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噴嚏，是人類呼吸道抵抗外界刺激與病原體的一種基礎反射。
呼吸道感染患者持續性的噴嚏，有時也會給病人帶來一定程度的困擾，造成生活質量與生產力的下降。更糟糕的是，感染者的噴嚏中往往也會攜帶大量的病原，其產生的氣溶膠可以幫助疾病的傳播。
因此，瞭解噴嚏背後的原理，對降低噴嚏所帶來的危害至關重要。
圖片來源：Cell
2021 年 6 月 15 日，來自華盛頓大學醫學院瘙癢和感覺疾病研究中心的劉琴教授，帶領團隊在頂級期刊
Cell
上刊登了題為Sneezing reflex is mediated by a peptidergic pathway from nose to brainstem的論文， 揭示了
腦幹與鼻子之間的肽能通路是如何調節噴嚏反射的。
研究內容:
在人體中，噴嚏的表現形式是標誌性的「阿嚏」，以及氣體爆發式的噴出。為了研究噴嚏，此前的學者往往使用貓作為實驗模型。遺憾的是，這種模型無法成功模擬真正噴嚏產生時的胸腔變化。
為了更貼近人類的噴嚏反射，研究團隊試圖使用霧化辣椒素與組織胺，在小鼠中誘導與人類相似的噴嚏反射。
圖片來源：Cell
全身體積描記結果顯示，在吸入辣椒素或者組織胺後，小鼠的呼吸出現明顯的噴嚏模式，主要表現為強迫及驟髮式呼氣。而此前被報道在噴嚏反射中起到關鍵作用的前篩神經（anterior ethmoidal nerve，AEN），在這些噴嚏式特徵發生時也表現出了明顯的啟用。AEN 與鼻腔反映同時也伴隨著與人類噴嚏相似的橫膈膜及腹外斜肌變化。這些資料都表明
辣椒素與組織胺能夠有效在小鼠中誘導噴嚏反射。
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建立了小鼠噴嚏模型後，作者探究了是哪種感覺神經元調控噴嚏反射。
作為感覺神經元的兩大分類，研究團隊首先將目光鎖定在了大直徑神經元與小直徑神經元的區分。由於辣椒素的感知需要透過 Trpv1 離子通道，作者首先探索了鼻腔粘膜中表達 Trpv1 的神經元。結果顯示，
小鼠鼻部的神經纖維主要由表達 Trpv1 的神經元構成，而這種神經元大多為小直徑神經元。
為了驗證表達 Trpv1 的小直徑神經元與噴嚏反射之間的聯絡，研究團隊使用樹脂毒素（RTX）阻斷了 Trpv1 神經元的傳導。結果顯示，
接受 RTX 處理過的小鼠，其在接受刺激後的噴嚏反射次數出現了顯著的降低。
這些資料都表明了
Trpv1 神經元在噴嚏反射中扮演了關鍵性的角色。
圖片來源：Cell
在確定 Trpv1 + 小直徑神經元的關鍵作用後，作者探究了進行這種神經訊號傳遞的神經遞質 / 神經肽。
單細胞 RT-PCR 顯示，Trpv1 + 鼻部感覺神經元選擇性表達 Vglut2，Nmb，Tac1 以及 Calca 等主要的神經遞質 / 神經肽。作者隨後敲除了這幾種神經遞質與神經肽。結果顯示，
敲除 Vglut2 與 NmB 之後，小鼠的噴嚏反射都出現了顯著下降，其中 NmB 敲除得到的效果更加徹底。
NmB 在肥大細胞介導的、經由過敏反應誘發的噴嚏反射中的作用，也得到其他實驗的證實。這些資料表明，
神經肽 NmB 在噴嚏反射的訊號傳導中至關重要。
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由於三叉神經節此前被報道表達大量 NmB，作者隨後研究了辣椒素與組織胺能否誘導 NmB 在三叉神經節中的表達。實驗結果表明，
辣椒素與組織胺都能顯著提高 NmB 在三叉神經節中的表達。
用干擾 RNA 敲低 NmB 在富含鼻部感覺神經的三叉神經節 V1 區的表達後，相應的噴嚏反射也被極大程度地降低。而在其他表達 NmB 的腦區敲低 NmB，則無法得到相似的效果。條件性敲除 Trpv1 + 神經元中的 NmB 也進一步證實了 NmB 在噴嚏訊號傳導中的作用。
圖片來源：Cell
本應該在噴嚏反射中被啟用的腦幹三叉神經脊束核（spinal trigeminal nucleus）內的噴嚏啟用區域，其響應在 NmB 敲除的小鼠中幾乎完全消失。相應的噴嚏數也得到顯著的降低。這些資料再次證明了
NmB 在腦鼻噴嚏反射通路中的重要性
。
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由於中樞呼吸神經元在噴嚏反射中非常重要，可噴嚏啟用區域不與腦幹中已知的任何呼吸區域重疊。所以，作者最後研究了是否是噴嚏啟用區域中表達 NmB 受體（NMBR）的神經元投射到了中樞呼吸神經元。透過 NMBR-GFP 的譜系，作者發現噴嚏啟用區域中的 NMBR + 神經元成功投射到了尾部延髓腹側呼吸組（cVRG）。透過藥物啟用 NMBR + 神經元到 cVRG 的訊號傳導，則成功導致了 cVRG 神經元的電位變化。這些資料都表明
NMBR + 與 cVRG 之間的連線，在 NmB 調節的噴嚏反射中起到了直接作用。
研究意義：
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作為一種人體的保護機制，噴嚏反射在特定情況下會對人體健康帶來嚴重的負面影響。本研究首創了小鼠噴嚏反射模型，並對噴嚏進行了機制層面的探索，識別出了調節噴嚏反射的關鍵神經通路，併為治療病理性噴嚏以及預防透過噴嚏傳播的傳染性疾病提供了潛在的靶點。
與此同時，我們依舊不能忽視小鼠模型與人體真實情況的差異。希望在不久的將來，我們能夠看到相應研究在臨床應用的結果。