羽毛般輕柔的觸感也可能帶來劇痛

研究人員發現治療非典型疼痛感的新潛在靶點

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嚴重曬傷後,即使衣服拂過皮膚的感覺也可能難以忍受。正常情況下不明顯的刺激變得疼痛的現象稱為異常性疼痛。現在,研究人員已經確定了神經末梢上的一種微小蛋白質,稱為 Piezo2,它會觸發小鼠和人類的這些疼痛感。《科學轉化醫學》雜誌上週發表了兩篇互補的論文,公佈了這些研究成果。

對於數百萬患有慢性疼痛疾病的人來說,異常性疼痛是一種日常症狀,包括由骨關節炎等引起的炎症性疼痛,以及與糖尿病或化療相關的神經損傷。新的發現可能為未來治療慢性疼痛患者或正在從燒傷或傷口中恢復的人們鋪平道路,而且研究表明,這種治療不會損害正常的疼痛感。“你可以想象將 Piezo2 [阻滯劑] 區域性應用於乳膏中——它會減弱觸控反應,但保持所有其他反應完好無損,”其中一篇論文的資深作者、美國國家補充和綜合健康中心 (NCCIH) 的研究員亞歷山大·切斯勒說。切斯勒補充說,根據研究結果,“如果你感覺不到觸控,你就不會患上異常性疼痛。”

斯克裡普斯研究所的神經科學家、第二篇論文的主要作者斯韋塔·穆爾蒂說,感覺神經元專門用於檢測特定的刺激——從羽毛的觸控到針刺、捏或振動。穆爾蒂的研究小組由斯克裡普斯研究所的研究員阿德姆·帕塔普蒂安領導,幾年前發現 Piezo2 是一種機械啟用的離子通道,它使神經細胞對輕柔的觸控、振動和本體感覺(身體在空間中的位置感)做出反應。這項新工作將 Piezo2 的作用擴充套件到傳遞疼痛感。


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兩組研究人員都在基因工程小鼠中進行了研究,這些小鼠的部分或全部感覺神經元中都缺乏 Piezo2 離子通道。缺乏 Piezo2 的感覺細胞對輕柔的觸控沒有反應,但仍然對有害的捏掐有反應。在爪子注射辣椒素(辣椒中的灼熱成分)後,正常小鼠對輕柔的刷毛撫摸的反應是畏縮和舔舐,表明已經發生了異常性疼痛。相比之下,缺乏 Piezo2 的小鼠沒有表現出這種行為。

匹茲堡大學的疼痛研究員麗貝卡·西爾說,也許最令人興奮的是,這種蛋白質在人類患者中似乎也具有類似的功能,她沒有參與這項工作。

切斯勒和同事們確定了四名因基因突變而缺乏 Piezo2 的人。這些人沒有任何輕柔的觸控或振動感,但對捏掐和針刺反應正常。然後,研究人員將辣椒素和安慰劑乳膏塗抹在受試者的前臂上,這些前臂被遮擋住無法看到。對照受試者每次都報告說,輕柔地刷辣椒素貼片比安慰劑貼片更痛。但是沒有 Piezo2 的受試者無法檢測到任何部位的刺激。當被強迫選擇哪個部位更不舒服時,評分是均勻分配的。*

西爾說,這項工作“鞏固了觸覺異常性疼痛是 Piezo 依賴性的觀點,這很有道理,因為這些神經介導觸控。而異常性疼痛基本上只是脊髓中變成疼痛的觸控。”中樞神經系統中發生哪些變化使觸控訊號感覺疼痛仍在調查中。

關於什麼導致異常性疼痛,主要有兩種理論:一種觀點認為,機械敏感的神經末梢像往常一樣拾取輕柔的觸控訊號,但這些訊號在某種程度上被大腦感知為疼痛。另一種觀點是,疼痛訊號實際上起源於疼痛感應細胞。“這仍然是激烈爭論的問題,”切斯勒說。但這兩項研究共同表明,“你必須有 Piezo2 才能產生異常性疼痛——這是必需的。”

這些發現為治療這種疾病提供了一個新的潛在靶點。“夢想是瞭解哪些分子參與了疼痛的哪些方面,”切斯勒說。“未來,我們希望使用不是像阿片類藥物那樣的一種[藥物]來削弱整個系統,而是使用針對特定靶點的非常專業的製劑。”

*編者注(10/16/18):此段在釋出後進行了更新。最初的錯誤地將 Piezo2 蛋白識別為 PIEZO2 基因。

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