电针对内脏痛模型扣带前回神经元可塑性的调节及机制研究

Visceral pain is very common in clinic. Previous investigations demonstrated that anterior cingulate cortex (ACC), as a convergence center, is important for processing pain perception. Changes in synaptic plasticity of ACC neurons play a critical role during this process. Previous reports identified that acupuncture is an effective approach for different kinds of pain. The mechanisms for this effect involved in peripheral and central nerves. Regarding the central mechanisms, most investigations have been focused on spinal cord, the nucleus tractus solitaries, paraventricular nucleus, thalamus. However the potential role of ACC in the effect of acupuncture on visceral pain still remains unclear. In the current project, to elucidate the central mechanism by which acupuncture treats visceral pain, we will investigate the regulation of synaptic plasticity of ACC visceral pain-related neurons by acupuncture and the mechanism underlying this regulation through functional magnetic resonance imaging in clinical trials and electrophysiological, biochemical and imaging methods in transgenic mouse visceral pain model. The transgenic mice will include Fos/EGFP, GluR1, NR2A or NR2B mutant mice, and conditional knockout mice.

内脏痛是临床非常常见的一个疾病症状。研究表明，扣带前回能够接受内脏痛觉信号的传入。该区域内含有特异性整合内脏感觉的区域，是内脏痛信号汇合的重要中枢，该区域内神经元的突触可塑性改变在内脏痛的感觉和情感反应处理过程中发挥关键作用。研究也表明，针刺治疗内脏痛具有显著镇痛作用。针刺治疗内脏痛除外周机制研究外，其中枢机制的研究主要集中在脊髓、孤束核、室旁核及丘脑等，但对作为痛信号汇合中枢的扣带前回的研究却没有引起足够重视。在本研究中，我们将借助于人体试验和Fos/EGFP，GluR1和NR2A、NR2B转基因小鼠以及在此基础上杂交生成的转基因鼠，从行为到分子，从在体到离体，结合电生理、生化、成像等技术系统研究针刺对内脏痛模型扣带前回内脏痛相关神经元突触可塑性的调节和机制，以期阐明针刺治疗内脏痛的中枢机制。

扣带前回接受内脏痛觉信号的传入，是内脏痛信号汇合的重要中枢。扣带前回是否参与了针刺对内脏痛的调制及可能的机制却并不清楚。..主要研究内容：.1..采用fMRI技术，观察针刺对腹泻型IBS病人相关脑区的影响。.2..采用FosGFP转基因小鼠，给予CRD刺激制作肠应激综合征模型，观察针刺对肠应激综合征模型疼痛行为和扣带前回神经元突触可塑性的影响及其影响的分子机制。.3..通过功能性敲除14-3-3基因形成14-3-3基因敲除小鼠，初步研究该小鼠的表型及产生这些表型的机制。..研究结果.1..针刺对腹泻型肠易激综合征治疗可能与初级躯体感觉皮质，额前叶外侧皮层、前扣带回、岛叶的脑区激活有关。.2..针刺足三里可抑制迷走神经背核胃投射神经元的突触前μ阿片受体，增强神经可塑性而促进胃运动。NMDA受体的NR2A亚型在这一过程中表达上调。.3..针刺与支配远端结肠不同神经节段支配区域的穴位有效促进远端结肠的运动，这一作用是通过激活传入神经的C纤维及肠壁M3受体实现的。.4..针刺抑制CRD导致的内脏痛模型扣带前回神经元增强的LTP，痛相关神经元的LTP明显下降。针刺足三里和下巨虚可以使扣带前回痛相关神经元的微小兴奋性突触后电流中的AMPA受体部分幅度明显减小而不影响频率，提示：针刺对痛相关神经元可塑性的调节主要是通过突触后机制实现的。针刺对FosGFP转基因鼠内脏痛模型ACC痛相关神经元的树突及树突棘没有明显影响。.5..14-3-3小鼠表现出明显学习记忆障碍及与精神分裂症行为相似的表型。导致学习记忆障碍的机制主要是14-3-3基因的敲除损害了海马神经元以NR2A亚基为主的NMDA受体介导的突触可塑性。而产生精神分裂症类似行为则与突触后神经元树突形态发生改变有关，这一形态的改变主要是降低的磷酸化coffin引起的。.6..针刺可以改善早期痴呆病人的日常生活质量，而这与其激活不同脑区有关。..科学意义：本研究阐明了针刺对胃肠运动及内脏痛的调节机制，对指导临床选穴、揭示针刺作用的科学内涵具有重要意义。14-3-3转基因鼠的研究结果对研发治疗这类疾病新的治疗方法及药物提供了有价值的线索。