很多人都被长期疼痛困扰:扭伤后迟迟不好的酸痛、牙疼反复、腰颈疼、术后隐痛、神经痛…… 明明伤口早已愈合,疼痛却像 “停不下来的警报”,挥之不去,严重影响睡眠、情绪和日常生活。
科学家早已发现,大脑和脊髓里有专门传递、调控疼痛的神经通路。外周受伤或发炎时,疼痛信号会传到中枢,但为什么疼痛会从 “一过性” 变成长期、顽固的慢性痛,关键环路一直没完全搞清楚。搞明白这条 “把急性痛变成慢性痛” 的神经回路,就能找到更精准的治疗靶点,让长期受疼痛折磨的人重新恢复正常生活。
基于此,2026年4月2日,斯坦福大学生物学系陈晓科(Xiaoke Chen)团队在《Nature》杂志发表了“Deconstruction of a spino-brain–spinal cord circuit that drives chronic pain”,解析了一条介导慢性疼痛的脊髓–脑–脊髓神经环路。
外周组织炎症或神经损伤会引发慢性疼痛。作者发现一条脊髓–脑–脊髓神经环路可特异性介导慢性机械痛。在疼痛小鼠中,抑制该环路能逆转机械痛敏;在健康小鼠中,反复激活该环路即可诱发慢性痛。该环路连接了疼痛的上行与下行通路,为慢性疼痛治疗提供了新靶点。
图一 OPRM1+ RVMSC神经元的功能鉴定
作者对OPRM1+ RVMSC神经元进行了功能鉴定:这类 GABA 能神经元约占小鼠RVMSC神经元总数的 65%,主要分布在中缝大核,表达功能性μ阿片受体且大多不表达前脑啡肽,是 RVM 向脊髓投射的特异性抑制性神经元。
在健康小鼠中,急性调控这类神经元并不影响基础急性痛感受与运动功能;而在慢性疼痛中,损伤前消融该神经元可完全阻断 SNI、CFA 模型的机械性痛觉超敏,损伤后沉默则能逆转机械痛敏与冷痛敏,缓解自发性疼痛及痛相关负性情绪,即便在吗啡耐受阶段依然有效。
反之,重复激活健康小鼠的 OPRM1+ RVMSC 神经元即可诱发长期的机械、冷痛超敏及痛相关负性情绪。
光纤记录结果进一步证实,这类神经元仅在伤害性刺激下被激活,慢性疼痛模型中其对机械、冷刺激的反应显著增强且活动强度与疼痛相关逃避行为密切相关,提示 OPRM1+ RVMSC 神经元特异性调控慢性疼痛的发生与维持。
图二 慢性机械痛特异性神经环路的鉴定
作者以OPRM1+ RVMSC 神经元为核心,通过示踪和通路操控鉴定出驱动慢性机械痛的脊髓-脑-脊髓多突触环路:脊髓→丘脑腹后外侧核(VPL)/丘脑后复合体(Po)→初级躯体感觉皮层(SS)→外侧上丘(lSuC)→OPRM1+ RVMSC 神经元→脊髓。
lSuC→OPRM1+ RVMSC通路:lSuC向OPRM1+ RVMSC提供90%以上的兴奋性输入,沉默该通路可逆转 SNI/CFA 小鼠的机械痛超敏,重复激活则诱导健康小鼠产生慢性机械痛,且该通路不参与痛觉的注意力调控和基础生理功能(心率、呼吸、运动)。
SS→lSuC 通路:初级躯体感觉皮层(SS)是 lSuC 的主要上游输入,沉默 SS→lSuC 通路可消除 SNI 诱导的机械痛超敏,重复激活则诱导健康小鼠产生慢性机械痛,而运动皮层(MOa)→lSuC 通路无此作用;且该通路的作用依赖于完整的 OPRM1+ RVMSC 神经元。
STT→VPL/Po→SS 通路
脊髓丘脑束(STT)通过两条平行通路投射至 SS:STT→VPL→SS、STT→Po→SS,两条通路功能冗余,单独沉默其一对慢性机械痛无影响,同时沉默则可完全消除SNI诱导的机械痛超敏;
重复激活任一通路均可诱导健康小鼠产生慢性机械痛,且该作用依赖于 OPRM1+ RVMSC 神经元;该通路对健康小鼠的急性痛觉和无害触觉辨别无显著影响。
图三 关键功能分离与通路调控机制
作者发现痛觉敏化与触觉辨别的通路存在分离:
STT→VPL/Po→SS通路:特异性介导慢性机械痛,不参与触觉辨别;
DCN→VPL 通路:特异性负责无害触觉辨别(如纹理识别),沉默该通路可消除小鼠的纹理偏好,但其对急/慢性痛觉均无影响。
PAG→RVM 通路的功能表现为,PAG 对 OPRM1+ RVMSC 神经元的输入以抑制性为主。通过化学遗传学沉默 PAG 到 RVM 的兴奋性通路后,健康小鼠的基础痛觉以及 SNI 模型的机械痛敏均未发生明显改变,说明 PAG 主要参与镇痛过程,而非慢性疼痛的调控。
这条脊髓-脑-脊髓环路具有高度特异性,只调控慢性机械痛,对热痛敏没有显著作用。在炎症痛和神经病理性疼痛模型中,沉默环路中任意一个节点,都能有效消除机械痛敏,使痛觉阈值恢复正常。
总结
综上,本研究首次完整揭示了外周损伤信号如何传递到 OPRM1+ RVMSC 神经元,鉴定出一条专门介导慢性机械痛的脊髓–脑–脊髓特异性环路,填补了慢性疼痛中枢机制的关键空白。
研究从功能上区分了急性痛与慢性痛、痛觉敏化与触觉辨别各自的神经通路,进一步完善了痛觉调控理论,为理解慢性疼痛的特异性提供了直接实验证据。
同时,本研究也为慢性机械痛提供了精准治疗靶点,为开发高效、副作用小的镇痛疗法开辟了新路径,可避免传统药物对基础痛觉和触觉功能的干扰。
文章来源:
https://doi.org/10.1038/s41586-026-10296-y
小编的话:
你有没有过这样的经历:脚踝扭伤后,酸痛感却赖着不走;明明牙已补好,却总在深夜隐隐作痛。以前你可能觉得是身体在“矫情”。
现在科学家告诉你,这可能是大脑里有一条“停不下来的警报”回路被意外开启了。那些挥之不去的隐痛,不是你的错觉,而是脊髓到大脑再回到脊髓的特定神经环路被“训练”得过于敏感了。
所以,如果你或身边的人正被这种长期的酸痛、隐痛困扰,可以把这篇文章转给TA,然后告诉TA:科学家说,他们快要找到关上那个“警报”的精准开关了。
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