针对内侧前额叶皮层的低强度聚焦超声通过调节小鼠体内的谷氨酸/γ-氨基丁酸（GABA）平衡，缓解了偏头痛相关的痛觉过敏和情绪症状

《The Journal of Headache and Pain》：Medial prefrontal cortex-targeted low-intensity focused ultrasound alleviates migraine-related allodynia and affective symptoms via modulating glutamate/GABA balance in mice

　　

摘要

背景

偏头痛影响着全球近十亿人，仍然是全球主要的健康问题之一，目前可用的治疗选择仍然有限。本研究评估了经颅低强度聚焦超声（LIFU）针对内侧前额叶皮层（mPFC）的作用，作为一种新型的非侵入性神经调节策略，用于偏头痛的急性治疗。在动物模型中评估了LIFU的治疗潜力和安全性，为其未来的临床应用提供支持。

方法

雄性C57BL/6小鼠通过腹腔注射硝酸甘油（NTG）来诱导急性偏头痛模型，而对照组小鼠则接受安慰剂（VEH）。模型诱导后，小鼠分别接受mPFC靶向的LIFU治疗或假刺激（即不使用超声的相同程序）。通过一系列行为学、组织学和分子生物学检测来评估LIFU的治疗效果和神经调节机制。使用von Frey测试评估机械性痛觉过敏，通过高架十字迷宫评估类似焦虑的行为。通过c-Fos免疫荧光和GABA/谷氨酸共染色检测神经元激活情况。通过HE染色和TUNEL检测评估组织安全性。所有定量分析均在盲法条件下进行。

结果

硝酸甘油注射引发了显著的痛觉过敏和类似焦虑的行为。与假对照组相比，LIFU治疗显著减轻了头部和足部的痛觉过敏，并改善了类似焦虑的行为。硝酸甘油诱导的偏头痛模型表现出mPFC区域c-Fos的显著过度激活，而LIFU治疗有效抑制了这种过度激活。硝酸甘油注射显著增加了mPFC中激活的谷氨酸能神经元（GLU-N）的比例，同时减少了激活的GABA能神经元（GABA-N）的比例。LIFU治疗逆转了这种不平衡，表现为激活的GLU-N减少，激活的GABA-N增加。LIFU治疗后未检测到明显的组织病理损伤或细胞凋亡。

结论

mPFC中神经元的异常激活以及兴奋性与抑制性（E/I）失衡参与了硝酸甘油诱导的偏头痛发作。LIFU通过恢复E/I平衡，能够缓解硝酸甘油引起的机械性痛觉过敏和类似焦虑的行为。LIFU是一种新型、安全、非侵入性的神经调节策略，具有潜在的偏头痛治疗价值。