密歇根大学团队在小鼠毳毛中发现专门传递"机械性瘙痒"的神经元通路,为慢性瘙痒治疗开辟全新方向。
你皮肤上那些细小、柔软、近乎透明、颜色极浅的毳毛,俗称"桃毛",你可能一生都没认真注意过它们。但一项由密歇根大学领导、发表于权威期刊《Neuron》的最新研究发现,这些看似无关紧要的细微毛发之下隐藏着一条此前完全未被识别的生物学通路:它们通过一类专门的触觉敏感神经元,直接将瘙痒信号从皮肤表面一路传递到脊髓和大脑。这一基础性发现为理解和治疗以持续瘙痒为主要症状的慢性皮肤病开辟了全新的科学方向。
研究团队负责人、分子细胞与发育生物学副教授 Bo Duan 指出,瘙痒是绝大多数慢性皮肤炎症患者最主要的症状之一,严重影响着他们的睡眠、工作和生活质量。然而目前临床上能有效缓解化学性瘙痒的方法,比如用于蚊虫叮咬和毒藤皮炎的药物,对慢性皮肤炎症引发的持续瘙痒却基本无效。这意味着现有的治疗路径根本不对路,要真正治疗慢性瘙痒,必须找到一条全新的生物学通路来进行靶向干预。
团队首先在小鼠身上发现了一类此前从未被学术界正式描述过的毛发类型,被称为"类似毳毛的毛发",以及与这些毛发直接相连的一类专门负责触碰感知的神经元。在实验中,研究人员建立了一组患有慢性皮肤炎症的小鼠模型。那些正常表达这些特殊神经元的小鼠会表现出典型的抓挠行为,而通过基因手段使这些神经元缺失或失活的小鼠,面对同样的皮肤炎症,抓挠反应出现了大幅且统计显著性的下降。这一鲜明的对比直接证明,靶向这条机械性瘙痒通路可能比目前针对化学信号的疗法更为有效。
Duan 提到一个他最喜欢的课堂演示:用纸巾的一个小角轻轻摩擦自己嘴唇周围的桃毛,如果角度和力度刚好合适,瞬间就会感到一阵难以抑制的痒。人类和动物都会经历这种瘙痒,但一个多世纪以来没有人知道其背后的分子和细胞机制。事实上,早在一个多世纪以前就有科学家注意到小鼠的这种毛发是"特殊的",但由于缺乏标准化的实验方法(小鼠不会开口说"我痒")来专门测试机械性瘙痒反应,这些毛发在感官科学领域一直未得到充分的系统研究。
Duan 和同事们不得不从头开发自己的实验方案。他们用一小圈细线轻轻刺激小鼠的毳毛状毛发,确认了引发抓挠反应的特定神经元群体。随后他们用光遗传学技术让这些神经元对蓝光敏感,当用蓝光照射小鼠的皮肤时,小鼠像受到物理触碰一样开始抓挠,从而无可辩驳地验证了这群神经元在传递机械性瘙痒信号中的核心角色。
桃毛和类似毛发在人类和哺乳动物的嘴部及耳部周围生长最为密集,这提示它们可能在进化中充当了一种灵敏的体表预警系统,帮助动物及时感知并驱赶靠近面部脆弱区域的昆虫或异物。人类虽然全身遍布毳毛,但 Duan 团队此前的研究发现脊髓中存在精细的"门控"神经回路,除非以特定模式激活,否则日常衣物与皮肤的摩擦信号会被基本阻断,这解释了为什么我们不会因为衣服的持续接触而无时无刻不在抓痒。尽管出于伦理和技术限制无法在人身上重复同样的基因操作实验,但团队已经积累了强有力的旁证:人类拥有制造这些触觉敏感神经元所需的全套基因,培养的人类神经元也对相关的信号传递蛋白产生反应,强烈暗示人体内存在相同的机械性瘙痒传导机制。下一步的研究将聚焦于如何在不影响正常触觉的前提下精准调控这条通路,为慢性瘙痒患者带来真正有效的治疗选择。
本文译自 medicalxpress,由 BALI 编辑发布。