該研究由中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)創(chuàng)新中心（神經(jīng)科學(xué)研究所）、神經(jīng)科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員張旭研究組，與中科院分子細(xì)胞科學(xué)創(chuàng)新中心（生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所）、細(xì)胞生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員鮑嵐研究組合作完成。

 

研究團(tuán)隊(duì)前期工作發(fā)現(xiàn)了傷害性感覺神經(jīng)元中選擇性地高表達(dá)一種非分泌型成纖維細(xì)胞生長因子（Fibroblast growth factor，F(xiàn)GF）13，將小鼠背根節(jié)（Dorsal root ganglion，DRG）傷害性感覺神經(jīng)元中的FGF13特異性敲除后，這些小鼠*喪失了對傷害性熱刺激的反應(yīng)（Yang et al.， Neuron， 2017）。前人研究還證實(shí)，激活DRG中的傷害性感覺神經(jīng)元可以產(chǎn)生癢覺。然而，F(xiàn)GF13是否在癢覺感知過程中發(fā)揮作用并不清楚。

 

研究團(tuán)隊(duì)利用在DRG傷害性感覺神經(jīng)元中FGF13特異性敲除小鼠，發(fā)現(xiàn)這些小鼠對組胺引起的抓撓次數(shù)顯著下降，在前20分鐘的記錄中小鼠幾乎沒有抓撓動(dòng)作。通過細(xì)胞電生理以及鈣成像檢測技術(shù)，發(fā)現(xiàn)FGF13缺失后對組胺反應(yīng)的DRG神經(jīng)元百分?jǐn)?shù)顯著下降。組胺激活胞內(nèi)信號通路需要先結(jié)合相應(yīng)的受體，目前已知的組胺受體共四種，包括H1R、H2R、H3R和H4R。通過檢測組胺刺激下四種不同的組胺受體介導(dǎo)的動(dòng)作電位反應(yīng)，結(jié)合不同的組胺受體激動(dòng)劑引起FGF13缺失小鼠抓撓行為的不同，發(fā)現(xiàn)H1R是介導(dǎo)組胺刺激后FGF13參與的下游信號通路的主要受體。進(jìn)一步研究表明，F(xiàn)GF13對H1R并沒有物理上或功能上的直接作用。

 

研究團(tuán)隊(duì)以往研究已證實(shí)，F(xiàn)GF13可以通過結(jié)合電壓門控鈉離子通道NaV1.7影響神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢坏纳桑╕ang et al.， Neuron， 2017）。為了探索NaV1.7在FGF13所介導(dǎo)的癢覺反應(yīng)中的作用，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步利用細(xì)胞電生理記錄，發(fā)現(xiàn)鈉通道拮抗劑河素TTX以及NaV1.7特異性拮抗劑均可以顯著降低神經(jīng)元對組胺反應(yīng)，阻斷FGF13與NaV1.7的相互作用，不僅降低了神經(jīng)元對組胺反應(yīng)，而且可以產(chǎn)生類似于FGF13缺失小鼠抓撓次數(shù)下降的行為學(xué)表型。此外，研究還發(fā)現(xiàn)FGF13缺失小鼠對非組胺（五羥色胺5-HT以及氯喹CQ）類致癢劑產(chǎn)生的抓撓反應(yīng)以及DNFB模擬的臨床慢性瘙癢也有不同程度的下降。該研究揭示了在外周神經(jīng)系統(tǒng)中FGF13通過與Nav1.7相互作用介導(dǎo)癢覺感受的新功能