7月21日,“愛(ài)的激素(催產(chǎn)素)可以緩解或消除焦慮的痛苦” 新聞發(fā)布會(huì)在青島國(guó)際院士港召開(kāi),公布了卓敏院士團(tuán)隊(duì)最新研究成果:催產(chǎn)素消除焦慮、治療慢性痛的作用機(jī)制。
慢性痛是一種嚴(yán)重的臨床疾病,除單純的疼痛感之外,還會(huì)引發(fā)焦慮、抑郁、恐懼等負(fù)性情緒,進(jìn)而反向增加患者的疼痛感,形成疼痛-負(fù)性情緒-深度疼痛的惡性循環(huán),極大損害患者身體健康、增加社會(huì)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。據(jù)了解,全世界約20%的人口長(zhǎng)期遭受該病痛的折磨。
此項(xiàng)研究的意義和價(jià)值是驗(yàn)證了大腦皮層的前扣帶回區(qū)域(ACC)突觸前LTP (pre-LTP) 在慢性痛相關(guān)焦慮中起關(guān)鍵作用;發(fā)現(xiàn)了催產(chǎn)素抗焦慮的作用機(jī)制,即催產(chǎn)素通過(guò)抑制皮層pre-LTP產(chǎn)生抗焦慮作用;為藥物研發(fā)和臨床治療提供了新的理論依據(jù),即通過(guò)激活催產(chǎn)素受體,或者通過(guò)抑制下游的Ca2+依賴的腺苷環(huán)化酶AC1(抑制pre-LTP)可以治療慢性痛和相關(guān)焦慮。
卓敏院士團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn),慢性痛可以引起大腦皮層的突觸可塑性變化,這些變化與慢性痛的痛覺(jué)和焦慮行為密切相關(guān),而大腦皮層的前扣帶回區(qū)域(ACC)突觸傳遞的長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)(LTP)則是慢性痛重要的分子機(jī)制。2015年,卓敏院士團(tuán)隊(duì)在Neuron雜志刊文發(fā)現(xiàn),成年小鼠的皮層突觸存在一種突觸前LTP(即Pre-LTP),依賴于突觸前紅藻氨酸受體(KA受體)而不依賴于NMDA受體。在突觸水平上,Pre-LTP增強(qiáng)神經(jīng)遞質(zhì)的突觸前釋放,導(dǎo)致突觸后受體的敏化,增強(qiáng)了慢性痛的突觸傳遞,進(jìn)一步導(dǎo)致焦慮和引起疼痛感覺(jué)加?。灰种芇re-LTP的表達(dá),則可以減弱慢性痛動(dòng)物中的焦慮行為。此前,該團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn),催產(chǎn)素可能通過(guò)下行的抑制系統(tǒng)產(chǎn)生這種鎮(zhèn)痛作用。
催產(chǎn)素(Oxytocin,OXT),是一種經(jīng)典的神經(jīng)垂體激素和神經(jīng)調(diào)質(zhì),主要由下丘腦的室旁核(PVN)和視上核(SON)的神經(jīng)元合成,在哺乳動(dòng)物的各種生理功能中發(fā)揮重要作用。一項(xiàng)針對(duì)兒童和成人參與的臨床研究發(fā)現(xiàn),焦慮水平較低的參與者的腦脊液和血漿中催產(chǎn)素濃度比較高。另?yè)?jù)報(bào)道,抑郁癥患者中催產(chǎn)素的水平在夜間會(huì)降到最低。諸多研究均表明,催產(chǎn)素可以減少人們的焦慮,增強(qiáng)社交能力,提高人們的幸福感覺(jué),因此也被稱為“愛(ài)的激素”。但“愛(ài)的激素”消除焦慮、緩解與治療慢性痛的作用機(jī)制一直處于科研盲區(qū)。
此項(xiàng)研究(Cell Report, 2021)成功破解了這一難題。該團(tuán)隊(duì)綜合利用轉(zhuǎn)基因小鼠、光遺傳學(xué)、電生理學(xué)、以及藥理學(xué)等技術(shù)研究發(fā)現(xiàn),催產(chǎn)素可以選擇性的消除慢性痛導(dǎo)致的焦慮行為和焦慮相關(guān)的Pre-LTP,這種作用很可能是通過(guò)皮層里面的抑制性神經(jīng)元產(chǎn)生的。
在腓總神經(jīng)結(jié)扎(CPN)的慢性痛小鼠中,用高架十字迷宮(EPM)和曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)(Open field test)可明顯檢測(cè)到小鼠的焦慮行為。在ACC微量注射催產(chǎn)素時(shí),可顯著減少慢性痛導(dǎo)致的焦慮行為。進(jìn)一步用光遺傳方法激活內(nèi)源性催產(chǎn)素在ACC的釋放,也可顯著降低慢性痛相關(guān)的焦慮行為,而抑制內(nèi)源性催產(chǎn)素的釋放則無(wú)此影響。通過(guò)電生理研究發(fā)現(xiàn),外源或內(nèi)源性催產(chǎn)素選擇性地抑制ACC神經(jīng)元Pre-LTP的維持,而對(duì)Post-LTP沒(méi)有影響。催產(chǎn)素興奮抑制性中間神經(jīng)元從而增強(qiáng)抑制性突觸傳遞,該作用受到GABAA受體和G蛋白偶聯(lián)受體調(diào)控的信號(hào)通路的調(diào)節(jié)。此外,在慢性痛動(dòng)物中,還發(fā)現(xiàn)PVN的催產(chǎn)素濃度和ACC的催產(chǎn)素受體的表達(dá)都上調(diào),催產(chǎn)素可以進(jìn)一步改變興奮性和抑制性突觸傳遞的平衡。
作為青島國(guó)際院士港重點(diǎn)引進(jìn)、傾力扶持的項(xiàng)目,卓敏院士團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于人類腦健康領(lǐng)域的新藥研發(fā),腦疾病預(yù)防、治療與康復(fù),在疼痛、藥物成癮、焦慮、抑郁、阿爾茲海默癥等腦疾病領(lǐng)域擁有10余項(xiàng)國(guó)際新藥專利,在國(guó)際技術(shù)合作和成果轉(zhuǎn)化方面處于領(lǐng)先地位。本次研究成果進(jìn)一步證明了ACC的突觸前LTP在神經(jīng)病理性痛產(chǎn)生的焦慮中扮演的重要作用,為未來(lái)通過(guò)激活催產(chǎn)素受體,或者通過(guò)抑制Ca2+依賴的腺苷環(huán)化酶治療慢性痛導(dǎo)致的焦慮提供了一個(gè)全新的思路與實(shí)現(xiàn)路徑。
該項(xiàng)研究工作通過(guò)國(guó)際合作得到了西安交通大學(xué)前沿科學(xué)技術(shù)研究院、多倫多大學(xué)、青島永展醫(yī)藥科技有限公司等單位的支持。
據(jù)介紹,青島國(guó)際院士港,是李滄區(qū)委、區(qū)政府堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)和人才優(yōu)先發(fā)展戰(zhàn)略,打造院士聚集區(qū)。青島國(guó)際院士港正式運(yùn)作以來(lái),開(kāi)展了一系列卓有成效的院士引進(jìn)工作。青島國(guó)際院士港通過(guò)院士創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng),培養(yǎng)出一批科技創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)人才,轉(zhuǎn)化出一大批重大科技成果,培育出千億級(jí)產(chǎn)業(yè)鏈。實(shí)現(xiàn)"引進(jìn)一個(gè)院士,帶來(lái)一個(gè)團(tuán)隊(duì),落地一個(gè)項(xiàng)目,帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化"的連鎖效應(yīng),將李滄區(qū)打造成為國(guó)內(nèi)院士聚集區(qū)、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)聚集區(qū),成為全國(guó)知名的研發(fā)之城、創(chuàng)新之城、設(shè)計(jì)之城和智慧之城。
記者 李倚慰
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