学术笔记
瘙痒形成的神经生物学基础和研究进展
报告人：韩清见
整理人：薛雯娇
疫情期间应复旦大学脑科学研究院顾宇研究员的邀请，复旦大学脑科学研究院韩清见研究员通过网络授课的方式为我们带来了一场题为“瘙痒形成的神经生物学基础和研究进展”的讲座。瘙痒是指能引起搔抓渴望或搔抓反应的不愉快感觉，是皮肤感觉的一种。什么物质可以导致瘙痒?瘙痒是怎样产生和传递的?为什么挠一挠可以缓解瘙痒?为什么有时候还会越挠越痒?为什么瘙痒让我们厌恶?为什么挠痒使我们上瘾?癌痒信号的特征是什么?本次讲座中，韩清见研究员通过对躯体感觉系统、致痒剂、痒受体、瘙痒形成的神经环路，系统性疾病诱发的慢性瘙痒、癌性痒动物模型的建立和研究几方面内容的介绍，使我们对这一系列问题有了更加深入的了解。
躯体感觉系统
感觉系统主要包括视觉、听觉、味觉、嗅觉、平衡觉、躯体感觉，是我们认识和感知外部世界的主要方式。其中躯体感觉不但能让我们在一定范围和程度上认识外部世界，比如感知一个物体的质地、温度和运动状态，更能让我们感知机体内部的情况。躯体感觉包括触、压、痛、瘙痒、温度、震动、有意识本体感觉及无意识的本体感觉。其产生和传递过程中有一个十分重要的结构—背根神经节（dorsalrootganglia，DRG），DRG是初级感觉神经元胞体聚集的地方，初级感觉神经元是假单极神经元，从胞体生长出来的一根轴突在离胞体不远处分为两支，其中一支伸向外周，在皮肤肌肉关节等部位形成感受器；另一只则伸向中枢。当这些感受器被痛、痒、温度等信号刺激时就会被激活，将信号经过DRG传递到脊髓背角，再进一步传到丘脑，最后到达大脑感皮层形成不同的躯体感觉。由此我们可以得知躯体感觉的产生和传递大致经历了5个环节：外周的感受器、负责传递的神经纤维、背根神经节，脊髓和大脑。
躯体感觉信息的信号转导
皮肤
皮肤作为外周感受器的一种，对瘙痒的形成十分关键。皮肤分为有毛区和无毛区，其结构复杂，可分为外层表皮、内层真皮和皮下组织，由不同的细胞组成。皮肤上分布有丰富的毛细血管，淋巴管，汗腺，皮脂腺，神经末梢和触觉小体等结构。其中对于躯体感觉形成至关重要的是皮肤中的感觉神经支配末梢，这些神经末梢在皮肤不同部位形成特殊的结构，负责不同躯体感觉信息的产生。例如皮肤中的pacinian小体能够感受震动，Ruffini小体能够感受牵拉，疼痛和瘙痒这些伤害性感觉的感受器则是一些游离的神经末梢（freenerveendings）。
皮肤上的感受器
神经纤维
根据神经纤维的传导速度不同可以将其分为A、B、C三种类型，A类包括有髓鞘的躯体的传入和传出纤维，根据其平均传导速度又进一步分为α、β、γ、δ四类。B类是有髓鞘的自主神经的节前纤维。C类包括无髓鞘的躯体传入纤维（drC）及自主神经节后纤维（sC）。髓鞘化越多的、直径越大的神经纤维传导速度越快。不同的神经纤维具有不同的功能，其中负责疼痛和瘙痒信息传递的神经纤维是轻度髓鞘化的Aδ纤维和无髓鞘化的C纤维，Aβ纤维主要是与机械感觉的传递有关。
背根神经节
背根神经节是初级感觉神经元胞体聚集处，它包括多种不同类型的神经元，按照直径的大小基本可以分为大神经元和中小神经元。大神经元主要表达分子makerNF-，与机械感觉的形成和传递有关；中小神经元又可以进一步分为表达神经肽SP和CGRP的肽能神经元和不表达神经肽但却能和凝集素IB4结合的非肽能神经元，这些中小神经元主要和伤害性感觉的形成和传递有关。瑞典卡罗琳斯卡医学院的研究人员通过单细胞测序技术在原有分类的基础上对DRG神经元进行了更详细的分类，将NF-阳性大神经元分为5个亚群，肽能神经元分为3个亚群，非肽能神经元分为2个亚群以及表达TH阳性的神经元，共计11个亚群。那么这些不同亚群的神经元是否行使着特殊的功能？不同亚群的神经元是否随机的组合起来行使一种或几种特殊的功能？这些问题都等待进一步的研究。
背根神经节神经元的分类
脊髓
脊髓位于椎管之中，从脊髓发出的成对神经称为脊神经。人体共有31对脊神经，根据分布的位置和支配的身体部位不同，可以将其分为8对颈神经，12对胸神经，5对腰神经，5对骶神经，1对尾神经。脊神经从2块椎骨之间的缝隙里延伸出来，脊髓的背侧和腹侧分别延伸出来一根神经，背部的叫做背根或后根，主要负责将躯体感觉信息向脊髓传入，腹侧的称为前根，主要负责将来自脊髓和大脑的运动命令向外传递，2个分支继续延伸汇合成脊神经，因此脊神经是混合神经，它包括感觉神经和运动神经。
脊神经结构
脊髓的横切面可见位于中央部的灰质和位于周围部的白质。灰质呈蝴蝶形或“H”状，它是脊髓神经元胞体聚集处。灰质中位于背部的2个角称为背角，它主要是初级感觉神经元中枢分支投射的地方；腹侧的2个角称为腹角，它主要是运动神经元胞体聚集的地方；侧角是交感神经节节前神经元胞体聚集处。然而并不是所有的脊髓节段都有侧角，人的脊髓只有T1-L2有侧角。包围在灰质外侧的是白质，白质由髓鞘化的神经纤维组成。中枢神经系统内起止、行程和功能相同的神经纤维聚集并行走在一起，称为纤维束。脊髓中的纤维束可以分为三类：上行束将信息从外周传入大脑；下行束将来自大脑的命令传到外周；脊髓固有束负责脊髓不同节段之间的信息交流。脊髓中有多种不同的上行束，其中负责疼痛和瘙痒信息传递的上行束叫做脊髓丘脑束。
脊髓的横切面
小结：总结来说，通过以上内容的讲解，我们知道了位于外周的感受器接收痛、痒、温、触觉信号刺激时被激活，这些信号经过背根神经节传递到脊髓背角，进一步传递到丘脑，然后传到大脑感觉皮层，在大脑感觉皮层被解析成不同的躯体感觉。
瘙痒的研究进展
瘙痒是一种诱发搔抓欲望或骚抓反射的不愉快感觉。在临床上根据病程的长短可以将其分为急性痒和慢性痒，慢性痒根据病因的不同可以分为皮肤型、系统型、神经病理型、心源型等。长期的慢性瘙痒不仅严重降低患者的生活质量，甚至会导致焦虑抑郁等其他中枢神经系统疾病。不同的物种或同一物种的不同部位诱发的瘙痒反应不同，例如咳嗽就是一种缓解瘙痒的方式。根据刺激因素特性的不同还可以将急性痒分为化学痒和机械痒。组胺等化学物质诱发的瘙痒称为化学痒；用一定的强度的纤维丝、毛发刺激诱发的瘙痒称为机械瘙痒。化学瘙痒根据机制的不同可以分为组胺依赖的和非组胺依赖的。组胺依赖的是通过激活非选择性阳离子通道TRAPV1来诱发瘙痒，而非组胺依赖的瘙痒的是通过激活另一个非选择性阳离子通道TRAPA1来诱发瘙痒。
瘙痒的研究大概经历了5个过程，首先是致痒剂的鉴定，瘙痒动物模型的建立和瘙痒受体的鉴定，随后瘙痒神经环路的解析受到研究人员的