急性痛對機體具有保護作用。過度疼痛激活內源性鎮(zhèn)痛系統(tǒng),從而有效控制疼痛。內源性痛覺調制系統(tǒng)如何參與神經病理性疼痛,近年來備受關注。法國波爾多大學的研究者發(fā)現(xiàn):神經損傷引起脊髓背角氯離子失衡,導致內源性5-HT 系統(tǒng)由下行抑制轉變?yōu)橄滦幸谆?,進而誘導神經病理性疼痛。第一部分研究主要在正常小鼠上進行,發(fā)現(xiàn)RMg 的5-HT 能神經元投射到脊髓背角,產生內源性鎮(zhèn)痛作用(既發(fā)揮下行抑制的作用)。研究結果:(1)在形態(tài)學和分子層面,中縫大核 (RMg) 的5-HT 能神經元可以投射到脊髓背角的深層和淺層。光遺傳學激活RMg 的5-HT 能神經元,可以選擇性的增加脊髓背角5-HT 的釋放。(2)在體電生理學層面,光遺傳學激活RMg 的5-HT 能神經元,可以抑制局部場電位 (LFP) 和廣動力范圍 (WDR) 神經元對傷害性刺激的反應。(3)在行為學層面,無論是上游激活RMg 的5-HT 能神經元,還是下游激活脊髓背角5-HT 能神經纖維,均產生鎮(zhèn)痛作用。以上結果表明,在正常動物,RMg 的5-HT 能神經元投射到脊髓背角,產生下行抑制作用。(4)在脊髓背角局部環(huán)路層面發(fā)現(xiàn),RMg 的5-HT 能神經元作用到脊髓背角抑制性中間神經元(如GABA 能/甘氨酸能神經元),從而抑制傷害性信息的傳遞。(5)藥理學阻斷脊髓背角鉀-氯共轉運蛋白2 (KCC2),打破氯離子的平衡狀態(tài),可以將RMg 中5-HT 能神經元的下行抑制作用轉變?yōu)橄滦幸谆饔茫瑒游锍霈F(xiàn)痛覺敏化現(xiàn)象(模擬神經病理性疼痛的發(fā)病機制)。第二部分研究主要在坐骨神經分支選擇性損傷 (SNI)的神經病理性疼痛小鼠上進行。發(fā)現(xiàn)神經損傷引起脊髓背角氯離子失衡,導致內源性5-HT 系統(tǒng)由下行抑制轉變?yōu)橄滦幸谆?,進而誘導神經病理性疼痛。研究結果:(1)在形態(tài)學層面,神經損傷后,RMg 的5-HT 能神經元纖維投射到脊髓背角的結構無明顯變化。(2)在電生理和行為學層面,在SNI 小鼠光遺傳學激活RMg 的5-HT 能神經元,促進傷害性信息的傳遞,產生明顯的致痛作用。(3)在行為藥理學層面,SNI 小鼠給予KCC2 增強劑,光遺傳學激活RMg 的5-HT 能神經元,可以抑制傷害性信息的傳遞,產生鎮(zhèn)痛作用。此結果表明,5-HT 環(huán)路可以是興奮性,也可以是抑制性,取決于目標區(qū)域的狀態(tài)。(4)聯(lián)合使用KCC2 增強劑和選擇性5-HT 再攝取抑制劑 (SSRI),可明顯增加SSRI 的鎮(zhèn)痛作用,為開發(fā)高效低毒的鎮(zhèn)痛藥提供理論基礎。結論:神經損傷后,由于脊髓背角氯離子失調,導致內源性5-HT 系統(tǒng)由下行抑制轉變?yōu)橄滦幸谆?,進而誘導神經病理性疼痛。該研究為神經病理性疼痛的治療提供新思路。