責編 | Qi

針灸干預已被大量臨床研究證實可以緩解多種慢性疼痛【1】，但目前關於其神經機制的研究較多集中在脊髓和外周痛覺感受通路中；如Qiufu Ma團隊2020年在Neuron雜誌上撰文指出不同強度的電針刺激可影響外周交感神經NPY+神經元，從而抑制炎症反應【2】。但是，作為支配痛覺的高階中樞，我們目前對於體感皮層在針灸干預後的改變還缺少系統性瞭解。特別是近年來Zhigang He團隊報道了感覺皮層下行通路對痛覺的調控作用【3】，提示了針灸干預可能存在著包括外周和中樞在內的不同神經機制。

2021年1月20日，暨南大學張力課題組聯合華中科技大學李熳課題組在iScience雜誌上線上發表題為“Electroacupuncture Activates Inhibitory Neural Circuits in the Somatosensory Cortex to Relieve Neuropathic Pain”的研究論文。該文結合了行為學、雙光子在體記錄、分子生物學等手段，解析了慢性神經病理性疼痛模型小鼠初級體感皮層（S1）在電針干預後的興奮-抑制性環路改變，並提出了大麻素受體1（CB1R）在這一環路調控中發揮的作用。這一研究結果為解析電針鎮痛的神經機制和臨床緩解神經病理性疼痛提供了新的思路。

課題組透過在坐骨神經慢性壓迫（CCI）小鼠模型中進行連續7天的電針干預，有效緩解了機械痛敏和冷/熱痛覺超敏；而對這些小鼠的S1進行雙光子在體鈣訊號記錄發現：CCI模型小鼠的皮層興奮性錐體神經元（PN）胞體和頂樹突區域的鈣活動性顯著增強，而電針干預可以顯著抑制PN的鈣訊號超發放。進一步的研究發現，支配PN神經元的生長激素抑制素-陽性中間神經元（SST-IN）的鈣活動性在電針治療後有了顯著提升。同時，課題組又發現，SST-IN上游的血管活性腸肽-陽性中間神經元（VIP-IN）的活動性在電針干預組中存在明顯的抑制化效應。以上結果提示了一條VIP-IN->SST-IN->PN的皮層區域性環路在電針鎮痛中的作用。

更深入的分子生物學研究發現，在電針干預後，S1腦區的轉錄組差異表達富集在內源性大麻素通路中；更重要的是，電針干預直接提升了局部CB1R的表達水平。基於CB1R在VIP-IN中的表達，研究人員直接對CCI模型小鼠給予CB1R激動劑（WIN55）給藥，發現其可以快速緩解痛覺超敏，並抑制皮層PN的鈣活動性。而在另一方面，對電針干預動物給予CB1R拮抗劑（AM251），則發現了其鎮痛效應的消減，以及SST-IN活動性的抑制。

綜合上述證據，本項研究提示了電針對疼痛的緩解效果可能透過CB1R介導的皮層環路調控而實現，從而為電針鎮痛的神經機制提供了進一步的分子-環路理論解釋；同時也針對神經病理性疼痛提出了可能的皮層環路調控策略。

本項研究工作由暨南大學張力課題組碩士研究生韋計安和華中科技大學同濟醫學院李熳課題組博士研究生胡雪菲共同完成，兩人為論文的共同第一作者。張力副研究員和李熳教授為論文的共同通訊作者。

暨南大學張力課題組主要關注皮層神經可塑性，既往工作以感覺-運動皮層為代表，開展了針對精神神經疾病模型中皮層功能失調的分子機制的研究，並採用運動等物理干預策略改善皮層可塑性和認知情感功能，取得了部分前沿成果。代表作發表在Science Advances,Neuropsychopharmacology，iScience等期刊上。本項研究也是課題組在探索針灸干預的神經機制方面的重要突破。

原文連結：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589004221000341?via%3Dihub

參考文獻

[1] Hershman, D.L., et al., Effect of Acupuncture vs Sham Acupuncture or Waitlist Control on Joint Pain Related to Aromatase Inhibitors Among Women With Early-Stage Breast Cancer: A Randomized Clinical Trial. Jama, 2018. 320(2): p. 167-176.

[2] Liu, S., et al., Somatotopic Organization and Intensity Dependence in Driving Distinct NPY-Expressing Sympathetic Pathways by Electroacupuncture. Neuron, 2020. 108(3): p. 436-450.

[3] Liu, Y., et al., Touch and tactile neuropathic pain sensitivity are set by corticospinal projections.Nature, 2018. 561(7724): p. 547-550.