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科学家发现大脑“止痛开关”,有望终结慢性疼痛

2025-10-11
近年来,科学家在大脑疼痛调控机制研究中取得突破性进展,发现多个精准调控疼痛信号的 “开关”,为慢性疼痛的根治带来曙光。以下是基于最新研究的深度解析:

一、全新神经环路:从脑桥到臂旁核的镇痛网络

  1. 脑桥排尿中心的跨界镇痛功能

    上海交通大学周文杰团队在《Neuron》(2025 年 3 月)揭示,脑桥巴林顿核中表达促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)的神经元群(Bar^CRH)是新型下行镇痛枢纽。当该区域被激活时,会通过腹外侧导水管周围灰质(vlPAG)- 脊髓背角强啡肽能神经元通路,直接抑制伤害性信号传递。在炎症性疼痛模型中,激活 Bar^CRH 神经元可使小鼠热痛阈值提升 3 倍,机械痛超敏反应减少 60%。

  2. 臂旁核的生存优先级调控机制

    匹兹堡大学团队在《Nature》(2025 年 10 月)发现,外侧臂旁核(lPBN)中表达 Y1 受体(Y1R)的神经元是慢性疼痛的 “驱动者”。当小鼠处于饥饿、口渴或恐惧状态时,下丘脑释放的神经肽 Y(NPY)会结合 Y1R 神经元,通过负反馈机制抑制其过度活跃。实验显示,24 小时禁食可使炎症性疼痛舔爪时间减少 40%,神经损伤模型的机械痛阈值提升 2.8 倍。更重要的是,该通路仅影响慢性疼痛,对急性疼痛的保护机制无干扰。

二、前沿技术突破:从基因编辑到智能调控

  1. 光热门控 DNA 纳米通道的精准干预

    同济大学成昱团队在《Cell Biomaterials》(2025 年 9 月)开发出非遗传神经调控技术,通过 808nm 近红外光触发金铁异质结纳米材料,使细胞膜上的 DNA 纳米通道可逆开闭。在先天无痛症(NaV1.7-KO)小鼠模型中,该技术可在 30 秒内恢复其热痛和机械痛感知,且无脱靶效应。这一突破为遗传性疼痛疾病提供了基因编辑之外的替代方案。

  2. 闭环深部脑刺激的临床验证

    美国加州大学旧金山分校(UCSF)的 PRISM 临床试验(2025 年 9 月)首次实现实时监测 – 干预一体化治疗。植入式设备通过检测大脑特定生物标志物,在疼痛发作前自动释放电脉冲。在 6 名复杂性局部疼痛综合征(CRPS)患者中,该技术使日常疼痛强度降低 50%,每日步数增加 18%,且设备工作时间仅占 40%,显著减少耐受性风险。

三、基因编辑与靶向药物:从分子到系统的革命

  1. 精准基因编辑的镇痛新靶点
    • TRPV1 通道:CRISPR 敲除小鼠 TRPV1 基因后,热痛敏感性降低 70%,且不影响正常触觉。
    • EP2 受体:纽约大学团队发现,阻断施旺细胞的 EP2 受体可消除关节炎疼痛,同时保留炎症修复功能。在灵长类动物模型中,局部注射 EP2 拮抗剂使关节痛评分下降 63%,且无胃黏膜损伤等传统 NSAIDs 副作用。
  2. 内源性镇痛系统的激活策略

    宾夕法尼亚大学团队证实,通过化学遗传学激活内源性阿片肽系统,可使小鼠脊髓背角脑啡肽水平升高 320%,对神经病理性疼痛的抑制效率达 89%。结合纳米载体递送技术,该方法在大鼠模型中实现单次给药持续镇痛 7 天。

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