J Neurochem：肠道与大脑的“对话”——科学家揭秘机体慢性疼痛的神经通路

在现代医学研究中，肠道与大脑之间的相互作用，即肠脑轴（gut-brain axis）已成为研究的热点领域；目前，全球约有10%至15%的人口受到肠易激综合征（IBS，Irritable Bowel Syndrome）或炎症性肠病（IBD，Inflammatory Bowel Disease）的困扰，这些疾病不仅影响患者的生活质量，还可能导致长期的慢性疼痛。在澳大利亚，约有12%的人口长期受到与IBS或IBD相关的慢性疼痛的影响，然而目前的治疗方法仍然有限。

近日，一篇发表在国际杂志Journal of Neurochemistry上题为“Splanchnic and Pelvic Spinal Afferent Pathways Relay Sensory Information From the Mouse Colorectum Into Distinct Brainstem Circuits”的研究报告中，来自阿德莱德健康与医学研究所（SAHMRI）等机构的科学家们通过研究揭示了肠道疼痛信号传递到大脑的具体神经通路，从而为开发新的IBS和IBD治疗方法提供了一定的可能。

本研究的核心在于，研究人员发现了肠道疼痛信号传递到大脑的具体神经通路，他们通过在小鼠的远端结肠中微注射一种跨神经病毒示踪剂（能表达EGFP的单纯疱疹病毒-1 H129毒株，H129-EGFP）来追踪来自结直肠的感觉信息在脑干中的整合位置。结果发现，这些感觉信息能通过两条不同的脊髓传入神经通路（内脏和盆腔）传递到脑干的不同结构中，这些结构不仅涉及感觉信息的上传，还涉及疼痛调节和自主神经调节。

在结肠直肠癌HSV-1 H129-EGFP注射后，H129-EGFP+细胞在胸腰椎（TL）和腰骶背根神经节（DRG）内的分布

文章中，研究人员揭示了两条不同的脊髓传入神经通路，其能分别将结直肠的感觉信息传递到脑干的不同区域；其中，胸腰段脊髓区域主要传递与疼痛相关的信号，而骶尾段脊髓区域则传递更广泛的信号，主要涉及正常的肠道运动功能和疼痛调节。通过精确定位这些神经通路，如今研究人员就能明确肠道信号是如何在神经系统中被传递和处理的，这就为理解异常疼痛的机制提供了清晰的指导，也为开发新的治疗方法提供了可能的靶点。

研究人员在小鼠的远端结肠中微注射了H129-EGFP病毒示踪剂后，在不同时间点（96小时和120小时）观察脑干中的H129-EGFP阳性细胞分布；这些细胞分布在与感觉信息上传、疼痛调节和自主神经调节相关的脑干结构中。此外，研究人员还通过在小鼠中进行结直肠扩张（CRD）实验并对脑干进行pERK免疫标记，从而确定了被CRD激活的神经元；结果表明，许多含有H129-EGFP标记的结构中也含有pERK标记的神经元，这就表明，这些结构也参与了结直肠信号的传递。

进一步实验中，研究人员通过手术移除包含内脏结直肠传入神经元细胞体的背根神经节（DRG），这就能显著减少CRD诱导的pERK神经元激活，因此，这些DRG在结直肠疼痛信号传递中发挥着关键作用；同样，移除包含盆腔结直肠传入神经元细胞体的DRG也能显著减少CRD诱导的pERK神经元激活，但影响的脑干区域有所不同，这就表明，内脏和盆腔传入神经通路在结直肠信号传递中具有不同的作用。

综上，本文研究不仅揭示了结直肠感觉信息在脑干中的整合位置，还为理解IBS和IBD患者的慢性疼痛机制提供了新的视角。通过识别这些特定的神经通路，研究人员就能更精确地开发针对这些通路的治疗方法从而改善患者的症状。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

QingQing Wang, Alice E. McGovern, Melinda Kyloh, et al. Splanchnic and Pelvic Spinal Afferent Pathways Relay Sensory Information From the Mouse Colorectum Into Distinct Brainstem Circuits, Journal of Neurochemistry (2025). DOI:10.1111/jnc.70211