江苏省麻醉学重点实验室在Nature Communications发表最新研究成果

8月5日，江苏省麻醉学重点实验室/江苏省麻醉与镇痛应用科技重点实验室曹君利、安述明教授课题组在Nature Communications（综合性期刊1区，Top 期刊，自然指数期刊）杂志发表最新研究成果，揭示了伏隔核神经元集群介导慢性疼痛-睡眠障碍共病的神经机制-“A common neuronal ensemble in nucleus accumbens regulates pain-like behaviour and sleep”。该研究由第一临床医学院儿科学教研室孙海艳博士和麻醉学重点实验室硕士生李峙林为共同第一作者，麻醉学重点实验室曹君利教授和安述明教授为共同通讯作者。硕士研究生邱帧童、申宇，胡苏皖、郭庆臣博士，丁海雷教授也作出了重要贡献。

临床研究发现，高达88% 的慢性疼痛患者患有睡眠障碍，而至少有50% 的睡眠障碍患者同时经受慢性疼痛的折磨。为什么慢性疼痛会引起失眠，而睡眠减少又会加剧慢性疼痛？二者是怎样相互影响并形成恶性循环？长期以来人们对慢性疼痛-睡眠障碍共病的发病机理知之甚少，临床上也没有有效治疗这一共病的药物及方法。因此，研究慢性疼痛-睡眠障碍共病的神经机制具有重要的临床价值和科学意义。

该研究利用c-fos和Tet-off系统标记慢性疼痛激活的一群伏隔核神经元。在慢性疼痛模型小鼠给予阈下机械刺激或在其觉醒时，光电极记录发现伏隔核集群神经元异常兴奋（放电频率显著增加）。光遗传学兴奋这群神经元不仅加剧小鼠的疼痛反应还减少小鼠的非快动眼睡眠。而失活这群神经元会产生相反效应。原位杂交结果显示，这群伏隔核神经元主要由多巴胺1型受体神经元组成。顺行和逆行病毒示踪结果显示，这些神经元集群分别投射至视前区（调控睡眠的关键脑区）和腹侧被盖区（调控疼痛的脑区）。进一步研究发现，光遗传学失活接收伏隔核集群神经元投射的视前区神经元，小鼠的非快动眼睡眠减少但不影响其疼痛反应；而光遗传学抑制接收伏隔核集群投射的中脑腹侧被盖区神经元，小鼠的疼痛反应加剧，但是不影响其睡眠。这些结果表明伏隔核中存在一个同时编码伤害性感受和调控睡眠/觉醒行为的神经元集群，这群神经元通过视前区及中脑腹侧被盖区这两条不同的通路分别调控睡眠和疼痛。

该研究不仅揭示了慢性疼痛-睡眠障碍共病的发病机理，也为慢性疼痛-睡眠障碍的临床治疗策略提供了新的思路。

研究结论模式图：伏隔核神经元集群分别投射至视前区（调控睡眠的关键脑区）和腹侧被盖区（调控疼痛）。在生理状态下，伏隔核神经元集群放电正常，维持正常的睡眠/觉醒行为及痛觉感应。而在慢性疼痛或失眠病理状态下，这群神经元异常兴奋，过度抑制视前区睡眠神经元和腹侧被盖区镇痛神经元，从而导致慢性疼痛和失眠共病，且形成恶性循环。

该研究得到国家自然科学基金、科技部科技创新2030——“脑科学与类脑研究”重大项目、江苏省特聘教授基金、江苏省双创博士基金、欧洲杯买球完全官网以及附属医院优秀人才科研启动基金、青年科技创新团队等项目大力支持。