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痒的科学奥秘

热度 2已有 1293 次阅读2015-3-29 16:37 |系统分类:科技教育| 意大利, 地狱篇, 皮肤干燥, 皮肤瘙痒, 拿破仑 分享到微信

痛苦的痒和快乐的搔痒

  晚唐著名诗人杜牧这样描述搔痒:“杜诗韩笔愁来读,似倩麻姑痒处搔”。读优美的文章,就如那美丽的仙女麻姑,用她那灵巧、纤长的手,为自己挠痒一般快乐。传说中的仙女麻姑的手指细长如鸡爪,又叫麻姑爪。据史书记载,“背大痒时,得此爪以爬背,当佳也”。

  法国散文家蒙田也说 “搔痒是轻而易举就可以让人感到最甜蜜的满足之一”。确实,还有什么能象挠痒这样随手而来、并且公开可以让自己立刻满足的好事呢?

  可是,持续不可遏制的痒,又可以叫人痒不欲生,有时甚至比痛还难受,俗话说:“痛可忍,痒不可忍;苦可耐,酸不可耐。” 。 意大利诗人但丁在神曲“地狱篇”也说: 在地狱里惩罚伪造者的最好办法就是让他们从头到脚都是斑斑的疥癣,奇痒无比,只能把指甲深深掐入肉中,但也无法止痒!

  法国大帝拿破仑,在很多肖像画里不寻常的经典姿势,引起很多人的兴趣。他的右手都是习惯性地插进外套里,而左手则放在背后。美国Temple 大学的皮肤学Friedman教授考证后认为,拿破仑患有某种皮肤瘙痒病,也有说是疥疮,皮肤干燥脱皮发痒,所以他的手要放在胸前,方便抓痒。这也许就是 著名的拿破仑之痒的由来。

  

  痒基因和痒神经元的发现

  一个多世纪来,科学家们一直在寻找真正的专门只传递痒信息的基因和神经,也一直为之争论不休,很多科学家并不相信有特异的痒基因或神经细胞的存在。

  2007年,这个问题终于有了令人意想不到的答案。我在美国圣路易华盛顿大学的实验室,从2003年初开始,就致力于在小鼠脊髓里寻找和痛觉有关的基因。我认为,在中枢脊髓里,很有可能有传递痛的关键基因,如果找到这些基因,对了解痛觉的传递,有重要意义。

  在众多基因里,我们发现一个叫胃肠道释放素受体 的基因(gastrin releasing peptide receptor, GRPR)表达在对传递感觉信息很重要的地方。起初,我们以为这是一个和痛有关的重要基因。可是,通过基因剔除GRPR后,小鼠对痛刺激的反应却完全正 常,说明GRPR与痛无关。这样的结果,对于最初设想来说非常令人失望。所谓有心摘花花不开,几年心血白费了。

  在失望中,我们不甘心就此宣告完全失败,所以多加几个实验,看看能否捞稻草。没有想到的是,把胃肠道释放素或GRP注射到小鼠脊髓里后,小鼠立刻全身 抓起痒来! GRP是一种很小的生物活性多肽,它结合到GRPR受体后,就可以激活GRPR来传递信息。因为我们知道GRP或GRPR和疼痛无关,这样第一个专门传递 “痒觉”的多肽和它的受体,终于意外地被发现了!这结果,真是令人激动,对我们最初专注痛觉研究来说,也算是无心插柳柳成荫。从此,研究痒的基因成为一个 全新的快速发展的热门领域。

  我们随后发现,把表达GRPR的神经元在小鼠的脊髓里杀死,不论我们在这些小鼠身上注射何种致痒物,小鼠都不抓痒。这说明,没有GRPR神经元的小 鼠,完全失去了感受痒觉的能力。更有意思也令人震惊的是,这些丧失痒觉的小鼠,对各种痛刺激的反应则完全正常。这些令人不可置信的发现,提示GRPR神经 元就像一个传输痒信息的闸门,门关闭了,大脑就感受不到痒的信息,就不挠痒。

  这些发现,第一次证明痒和痛是可以在分子和细胞水平上分开的。一旦发现了关键的痒特异性基因和神经元,一些长久以来令人困惑的问题就比较好回答了。对于痒的研究来说,这是踏破铁鞋无觅处、得来全不费功夫,因为这不是投入痒的经费和人力研究出来的。

  1970 年,意大利罗马大学的科学家V.Erspamer 从欧洲铃蟾皮肤中首次提取出来一种叫蛙皮素的含14个氨基酸的多肽。有意思的是,八十年代初,科学家就已经观察到,只要把蛙皮素或GRP注射到各种动物脑 中或脊髓中,动物就会出现搔挠行为。当时,大家没有把这种行为和痒觉联系在一起。或许因为不知道动物搔挠行为代表什么,也有人猜和疼痛有关。最后一次关于 蛙皮素和受体功能的国际大会于1988 年在罗马召开后,这一领域的科学家,退休的退休,转行的转行,随着这一领域的末落,渐渐地,大家就忘了这一现象。

  蛙皮素在哺乳动物中的类似物,就是胃肠道释放素或GRP,顾名思义,GRP在胃肠的分泌物中也很多。谁也没想到,在哺乳动物的背根神经元和脊髓里,GRP这个小小多肽,就是专职携带痒的信息的使者,真是几番寻寻觅觅,却是旧时相识!

  现在我们可以这样来解释痒觉的发生:如果某种致痒物,接触到皮肤后,就会引起一系列的炎症反应,导致GRP从背根神经元中枢末端的快速释放,激活其受 体GRPR,这样痒的信息就通过脊髓的痒神经元迅速地传递到了脑子里。我们的大脑,就会发出相应的指示,我们的手就会按照指示去搔挠致痒物接触到的身体部 位以缓解痒的感觉。

  虽然在脊髓里,痒和痛的信息的传递可以分开,可是在神经通路的传送中的某一段路,痒和痛还是有可能共用相同的通路。打个比方,如果交通拥挤的话,大家 都过不去,速度就会很慢。这时如果让汽车牌照单数的1,3,5行驶,而双数牌照的2,4,6行驶,就可能解决拥挤问题。当痒的信息在传递时,痛的信息传输 就会受到阻碍。这也可以解释为什么我们一般不会同时感受到痒和痛。

  慢性痒:生命中不能承受之煎熬

  急性痒挠挠就好了。可是慢性瘙痒却给很多人的生活造成了极大的困挠:本已夜阑人静,怎敌他,蓦然痒起,越痒越搔越痒,无奈满身红肿堆积,点点斑斑,漫漫长夜,最难将息。

  为慢性瘙痒所折磨的人,其实比例相当大。比如银屑病,又称“牛皮癣”,还有 “湿疹”等慢性过敏性皮肤病等,中国的患者有好几百万人。很多慢性痒,也是对身体健康亮出的红灯。肝胆疾病,内分泌失调,代谢性疾病,慢性肾炎、尿毒症和 肾功能衰竭引起的瘙痒,刚开始皮肤上看不出来,其实是预示身体出了问题。这些体内的代谢失调,会不小心激活和开启脊髓里的痒通路,使得平时受到严格控制的 痒信息传递,失去控制。这时,大量的痒信息,就会象泄洪般,源源不断地通向大脑。很多病人,因为严重的瘙痒,甚至都会产生自杀的 念头。

  除了少部分由组胺介导的过敏引起的急性痒外,慢性瘙痒用抗组胺治疗是无效的。如果长期使用激素类外用药物象肤轻松等,身体就会有很多不良反应,比如出现皮肤干燥萎缩等副作用。

  急性痒变成慢性瘙痒,是一个好事变坏事的过程,这个过程是如何转换的?

  我们的小鼠动物研究发现,慢性瘙痒时,痒的信号得到了放大: 具体表现在GRP和GRPR痒特异的基因在痒觉通路里的表达增加很多。在有慢性瘙痒的猴子和患湿疹的病人里也观察到了GRP和GRPR表达的增加。

  这些发现,对临床也有意义。由于现在还没有什么有效的治疗慢性瘙痒的药物,研发新型的有效的治疗慢性瘙痒的药物,就成了当务之急。将来如果能做出阻断痒信号传递的药物,比如如果能开发出针对GRP或GRPR的阻断剂,治疗慢性瘙痒或许就有了希望。
(科技生活周刊)


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发表评论 评论 (1 个评论)

回复 班长姐妹 2015-3-30 12:51
学习了。

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