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Mol Pain:神经元记忆是控制慢性疼痛的关键

日期: 2012 - 05 - 15 10:53:52   作者:   来源: 生物谷   责编: Sean   浏览次数:

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疼痛。事实上,有这样的证据,即持续时间超过几分钟的疼痛将在神经系统中留下痕迹"。它是以神经元水平存在的疼痛记忆,这对慢性疼痛的发展至关重要。但直到现在,还不知道这些疼痛记忆如何以神经元水平被贮存。

对于一些人来说,疼痛是如此之大以至于他们甚至不能忍受衣服接触他们皮肤。对于其他人,这意味着每一步都是审慎而痛苦的选择。疼痛是否由关节炎关节、神经损伤或如纤维肌痛的疾病引起,现在的研究表明有新解决方案来为那些遭受慢性疼痛的人解决痛苦。

一个由麦克吉尔大学神经科学家、麦克吉尔大学健康中心研究院的Terence Coderre带领的研究小组,已发现了解疼痛记忆如何在大脑中贮存的关键。更重要的是,研究人员也能指出,这些记忆能如何被抹除,使减轻慢性疼痛有可能实现。

长久以来一直认为中枢神经系统"记忆"疼痛经历,它们留有疼痛的记忆痕迹。当新感觉被输入,大脑中疼痛记忆痕迹放大这种感觉以致于即使一个轻微触碰也会是令人极痛苦的。

"疼痛记忆痕迹最好的例子也许因假性肢痛而被发现的",Coderre指出,"病人可能因为脱疽而截肢,并因为在被截肢前四肢疼痛,即使肢体被截掉,病人继续感觉他们自己还在遭受来自缺失肢体的疼痛。这是因为大脑记住了疼痛。事实上,有这样的证据,即持续时间超过几分钟的疼痛将在神经系统中留下痕迹"。它是以神经元水平存在的疼痛记忆,这对慢性疼痛的发展至关重要。但直到现在,还不知道这些疼痛记忆如何以神经元水平被贮存。

最近的工作已表明,蛋白激酶PKMzeta通过强化神经元之间联结在建立与维持记忆中发挥决定性作用。现在,Coderre和他的同事们已经揭示,PKMzeta也是理解疼痛记忆如何在神经元中被贮存的关键点。它们能表明在疼痛刺激之后,PKMzeta水平在中枢神经系统(CNS)中持续增加。

更重要的是,研究人员发现通过在神经元水平阻断PKMzeta活性,它们能逆转由使用辣椒素刺激皮肤后神经元发生的疼痛的超敏性,其中辣椒素是红辣椒中的活性成分。而且,发现抹除这种疼痛记忆痕迹可减少持续性疼痛和触摸高敏感性。

Coderre和他的同事们相信,在此研究基础上制定疼痛通路中靶向PKMzeta的方法,可能会显著影响慢性疼痛患者。"许多疼痛的药物针对外周水平的疼痛,通过减少炎症,或通过激活大脑中镇痛系统来减少疼痛的感觉",Coderre说,"这是第一次,我们可以预见作为一种减少疼痛超敏反应方法来针对已确定疼痛记忆痕迹的药物。我们相信,这是一种可能那些慢性疼痛患者提供新希望的途径"。

为这项研究贡献的其他研究人员包括:Andre Laferrière, Mark H Pitcher, Anne Haldane, Yue Huang, Virginia Cornea, Naresh Kumar, Fernando Cervero(全部来自麦克吉尔大学艾伦爱德华兹疼痛研究中心)和合著者Todd C Sacktor(纽约州立大学医学中心)。

本研究的经费由加拿大卫生研究所(CIHR),路易丝和艾伦爱德华兹基金会,美国国立卫生研究院(NIH)和Astra-Zeneca/AECRP团体支持。

PKMζ is essential for spinal plasticity underlying the maintenance of persistent pain

Andre Laferrière, Mark H Pitcher, Anne Haldane, Yue Huang, Virginia Cornea, Naresh Kumar, Todd C Sacktor, Fernando Cervero, Terence J Coderre

ABSTRACT Background:Chronic pain occurs when normally protective acute pain becomes pathologically persistent. We examined here whether an isoform of protein kinase C (PKC), PKMζ, that underlies long-term memory storage in various brain regions, also sustains nociceptive plasticity in spinal cord dorsal horn (SCDH) mediating persistent pain. Results:Cutaneous injury or spinal stimulation produced persistent increases of PKMζ, but not other atypical PKCs in SCDH. Inhibiting spinal PKMζ, but not full-length PKCs, reversed plasticity-dependent persistent painful responses to hind paw formalin and secondary mechanical hypersensitivity and SCDH neuron sensitization after hind paw capsaicin, without affecting peripheral sensitization-dependent primary heat hypersensitivity after hind paw capsaicin. Inhibiting spinal PKMζ, but not full-length PKCs, also reversed mechanical hypersensitivity in the rat hind paw induced by spinal stimulation with intrathecal dihydroxyphenylglycine. Spinal PKMζ inhibition also alleviated allodynia 3 weeks after ischemic injury in rats with chronic post-ischemia pain (CPIP), at a point when allodynia depends on spinal changes. In contrast, spinal PKMζ inhibition did not affect allodynia in rats with chronic contriction injury (CCI) of the sciatic nerve, or CPIP rats early after ischemic injury, when allodynia depends on ongoing peripheral inputs. Conclusions:These results suggest spinal PKMζ is essential for the maintenance of persistent pain by sustaining spinal nociceptive plasticity. Keywords: nociception; protein kinase C; central nociceptive sensitization

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