Science！中国科学技术大学张智/晋艳/钱俊超团队揭示疼痛昼夜差异的神经机制

你是否注意到，某些疼痛在傍晚时分格外难熬？类风湿关节炎患者的清晨僵硬，神经痛患者在黄昏时的加剧，这些现象背后隐藏着一个精密的“生物钟”调控机制。长期以来，科学家们观察到疼痛敏感性在一天中呈现规律性波动，但大脑究竟如何实现这种节律性调控，始终是个未解之谜。尽管我们知道许多脑区参与疼痛处理，它们如何在病理状态下按照“时间表”工作，一直困扰着研究者们。

2026年3月20日，中国科学技术大学生命科学与医学部张智教授团队在《Science》期刊发表了题为《Hypothalamic clock governs circadian pain》的研究论文，首次揭示了大脑中的“主时钟”——下丘脑视交叉上核如何通过一条多突触神经环路，精准调控昼夜节律性疼痛。

研究团队首先在小鼠模型中观察到，神经病理性疼痛确实存在昼夜节律：白天（小鼠休息期）疼痛敏感度高，夜晚（活动期）则显著降低。通过光纤记录技术，他们发现视交叉上核中表达血管活性肠肽的神经元在白天活动增强，夜晚减弱，这种节律与疼痛行为完全同步。

进一步追踪发现，这些VIP神经元并不直接指挥疼痛中枢，而是通过一个精妙的“接力系统”：它们先抑制下丘脑室旁区GABA能神经元，解除对室旁核谷氨酸能神经元的抑制，进而激活中脑导水管周围灰质腹外侧区的GABA能神经元。这条“SCN→SPZ→PVN→vlPAG”通路就像一条神经高速路，将昼夜节律信号传递至疼痛调控系统。

在确认了下行通路后，团队又描绘了完整的神经图谱：vlPAG的GABA能神经元通过中缝大核调控脊髓GABA能中间神经元，最终影响投射到丘脑腹后外侧核的脊髓谷氨酸能神经元。白天，这条通路被激活，脊髓痛觉传递增强；夜晚则相反，痛觉敏感性随之降低。通过化学遗传学和光遗传学技术，他们精确验证了每个环节的因果关系。

这项研究首次完整描绘了从下丘脑生物钟到脊髓的昼夜节律性疼痛调控环路，不仅解释了为何我们的疼痛感受会随时间波动，更为慢性疼痛的时间疗法提供了全新的理论基础。

中国科学技术大学博士后卫鸿芮、博士生娄倩倩、博士生李乐娴、博士生唐兰为该论文的第一作者。中国科学技术大学生命科学与医学部张智、晋艳、钱俊超为该论文的共同通讯作者。该研究得到了安徽省科学技术厅、“中国脑计划”、国家自然科学基金委员会、中国科学院、中国科学技术大学和安徽医科大学等多方的资助。

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