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【论文故事】没有它,你会痒得很惨!

时间:2015-11-03 18:43来源:果壳网 作者:Paradoxian 阅读:

痒大概称不上是一种令人享受的感觉。被蚊子咬出一个包,你就会情不自禁地想要挠它。蚊子叮人时留下的唾液会引发人体分泌一种叫组胺的化学物质,它会激活特定的神经活动,让我们感觉到痒。过去20年间,在华盛顿大学陈宙峰、约翰霍普金斯大学董欣中等研究者的努力下,人们对痒觉神经机制的理解有了长足的进展。

你知道吗,痒还分两种

不过,蚊叮虫咬后,由化学物质带来的这种“化学痒”,还只是痒的其中一种形式。现在,试试用指尖极轻地在自己的脸颊上划过,你是不是也感到一阵阵痒?日本科学家生驹晃彦(Akihiko Ikoma)发现,脸上汗毛的颤动也能让人感觉到痒,这个过程与组胺无关,而是由轻微的机械刺激所引起的,也就是所谓的“机械痒”。

【论文故事】没有它,你会痒得很惨!
用羽毛或者指尖非常轻地从脸颊划过,你会感到痒痒的。而一旦这种接触的力气变重,痒的感觉就消失了。图片来源:shutterstock友情提供

“从演化角度看,机械痒也许是为了感受皮肤上的昆虫或寄生虫的运动而演化出来的。通过引起挠抓行为,这种感觉能够帮助动物们摆脱这些潜在威胁。”哈佛医学院的马秋富告诉科学人。

最近,马秋富团队和索尔克研究所的马丁·古尔丁(Martyn Goulding)团队合作,在脊髓中发现了一种能专一地抑制机械痒的神经元,它们使用与化学痒截然不同的通路来触发痒的感受。研究论文[1]发表在《科学》上。

新的“止痒”神经元

“这项的发现归功于我们和古尔丁课题组的大型合作项目。”马秋富向科学人介绍说。在这个项目中,他们设法消除背侧脊髓中的某些神经元的作用,看缺了这些神经元会引起什么结果,从而了解它们的功能。

在这过程中,他们发现了一种特别的神经元,它们能产生一种叫神经肽Y(NPY)的神经递质。“去除或者抑制这些神经元,会让通常不痒的机械刺激引发瘙痒。”马秋富说,小鼠会自发地抓啊挠啊,最终挠伤皮肤。这提示,脊髓中的这些神经元可能起到抑制机械痒的作用。

【论文故事】没有它,你会痒得很惨!
小鼠背侧脊髓的横切面图。可见,触觉神经元(绿色)与表达NPY的抑制性中间神经元(红色)有着密切的关系。图片来源:the Salk Institute for Biological Studies

有意思的是,在这种情况下,即便研究者抑制小鼠的“化学痒”神经通路,小鼠仍然会奇痒难当挠个不停。换句话说,这种分泌神经肽Y的神经元另辟蹊径,在一条不同于化学痒的路线中发挥作用。

马秋富指出:“这是一个新的脊髓神经回路,专门针对机械痒。”而他们发现的这种神经元,正是在这条回路上负责“止痒”的角色。尽管这些结果并不能马上转化为临床应用,但可以想象,那些能增强这种神经元活性的物质,或许能成为消止机械痒的潜在药物。

【论文故事】没有它,你会痒得很惨!
这些抑制痒的神经元如果“罢工”了会怎样?那样的话,许多本不该让人感觉到痒的机械刺激都会痒个不停。在这些“止痒”神经元的功能被废除后,小鼠将自己身体和颈脖的皮肤都挠破了。图片来源:参考文献[1]

“之后,我们需要鉴别出机械痒通路中的初级感觉神经元,以及负责传递这种痒的兴奋性神经元。”马秋富指出,这些鉴定工作将有利于寻找新的分子或药物靶点。

我们会痒,但还没懂痒

“一般研究痒的不研究机械痒,对机械痒也一无所知。而如果他们不看机械痒,就会错过这样有意思的发现。”曾经在脊髓中发现专门传递痒觉的受体的陈宙峰评论称,这项研究“最重要的地方便是发现了机械痒特异的神经元。”

【论文故事】没有它,你会痒得很惨!多亏了这些抑制性的神经元,我们才不至于有点触碰就觉得痒。进一步摸清这条神经通路,也许能帮助我们研发新的止痒药物。图片来源:blogspot.com

不过,陈宙峰也指出,这一研究要解决的关键问题在于阐明是机械痒的通道和触觉通道之间的关系。尽管马秋富的研究发现,机械痒仅出现于小鼠有毛发的皮肤上,可对人类而言,像嘴唇这样没有毛发的部位也能感受这种痒。马秋富推测:“这些地方可能还存在多种也与机械痒相关的、低阈值的触觉感受器。”它们的身份还有待后续研究继续挖掘。

参考文献:

[1]Steeve Bourane, et al. Gate control of mechanical itch by a subpopulation of spinal cord interneurons. Science Vol. 350 no. 6260 pp. 550-554 DOI: 10.1126/science.aac8653

(编辑:Calo)

(责任编辑:泉水)
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