不同丘脑神经环路分别调控组织损伤和抑郁样状态引起的机械痛敏

丘脑是疼痛传导通路中重要的脑区之一，疼痛的上行传导与下行调控通路中均有丘脑参与调节。组织损伤和负面情绪（如抑郁）都能引起痛觉敏化，但是否由不同的丘脑环路调控尚不清楚。目的：探讨丘脑调控组织损伤引起的痛敏和抑郁情绪产生痛敏的机制。方法：（1）动物模型：注射完全弗氏佐剂(CFA)建立小鼠慢性炎症痛模型或通过保留性神经损伤(SNI)建立小鼠神经病理性疼痛模型；采用慢性束缚应激(CRS)或慢性不可预测应激(CUS)诱导小鼠出现抑郁样行为的同时引起痛敏；（2）行为学实验：采用vonFrey hair 纤维丝检测机械痛敏；采用社交行为、悬尾实验和强迫游泳检测抑郁样情绪；（3）记录神经元兴奋性实验：在体电生理（多通道记录神经元放电）、在体钙成像（光纤钙成像记录神经元钙离子浓度实时变化）和离体电生理（脑片膜片钳记录EPSC 和IPSC）；（4）操控神经元兴奋性实验：通过注射光遗传病毒AAV-DIOeNpHR-EYFP 和化学遗传病毒AAV-DIO-hM4Di-mCherry 抑制神经元；注射光遗传病毒AAV-DIO-ChR2-mCherry 和化学遗传病毒AAV-DIO-hM3Dq-mCherry 激活神经元；（5）丘脑-皮层神经环路操控：在CaMK2-Cre 转基因鼠中，分别在背侧丘脑子核团（丘脑后核PO 和丘脑束旁核PF）注射顺行跨突触病毒以确定下游脑区；分别在已确定下游脑区中（初级感觉皮层后肢区S1HL 和前扣带皮层ACC）注射AAV-DIO-TVA-GFP和AAV-DIO-RVG 辅助病毒，表达21 天后再联合RV-EvnA-DsRed 病毒以实现细胞类型特异性逆行跨突触示踪。结果：（1）背侧丘脑不同子核团调控不同类型的疼痛。在组织损伤（CFA 或SNI）导致的疼痛模型鼠中，丘脑的PO 谷氨酸能神经元（即POGlu）兴奋性增加。……