Science：发现疼痛信号通路的新开关，可能导致更安全治疗和缓解疼痛的新方法

杜兰大学的研究人员与来自其他八所大学的同事团队共同发现了一种新的神经细胞信号传导机制，这一发现可能改变我们对疼痛的理解，并带来更安全、更有效的治疗方法。

这项由杜兰大学脑研究所所长、科学与工程学院细胞与分子生物学教授Matthew Dalva和德克萨斯大学达拉斯分校的Ted Price共同领导的研究揭示，神经元可以在细胞外释放一种酶，该酶能在损伤后激活疼痛信号。这项发表于《科学》杂志的研究工作，为脑细胞在学习记忆过程中如何加强连接提供了新的见解。

"这一发现改变了我们对神经元通讯的基本理解，"Dalva说。"我们发现神经元释放的一种酶可以修饰其他细胞外部的蛋白质，从而开启疼痛信号传导——同时不影响正常的运动或感觉。"

研究人员发现，神经细胞通过一种名为脊椎动物孤独激酶的酶在细胞外进行通讯，这种酶能够改变神经元之间空间中的蛋白质，从而影响这些细胞发送信号的方式。

"这是首次证明磷酸化可以控制细胞在细胞外空间如何相互作用的案例之一，"Dalva表示。"这为我们思考如何影响细胞行为开辟了一条全新的途径，并可能为药物设计提供更简单的方法——药物可以从外部起作用，而不必穿透细胞。"

研究团队发现，活跃的神经元会释放VLK，随后VLK会增强一种参与疼痛、学习和记忆的受体的功能。当科学家们从小鼠的疼痛感知神经元中移除VLK后，这些动物在手术后没有感受到通常的疼痛，但运动和感觉功能仍然正常。额外添加VLK则产生相反的效果，增强了疼痛反应。

"这项研究触及了突触可塑性运作的核心——即神经元之间的连接是如何演变的，"德克萨斯大学达拉斯分校行为与脑科学学院神经科学教授、高级疼痛研究中心主任、该研究的共同通讯作者Price说。"它对神经科学领域具有非常广泛的意义，特别是在理解疼痛和学习如何共享相似的分子机制方面。"

Dalva表示，这些发现指出了一条通过靶向VLK等酶来影响疼痛通路的更安全途径，而不是直接阻断NMDA受体。NMDA受体有助于调节神经细胞之间的通讯，但当其功能被干扰时可能引起严重的副作用。

他还指出，这一发现也提供了如何控制细胞表面蛋白在细胞外相互作用的首批范例之一，由于药物不需要进入细胞，这可能会简化药物开发并减少脱靶效应。

Dalva说，接下来的步骤是探究这是一种仅针对少数蛋白质的特异性机制，还是生物学中一个更广泛且未被充分认识的方面的一部分。如果是后者，它可能会重塑神经疾病和其他疾病的治疗方法。

这项研究是与Dalva、Price以及来自圣安东尼奥德克萨斯大学健康科学中心、德克萨斯大学MD安德森癌症中心、休斯顿大学、普林斯顿大学、威斯康星大学麦迪逊分校、纽约大学格罗斯曼医学院和托马斯杰斐逊大学的同事合作进行的。

"我们的发现只有通过这种合作才成为可能，"Dalva说。"通过将杜兰大学在突触生物学方面的专业知识与我们合作伙伴的优势相结合，我们得以揭示一种不仅对疼痛，而且对跨物种的学习和记忆都具有重要意义的机制。"（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Kolluru D. Srikanth et al, The synaptic ectokinase VLK triggers the EphB2–NMDAR interaction to drive injury-induced pain, Science (2025). DOI: 10.1126/science.adp1007.