研究探索控制恶心反应的神经元
在某种程度上，每个人都会感到恶心。不管它是在不明智地吃了一片放了一周的披萨之后发生的，还是严重感染的伴随症状，这种集中在胃周围的恶心、不安的感觉都是一个信号，表明身体出现了问题，通常预示着呕吐。
大多数时候，恶心只是暂时的。但对一些人来说，比如那些正在接受某些化疗方案的人，当它阻止患者坚持治疗时，它可能是严重的、慢性的，甚至危及生命。
发表在神经元哈佛医学院(Harvard Medical School)的研究人员现在已经进行了识别和特征描述神经元调节小鼠的恶心反应。当这些神经元在实验上被打开时，无论暴露在引发恶心的物质中，类似恶心的反应都可以被激活。没有这些神经元，对毒药的恶心反应就会消失。
研究结果揭示了恶心的感觉，并提出了设计改进的、更精确的抗恶心药物的新目标。
“每个人都知道恶心是什么感觉，但在分子和基因水平上，它在很大程度上是神秘的，”该研究的通信作者，斯蒂芬·利伯勒斯教授说细胞生物学在英国皇家管理学院的布拉瓦尼克研究所工作。“通过识别这种现象的核心神经元类型，我们现在可以研究它是如何工作的，并设计未来更好的方法来控制它。”
在该研究的第一作者、HMS细胞生物学研究员张楚楚(Chuchu Zhang)的带领下，Liberles和他的同事们通过观察大脑中被称为“后rema区”的区域开始了他们对恶心的研究。
死后区位于脑干，长期以来一直与呕吐有关，是大脑中罕见的血脑屏障之外的部分，可以监测血源性化学物质。这被认为可以让脑后区域检测到血液中的有害物质或危险信号，并在检测到时充当警铃。
到目前为止，该区域内细胞的不同类型和功能仍不清楚。在他们的研究中，Zhang, Liberles和他们的团队建立了一个细胞类型的图谱，使用单核RNA测序来描述数千个小鼠的个体区域的细胞后的基因表达。
圆润的技巧
图谱显示，在死后的这个区域只有少数几种不同的神经元类型。特别令人感兴趣的是表达GLP1R的神经元，GLP1R是一种细胞表面的受体蛋白，先前的研究认为它与血糖和食欲控制有关。
为了探究这些神经元是否在恶心中发挥作用，研究人员必须首先评估老鼠是否真的有这种感觉。他们在动物的饮用水中加入樱桃或葡萄调味剂。
然后，他们给老鼠服用一种无害的物质或一种已知能引起恶心的物质。如果老鼠感到不适，它会迅速将水果味与负面感觉联系起来，并避开它，这与人类在吃了不愉快的东西后产生厌食的情况类似。
研究人员测试了几种不同的物质，包括氯化锂和脂多糖(一种由细菌产生的与食物中毒有关的毒素)。不出所料，所有被测试的物质都导致了老鼠强烈的味道厌恶。
然而，当实验中去除GLP1R神经元后，小鼠停止了对大多数物质的味道厌恶——这一观察表明，它们不再像正常情况下那样感到不适。
该团队还在实验上启动了GLP1R神经元。他们发现，被激活的GLP1R神经元的老鼠即使没有接触到引起恶心的物质，也会对味道产生强烈的厌恶。
“我们使用了一种技术来激活这些神经元，本质上是欺骗它们，让它们以为有毒素存在，”张说。“这导致了条件回避味道，这是这些神经元和恶心反应之间联系的有力证据。”
进一步的分析显示，GLP1R神经元连接着大脑的许多其他区域，包括一个被称为臂旁核的区域，该区域被认为是疼痛和厌恶的中枢。张说，这可能是脑区死后神经元如何帮助诱导条件厌恶味道的记忆。
研究小组还发现，GLP1R神经元表达了许多其他细胞表面受体，如受体GFRAL。有趣的是，移除这部分神经元会使老鼠停止只对氯化锂和脂多糖产生味觉厌恶。
这表明区后神经元之间存在“分工”，具有不同的功能神经元类型负责对不同物质的检测和报警。
下一代
作者说，研究结果提供了丰富的数据，帮助科学家更好地了解恶心，毒素或药物是如何引发这种感觉的，以及如何控制它以造福患者。
例如，研究小组发现某些神经元表达了一种叫做CaSR的钙敏感受体。该受体是药物cinacalcet的靶点，该药物用于治疗慢性肾病和其他疾病患者的激素失衡。
恶心是这种药物的主要副作用，因此研究小组测试了是否涉及到脑区后神经元。给小鼠注射肉桂能使其产生厌恶味道的行为，当去除GLP1R神经元后，这种厌恶行为可以被避免。这提示CaSR受体可能也在区后神经元的恶心样反应中发挥作用。
“恶心是一种非常不舒服的感觉，目前的抗恶心药物并不完善，”张说。“许多人在癌症治疗、怀孕等期间仍会感到恶心，因此更好地理解和治疗恶心是一项非常重要的临床需求。”
作者说，关于这些神经元及其在恶心中的作用还有很多问题。例如，目前还不清楚死后神经元对血液区域的哪些信号作出反应。他们目前的工作模式是，毒素或药物损害身体，触发化学物质释放到血液中，这是区域后皮层神经元上的受体检测到的。
此外，研究人员指出，他们目前的工作集中在兴奋性神经元上，当兴奋性神经元被激活时，会继续激活其他神经元。他们的残馀区细胞图谱识别出许多其他类型的细胞，包括抑制神经元，抑制其他神经元的活性。该团队目前正在研究这些其他类型的细胞在恶心反应中的功能。
“神经科学中一些最令人兴奋和重要的发现涉及到对外部和内部感觉受体的识别，”霍华德·休斯医学研究所研究员Liberles说。“虽然在理解与饥饿、口渴和饱腹感等感觉相关的神经元方面取得了很大进展，但与恶心相关的神经元仍未得到明确定义。”
“我们还有很多工作要做，以理解感觉是如何恶心想吐出现在分子、神经和细胞水平上，”Liberles补充道。“这些发现催生了许多下一代问题。”
进一步探索
