啮齿动物眼睛发痒背后的神经信号及其相应的抓挠行为
任何患有皮肤干燥、湿疹或昆虫叮咬的人都知道皮肤瘙痒的不良影响。虽然皮肤瘙痒感背后的生理机制已经为人所知,但眼睛的相应信号却不为人所知。冈山大学副教授SAKAMOTO Hirotaka领导的研究小组(Ushimado Marine Institute;UMI)和奈良女子大学的副教授TAKANAMI Keiko现在研究了啮齿动物眼睛瘙痒背后的神经机制。更重要的是,该小组还提供了关于啮齿动物采取的肢体策略来减轻这种眼睛问题的见解。
组胺是在过敏和炎症条件下释放的一种化学物质,是引发瘙痒感的触发器。与皮肤相关的瘙痒信号通过一种被称为脊髓胃泌素释放肽-胃泌素释放肽受体(GRP-GRPR)通路在神经元中传递。现在,研究小组已经揭示了GRP-GRPR通路存在于从眼睛传递信号到大脑的神经中,被称为三叉神经节(TG)神经。因此,该系统是他们研究的主要对象。
研究人员首先研究了用组胺滴剂刺激大鼠的眼睛时的抓挠行为。他们发现,当组胺注入老鼠的左眼或右眼时,它们会用同侧的(受损的眼睛)后脚挠痒并安抚那只眼睛。然而,当组胺同时触发双眼发痒时,大鼠主要依靠右后脚进行摩擦。当涉及到抓眼睛时,鼠似乎表现出右撇子的偏好。
接下来,重点转移到生化途径和GRP-GRPR系统。研究发现,对任何一只眼睛进行组胺干预都会导致该一侧脑干中含有grpr的神经元的活动增加。因此,含有grpr的神经元似乎在传递眼睛发出的瘙痒信号中发挥了作用。为了进一步证实这一点,研究小组使用一种毒素损伤大鼠脑干右侧含有grpr的神经元。当这些大鼠在眼睛里滴入组胺后,抓挠的发生率和持续时间确实减少了。缺乏活跃的GRPR神经元导致他们眼睛发出的瘙痒信号减少。
研究人员表示:“这些发现可能会开辟脊椎动物侧性机制的新研究领域,也提供了新的潜在治疗方法。”除了揭示动物在使用后肢时的右撇子偏好外,这里使用的眼睛抓痕测试也可以用于在未来的实验中确定单个啮齿动物的脚。此外,GRP-GRPR系统在TG神经中的作用可能是治疗引起瘙痒的眼部疾病的基础。
背景
胃泌素释放肽-胃泌素释放肽受体(GRP- grpr)通路:GRP是一种神经化学物质,在神经系统传递信号中起作用。携带GRP的神经的位置不同,信号也不同。携带GRP的神经连接到另一组含有grpr的神经——GRP分子传输的伙伴。当两者连接时,大脑中的生化信号就会被触发。
来自眼睛的三叉神经节(TG)神经元携带GRP分子进入大脑的底部。在这部分大脑中,有一个被称为脊髓三叉神经尾核(Sp5C)的区域被发现富含含有grp的神经末梢。此外,Sp5C的GRPR含量丰富。因此,在这项研究中,研究人员使用一种毒素以Sp5C中的GRPR神经元为目标,观察该通路在眼睛瘙痒中的作用。
文章标题
Footedness for scratching itchy eyes in rodents
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