近日，苏州大学小草嫩芽研究视频徐广银教授课题组在The Journal of Neuroscience期刊在线发表了题为“Identification of a Glutamatergic Claustrum-Anterior Cingulate Cortex Circuit for Visceral Pain Processing”的研究论文，在此研究中，作者通过运用多学科方法靶向调控屏状核（Claustrum，CL）到前扣带皮层（Anterior cingulate cortex，ACC）神经环路，揭示了一条调控内脏痛而非体表痛的特异性神经环路，有望为慢性内脏痛的临床治疗提供新的策略和理论依据。

研究工作模式图

作者通过新生期母爱剥夺（Neonatal maternal deprivation，NMD）建立慢性内脏痛模型，并用c-fos染色技术和脑片膜片钳技术检测小鼠CL脑区兴奋性变化，发现NMD显著增强CL神经元的兴奋性和突触传递功能。

图一. NMD小鼠CL脑区被内脏痛显著激活

随后，研究人员通过免疫荧光染色进一步确定了CL脑区被激活的神经元主要是谷氨酸能神经元，并发现通过光遗传学调控CL的谷氨酸能神经元能显著改变小鼠的内脏痛行为。

图二. CL谷氨酸能神经元调控内脏痛行为

接下来，研究人员通过病毒示踪发现CL对ACC脑区存在顺行投射，提示ACC接受CL的信息输入，CL-ACC神经环路或许在内脏痛调控中发挥重要作用。

图三. CL-ACC环路解析

随后，研究人员为了确定ACC脑区对内脏痛行为的调控作用，发现通过光遗传学调控ACC脑区的谷氨酸能神经元同样能够显著改变小鼠的内脏痛行为，提示CL脑区和ACC脑区或许形成环路协同发挥调控作用。

图四. ACC谷氨酸能神经元调控内脏痛行为

为了研究CL-ACC神经环路是否对内脏痛行为具有调控作用，研究人员通过使用光遗传学、在体多通道记录和腹壁肌电记录相结合的方式，精准评估CL-ACC神经环路在内脏痛行为中的作用，发现CL-ACC神经环路介导内脏痛的形成。

图五. CL-ACC环路调控内脏痛行为

为了进一步确认CL-ACC神经环路调控内脏痛的特异性细胞类型，研究人员采用光遗传和化学遗传学相结合的方法进行检测。结果发现，干预CL谷氨酸能神经元到ACC的谷氨酸能神经元的投射，显著改变小鼠的内脏痛行为，提示CL-ACC的谷氨酸能投射调控内脏痛行为。

图六. CL-ACC谷氨酸能投射介导内脏痛行为

更重要的是，为了探究CL-ACC神经环路的特异性，研究人员通过足底注射完全弗氏佐剂（CFA）诱导小鼠炎性痛模型。检测结果发现，CFA不改变CL脑区神经元兴奋性，并且光遗传学调控CL-ACC神经环路也不改变小鼠炎性痛反应。这些结果提示CL-ACC可能是一条特异性调控内脏痛而非炎性体表痛的神经环路。

图七. CL脑区不介导CFA诱导的炎性疼痛

该研究有望为IBS 的临床治疗提供新的治疗方案和理论依据。苏州大学小草嫩芽研究视频博士研究生徐启亚为该论文的第一作者，神经科学徐广银教授最后通讯作者，苏州大学附属第一医院李锐教授为共同通讯作者。该研究获得国家自然科学基金委重点项目（81920108016；31730040）的支持。

徐广银教授团队近期还在PAIN期刊上发表了题为A Paraventricular Hypothalamic Nucleus Input to Ventral of Lateral Septal Nucleus Controls Chronic Visceral Pain的研究论文（http://dx.doi.org/10.1097/j.pain.0000000000002750），该研究发现了PVH-LSV的神经环路也参与内脏痛的调控。由此提示，慢性内脏痛的中枢神经环路可能是一个复杂的神经网络，由多个神经环路协同作用。徐广银教授团队将继续开展系列新颖而深入的探索，致力于解析和绘制完整的内脏痛神经调控网络图谱，为内脏痛的临床治疗提供更有力的理论依据。

原文链接：J Neurosci. 2022 Sep 9; JN-RM-0779-22. doi: 10.1523/JNEUROSCI.0779-22.2022.