NMDA受体NR2B亚型突触前调控脊髓痛敏神经元LTP的形成：神经病理痛的脊髓机制研究

NMDA受体拮抗剂明显减弱神经病理痛，但存在严重的不良反应。NMDA受体NR2B亚型的拮抗剂不但有镇痛作用，且无明显的不良反应，因此NR2B是较为理想的痛觉调控靶点。但对其镇痛作用的机制知之甚少。脊髓痛敏神经元长时程突触可塑性（LTP）是脊髓痛觉中枢敏化的基础和神经损伤性痛的细胞模型。 .脊髓背角突触前初级传入C类纤维的NMDA自身受体的激活，易化C纤维的P物质和谷氨酸的释放，从而增强脊髓痛敏神经元的兴奋性。我们以前的研究提示，表达在C纤维末梢上的Ryanodine受体（RyRs）通过突触前机制参与脊髓痛敏神经元LTP的诱导。基于C纤维也表达NR2B，因此推测NR2B通过激活RyRs以突触前机制参与脊髓LTP的形成。本研究拟通过离体电生理、免疫组化、western blot和RNA干扰等技术，研究NR2B 和RyRs对话的突触前机制，揭示脊髓痛敏神经元LTP形成和神经病理痛发生的脊髓机制。

本课题负责人在基金执行期间通过与哈佛大学马秋富实验室合作,作为博士后在脊髓痛信息传导的“门控”理论研究中有了重大突破,作为共同第一作者论文发表在Cell(2014)杂志上。外周疼痛信息在脊髓背角的加工处理依赖于背角特异传导痛信号的“T 神经元”,而其同时接受伤害性感受器和Aβ机械感受器的传入。正常情况下，背角的抑制性中间神经元抑制了Aβ信号的传入。在本研究中，我们采用基因标记和交叉位点特异性敲除脊髓背角神经元的方法，结合电生理以及行为学，研究发现：脊髓背角表达SOM的兴奋性中间神经元即“T神经元”，特异性敲除SOM+神经元后，小鼠彻底失去机械性痛敏感现象；而表达Dyn的抑制中间神经元，特异性地“门控”了机械痛信息在脊髓背角的传递。特异性敲除Dyn+神经元后，小鼠自发产生了机械痛敏感现象。因此，来自外周的Aβ纤维，和脊髓背角表达SOM的兴奋性中间神经元以及表达Dyn的抑制中间神经元，三者一起在脊髓背角组成了一个传递和门控机械痛的微环路。从而，我们的这部分基金资助的研究首次在痛“门控”理论上有了突破，论文发表后随即被疼痛研究领域高度评价。.在基金课题内容方面，本课题对脊髓NMDA受体及其亚型以及突触外NMDA 受体在脊髓LTP诱导和维持以及痛形成中的作用进行了深入研究。通过采用离体脊髓切片电生理结合行为学等方法，我们研究发现，1）脊髓NR2B，而非NR2A受体参与离体脊髓LTP的形成； 2）突触外NMDA受体拮抗剂美金刚不仅阻断离体脊髓LTP的形成，整体鞘内注射也阻断高频电刺激坐骨神经诱导的异常性机械痛觉过敏；3）RyRs 激动剂翻转NR2B 拮抗剂对离体脊髓痛敏神经元LTP 的抑制作用。我们的以上结果首次在功能上揭示了，脊髓NR2B主要分布于突触外部位并且参与脊髓LTP以及痛敏的诱导形成；而NR2A不参与脊髓LTP的形成。此研究结果为以NMDA特别是突触外NMDA受体为靶点的脊髓痛敏干预提供了重要的理论依据。.