绿光镇痛的脑环路机制

摘要：

光疗已用于治疗慢性疼痛、癌症、皮肤病和睡眠障碍等疾病,具有无创、安全有效、易操作和设备成本低等优势.前期研究表明,绿光可以缓解急性疼痛和慢性疼痛.视网膜存在3种光感受神经元:视锥细胞、视杆细胞和内部感光视网膜神经节细胞(ipRGC).前两种属于经典的光感受器.后者属于非经典的光感受器,主要表达黑色素.何种光感受神经元参与绿光镇痛?其脑环路机制是什么?复旦大学张玉秋教授团队及合作者采用神经示踪及化学遗传学等方法,对上述问题进行解析.主要结果:(1)将小鼠放置在绿光光照环境中(每天8小时,持续6天),可显著缓解完全弗氏佐剂 (CFA) 诱导的关节炎性疼痛.选择性破坏视锥细胞和视杆细胞,绿光镇痛作用消失.特异性破坏视锥细胞,绿光镇痛作用消失.特异性破坏视杆细胞,绿光镇痛作用部分消失.特异性破坏ipRGC,绿光镇痛不受影响.以上结果表明,视锥细胞在调控绿光镇痛效应中发挥关键作用.(2)采用CTB顺行标记,发现视网膜和上丘 (SC)、背外侧膝状体 (dLGN) 以及腹外侧膝状体 (vLGN) 存在直接投射.化学遗传学抑制SC和dLGN,不影响绿光镇痛.化学遗传学抑制vLGN,或者抑制视网膜-vLGN (retina- vLGN) 通路,绿光镇痛消失.光遗传学激活retina- vLGN通路,缓解CFA引起的热痛敏和触诱发痛.(3)vLGN 区域penk 阳性神经元投射到中缝背核 (DRN),慢性抑制该神经环路后可阻断绿光的镇痛作用.光激活该神经环路可发挥明显的镇痛作用.结论:绿光镇痛脑环路机制是,视锥细胞将光信息经vLGN区域penk阳性神经元传递给中缝背核.该研究不仅探讨多模态感觉信息的相互作用,同时为绿光镇痛的临床应用提供理论依据.

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在线出版日期：2023-02-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

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