科学家们自2003年就知道昆虫会经历类似疼痛的感觉,但悉尼大学副教授Greg Neely及其同事今天发表的新研究表明,昆虫在初始伤害愈合后也会经历长期持续的慢性疼痛。这项发表在同行评审期刊《科学进展》上的研究提供了果蝇(果蝇)慢性疼痛的首次遗传证据,并且有充分证据表明类似的改变也会驱动人类的慢性疼痛。对这些机制的持续研究可能会导致开发出首次针对慢性疼痛根本原因而非仅仅是症状的治疗方法。
副教授Neely表示:“如果我们能开发出可以针对并修复根本原因而不是症状的药物或新的干细胞疗法,这可能会帮助很多人。”他的研究团队正在查尔斯帕金斯中心研究疼痛,目标是开发非阿片类止痛解决方案。
副教授Neely说:“人们并不真正认为昆虫会感到任何疼痛。但已经在许多不同的无脊椎动物中表明,它们能够感知并避免我们认为是疼痛的危险刺激。在非人类中,我们称这种感觉为‘伤害感受’,即检测潜在有害刺激如热、冷或物理伤害的感觉,但为了简单起见,我们可以将昆虫经历的称为‘疼痛’。”
慢性疼痛被定义为原始伤害愈合后持续存在的疼痛。它有两种形式:炎症性疼痛和神经病理性疼痛。研究果蝇的神经病理性疼痛,这种疼痛发生在神经系统受损后,在人类中通常被描述为灼热或刺痛的疼痛。神经病理性疼痛可以发生在人类疾病中,如坐骨神经痛、神经受压、脊髓损伤、带状疱疹后神经痛、糖尿病性神经病变、癌症骨痛以及意外伤害。
在这项研究中,副教授Neely和主要作者Dr Thang Khuong损害了果蝇一条腿的神经。伤害被允许完全愈合。在伤害愈合后,他们发现果蝇的其他腿变得高度敏感。副教授Neely说:“一旦动物严重受伤,它们就会变得高度敏感,并试图在余生中保护自己。”
接下来,研究团队通过基因解剖了这一过程。副教授Neely说:“果蝇从其身体接收到‘疼痛’信息,这些信息通过感觉神经元传递到腹神经索,这是果蝇的脊髓版本。在这个神经索中,抑制性神经元就像一个‘门’,根据上下文允许或阻止疼痛感知。在受伤后,受伤的神经将其所有货物倾倒在神经索中,并永远杀死所有刹车。然后,动物的其余部分就没有了‘疼痛’的刹车。‘疼痛’阈值改变,现在它们变得高度警惕。”
副教授Neely说:“动物需要在危险情况下失去‘疼痛’刹车以生存,但当人类失去这些刹车时,我们的生活就会变得悲惨。我们需要重新获得刹车,以过上舒适和无痛的生活。”
副教授Neely说:“从我们对果蝇神经病理性‘疼痛’的无偏基因解剖中,所有数据都指向中枢抑制作为慢性神经病理性疼痛的关键和根本原因。”
副教授Neely说:“现在我们知道导致果蝇、小鼠和可能人类神经病理性‘疼痛’的关键步骤是中枢神经系统中的疼痛刹车丧失,我们专注于制造新的干细胞疗法或药物,以针对根本原因并永久停止疼痛。”