《光遺傳學在神經痛外周機制研究中的套用》是依託蘇州大學，由朱益擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：光遺傳學在神經痛外周機制研究中的套用
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：朱益
- 依託單位：蘇州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
神經痛嚴重影響人們工作學習，而且一直缺乏有效安全的治療手段。外周神經活動對中樞的痛覺敏化起到促進，維持和調節的作用。由於傳統研究方法的限制，對主要是由Abeta還是C神經纖維介導中樞敏化，還沒有明確的結論。光遺傳學的套用可以部分地突破傳統方法的限制，在動物清醒狀態下，選擇性的激動或抑制某類神經纖維，其結果具有良好的時間精度和可重複性。我們計畫使用病毒載體在大鼠外周神經組織選擇性表達光敏通道channelrhodopsin 和halorhodopsin。在光刺激的作用下，通過整體動物行為學實驗，分析和判定何種神經纖維介導了外周神經活動增強引起的中樞敏化，以及在神經損傷情況下，阻斷該種神經活動是否足以逆轉這個過程。
結題摘要
慢性疼痛涉及外周神經或中樞的敏化一般被認為與C-神經纖維有關，也有報導A-beta神經纖維對C神經纖維的敏化具有促進作用。採用辣椒素足跖部皮內注射造成神經源性炎症，是中樞敏化的常用模型，在辣椒素的刺激下，出現背根反射（dorsal root reflex，DDR），神經衝動逆軸突沿C-fiber傳導至神經末梢導致炎症介質的釋放和疼痛的敏化。其中C-fiber上逆軸突方向的神經衝動的生成，有假說認為可能是因為在中樞敏化的情況下，A纖維通過GABA能的中間神經元釋放GABA，在特殊條件下刺激了C纖維的動作電位產生，但由於傳統研究方法的限制，對A-神經纖維的這種作用，還沒有直接的證據。光遺傳學的套用可以部分地突破傳統方法的限制，選擇性地激動或抑制某類神經纖維。在此，我們使用AAV8-NpHR感染大鼠L4，L5神經元。DRG內注射AAV8-NpHR，5~6周后，麻醉並手術暴露L4~L5段脊髓。在大鼠足跖部皮內注射辣椒素，注射完成後實驗組用黃光對脊髓L4/L5段進行照射，1小時後測量大鼠足腫脹度。與未經黃光照射或未注射病毒的對照組比較，利用光遺傳學選擇性抑制A-fiber能顯著降低辣椒素導致的神經源性炎症引起的大鼠足腫脹。同時，經GABAA受體拮抗劑處理或切斷坐骨神經的動物則不出現區別。說明由背根反射介導的神經源性炎症和A神經纖維的活動有正相關並且這種作用由GABAA受體介導。經過計算機模擬，可以判斷為了令A-fiber的活動引起C-fiber的動作電位，需要對一系列離子通道的調控，包括Na+，K+, GABAA等，對這些預測的實驗驗證仍在進行中。此外，根據原來的計畫，為了選擇性激活某種感覺神經纖維，本來是打算使用HSV單純皰症病毒載體，對HSV-NpHR和HSV-ChR2的選擇和篩選也已經完成。
