10月1日,《細胞》子刊《Cell Reports》在線發(fā)表了基礎(chǔ)醫(yī)學院解剖學與組織胚胎學系徐天樂教授研究組題為《ASIC3
mediates itch sensation in response to coincident stimulation by
acid and nonproton
ligand》的研究論文。碩士研究生彭仲和助理研究員李偉廣博士在徐天樂教授的指導(dǎo)下,運用小鼠行為學分析結(jié)合疾病動物模型及電生理技術(shù)手段,揭示了酸敏感離子通道(acid-sensing
ion channel, ASIC)在急、慢性癢覺感受中的作用及其機制。
慢性癢是一種長時程的感覺異常,往往不能通過抓撓瘙癢區(qū)而改善。由于反復(fù)抓撓常常加重皮膚的病理改變,引起皮膚組織的酸化,后者可激活外周感覺神經(jīng)元上的ASIC通道。ASIC通道被激活后通透鈉離子,因而調(diào)控神經(jīng)元的興奮性和感覺功能。徐天樂教授研究組長期致力于ASIC通道功能與調(diào)控機制研究,曾先后研究了脊髓背角神經(jīng)元ASIC1a通道亞型(J
Neurosci, 2007; 2012)和外周感覺神經(jīng)元ASIC3通道亞型(Neuron, 2010; J Neurosci,
2013)在慢性痛中的作用。在此項新研究中,彭仲和李偉廣通過急性癢覺行為測試發(fā)現(xiàn),酸化本身并不致癢,但是通過依賴于ASIC3通道的新機制,顯著增強了多肽類致癢劑SL-NH2引起的癢覺。運用電生理學手段,并結(jié)合化學合成與修飾、突變體分析等手段,他們發(fā)現(xiàn)多肽致癢劑能夠作為ASIC3通道的共激動劑,通過作用于ASIC3通道胞外區(qū)非質(zhì)子配體感受域而延緩?fù)ǖ赖拿撁簦ㄏ喈斢谠鰪娡ǖ赖拈_放)過程。這一重要發(fā)現(xiàn)不僅進一步支持了ASIC3通道多模態(tài)激活模式(即可被質(zhì)子激活又可被非質(zhì)子配體激活),同時為ASIC3通道非質(zhì)子配體激活途徑的在體生理意義提供了實驗證據(jù)。運用干皮癥小鼠模型研究,他們還發(fā)現(xiàn)了ASIC3在干皮癥引起的慢性癢中發(fā)揮重要作用,ASIC3基因敲除后能夠減輕干皮癥引起的慢性癢覺抓撓行為和皮膚病理改變。此外,ASIC3通道在慢性癢進展過程中能夠調(diào)控特定癢覺受體的表達水平,凸顯了ASIC3在瘙癢癥新機制中的關(guān)鍵性作用。因此,此項研究也為難治性瘙癢癥的治療提供了新思路。相關(guān)研究成果已經(jīng)申請了中國發(fā)明專利。
這項研究得到了科技部973項目和國家自然科學基金的資助。同時,還得到了上海交通大學醫(yī)學院程曉陽副研究員以及美國德克薩斯大學朱曦教授的合作支持。

圖注:左上,小鼠臉頰注射致癢劑或在干皮癥造模后導(dǎo)致小鼠產(chǎn)生癢覺樣抓撓行(該示意圖片源自網(wǎng)絡(luò));左中,干皮癥小鼠由于抓撓導(dǎo)致皮膚損傷;左下,干皮癥小鼠患處皮膚組織切片,顯示病理性增厚;右圖,ASIC3通道在慢性癢中作用的機制:質(zhì)子與致癢劑(如多肽類致癢劑等)協(xié)同作用于ASIC3通道的非質(zhì)子配體感受域,激活A(yù)SIC3通道并延緩?fù)ǖ赖拿撁簦M而加劇癢覺進展。在干皮癥模型中,ASIC3通道的功能易化還能引起癢覺受體(如MrgprC11)表達上調(diào),加劇癢覺樣抓撓行為和皮膚炎癥。
原文鏈接:http://www.cell.com/cell-reports/pdfExtended/S2211-1247(15)01013-X
徐天樂研究組鏈接:http://bmf.shsmu.edu.cn/xulab/