生活中不少人遭遇神经损伤后,即便躯体损伤已经恢复,却长期被挥之不去的疼痛困扰。这种慢性神经病理性疼痛,是临床上的棘手难题。

蓝斑(Locus Coeruleus, LC)是脑内重要的去甲肾上腺素能核团,既可以发挥镇痛作用,又会在神经损伤后参与维持慢性疼痛,这种双向矛盾的作用,其调控机制长久以来并不清晰。

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2026年8月17日,美国华盛顿大学圣路易斯医学院Jordan G. McCall教授团队在《Current Biology》上发表研究“Mu opioid receptors gate the locus coeruleus pain generator”。

该研究证实,慢性神经损伤可使蓝斑转变为疼痛发生位点;蓝斑 μ 阿片受体依据下游不同投射通路双向调控痛觉感受,损伤后该受体功能受损会诱发痛觉过敏,恢复蓝斑 μ 阿片受体信号,能够逆转神经损伤带来的痛觉高敏感表现,为慢性神经痛机制解析与干预靶点开发提供实验依据。

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蓝斑在痛觉调控中的时间、通路特异性

团队利用抑制型光遗传工具stGtACR2抑制蓝斑神经元活性。

结果显示,静息状态下抑制蓝斑可以产生镇痛效果,但蓝斑神经元活动并不是应激诱导镇痛发生的必要条件。健康小鼠中抑制蓝斑,能够同时提升热、机械刺激的痛阈;在坐骨神经分支损伤(SNI)模型小鼠中,抑制蓝斑的效应随损伤时长改变:损伤 1 周,损伤侧肢体不再出现镇痛效应,未损伤侧反而痛觉敏感;损伤 4 周,抑制蓝斑又可对损伤侧产生镇痛效果。进一步发现,选择性抑制投射至内侧前额叶皮层(mPFC)的蓝斑神经元,即可实现机械与热刺激的镇痛效应,证实该投射通路参与促痛信号输出,说明蓝斑对痛觉的调控存在通路特异性

因此,抑制蓝斑在健康时镇痛,但在神经损伤后效果随时间反转;蓝斑→mPFC通路是促痛信号的关键输出通道。

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哪个受体介导了蓝斑的痛觉调控?

团队构建了去甲肾上腺素能神经元特异性 μ 阿片受体(MOR)条件敲除小鼠。

结果显示,敲除小鼠基础机械、热痛阈显著下降,表现为痛觉敏感;而同为蓝斑高表达的伤害感受肽阿片受体敲除不会改变基础痛阈,说明蓝斑痛觉调控功能由 MOR 特异性介导。采用模块选择性条件敲除策略,分别敲除不同投射分支上的 MOR。敲除投射 mPFC 蓝斑神经元的 MOR,小鼠痛阈持续下降,出现促痛表型;敲除投射脊髓的蓝斑神经元 MOR,小鼠痛阈升高,表现镇痛;投射背侧海马的神经元 MOR 敲除不改变痛觉行为。

以上结果证明,蓝斑不同输出通路上的 MOR,对痛觉存在方向相反的调控作用,是脑内痛觉处理的重要分子基础。

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恢复蓝斑 MOR 信号可逆转神经损伤导致的痛觉过敏

最后,团队采用两种手段挽救 MOR 功能。

一是光遗传化学嵌合受体 opto‑MOR,在 MOR 全敲除小鼠蓝斑表达该受体,光激活后可以恢复小鼠受损的机械痛阈,证明 MOR 胞内信号本身即可调控痛觉。二是表达人源 MOR 蛋白,在 SNI 神经损伤的 MOR 敲除小鼠中重新恢复蓝斑 MOR 表达。结果显示,重新表达 MOR 可以完全逆转 SNI 造成的机械与热痛觉过敏。

因此,即便经历长期神经损伤,小鼠脑内仍保留可激活该受体的内源性阿片肽,重建蓝斑 MOR 功能即可抑制慢性神经痛,说明损伤后蓝斑 MOR 功能丧失,是蓝斑转变为疼痛发生位点的关键分子原因。

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一张图看懂:蓝斑MOR如何双向调控疼痛?

该研究围绕蓝斑在急慢性疼痛中双向矛盾的作用展开,证明神经损伤会随时间改变蓝斑对痛觉的调控效应。蓝斑对痛觉的调控依赖不同下游投射通路,分布于投射 mPFC 与脊髓神经元上的 μ 阿片受体发挥方向相反的调控作用。当神经损伤造成蓝斑 μ 阿片受体功能缺失,蓝斑会转变为介导持续性疼痛的中枢位点;恢复蓝斑 μ 阿片受体信号,能够改善基础痛觉异常,还可以缓解神经损伤诱发的痛觉过敏,解析了慢性神经痛的中枢分子环路机制。

蓝斑投射通路

MOR功能

MOR敲除后的效应

痛觉调控方向

投射mPFC

激活→促痛

痛阈↑

促痛

投射脊髓

激活→镇痛

痛阈↓

镇痛

投射背侧海马

无明显功能

无变化

不参与

小编寄语:

生活中不少人遭遇神经损伤后,即便躯体损伤已经恢复,却长期被挥之不去的疼痛困扰,极大降低生活质量。这项来自动物实验的研究向我们揭示,疼痛不只是外周损伤带来的信号,大脑脑干的功能改变也会持续催生痛感。

研究揭开蓝斑 μ 阿片受体的关键作用,虽然还停留在基础实验阶段,距离直接用于人体治疗仍有距离,但为顽固神经痛的治疗打开了新方向,期待后续可以基于这些发现开发更安全有效的镇痛方案,帮助被慢性疼痛困扰的人群。

https://doi.org/10.1016/j.cub.Ȃ6.07.048

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