前扣带回突触可塑性再塑调节慢性痛及痛情绪的机制

Allodynia and pain-related emotional changes are important symptoms in chronic pain. However, our knowledge for the mechanism is obscure yet. The anterior cingulate cortex, which belongs to the limbic system, is important for the regulation of pain related information. In our previous works, we have proved that the plasticity of synaptic transmission in the ACC is pivotal for the regulation of nociceptive information. However, it is unknown yet whether synaptic metaplasticity is involved with the modulation of pain. In the present proposal, we introduced the Fos-tTA/GFP;Arc-CreER mice in which Fos and Arc can be used to identify different groups of neurons responded for initial nociceptive stimulation and following touch and emotional stimuli, respectively. In the aid of the mice, we will focus on the synaptic metaplasticity of the ACC neurons and reveal the relationship between the metaplasticity and the touch pain and pain-related emotional changes during the development of chronic pain. We hope the study of the mechanism of metaplasticity and finding of key regulatory signal molecules will be helpful for the treatment of chronic pain and the accompanied negative emotions.

触痛和痛相关负性情绪的发生是慢性痛之后典型的症状之一，然而其发生、发展和调控的机制不明。前扣带回（ACC）是前脑边缘系统的一部分，也是痛觉相关信息重要的调控核团。我们以往的研究表明ACC内突触可塑性对于痛觉信息及痛情绪的调控起到关键的作用，然而突触可塑性的再塑是否参与相关调节却并无报道。本研究拟以ACC为中心，通过建立Fos-tTA/GFP;Arc-CreER小鼠特异性标记对于初级痛刺激以及继发触痛和痛情绪刺激起反应的神经元，研究其兴奋性突触传递的可塑性再塑现象，探讨慢性痛与慢性痛密切相关的负性情绪的发生、发展和交互作用的机制，寻找特异性的调节信号分子，以期为临床相关疾病的治疗提供研究基础和理论指导。

触痛和痛相关负性情绪的发生是慢性痛之后典型的症状之一，然而其发生、发展和调控的机制不明。前扣带回（ACC）是前脑边缘系统的一部分，也是痛觉相关信息重要的调控核团。我们以往的研究表明ACC内突触可塑性对于痛觉信息及痛情绪的调控起到关键的作用，然而突触可塑性的再塑是否参与相关调节却并无报道。在本项目中，我们以ACC 为中心，通过研究兴奋性突触反应的可塑性和可塑性再塑现象，探讨了慢性痛与慢性痛密切相关的负性情绪的发生、发展和交互作用的机制。研究发现ACC内存在多种模式的突触可塑性再塑的现象，且首次可塑性与再塑性之间存在时间依赖性。在炎性/神经痛动物模型之后，ACC内突触可塑性再塑的现象消失。条件性恐惧记忆刺激之后可以显著降低疼痛的感知反应，而这种降低反应也存在时间依赖性。CP-AMPA受体和钙依赖的cAMP信号通路参与ACC内突触可塑性再塑的调节。我们认为突触可塑性再塑可能是behaviors tagging的分子机制。我们期望通过该研究为慢性痛及其所致恐惧和负性情绪的治疗提供新的思路，并为其它因素引起的情感障碍的机制阐明和治疗提供借鉴。