的表达需要tTA和TRE启动子结合,给予动物强力霉素(Dox)后,tTA和Dox结合的复合体不能和TRE结合,mCherry不表达,因此,只有在停止给予Dox后,被激活的VLO神经元表达mCherry。
 

  立于此设备,深入分析人士实现软件设置系类对比分析实验英文,认证了Tet-Off高技术标示痒痒-搔抓时较为活跃的中枢神经元的很好的性。  

VLO中不同神经元分别调控瘙痒与疼痛行为
 

在标出剧烈疼痛感或搔痒特女性朋友面精神末梢元的核心上,分析员在VLO相溶打瘦脸针rAAV2/9-c-Fos-tTA和rAAV2/9-TRE-tight-jGCaMP7s电脑病毒的载体并埋入电信光纤传输,一起提供Dox正确处理,下面来,重复3天结束提供Dox治疗药物后,打瘦脸针5-HT致痒剂后立刻提供含Dox的青饲料词养。使用在体电信光纤传输記錄分析出现,当各种動物被打瘦脸针致痒剂(5-HT、Compound 48/80、氯喹)时,就有搔痒特女性朋友面精神末梢元的钙讯号灯硬度增加,且该群面精神末梢元钙讯号灯在各种動物被打瘦脸针致痛剂(AITC)时没能变现。类似的的特女性朋友有活力,也在VLO剧烈疼痛感特女性朋友面精神末梢元上被分析到。  


进一步,研究者通过光遗传学技术和化学遗传学技术调控这两类神经元分析对动物瘙痒/疼痛行为的影响。化学遗传学抑制瘙痒神经元时,可显著降低动物搔抓行为,但不影响疼痛行为。
 


同时,光遗传直接激活瘙痒神经元时,仅增强动物的瘙痒行为而不改变疼痛行为。这一结果也在调控疼痛神经元上被发现。这些行为实验结果,揭示了瘙痒与疼痛在VLO脑区可能是被两群不同的神经元分别调控。
 


VLO脑区痛/痒特异性神经元不共标


最后,研究人员通过Tet-Off技术结合c-Fos免疫荧光染色,在相同动物上实现区别标记瘙痒神经元与疼痛神经元,证实VLO脑区瘙痒神经元与疼痛神经元在空间位置上不共标,动物的瘙痒与疼痛由VLO脑区两群不同的神经元分别调控。
 


总结


该研究通过c-Fos标记技术、Tet-Off技术与钙成像、光遗传学、化学遗传学结合,在大脑层面研究了眶额叶皮层中两群不同的神经元区别调控瘙痒与疼痛行为。尽管不论是外周层面还是大脑层面瘙痒与疼痛之间的神经调控机制远未完全清楚,但通过Tet-Off标记方法仍然为今后比较研究两群功能相近的神经元提供了可行之路。
 


陆军军医大学江山王屹松为该论文的共同第一作者;陆军军医大学李红丽教授隋建峰教授吴广延博士为该论文的共同通讯作者。

借助即刻早基因c-Fos标记技术和Tet系统,可以实现标记活动相关细胞集群,并对这群细胞进行特定时间的基因调控或生理操作。这套巧妙的设计为活动相关细胞集群的研究提供了思路,也被多个领域科学家广泛应用。银河集团官网 生物有幸为研究者提供实验中使用的大量AAV病毒载体,助力神经科学研究!

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