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Neuron:神經遞質“大大方方”傳遞癢覺資訊

癢覺是一種引起機體不愉快的軀體感覺

。急性瘙癢可作為一種防禦機制,提示生物體注意有害的外部威脅,而慢性瘙癢能夠引起極大的不適,輕則引起面板脫落,重則引起睡眠不足、焦慮和抑鬱。

解剖學上癢覺和痛覺的神經通路幾乎是共享的,但卻能引起不同的感覺輸出。其中一個理論認為

癢覺輸入可特異性使用神經遞質與下游的延髓背角(DH)中間神經元進行“對話”

, 再透過脊髓丘腦神經束上行傳導到大腦感覺皮層,最終形成癢覺。

MrgprA3(Mas相關G蛋白偶聯受體A3)陽性神經元

是小鼠的外周神經系統的一類癢覺特異性神經元。MrgprA3特異性地表達在外周神經系統的背根神經節(DRG)和三叉神經節(TG),是抗瘧疾藥物氯喹的特異性受體,氯喹引起引起瘙癢的副作用主要是透過MrgprA3實現的。

Neuron:神經遞質“大大方方”傳遞癢覺資訊

2022年1月3日賓夕法尼亞大學醫學院Wenqin Luo發現MrgprA3陽性感覺神經元來源的神經遞質可傳遞癢覺資訊。

Neuron:神經遞質“大大方方”傳遞癢覺資訊

圖1:MrgprA3陽性神經元表達的神經遞質

研究人員透過光啟用DRG區域MrgprA3陽性神經元能夠引起小鼠抓撓的動作。原位雜交實驗發現DRG區域MrgprA3陽性神經元富集表達2型囊泡穀氨酸轉運蛋白(Vglut2)和神經介素 B(NMB,圖1)。

電生理實驗進一步發現光啟用DRG區域MrgprA3陽性神經元投射到DH區纖維誘匯出興奮性突觸電流,這種電流能夠被穀氨酸受體拮抗劑阻斷。這就表明

MrgprA3陽性神經元透過釋放穀氨酸與DH神經元進行交流。

透過基因工具小鼠特異性敲除MrgprA3陽性神經元的Vglut2(Vglut2-CKO小鼠),發現這種敲除小鼠引起穀氨酸釋放障礙存在年齡相關性:在4月齡以前Vglut2-CKO小鼠的穀氨酸釋放正常,6月齡後穀氨酸釋放減少。

注射組胺和氯喹等瘙癢原引起6月齡Vglut2-CKO小鼠的癢覺遲鈍,但不影響機械痛覺的敏感性。這就表明穀氨酸在初級癢感傳入的突觸傳遞和瘙癢行為發揮重要作用。

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圖2:Nmb受體主要表達在DH區

NMB 是一種含10個氨基酸的神經肽,屬於蛙肽家族,為鈴蟾肽相關肽。透過構建NMBR-cre (Nmb受體)工具小鼠發現

Nmb受體主要表達在DH區,但不表達在DRG區(圖2)

。離體電生理實驗發現在孵育Nmb後能夠誘發DH區表達NMB受體神經元釋放動作電位。此外,MrgprA3陽性神經元也與DH區表達Nmb受體神經元形成直接的突觸連線。

特異性敲除MrgprA3陽性神經元的NMB後僅能降低氯喹引起的瘙癢行為,而在透過藥理學方法敲除DH區神經元上的NMB受體後,能夠降低氯喹和組胺引起的瘙癢行為。這就表明NMB/NMB受體訊號參與瘙癢行為的調控。

總的來說,本文揭示了背根神經節的MrgprA3陽性神經元透過穀氨酸受體將癢覺資訊傳遞給延髓背角中間神經元調控癢覺行為,而NMB/NMB受體訊號更加強化上述過程。

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【參考文獻】

1。https://doi。org/10。1016/j。neuron。2021。12。007

文中圖片來自參考文獻

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