新研究揭示了脊髓如何感知抓挠行为，以便在适当时机向大脑发送信号停止抓挠，避免皮肤损伤。
为什么抓挠会停止：最新研究表明，身体关闭瘙痒感的机制中，神经元中的TRPV4离子通道充当了瘙痒-抓挠循环的自然内置制动系统。
TRPV4代表瞬时受体电位香草素4型（Transient Receptor Potential Vanilloid 4）。它是一种特定蛋白质，作为离子通道在感觉神经元（神经细胞）中充当分子门。
该发现由鲁汶大学的研究人员完成，并在第70届生物物理学会年会上发表。
研究结果确认了向大脑发送瘙痒满足信号的特定神经机制。理解这一瘙痒调节过程为治疗慢性瘙痒疾病提供了突破，因为这些疾病中自然控制机制失效。
离子通道如何在抓挠过程中调节感觉神经元
“我们最初是在疼痛背景下研究TRPV4的，”瓜尔达尼解释道，“但出现的并非疼痛表型，而是一种瘙痒的紊乱，具体来说是抓挠行为的调节。”
TRPV4属于离子通道家族，作为感觉神经元膜上的分子门，允许离子响应物理或化学刺激而流动。这些通道帮助神经系统检测温度、压力和组织应力。
尽管TRPV4长期以来被认为参与机械感觉，但其在瘙痒，尤其是慢性瘙痒中的作用一直存在争议。
缺乏TRPV4蛋白的小鼠抓挠时间更长，证明其作为停止信号的作用
为精确解决这个问题，瓜尔达尼团队设计了基因小鼠模型，仅在感觉神经元中选择性删除TRPV4。这种神经元特异性方法避免了早期研究中的主要局限，即从所有组织中移除TRPV4，使得难以确定通道实际作用的位置。
通过结合遗传工具、钙成像和行为测定，研究人员证明TRPV4在经典上与触觉相关的神经元中表达，称为Aβ低阈值机械感受器（Aβ-LTMRs），同时也表达于与瘙痒和疼痛通路相关的部分感觉神经元亚群中，包括表达TRPV1的神经元。
当团队诱导出类似特应性皮炎的慢性瘙痒状况时，结果引人注目：缺乏神经元TRPV4的小鼠抓挠频率较低，但每次抓挠持续时间远长于正常。
脊髓在抓挠提供足够缓解时向大脑发送信号
“乍一看，这似乎矛盾，”瓜尔达尼说，“但它实际上揭示了瘙痒调节中非常重要的东西。”
数据表明，TRPV4并不简单地产生瘙痒。相反，在机械感觉神经元中，它帮助触发负反馈信号，即一种神经信息，告诉脊髓和大脑抓挠已足够。
没有这一信号，缓解感会减弱，抓挠会过度持续。换句话说，TRPV4构成了神经系统内部‘停止抓挠’回路的一部分。
“当我们抓挠瘙痒时，最终会停止，因为有一个负反馈信号告诉我们已满足，”瓜尔达尼解释道，“没有TRPV4，小鼠感受不到这种反馈，因此会比正常抓挠更长时间。”
新研究为湿疹和慢性瘙痒缓解带来希望
研究发现表明，TRPV4在瘙痒中的作用比先前认为的更复杂。虽然皮肤细胞中的通道似乎触发瘙痒感，但神经元中的相同通道似乎有助于调节和抑制它们。这种双重角色对药物开发具有重要意义。
“这意味着广泛阻断TRPV4可能不是解决方案，”瓜尔达尼指出，“未来疗法可能需要更具靶向性——或许只在皮肤中作用，而不干扰告诉我们何时停止抓挠的神经机制。”
慢性瘙痒影响数百万患有湿疹、银屑病和肾病等疾病的人，但有效治疗仍然有限。理解调节瘙痒的精确机制——包括何时停止抓挠——可能为治疗开发开辟新途径。
参考文献：
- 科学家发现我们为何知道何时停止抓挠瘙痒
- TRPV4——一种具有治疗潜力的多功能细胞传感器蛋白
消息来源：Eurekalert
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