复旦大学张玉秋/翁史钧/曹红发现绿光减轻疼痛的潜在机理

光疗是人类对光线的创造性应用，在动物模型中，绿光暴露已被证明可以减轻疼痛。

2022年12月7日，复旦大学张玉秋、翁史钧及曹红共同通讯在Science Translational Medicine（IF=19）在线发表题为“Green light analgesia in mice is mediated by visual activation of enkephalinergic neurons in the ventrolateral geniculate nucleus”的研究论文，该研究表明小鼠绿光镇痛是由腹外侧膝状体核中脑啡肽能神经元的视觉激活介导。该研究报告了一个视觉相关的脑啡肽能神经回路负责绿光介导的镇痛。在10 lux强度的全场绿光照射下，对健康小鼠和关节病模型产生镇痛作用。锥状光感受器的消融完全抑制了镇痛效果，而棒状光感受器的消融仅部分减少了疼痛缓解。

镇痛效果不是由固有光敏性视网膜神经节细胞(ipRGCs)的消融调节的，ipRGCs是非典型的光感受器，控制着光的各种非视觉效应。抑制视网膜-腹侧膝状体核(vLGN)通路完全消除了镇痛作用。该通路的激活减少了伤害性行为反应;这种激活被抑制vLGN (vLGNPenk)中的前脑啡肽(Penk)阳性神经元所阻断。此外，通过敲低vLGN中的Penk或切除vLGNPenk神经元可以防止绿光镇痛。此外，激活vLGNPenk神经元到中缝背核(DRN)的投射足以抑制痛觉行为，而抑制它则消除了绿光镇痛作用。总之，该研究结果表明以锥体为主的视网膜输入通过vLGNPenk-DRN通路介导绿光镇痛，并提示该信号通路可用于减轻疼痛。

暴露在特定波长和强度的光下已显示出对各种健康状况管理的一些影响，如癌症、皮肤病、睡眠障碍和情感障碍。最近，低强度激光/光疗法已被用于各种疼痛状况的管理。在可用于此类治疗的颜色和波长中，大多数研究报告了绿光的有益作用。临床和临床前研究表明，绿色发光二极管(LED)对神经损伤后的大鼠以及偏头痛或纤维肌瘤患者的疼痛缓解特别有效。不透明隐形眼镜的使用完全消除了绿色LED暴露对大鼠的镇痛作用，这意味着视觉系统有助于这些效果。然而，在绿光镇痛作用下的眼球感光器和视觉回路在很大程度上仍是未知的。

哺乳动物的眼睛包含三类具有不同峰值激发波长和光响应特征的光感受器：视网膜外的杆状和锥状(“典型”光感受器)和表达黑视素的固有光敏视网膜神经节细胞(ipRGC;“非规范的”光感受器)在视网膜内部。杆状/锥状光感受器和ipRGCs都可能参与光生物调节。因此，阐明确切的光感受器类负责光诱导镇痛可以使更有效的疼痛管理策略的发展。

视网膜- vLGNpenk-DRN通路参与绿光镇痛（图源自Science Translational Medicine ）

外侧膝状核(LGN)是一个核心的视网膜受体脑区；它包括背部部分(dLGN)和腹部部分(vLGN)。一般来说，dLGN负责图像形成(模式)视觉；vLGN由常规RGCs (cRGCs)和ipRGCs支配，有助于各种非图像形成的视觉功能。视网膜-vLGN回路已被证明参与光对抑郁和伤害性症状的治疗效果。尽管大部分GABA能，vLGN中的神经元表现出强大的神经调质异质性。具体来说，这些神经元的一个子集表达脑啡肽(ENK)，一种内源性阿片肽，与疼痛控制有关。

该研究在小鼠中发现了一个视觉回路，该回路将光信号(主要来自锥体光感受器)传递到vLGN中的ENK阳性神经元，随后传递到中缝背核(DRN)，这一途径介导绿光诱导的镇痛。

原文链接：

https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.abq6474

转自：“iNature”微信公众号

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