通过有关感觉器官在指尖中的知识来打击痛苦
手指可以将缎子的质地与绒面革区分开,这是一种精致的感觉歧视,主要依赖于称为Merkel Discs的指尖中的小感觉器官。阿拉巴马大学伯明翰大学的江瓜Gu博士现在已经揭示了如何在默克尔碟片中处理感官信息,并进一步传达给了感官神经的结束,这是通往大脑的旅程的开始。
这种分子理解默克尔细胞和神经末梢可能奠定了基础,以轻轻触摸其发炎的皮肤(一种病理性疼痛),即触觉异常性痛。这些知识也可能指出糖尿病患者如何失去感情。这种新知识可能会导致预防保健。
“癌症患者在化学疗法后通常会受到接触诱导的疼痛,” UAB麻醉学和围手术医学系的Edward A. Ernst医学博士Gu说。“在临床状况(例如纤维肌痛,创伤性损伤和晒伤中的炎症中,触摸引起的疼痛也通常都出现。我们的新发现在这些条件下可能具有深远的影响。”
默克尔椎间盘由默克尔细胞和紧密相关的神经结尾组成,从单个感觉神经分支。直到最近,还不清楚如何将轻触接触的物理压力从机械力转导到默克尔盘中的电信号。
2014年,GU的研究团队推翻了一个共同的假设,即机械力的转导发生在默克尔盘的感觉神经的结尾。取而代之的是,正如他在细胞杂志上报道的那样,默克尔盘的机械转导主要在默克尔细胞中引发。他的团队进一步指出,默克尔细胞中的一个新离子通道(称为压电2)是机械转过程的分子。
现在,GU及其同事已经发现了压电2转导的信号如何从默克尔细胞传递到神经末端。他们报告美国国家科学院论文集压电2传感器会触发默克尔细胞释放神经递质5-羟色胺。这种5-羟色胺将微小的间隙越过神经结尾,在那里激活5-HT受体并触发神经冲动。
从一个神经细胞到另一个神经细胞的这种差距称为突触,它们在神经交流中是常规的。GU说,新发现的默克尔细胞束缚结束突触是独一无二的,“因为这是非神经细胞和神经细胞之间形成的突触的唯一例子,并且是皮肤下方发现的第一个突触。“
其他类型的感觉神经从皮肤(诸如热,冷或疼痛之类的感觉)中,他们的第一次突触是在感觉神经与脊柱相遇的地方。
阐明皮肤中的默克尔二五羟色胺突触为未来的研究打开了几个区域。
Gu及其同事在他们的同事中写道:“表皮中的血清素能传播可能像中枢神经系统一样受到影响5-羟色胺摄取和释放的因素的调节。”PNAS纸。
“这就提出了一个有趣的问题,即5-羟色胺摄取抑制剂(例如可卡因,甲基苯丙胺和其他娱乐性药物)是否可以在表皮血清素能突触上作用以改变触觉。在病理条件下,糖尿病患者,组织炎症和接受化疗的患者可能会改变,因为在这些患者中通常会观察到包括机械性异常症在内的触觉功能障碍和降低触觉敏感性。”
在人类和其他灵长类动物中,默克尔盘集中在指尖,并且在皮肤的其他区域也发现了较少的数字。
古说:“他们可以感觉到您的皮肤上的风吹。”
有趣的是,非哺乳动物中的默克尔椎间盘集中在晶须毛的底部的晶须毛囊中。因此,小鼠晶须可以充当人指尖的模型。
Gu说:“非挑剔的动物可以使用晶须来感知物体的质地,形状和其他物理特性。”“海牛在整个身体上都有晶须。蝙蝠也有晶须,以检测飞行空气动力学的变化。”
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