哺乳动物如何感知寒冷的新发现可能导致新的止痛药

伦敦大学学院的研究人员首次表明,哺乳动物使用不同的感觉神经系统检测出不同的寒冷强度,这一发现可能导致开发治疗感冒疼痛的新药。

发表在美国国家科学院院刊上的小鼠研究旨在更多地了解哺乳动物用于冷感的两种已知感觉神经元(神经)群体。即表达离子通道的神经元群体瞬时受体电位melastatin 8(Trpm8),或钠通道NaV1.8。

研究人员使用体内GCaMP3成像来识别活小鼠感觉神经元的冷感应群体。该研究发现,Trpm8神经元检测到体温降至零度(急性冷),并且表达NaV1.8的神经元检测到零度以下的长时间(有害)冷。

共同通讯作者爱德华·埃默里博士(UCL Wolfson生物医学研究所)说:“Trpm8和NaV1.8在大多数情况下不会在同一组神经元中表达,这在历史上一直是理解如何应对的重大挑战这两个分子靶标都可以独立负责冷感应。

“在这里,我们显示绝大多数急性冷敏感神经元不表达Nav1.8,而是富含Trpm8,以及其他基因的独特组成。

“然而,相比之下,我们观察到NaV1.8在检测长时间极端寒冷中的关键作用。

“这些发现大大增强了我们对这些不同外周感觉神经元如何感知急性和长期有害寒冷的理解,并表明多种细胞和分子机制有助于哺乳动物的感冒疼痛。”

不同神经元群体负责检测不同冷却强度的观察可以促进针对感冒相关疼痛的更有效疗法的开发。

共同通讯作者John Wood教授(伦敦大学学院乌尔森生物医学研究所)说:“哺乳动物的冷感是生存的必备工具,全球几乎所有地区都有寒冷的季节。”

“然而,一些有神经损伤的人经常感到冷痛,而实际上环境温度不会引发任何感冒。

“我们的新发现现在可以让研究人员深入研究可能的关键原因并制定药物来阻止感冒疼痛,这取决于神经受损。”

研究局限

我们研究的主要发现之一是钾通道可能在调节我们检测环境感冒的能力方面发挥关键作用。重要的是,在感觉神经元中存在许多不同类型的钾通道,其中它们在控制神经元兴奋性中起关键作用。这意味着药物特异性以及克服其他钾通道的潜在补偿,对于开发不影响正常感觉功能的有效治疗方法至关重要。

该研究由Wellcome Trust资助。