急性傷害感覺(痛覺)可以作為警戒信號提示生物體避免潛在的傷害而對其生存至關(guān)重要。傷害感覺環(huán)路的功能可塑性具有重要的生理和病理意義。例如,傷害感受器在組織損傷時會降低刺激反應(yīng)閾值,這一過程稱為痛覺超敏(Allodynia)。它可以保護受傷組織從而促進傷口愈合。然而,長期的超敏狀態(tài)可能會導(dǎo)致慢性疼痛,目前還沒有有效的治療手段。因此,剖析傷害感覺和感覺超敏的基礎(chǔ)機制至關(guān)重要。
在進化上保守的瞬時受體電位(Trp)離子通道是各種有害刺激的主要感受分子。在組織損傷和炎癥的情況下,傷害感受器中的Trp離子通道通過調(diào)控自身的表達量和翻譯后修飾,從而引發(fā)傷害感覺超敏反應(yīng)。這是目前廣泛接受的超敏感覺發(fā)生機制之一。
2022年3月16日,東南大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院韓俊海課題組與美國麻省大學(xué)醫(yī)學(xué)院相楊課題組在PNAS合作發(fā)表題為“Nociception and hypersensitivity involve distinct neurons and molecular transducers in Drosophila”的論文,報導(dǎo)了一種新的感覺超敏調(diào)控機制。令人出乎意料的是,研究發(fā)現(xiàn)在果蠅幼蟲中,急性傷害感覺和組織損傷誘導(dǎo)的感覺超敏是通過
同的TrpA1選擇性剪接體和其表達的不同組織的神經(jīng)元來介導(dǎo)。TrpA1-C和TrpA1-D是TrpA1離子通道的兩種mRNA剪接異構(gòu)體。外周感覺神經(jīng)元中的TrpA1-D介導(dǎo)急性熱傷害感受,而中樞腦葉神經(jīng)元中的TrpA1-C在組織損傷狀態(tài)下傳遞閾值更低的傷害刺激信號。干擾TrpA1-C的表達或TrpA1-C陽性腦葉神經(jīng)元的突觸傳遞或就可以阻斷傷害感覺超敏的發(fā)生,并且不影響生理性的傷害感覺。進一步研究表明,Tachykinin receptor-Gq-PLC信號通路選擇性地敏化TrpA1-C而非TrpA1-D的熱反應(yīng),對神經(jīng)元中的這兩種TrpA1選擇性剪接體進行差異化功能調(diào)節(jié)。
綜上,研究提供了一個先例,即在果蠅幼蟲中,傷害感覺和感覺超敏由不同的神經(jīng)元和TrpA1剪接體介導(dǎo)。
原文鏈接:https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2113645119