靶向下丘脑A11核区:治疗帕金森病疼痛障碍的新策略

《npj Parkinson's Disease》:Targeting the hypothalamic a11 nucleus to treat parkinsonian-like nociceptive impairments

【字体: 时间:2025年11月09日 来源:npj Parkinson's Disease 6.7

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  本研究针对帕金森病(PD)中常见的疼痛症状治疗机制不明的难题,通过6-羟基多巴胺(6-OHDA)大鼠模型,综合药理学、行为学、化学遗传学及电生理学技术,揭示了下丘脑A11核区向脊髓背角(DHSC)的多巴胺能投射通路在调控疼痛中的关键作用。研究发现,激活脊髓D2受体可显著改善机械性异常性疼痛和热痛觉过敏,并逆转广动态范围(WDR)神经元超兴奋性;特异性激活A11-DHSC通路能缓解疼痛行为。该研究为PD相关疼痛的靶向治疗提供了新方向。

  
帕金森病(Parkinson’s disease, PD)作为一种常见的神经退行性疾病,其典型运动症状(如震颤、僵硬等)已通过多巴胺替代疗法得到一定控制。然而,高达85%的患者深受非运动症状困扰,其中慢性疼痛尤为突出,却因机制不明缺乏有效治疗手段。既往研究提示,中脑黑质多巴胺能神经元退化是PD的核心病理特征,但疼痛是否与多巴胺系统直接相关?下丘脑A11核区作为脊髓多巴胺的主要来源,是否参与PD疼痛调控?这些问题亟待解答。
为解决上述问题,研究团队在《npj Parkinson’s Disease》发表最新研究,通过多维技术手段系统探讨了A11-DHSC通路在PD疼痛中的作用。该研究首次明确A11是脊髓唯一多巴胺来源,并证实激活该通路可通过D2受体介导的机制缓解疼痛敏感性,为PD疼痛治疗提供了新靶点。
研究主要采用以下关键技术:基于6-OHDA大鼠的PD模型构建、免疫组化染色定量多巴胺能神经元损伤、鞘内给药结合行为学测试(冯弗雷试验、热板试验)、在体电生理记录WDR神经元活动、逆向追踪验证A11-DHSC投射通路,以及化学遗传学(DREADD)特异性调控A11神经元活性。

多巴胺神经元损伤诱发运动障碍与疼痛异常

通过向大鼠内侧前脑束(MFB)注射6-OHDA,研究团队成功模拟了PD的单侧多巴胺能神经元损伤模型。免疫组化结果显示,损伤侧黑质致密部(SNc)和腹侧被盖区(VTA)的酪氨酸羟化酶(TH)阳性神经元显著减少,而A11核区多数神经元未受损(仅少数因6-OHDA扩散受影响)。行为学实验表明,损伤侧对肢出现运动减少,同时伴随机械性异常性疼痛和热痛觉过敏,提示模型成功复制了PD的运动与疼痛表型。

A11多巴胺能下行通路的鉴定

通过向DHSC注射霍乱毒素B亚单位(CTB)进行逆向追踪,发现A11核区绝大多数CTB标记的神经元同时表达TH,而SNc和VTA无此类投射,证实A11是脊髓多巴胺的唯一来源。

鞘内注射多巴胺受体激动剂改善疼痛行为

药理学实验显示,鞘内注射D1/D2混合激动剂阿扑吗啡或D2激动剂奎吡罗均可显著提升6-OHDA大鼠损伤侧的机械缩足阈值和热缩足潜伏期,且D2激动剂效果更强;而D1激动剂SKF 814297仅改善机械性疼痛。拮抗剂实验进一步验证D2受体在镇痛中的主导作用。值得注意的是,这些处理未改善运动缺陷,说明其作用局限于脊髓水平。

D2而非D1激动剂改善DHSC内WDR神经元的伤害性整合

电生理记录发现,6-OHDA大鼠的WDR神经元对坐骨神经刺激的C纤维反应显著增强,表现为超兴奋性。奎吡罗可逆转这一现象,且该效应被D2拮抗雷氯必利阻断;而SKF 814297反而加剧神经元兴奋性,提示D1激活可能促进疼痛信号传递。

A11的化学遗传学激活改善异常性疼痛

通过DREADD技术特异性激活A11-DHSC投射神经元,可显著提高6-OHDA大鼠的机械疼痛阈值,并降低WDR神经元超兴奋性。免疫组化显示,激活后A11的pERK(神经元活动标志物)表达增加,证实该通路的调控作用。

讨论与意义

本研究首次阐明A11-DHSC多巴胺能通路在PD疼痛中的核心地位:D2受体激活可抑制脊髓伤害性信息上传,而D1受体可能起相反作用。化学遗传学激活A11神经元不仅能缓解行为学疼痛,还可逆转神经元电活动异常,且不干扰运动功能。这一发现为开发精准镇痛策略提供了理论依据,提示A11或成为PD疼痛治疗的潜在靶点。此外,研究排除了SNc/VTA至脊髓的直投通路,凸显A11的特异性作用。未来需进一步探索非多巴胺能A11神经元在疼痛中的角色,以及D1/D2受体在脊髓的表达变化机制。
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