增强背侧海马锥体神经元兴奋抑制外周神经损伤引起的神经病理性疼痛的作用及其机制研究
结题报告
批准号:
81870969
项目类别:
面上项目
资助金额:
56.0 万元
负责人:
魏绪红
依托单位:
学科分类:
H0910.神经损伤、修复与再生
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
臧颖、刘柏隆、徐劲、周鑫、陈曦、钟雄雄、高峰、王玮、李永勇
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中文摘要
我室以往的工作表明,外周神经损伤(SNI)的病理性疼痛大鼠海马CA1区LTP 被抑制, BDNF表达下降,NMDA电流减小。然而海马的活动是否能直接控制神经损伤引起的痛行为尚不清楚。本项目的预实验发现,背侧海马内注射谷氨酸钠或利用化学遗传学方法特异性地兴奋背侧海马锥体神经元均可短暂抑制SNI引起的机械痛敏,提示兴奋海马锥体神经元可抑制痛行为,但机制不清。进一步fMRI实验表明,化学遗传学方法兴奋背侧海马锥体神经元改变了海马与丘脑、纹状体及皮层之间的静息态功能连接强度。本项目拟首先明确兴奋背腹侧海马锥体神经元在抑制机械痛敏中的作用是否存在差异,进一步探讨兴奋背侧海马锥体神经元是否通过NMDAR,激活ERK1/2-CREB信号途径,进而改变了海马与疼痛相关脑区之间的功能连接强度。研究有助于阐明海马对神经病理性疼痛的调制作用及其机制。
英文摘要
Our previous work has shown that peripheral nerve injury (spared nerve injury, SNI) can result in neuropathic pain, impairment of long term potentiation (LTP) in CA1 downregulation of BDNF and reduced NMDA current. However, it is still not clear whether hippocampal activity can direct control neuropathic behaviors. Here we show that activation of pyramidal neurons in dorsal hippocampus of SNI rats, either by glutamate microinjection or by chemogenetics, could alleviate neuropathic pain behaviors induced by SNI. These results indicate that exciting the pyramidal neurons in dorsal hippocampus can reverse neuropathic pain induced by peripheral nerve injury, yet the mechanisms are still not clear. Using a new methodology (chemo-fMRI), where we combine awake resting state brain imaging with viral vector mediated chemogenetic activation (PSAM/PSEM), we could demonstrate that increased excitability of dorsal hippocampus pyramidal neurons altered resting state functional connectivity within circuitry specifically related to the extent of diminution of neuropathic behavior (mechanical allodynia). The identified circuitry was hippocampal-thalamic, striatal, and cortical. In the present project, firstly, we are going to investigate whether peripheral nerve injury decreased glutamatergic transmission and decreased the intrinsic excitability of pyramidal neurons in dorsal hippocampus. Next, we will investigate whether NMDAR-ERK1/2-CREB signaling pathway is involved in the activation and deactivation of the circuitry that we identify using chemo-fMRI. Thus, the present study will elucidate a novel causal role for the dorsal hippocampus mediated circuitry controlling neuropathic pain behavior.
我室以往的工作表明,外周神经损伤(SNI)的病理性疼痛大鼠海马CA1区LTP 被抑制,BDNF表达下降,NMDA电流减小。然而海马在神经病理性疼痛动物及病人具体的功能变化尚不清楚。海马是否能直接控制痛行为亦未明确。在本研究中,我们进一步发现:神经病理性疼痛情况下背侧海马产生了显著的功能下降,包括锥体神经元内在兴奋性在神经病理性疼痛动物产生了显著下降及负性的静息态功能连接在慢性腰背痛的病人产生的明显降低。用不同方法,包括注射化学药物,化学遗传学,光遗传学等方法激活背侧海马锥体神经元可缓解神经病理性疼痛及其共病记忆障碍。其作用是通过作用于阿片受体,影响海马的输出效应,进一步调节疼痛相关脑区,包括丘脑,皮层,纹状体,前额叶等的活动。最后,我们发现神经病理性疼痛情况下背侧海马锥体神经元的兴奋性降低是星形胶质细胞释放的乳酸减少导致的。这些结果提示外周神经损伤导致背侧海马功能的降低,而激活背侧海马可缓解痛行为。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Liver X Receptor alpha in Sciatic Nerve Exerts an Alleviating Effect on Neuropathic Pain Behaviors Induced by Crush Injury
坐骨神经中的肝脏 X 受体 α 对挤压伤引起的神经性疼痛行为有缓解作用
DOI:10.1007/s11064-020-03171-3
发表时间:2021
期刊:Neurochemical Research
影响因子:4.4
作者:Mao Zuchao;Huang Ruizhen;Xu Jing;Guo Ruixian;Wei Xuhong
通讯作者:Wei Xuhong
Activation of the dorsal, but not the ventral, hippocampus relieves neuropathic pain in rodents.
激活背侧海马体而非腹侧海马体可缓解啮齿类动物的神经性疼痛
DOI:10.1097/j.pain.0000000000002279
发表时间:2021-12-01
期刊:Pain
影响因子:7.4
作者:Wei X;Centeno MV;Ren W;Borruto AM;Procissi D;Xu T;Jabakhanji R;Mao Z;Kim H;Li Y;Yang Y;Gutruf P;Rogers JA;Surmeier DJ;Radulovic J;Liu X;Martina M;Apkarian AV
通讯作者:Apkarian AV
Glucocorticoid regulation of lactate release from spinal astrocytes contributes to the induction of spinal LTP of C-fiber-evoked field potentials and the development of mechanical allodynia
糖皮质激素对脊髓星形胶质细胞乳酸释放的调节有助于诱导 C 纤维诱发场电位的脊髓 LTP 和机械性异常性疼痛的发生
DOI:10.1016/j.neuropharm.2022.109253
发表时间:2022-09
期刊:Neuropharmacology
影响因子:4.7
作者:Ruizhen Huang;Shuang Han;Yuxin Qiu;Taihe Zhou;Yuning Wu;Hongchun Du;Jing Xu;Xuhong Wei
通讯作者:Xuhong Wei
DOI:0.1097/j.pain.0000000000002279
发表时间:2021
期刊:Pain
影响因子:--
作者:Xuhong Wei;Maria Virginia Centeno;Wenjie Ren;Anna Maria Borruto;Daniele Procissi;Ting Xu;Rami Jabakhanji;Zuchao Mao;Haram Kim;Yajing Li;Yiyuan Yang;Philipp Gutruf;John A. Rogers;D. James Surmeier;Jelena Radulovic;Xianguo Liu;Marco Martina;Apkar Vania Apka
通讯作者:Apkar Vania Apka
DOI:10.1097/j.pain.0000000000001761
发表时间:2020-04-01
期刊:PAIN
影响因子:7.4
作者:Xu, Jing;Wei, Xuxia;Wei, Xuhong
通讯作者:Wei, Xuhong
星形胶质细胞Piezo1通道介导慢性痛引 起的认知障碍机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2025
  • 负责人:
    魏绪红
  • 依托单位:
内侧隔核至海马与内侧隔核至前扣带回乙酰胆碱能投射在神经病理性疼痛中的不同作用及机制探讨
  • 批准号:
    n/a
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    魏绪红
  • 依托单位:
背侧海马星形胶质细胞源性乳酸对外周神经损伤引起的记忆障碍的作用及其机制
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    魏绪红
  • 依托单位:
脊髓背角肝X受体抑制致炎细胞因子表达促进神经病理性疼痛恢复的作用及其机制
  • 批准号:
    81471250
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    70.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    魏绪红
  • 依托单位:
胶质细胞TSPO抗神经病理性疼痛的机制研究
  • 批准号:
    81200856
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    23.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    魏绪红
  • 依托单位:
国内基金
海外基金