3月20日，我校基础医学院张智团队联合中国科学技术大学团队，在《科学》上发表了题为《下丘脑生物钟控制疼痛的昼夜节律》（Hypothalamic clock governs circadian pain）的研究论文，该研究揭示了下丘脑生物钟通过调节痛觉感知系统导致疼痛昼夜差异的神经机制。我校基础医学院和一附院疼痛科为共同通讯单位。
模式图：大脑生物钟调节疼痛的昼夜节律性
疼痛和痛觉感知存在昼夜节律性现象，例如，神经病理性疼痛和关节炎疼痛患者的症状通常在夜晚时加剧，机制尚不清楚。该问题的解析对于理解疼痛的病理学机制以及临床的疼痛管理意义重大。
大脑中位于下丘脑的视交叉上核（SCN）是哺乳动物昼夜节律调节系统的核心。因此，研究人员对靶向SCN的下游输出进行了系统研究。通过采用病毒示踪、在体光纤记录、在体深部钙成像、多通道电极记录、遗传学调控等方法，研究人员发现，小鼠疼痛敏感性的昼夜波动是由SCN投射向下行疼痛调节系统的神经环路所驱动的。
具体来说，在日间（小鼠的非活动期），SCN中血管活性肠肽能神经元（SCNVIP）兴奋性较高，对其下游室旁下区GABA能神经元（SPZGABA）的抑制性输入显著加强，进而去抑制SPZGABA神经元支配的下丘脑室旁核谷氨酸能神经元（PVNGlu），较高活性的PVNGlu神经元引起腹外侧中脑导水管周围灰质vlPAG脑区中GABA能神经元（vlPAGGABA）的活动增加，后者通过vlPAG→延髓头端腹外侧区（RVM）→脊髓（SC）的下行疼痛调节通路激活脊髓上行投射神经元，最终导致昼间小鼠的疼痛敏感性升高。在夜间（小鼠的活动期），SCNVIP神经元的活动减弱，使得小鼠日间表现出的疼痛高敏感性在夜间消失。
综上，本研究揭示了一条由大脑生物钟调控下行镇痛系统的神经环路，该环路活动的昼夜节律介导了疼痛昼夜差异性，这一机制为临床上优化疼痛治疗方案、完善时间疗法模式提供了理论依据。
该研究得到了安徽省科学技术厅、科技创新2030（“中国脑计划”）、国自然基金委和华体会平台等多方资助。（基础医学院 一附院疼痛科）
文章链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.ady6455
