生活里不少慢性消化、肝肾疾病患者长期同时忍受内脏隐痛与全身瘙痒,两种不适感叠加极大降低生活质量。过往治疗手段只能笼统缓解症状,无法精准区分调控。
大脑是如何区分这两种本质上不同的负性感觉的?
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2026年7月30日,苏州大学徐广银教授团队,联合苏州大学附属第一医院李锐教授、苏州高新区人民医院张赢教授在《Nature Communications》上发表研究“The basolateral amygdala decodes visceral pain and itch via distinct circuits and molecules”。
该研究以小鼠结直肠扩张诱导内脏痛、组胺诱导搔痒为模型,证实基底外侧杏仁核存在两类互不重叠的谷氨酸能神经元:高表达 Fgf2 的神经元投射腹内侧下丘脑调控内脏痛,高表达 Notch2 的神经元投射背内侧纹状体调控痒,敲低对应基因可特异性缓解对应不适,阐明大脑区分两类内脏负性感觉的细胞、环路、分子三层机制。
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BLA 谷氨酸能神经元分别响应内脏痛、痒,两类激活神经元为独立细胞群
首先,内脏痛模型(结直肠扩张刺激)与瘙痒模型(组胺、氯喹刺激)均可显著激活基底外侧杏仁核神经元,其中超八成激活细胞为谷氨酸能神经元,抑制或激活局部 GABA 能神经元均不会改变内脏痛阈与抓挠行为,说明谷氨酸能神经元是介导两类内脏不适感知的核心细胞。
借助活性依赖双标记体系同步追踪两类刺激响应细胞,仅有不足 6% 神经元可同时应答痛与痒,近九成细胞仅特异性识别单一内脏感觉;即便对同一体表位点施加躯体痛、痒刺激,共激活神经元占比也仅 8.3%,排除躯体刺激位置带来的混杂干扰,证明基底外侧杏仁核依靠细胞功能亚型实现两种内脏负性感觉的独立编码,两类特异性神经元的细胞总数无显著差异,且均以谷氨酸能细胞为主要构成。
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两类神经元分别把信号传到哪里?
针对两类功能分群神经元开展全脑投射图谱解析,发现内脏痛响应神经元主要向腹内侧下丘脑(VMH)形成密集轴突投射,瘙痒响应神经元则优先支配背内侧纹状体(DMS),双向逆行标记验证两类投射神经元几乎不存在细胞重叠。
光纤钙信号记录进一步证实,VMH仅对内脏痛刺激产生显著钙活动,DMS仅特异性响应瘙痒信号。选择性激活痛相关投射通路会降低内脏痛感知阈值、不影响抓挠行为,抑制通路则显著提升痛阈;针对性调控瘙痒投射通路仅改变抓挠频次,全程不干扰内脏痛感受。
上述效应在雌雄小鼠中均稳定复现,证实两条神经环路功能完全独立、互不交叉调控两类不适行为。
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Fgf2、Notch2 为两类神经元专属分子标志物
通过功能依赖激光捕获单细胞转录测序对比三类神经元转录组发现,内脏痛特异性神经元高富集表达 Fgf2,瘙痒特异性神经元特异性上调 Notch2,免疫荧光染色验证近 7 成痛响应细胞表达 Fgf2,超 7 成痒响应细胞表达 Notch2,二者可作为区分两类神经元的分子标志物。
在BLA向VMH投射的痛相关神经元中沉默 Fgf2,仅能提升内脏痛阈、不改变瘙痒行为,同时显著下调痛刺激诱导的下游脑区神经元激活;在BLA至DMS的痒相关神经元中敲低 Notch2,仅显著减少抓挠次数、无内脏痛感知改变,雌雄小鼠表型一致。
因此,Fgf2和Notch2是痛/痒神经元的专属分子标记。
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全文总结
本研究以小鼠内脏痛、搔痒为研究对象,明确基底外侧杏仁核是大脑分选内脏痛、痒信号的核心中枢。BLA 内两类几乎无重叠的谷氨酸能神经元分别编码内脏痛与痒,二者具备专属下游脑区投射通路与特征分子 Fgf2、Notch2;为慢性内脏痛、难治性瘙痒疾病提供中枢靶向干预靶点。
对比维度
内脏痛通路
搔痒通路
上游脑区
基底外侧杏仁核(BLA)
BLA神经元类型
Fgf2⁺谷氨酸能神经元
Notch2⁺谷氨酸能神经元
下游靶区
腹内侧下丘脑(VMH)
背内侧纹状体(DMS)
特征分子
Fgf2
Notch2
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小编寄语:
生活里不少慢性消化、肝肾疾病患者长期同时忍受内脏隐痛与全身瘙痒,两种不适感叠加极大降低生活质量,过往治疗手段只能笼统缓解症状,无法精准区分调控。
苏州大学团队深入大脑杏仁核拆解痛、痒两套独立调控系统,找到专属的基因与神经通路。这项研究不只解开大脑如何分辨内脏两类难受感受的基础科学谜题,更为饱受慢性内脏痛、顽固瘙痒折磨的人群,开辟了中枢精准治疗的全新方向,未来有望实现分症状靶向干预,大幅提升相关慢性病的治疗效果。
https://doi.org/10.1038/s41467-026-76141-y
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