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针灸干预已被大量临床研究证实可以缓解多种慢性疼痛【1】，但目前关于其神经机制的研究较多集中在脊髓和外周痛觉感受通路中；如Qiufu Ma团队2020年在Neuron杂志上撰文指出不同强度的电针刺激可影响外周交感神经NPY 神经元，从而抑制炎症反应【2】。但是，作为支配痛觉的高级中枢，我们目前对于体感皮层在针灸干预后的改变还缺少系统性了解。特别是近年来Zhigang He团队报道了感觉皮层下行通路对痛觉的调控作用【3】，提示了针灸干预可能存在着包括外周和中枢在内的不同神经机制。
2021年1月20日，暨南大学张力课题组联合华中科技大学李熳课题组在iScience杂志上在线发表题为“Electroacupuncture Activates Inhibitory Neural Circuits in the Somatosensory Cortex to Relieve Neuropathic Pain”的研究论文。该文结合了行为学、双光子在体记录、分子生物学等手段，解析了慢性神经病理性疼痛模型小鼠初级体感皮层（S1）在电针干预后的兴奋-抑制性环路改变，并提出了大麻素受体1（CB1R）在这一环路调控中发挥的作用。这一研究结果为解析电针镇痛的神经机制和临床缓解神经病理性疼痛提供了新的思路。
课题组通过在坐骨神经慢性压迫（CCI）小鼠模型中进行连续7天的电针干预，有效缓解了机械痛敏和冷/热痛觉超敏；而对这些小鼠的S1进行双光子在体钙信号记录发现：CCI模型小鼠的皮层兴奋性锥体神经元（PN）胞体和顶树突区域的钙活动性显著增强，而电针干预可以显著抑制PN的钙信号超发放。进一步的研究发现，支配PN神经元的生长激素抑制素-阳性中间神经元（SST-IN）的钙活动性在电针治疗后有了显著提升。同时，课题组又发现，SST-IN上游的血管活性肠肽-阳性中间神经元（VIP-IN）的活动性在电针干预组中存在明显的抑制化效应。以上结果提示了一条VIP-IN->SST-IN->PN的皮层局部环路在电针镇痛中的作用。
更深入的分子生物学研究发现，在电针干预后，S1脑区的转录组差异表达富集在内源性大麻素通路中；更重要的是，电针干预直接提升了局部CB1R的表达水平。基于CB1R在VIP-IN中的表达，研究人员直接对CCI模型小鼠给予CB1R激动剂（WIN55）给药，发现其可以快速缓解痛觉超敏，并抑制皮层PN的钙活动性。而在另一方面，对电针干预动物给予CB1R拮抗剂（AM251），则发现了其镇痛效应的消减，以及SST-IN活动性的抑制。
综合上述证据，本项研究提示了电针对疼痛的缓解效果可能通过CB1R介导的皮层环路调控而实现，从而为电针镇痛的神经机制提供了进一步的分子-环路理论解释；同时也针对神经病理性疼痛提出了可能的皮层环路调控策略。
本项研究工作由暨南大学张力课题组硕士研究生韦计安和华中科技大学同济医学院李熳课题组博士研究生胡雪菲共同完成，两人为论文的共同第一作者。张力副研究员和李熳教授为论文的共同通讯作者。
暨南大学张力课题组主要关注皮层神经可塑性，既往工作以感觉-运动皮层为代表，开展了针对精神神经疾病模型中皮层功能失调的分子机制的研究，并采用运动等物理干预策略改善皮层可塑性和认知情感功能，取得了部分前沿成果。代表作发表在Science Advances,Neuropsychopharmacology，iScience等期刊上。本项研究也是课题组在探索针灸干预的神经机制方面的重要突破。
原文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589004221000341?via=ihub
参考文献
[1] Hershman, D.L., et al., Effect of Acupuncture vs Sham Acupuncture or Waitlist Control on Joint Pain Related to Aromatase Inhibitors Among Women With Early-Stage Breast Cancer: A Randomized Clinical Trial. Jama, 2018. 320(2): p. 167-176.
[2] Liu, S., et al., Somatotopic Organization and Intensity Dependence in Driving Distinct NPY-Expressing Sympathetic Pathways by Electroacupuncture. Neuron, 2020. 108(3): p. 436-450.
[3] Liu, Y., et al., Touch and tactile neuropathic pain sensitivity are set by corticospinal projections.Nature, 2018. 561(7724): p. 547-550.
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