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我们磕碰擦伤、指尖被针扎时,为何瞬间就能缩手,还会产生明显的难受痛感?慢性损伤后轻轻触碰皮肤就刺痛难忍的现象又由哪类神经调控?

长久以来学界普遍认为传递痛觉的核心是传导缓慢的无髓鞘 C 纤维,快速有髓鞘 A 类痛觉纤维的完整功能一直缺乏系统验证。

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2026年7月25日,瑞典林雪平大学Max Larsson教授与Saad S. Nagi教授联合团队在《Nature Communications》上发表研究“Central role for fast nociceptors in mechanical nocifensive behavior and sensitization”。

研究证实 快速传导 A 类机械伤害感受器A-MNs 是小鼠与人类快速机械缩足反射、情绪厌恶痛觉的必需通路,其持续激活可同时诱发外周与中枢敏化、产生触诱发痛,修正了过往对 A 类痛纤维脊髓投射、皮肤末梢形态及病理痛调控机制的传统认知。

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小鼠遗传工具构建与 A-MNs 形态、生理特征

团队利用NFH(神经丝重链,标记髓鞘化神经元)与NaV1.8(电压门控钠通道,标记伤害感受器)双标记交叉策略,实现了对髓鞘化伤害感受器的高特异性靶向。

结果显示,标记神经元为中大型背根神经节细胞,仅约半数表达 CGRP 肽能标记,几乎不表达热感受蛋白 TRPV1 与非肽能 C 纤维标志物 IB4。

亚型

轴突直径

传导速度区间

CGRP⁺

A-MNs 较小

Aδ(中等传导)

CGRP⁻

A-MNs 更大

偏向Aβ(快速传导)

在体钙成像证实A-MNs神经元仅对高强度机械刺激响应,冷热刺激激活比例极低。A-MNs 在无毛皮肤形成表皮游离神经末梢,有毛皮肤同时存在毛囊环行末梢;脊髓内投射覆盖 Ⅰ、外层 Ⅱ 板层,足底无毛皮肤支配纤维密集投射至 Ⅱ 层中部与内层,Ⅲ、Ⅳ 层稀疏分布,骶段脊髓还支配盆腔内脏相关核团;电镜可见其末梢形成突触小球,可接收抑制性突触调控。

因此,A-MNs是一类分子独特、专一响应机械刺激、快速传导的伤害感受器,在皮肤和脊髓有特定的末梢与投射模式。

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A-MNs 介导急性痛行为与情绪性疼痛

光遗传单次激活 A-MNs 即可诱发 21ms 左右极速精准单侧缩足反射;化学遗传抑制、破伤风毒素阻断突触传递后,小鼠机械痛阈显著升高,热板伤害行为无变化。持续光刺激主要诱发协调的单侧回缩,极少出现大范围跳跃、舔舐等过激行为。

激活该类纤维可诱发小鼠特征性疼痛面部表情,并在实时位置偏好实验中产生强烈环境厌恶,证明 A-MNs 同时编码痛的情绪厌恶维度,区别于仅调控反射、不参与情绪痛的 A-MNs 亚群。

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A-MNs的功能在人类身上是否也存在?

人体试验采用唯一已知选择性 Aβ 纤维缺失 70 岁男性受试者,其机械刺激无法诱发缩足反射,机械痛阈显著升高,温度感知保留;健康人 Aβ 纤维优先缺血阻滞实验可近乎完全消除机械缩足反射,痛感受评分显著下降,证明人类 A-MNs 是机械反射与正常痛感的必要条件。

持续 5 分钟高频光刺激小鼠 A-MNs 后,同侧后爪机械阈值降低、轻刷诱发反应增多,同时脊髓背角 ERK 磷酸化水平上升,证实单独激活 A-MNs 即可同步诱发外周纤维兴奋性提升与中枢敏化,产生静态、动态触诱发痛。

因此,人类A-MNs同样调控机械反射和痛感;仅持续激活A-MNs就能独立诱导外周与中枢双重敏化。

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一张图看懂:A-MNs如何成为快痛与触诱发痛的关键?

本研究开发了可广谱标记小鼠 A 类机械伤害感受器的交叉遗传工具,系统阐明 A-MNs 的细胞分子特征、皮肤末梢分布与多层脊髓投射模式;修正了长期以来 C 纤维为痛敏化唯一核心的传统观点,完善了机械痛从外周感知、脊髓信号处理到行为、情绪输出的完整神经环路理论。

对比维度

A-MNs(快痛纤维)

C纤维(慢痛纤维)

传导速度

快(Aδ/Aβ,1.2–>10 m/s)

慢(<1.2 m/s)

缩足反射潜伏期

~21 ms(极速)

>150 ms

是否参与情绪性疼痛

是(产生厌恶、痛面表情)

是(但潜伏期更长)

持续激活后效应

诱发外周+中枢双重敏化

已知可诱发敏化

阻断后机械痛阈

显著升高

部分升高

小编寄语:

日常生活里扎针、磕碰带来的瞬时躲闪,或是磕碰后皮肤一碰就刺痛的不适感,都和本研究解析的快速痛觉神经密切相关。

过去我们总以为慢传导纤维主导痛感,这项结合动物模型与罕见人体病例的研究证明粗髓鞘快速伤害感受器才是人体快速避险反射、中度机械痛感的核心载体,还能单独诱发长期皮肤敏感。

未来基于该研究开发的靶向干预手段,有望针对性缓解创伤、神经病变带来的难治性机械痛,减少传统广谱镇痛药物带来的副作用,为急慢性疼痛患者提供更精准、安全的治疗新思路。

https://doi.org/10.1038/s41467-026-75948-z

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