CHRNA3+伤害感受器预激活皮肤感觉界面以增强电针镇痛效应

《Chinese Medicine》：CHRNA3? nociceptors prime the cutaneous sensory interface to enhance electroacupuncture analgesia

　　

摘要 近期证据表明，穴位常与内脏疾病诱发的躯体牵涉性痛觉过敏区域重叠，该现象被称为穴位敏化。此状态以感觉过敏和功能增强为特征，常伴随针刺后更佳的治疗效果，但其预激活穴位以增强反应性的神经生物学机制仍不清楚。研究人员采用三硝基苯磺酸（TNBS）结肠内注射诱导的大鼠结肠炎及相应穴位敏化模型，探讨CHRNA3+机械不敏感伤害感受器（mechanoinsensitive nociceptors, MINs）——一类静息C纤维神经元——在调控穴位感觉界面及电针（electroacupuncture, EA）反应性中的作用。通过行为学测试、神经解剖示踪、原位杂交、药物阻断及化学遗传学沉默等技术，评估CHRNA3+MINs在穴位敏化发生中的参与。利用结肠扩张诱发的内脏运动反射及脊髓局部场电位记录，评价CHRNA3+MINs对针刺镇痛效应的贡献。研究发现，CHRNA3+MINs主要为共表达酪氨酸激酶受体A（TrkA）、磷酸化细胞外信号调节激酶（pERK）及机械敏感离子通道PIEZO2的C伤害感受器，通过轴突分叉同时支配结肠与腰部皮肤（BL25穴位区）。结肠炎通过神经生长因子（NGF）–TrkA/pERK/PIEZO2通路显著激活CHRNA3+伤害感受器，使其由机械不敏感转为机械敏感，该激活与BL25区血浆外渗增加及机械性异常疼痛相关。通过pERK阻断或化学遗传学沉默对CHRNA3+MINs进行药物抑制，可减轻BL25的机械性超敏反应，并削弱电针对内脏痛及脊髓敏化的镇痛效应。研究结果表明，CHRNA3+静息伤害感受器动态预激活并重塑结肠炎诱导的敏化穴位BL25的感觉界面，通过提高穴位的机械反应性，同时促进病理性超敏反应与治疗反应性。本研究建立了内脏功能障碍、穴位功能可塑性与电针治疗神经调控之间的机制联系。

研究背景

长期以来，针灸临床实践表明穴位并非固定不变的解剖标志，而是随病理状态动态变化的功能性感觉界面。近年提出的“穴位敏化”概念指出，在内脏疾病等病理条件下，对应体表穴位区域会出现感觉异常，表现为机械性异常疼痛等超敏反应，且该状态下的针刺疗效往往优于非敏化状态。然而，介导这种敏化状态及针刺信号高效转导的神经生物学机制尚未明确。特别是机械不敏感伤害感受器（mechanoinsensitive nociceptors, MINs），这类静息状态的C纤维在正常生理条件下对机械刺激无反应，但在炎症介质作用下可被“唤醒”并获得机械敏感性，其在穴位敏化及针刺增效中的具体作用仍有待阐明。为此，研究人员开展了一项系统性研究，旨在揭示CHRNA3⁺MINs在结肠炎诱导的BL25穴位敏化及电针镇痛中的关键作用。该研究发表于《Chinese Medicine》。

关键技术方法

研究人员选用雄性Sprague-Dawley大鼠，通过结肠内灌注三硝基苯磺酸（TNBS）建立结肠炎模型。利用病毒示踪技术（腺相关病毒，AAV）标记支配结肠与BL25穴位的背根神经节（DRG）神经元，验证轴突分叉的存在。采用免疫荧光与原位杂交技术检测CHRNA3、TrkA、pERK及PIEZO2等分子的表达与共定位。通过电子von Frey测痛仪评估BL25穴位的机械痛阈，结合伊文思蓝（Evans Blue）渗出实验观察穴位区的神经源性炎症。运用化学遗传学（DREADDs）特异性沉默结肠支配的CHRNA3⁺神经元，并通过电针干预观察其对内脏痛及脊髓背角C纤维局部场电位（C-LFP）的影响。

研究结果

CHRNA3⁺伤害感受器支配外周组织并在结肠炎诱导的敏化中预激活穴位

研究人员首次在大鼠中证实CHRNA3⁺MINs广泛支配腰部皮肤、结肠及L6 DRG，且主要定位于C纤维伤害感受器，覆盖肽能与非肽能两个亚型。在TNBS诱导的结肠炎模型中，BL25穴位区出现明显的血浆外渗点，与经典穴位位置重合。药理学抑制pERK可显著减少血浆外渗并缓解机械性异常疼痛。AAV跨节段示踪显示，约8.55%的L6 DRG神经元同时支配结肠与BL25皮肤，且共表达CHRNA3，为内脏-体表信号的神经解剖联系提供了直接证据。

CHRNA3⁺MINs的激活由TrkA/pERK/PIEZO2信号驱动

分子机制研究显示，结肠炎导致结肠及DRG中神经生长因子（NGF）水平显著升高。NGF通过与其受体TrkA结合，激活下游pERK信号通路，进而上调机械敏感通道PIEZO2的表达。免疫荧光结果显示，结肠炎组DRG中CHRNA3⁺/pERK⁺双标神经元比例显著增加，且该效应可被MEK抑制剂U0126逆转，证实了NGF–TrkA/pERK/PIEZO2轴是激活CHRNA3⁺MINs的核心通路。

化学遗传学抑制CHRNA3⁺MINs缓解穴位痛觉过敏

研究人员构建了特异性表达抑制性DREADD（hM4Di）的AAV病毒，靶向沉默结肠支配的CHRNA3⁺神经元。给予配体氯氮平-N-氧化物（CNO）后，结肠炎大鼠BL25穴位的机械痛阈显著回升，表明CHRNA3⁺MINs的持续激活是维持穴位敏化状态的关键因素。

CHRNA3⁺MINs促进电针诱导的镇痛效应

功能实验表明，电针刺激BL25穴位可显著抑制结肠扩张诱发的内脏运动反射（VMR）及脊髓背角C-LFP振幅。然而，当特异性沉默CHRNA3⁺MINs后，电针的上述镇痛效应被显著削弱，提示CHRNA3⁺MINs不仅介导病理性痛觉过敏，更是电针信号转导及发挥镇痛作用所必需的神经元群体。

讨论与结论

研究人员在讨论中指出，本研究突破了传统将穴位视为静态解剖结构的认知，提出了“动态感觉界面”的新范式。研究证实CHRNA3⁺MINs是连接内脏病变与体表穴位敏化的关键神经元亚型。结肠炎产生的NGF通过轴突分叉逆向运输至DRG，激活CHRNA3⁺MINs并使其由“静息”转为“觉醒”状态。觉醒的神经元通过释放降钙素基因相关肽（CGRP）等物质，引发局部神经源性炎症，招募PIEZO2通道，从而降低穴位的机械刺激阈值，重塑感觉微环境。这种预激活状态一方面导致病理性机械性异常疼痛，另一方面也显著增强了穴位对电针刺激的响应能力，从而实现更好的镇痛效果。

结论部分强调，CHRNA3⁺MINs是塑造穴位感觉界面的核心调制者。其通过NGF–TrkA/pERK/PIEZO2信号轴的激活，实现了从机械不敏感到机械敏感的表型转换，从而桥接了内脏疾病引起的牵涉性痛觉过敏与针刺疗效增强之间的机制联系。这一发现为理解针灸原理提供了重要的神经生物学基础。