Cell子刊:同是疼,男女不同路,复旦大学杜娟/王英伟发现左臂旁aCM只管雄鼠厌恶
来源:iNature 2026-09-29 15:16
本研究鉴定出雄性小鼠介导疼痛相关厌恶情绪的特异性神经环路,深化了人们对疼痛情绪加工存在性别二态性的认知。
疼痛包含感觉与情绪两大组分,但介导疼痛厌恶情绪的环路机制尚不明确。
2026年9月17日,复旦大学杜娟、王英伟共同通讯在Cell Reports(IF=7.7)在线发表题为The left PBN to aCM pathway mediates pain-related aversion in male mice的研究论文。
本研究采用福尔马林诱导条件性位置厌恶(F-CPA)模型,证实雄性小鼠体内存在一条调控F-CPA的神经通路:左侧臂旁核(L-PBN)投射至丘脑前中央内侧核(aCM)。
研究发现,经F-CPA刺激后,L-PBN神经元的激活程度显著高于右侧臂旁核(R-PBN)。化学遗传抑制L-PBN可减弱F-CPA反应,而抑制R-PBN无此效应;光遗传激活经F-CPA标记的L-PBN神经元则会直接诱发厌恶行为。
此外,F-CPA仅激活aCM,不激活后中央内侧核;抑制L-PBN→aCM投射通路,或抑制接收L-PBN输入的aCM神经元,均可显著降低F-CPA行为。雌性小鼠中无论抑制L-PBN还是R-PBN,均无法改变F-CPA表型。
综上,本研究鉴定出雄性小鼠介导疼痛相关厌恶情绪的特异性神经环路,深化了人们对疼痛情绪加工存在性别二态性的认知。

脊髓丘脑通路主要介导痛觉感知,而越来越多证据表明,脊髓-臂旁核(PBN)通路在疼痛情绪维度的加工过程中发挥核心作用,说明PBN是疼痛情绪加工的中枢枢纽。与之相符,三叉神经-PBN、脊髓-PBN传入通路,以及PBN向丘脑室旁核(PVT)、杏仁中央核(CeA)的投射通路,均被证实可调控疼痛的情绪相关表现。
但PBN除参与情绪加工外,同样介导痛觉感知。功能学研究显示,激活脊髓-PBN通路可诱发自发舔舐等疼痛相关行为,抑制该通路则能减轻福尔马林刺激引发的舔舐反应。近期研究进一步发现,多种PBN细胞亚型均对痛觉感知至关重要。综上,尽管现已明确PBN可同时调控疼痛的感觉与情绪两大维度,但该核团区分调控两种组分的分子环路机制仍不清晰。
近年多项新证据表明,痛觉感知与疼痛相关情绪的脑区加工存在大脑半球偏侧化特征。在痛觉感知层面,加工优势偏向右侧大脑半球。研究发现,仅右侧CeA神经元可被伤害性刺激激活,左侧CeA无此反应;激活右侧CeA或向该核团注射降钙素基因相关肽(CGRP),会诱发机械性异常痛与膀胱痛,而干预左侧CeA可逆转疼痛样行为。
右侧岛叶皮层(IC)同样参与内脏痛信号加工。本团队前期研究也佐证了上述结论:右侧臂旁核(R-PBN)而非左侧臂旁核(L-PBN)是慢性疼痛诱发痛觉过敏的关键核团。上述研究共同说明,右侧半球脑区在痛觉感知中占主导地位。与之相对,疼痛相关情绪加工的半球偏侧化规律尚不明确。
部分研究指出右侧脑区参与情绪处理,但也有证据提示左侧半球发挥作用。因此,疼痛相关情绪是否存在统一的半球偏侧化调控机制尚无定论。PBN同时接收双侧脊髓传入纤维,且明确参与痛觉感知与情绪加工,是探究该科学问题的关键脑区。虽已有研究证实R-PBN特异性调控慢性疼痛诱发的痛觉过敏,但L-PBN是否特异性参与疼痛厌恶情绪加工仍未见报道。
该偏侧化假说亟待解答的核心问题是:L-PBN通过哪条特异性神经环路调控疼痛厌恶情绪。既往研究证实,PBN神经元可通过不同下游投射通路介导完全不同的行为。在PBN众多下游靶区中,多个核团与通路被证实仅参与疼痛情绪加工、不参与痛觉感知。
例如BLA神经元可编码疼痛带来的负性情绪效价,激活蓝斑(LC)-BLA通路可诱发焦虑样行为;另有报道称丘脑中央内侧核(CM)可调控疼痛相关厌恶反应。但L-PBN向这些情绪中枢的特异性投射是否选择性介导疼痛情绪加工,目前仍不明确。

图形摘要(摘自Cell Reports )
本研究采用福尔马林诱导条件性位置厌恶(F-CPA)模型,探究疼痛厌恶情绪产生的神经基础。实验证实,L-PBN是介导雄性小鼠该类情绪行为的关键核团,R-PBN无调控作用;进一步机制实验证明,L-PBN对F-CPA的调控作用完全依赖其向丘脑前中央内侧核(aCM)的特异性投射。
与之相反,在雌性小鼠中,化学遗传抑制L-PBN或R-PBN均无法改变F-CPA行为。综上,本研究揭示了一种存在性别二态性、介导疼痛厌恶情绪的神经环路机制。
参考消息:10.1016/j.celrep.2026.118015
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