慢性疼痛-睡眠障碍共病的神经机制

临床研究发现，高达88% 的慢性疼痛患者患有睡眠障碍，而至少有50% 的睡眠障碍患者同时经受慢性疼痛的折磨。为什么慢性疼痛会引起失眠，而睡眠减少又会加剧慢性疼痛？二者是怎样相互影响并形成恶性循环？长期以来人们对慢性疼痛-睡眠障碍共病的发病机理知之甚少，临床上也没有有效治疗这一共病的药物及方法。因此，研究慢性疼痛-睡眠障碍共病的神经机制具有重要的临床价值和科学意义。

徐州医科大学麻醉学重点实验室曹君利、安述明教授课题组利用c-fos和Tet-off系统标记慢性疼痛激活的一群伏隔核神经元。并应用光电极记录这群神经元的放电活动，发现这群神经元在小鼠觉醒时或给予小鼠阈下机械刺激时均表现出放电频率显著增加。光遗传学兴奋这群神经元不仅加剧小鼠的疼痛反应还减少小鼠的非快动眼睡眠。而失活这群神经元会产生相反效应。以上实验结果表明：慢性疼痛激活的这一伏隔核神经元集群不仅参与处理疼痛感知还调控睡眠/觉醒行为。原位杂交结果显示，这群伏隔核神经元主要由多巴胺1型受体神经元组成。顺行和逆行病毒示踪结果显示，这些神经元集群分别投射至视前区（调控睡眠的关键脑区）和腹侧被盖区（调控疼痛的脑区）。进一步研究发现，光遗传学抑制伏隔核集群神经元支配的视前区神经元，小鼠的非快动眼睡眠减少但不影响其疼痛反应；而光遗传学抑制伏隔核集群支配的中脑腹侧被盖区神经元，小鼠的疼痛反应加剧，但是不影响其睡眠。这些结果表明伏隔核中存在一个同时编码伤害性感受和调控睡眠/觉醒行为的神经元集群，这一神经元集群通过视前区及中脑腹侧被盖区这两条不同的通路分别调控睡眠/觉醒和疼痛样行为实现其双重功能。相关研究成果以《A common neuronal ensemble in nucleus accumbens regulates pain-like behaviour and sleep》为题，发表于Nature Communications杂志。

该研究不仅揭示慢性疼痛-睡眠障碍共病的发病机理，也为慢性疼痛-睡眠障碍的临床治疗策略提供了新的思路。

文章信息：

Sun H, Li Z, Qiu Z, Shen Y, Guo Q, Hu S-W, Ding H-L, An S*, Cao J-L*: A common neuronal ensemble in nucleus accumbens regulates pain-like behaviour and sleep. Nature communications 2023, 14(1):4700.

作者简介：

曹君利，二级教授，主任医师，博士生导师。徐州医科大学副校长，麻醉学院院长，江苏省麻醉学重点实验室主任、国家药监局麻醉精神类药物研究与评价重点实验室主任。教育部“长江学者”特聘教授、国家百千万人才工程和国家有突出贡献的中青年专家、教育部麻醉学黄大年式教师团队带头人。主要从事慢性疼痛的脑机制及疼痛-抑郁共病的神经生物学机制研究，研究成果发表在 Nature Communications, Biological Psychiatry, PNAS, Current Biology, Anesthesiology, Pain, Journal of Neuroscience等国际学术期刊, 获得江苏省科技进步一、二等奖, 教育部高等学校科学研究优秀成果（自然科学）二等奖，中华医学会麻醉学分会杰出研究奖。

安述明，江苏省特聘教授, 硕士生导师。华东师范大学硕士。2013年在德国美因茨大学取得博士学位。2014-2018年先后在瑞典于默奥大学、美国加州大学伯克利分校进行博士后研究。2019加入徐州医科大学麻醉学重点实验室，目前主要从事失眠与负面情绪相关精神疾病共病的神经机制研究。主持国家和江苏省自然科学基金面上项目。以第一作者或通讯作者发表在Nature communications, Current Biology, Journal of Neuroscience, Neurobiology of Stress和Cerebral Cortex等国际学术期刊。