涉及疼痛感的通道也可以抑制它

疼痛是好的。这是身体防止动物伤害自己或重复危险错误的方式。但有时这种使人衰弱的感觉会妨碍人们。因此，进化已经设计了在某些情况下抑制这种反应的方法。

加州大学圣巴巴拉分校的研究人员确定了果蝇的途径，可以减少热引起的疼痛感。值得注意的是，动物大脑两侧只有一个神经元控制着反应。更重要的是，负责抑制成年果蝇这种感觉的分子在苍蝇幼虫中具有相反的作用。令人惊讶的结果出现在《当代生物学》上。

果蝇的大脑神经元比我们自己的神经元少一百万倍。“然而，我们没有预料到一对神经元会在疼痛抑制中发挥如此重要的作用，”资深作者，Duggan教授和分子，细胞和发育生物学杰出教授Craig Montell说。

“我们称它们为'Epione'或Epi神经元，用于希腊舒缓疼痛的女神，”第一作者，蒙特尔实验室的博士后研究员刘江曲说。

作者很快澄清了一个观点。“疼痛是一种解释，”蒙特尔说。

“获胜后队友的强硬拍打可能会感觉很棒，但不是来自操场上的恶霸。由于我们不能问果蝇对高温的解释，一个更准确的术语是“伤害感受”，它指的是身体如何感知潜在的有害刺激，然后传递信息以诱导回避反应。

众所周知，人类在某些情况下能够抑制疼痛。然而，科学家们对抑制果蝇的伤害感受知之甚少，苍蝇是感官研究的主力。蒙特尔和他的实验室想要确定果蝇是否有这样的系统，如果有，找到所涉及的神经元并了解其机制。

研究人员专注于对热的反应伤害感受。他们首先需要一种方法来测量动物对高温的反应。他们将苍蝇放在热板上，并测量了10秒内跳下来的数量。

几乎所有的苍蝇都在38°到44°C(大约100°到111°华氏度)之间跳跃。现在，研究小组着手研究他们是否可以识别出抑制它们对高温的厌恶并减少跳跃反应的神经元。

定位神经元

作者想知道参与抑制热痛的神经元是否可能表达特定的神经肽。神经肽有点像神经递质，除了神经递质在相邻神经元之间介导，而神经肽可以产生更多的全身效应。

因此，它们会影响许多行为。不同的神经元组倾向于表达不同的神经肽。Liu，Montell和他们的合著者使用控制35种不同神经肽基因表达的DNA片段来驱动激活神经元的蛋白质的表达。

在35组不同的神经元中，有一组明显降低了果蝇从热板上跳下来的倾向。这些神经元产生神经肽AstC，它与有助于抑制人类疼痛的哺乳动物化合物有关。

然后，研究人员在这组神经元中表达了编码光敏通道的基因。这使他们能够利用光激活神经元。正如预期的那样，刺激这些神经元降低了果蝇从热板上跳下来的倾向。

然后，作者使用控制AstC表达的DNA片段来控制绿色荧光蛋白的基因。现在他们终于可以看到哪些神经元正在激活。就在那时，他们发现仅在大脑两侧触发一个神经元(Epi神经元)会抑制伤害性反应。

查找触发器

一旦研究小组找到了负责抑制热痛的神经元，他们就好奇Epi神经元本身是否对热敏感，或者正在接收来自其他神经元的信号。

研究人员表达了一种编码蛋白质的基因，当钙离子涌入Epi神经元时，该蛋白质会发出荧光。他们发现钙水平随着温度的升高而增加，即使他们使用化学物质来阻止神经元之间的交流。这些发现表明，Epi神经元直接感知高温。

研究人员确定，Epi神经元细胞膜中的特定离子通道负责检测热量。这个频道被称为“无痛”，是TRP频道家族的成员。TRP 通道在感觉中具有广泛的作用，包括温度感觉。

事实上，苍蝇幼虫的热伤害感受也需要无痛。“因此，无痛在对有害热量的反应中可以发挥相反的作用，”蒙特尔说。“在一些神经元中，需要通道才能使动物从高温中逃脱，而在Epi神经元中，需要无痛来抑制伤害感受。这是一个有趣而令人惊讶的转折。

“据我所知，这是第一次发现TRP通道感知有害热量，不是为了诱导伤害性反应，而是为了抑制它，”蒙特尔补充道。