边缘下皮质(IL)的动态改变以及IL 对前边缘皮质(PL)的调控参与大鼠慢性炎症痛

慢性疼痛是临床的常见病。内侧前额叶皮质(medial prefrontal cortex, mPFC)参与慢性疼痛发病机制。前边缘皮质(prelimbic cortex, PL)是mPFC 的一个核心亚区，介导慢性疼痛。边缘下皮质(IL)是mPFC 的另一个亚区，也能够调控伤害性反应。神经解剖学研究表明，IL 深层的兴奋性锥体神经元通过支配PL 深层的抑制性中间神经元，进而作用到PL 局部的锥体神经元上，调控PL 的功能。IL、PL 以及IL-PL 环路如何参与慢性疼痛的发病机制，不甚清晰。研究者采用完全弗氏佐剂(complete Freund's adjuvant, CFA)建立的大鼠慢性炎症痛模型，结合体电生理记录和化学遗传学等方法，深入解析IL、PL 及其环路在慢性疼痛中的作用。主要结果：（1）在体电生理记录表明，在自发状态下，慢性炎性痛大鼠 IL 的锥体神经元平均放电率以及beta 和gamma 频段的功率谱密度显著降低（CFA 造模3～6 天），并且这种减低会随着炎症的缓解而恢复，而PL 无显著变化；在受到伤害性刺激时（包括热刺激和机械刺激），IL 和PL 在慢性炎症痛中电生理特性也不同。（2）药理学损毁IL 加剧慢性炎症痛。化学遗传学激活/抑制IL，可以缓解/加剧慢性疼痛。（3）药理学损毁PL 抑制慢性炎症痛。化学遗传学激活/抑制PL，可以加剧/缓解慢性疼痛。以上结果提示，IL 和PL 的功能不同，IL 锥体神经元缓解慢性疼痛，PL 锥体神经元维持慢性疼痛。（4）结合化学遗传学操控和在体电生理记录，研究者进一步探讨IL-PL 环路在慢性疼痛中的作用。IL 对PL 具有抑制作用。激活IL-PL 环路缓解慢性疼痛，反之，抑制IL-PL 环路加剧慢性疼痛。结论：本文解析mPFC 参与慢性疼痛的新机制，IL功能降低导致PL 功能增强，进而介导慢性疼痛的发生。