《科學》:癢,癢,癢……癢不欲生,或許是你皮膚裡的止癢細胞死翹翹了|科學大發現

夏天來了,處處蚊蟲咬,一咬一個包,輕易不會消。這類因組胺釋放而引起的皮膚鼓起包的癢覺(由蚊子唾液中的甲酸刺激我們的機體而導致),一般可以採用適當的痛覺來“屏蔽”。

還記得小時候被蚊子叮咬的包上被媽媽用指甲蓋賜予的十字架的刻痕嗎?(圖1 ,十字刻痕的包和雄貓咪尾巴下毛絨絨的兩個小蛋蛋更配哦)?

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其實這類化合物引起的瘙癢還是很好對付的,輕微抓撓可一解瘙癢,並且用藥的話也比較有效。

最可怕的是慢性癢(Chronic pruritus),亦稱癢覺異化(Alloknesis),指一些無害的輕微觸碰而能引起的癢,幾乎無解(以痛止癢有害無益)。罹患慢性瘙癢的患者越撓越癢,癢不欲生。這種機體衰老導致的乾性皮膚和癢覺異化高度關聯,這也給不少上年紀的人帶來困擾。

(我可能也上了年紀,癢覺極度敏感,可能這也是我長期關注這領域的原因)

最近Science發文,見圖2[1],介紹了機械力敏感通道Piezo2-Merkel細胞在癢覺異化中的調控作用。文中闡釋了這種慢性癢覺的一些內在機制,有望通過靶標Piezo2或者Merkel細胞來達到治癢救人效果

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Piezo蛋白是一類跟現在已發現的離子通道不同源的全新的機械敏感陽離子通道,是非常複雜的跨膜蛋白。哺乳動物的Piezo家族有Piezo1和Piezo2兩個家族成員。位於細胞膜上的Piezo可以感受外界的機械力刺激從而引發陽離子進出細胞,實現信號轉化和傳遞,進而實現各種生物活動(如觸覺、聽覺)

那麼科學家如何進行觸覺相關的行為實驗的呢?難不成要上手去撓小鼠胳肢窩?非也!做科學講求科學合理,數據至上。所以就算是刺激小鼠皮膚引起癢覺,也要用一支智能的癢癢撓(von Frey technique,圖3),它可以準確記錄刺激小鼠皮膚的力度和時間,精確控制外部刺激所帶來的感覺:從輕微騷撓到癢或痛覺[2]。

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他們發現:年老的鼠(年齡大於2年)對輕微的機械刺激(刺激力度從0.02到0.16g)非常敏感(即引發了抓撓行為),而年輕的鼠(2月大的鼠)卻不會;但是不同年齡的鼠對組胺或CQ(氯喹)所引起的急性瘙癢、機械痛覺刺激(刺激力度2.0g)、熱痛刺激沒有顯著性差別。

更淺顯點講:爺爺階段的人對於輕微的刺激(衣服上纖維的刺激或者輕微抓撓)比成年階段的人更敏感和不耐受(癢覺異化),但是對於被蚊蟲叮咬,戳痛,燙痛跟成年階段差不多。

更令人驚喜的是,他們發現了Merkel細胞的減少和年老小鼠的癢覺異化正相關;即,Merkel細胞越少,皮膚瘙癢越明顯。激活Merkel細胞可以減輕這種癢覺。

之後通過進一步實驗,他們發現Merkel細胞表面的Piezo2蛋白是感受輕微觸碰的通道蛋白,缺失Piezo2的小鼠對於輕微的刺激也表現出高頻的抓撓反應

更淺顯點講:Piezo2在Merkel上的缺失會導致異常的癢覺,且Merkel細胞數量少也跟癢覺異化直接相關

。因為乾性皮膚或年老皮膚上往往存留更少的Merkel,所以易發癢覺異化。

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如果想拯救它們的異常瘙癢,可以(增加Merkel細胞,恐怕是死衚衕,難不成給人家每寸皮膚植入一批Merkel細胞嗎?受罪不)激活這些Merkel細胞/或細胞上的Piezo2,從而可以更好地門控癢覺(人話:讓他們對於無害的觸碰如輕微觸摸不再產生癢覺,提高這個癢覺感受的閾值),讓機體不再一摸就癢,還主人身體一片安寧。

這篇文章首次揭示了“年老和慢性瘙癢條件下,機體因為缺乏機械性癢覺門控而對癢覺異常敏感”。即在感受到無害的觸摸時,減少的 Merkel細胞會導致與之形成“突觸類似”連接的傳入神經纖維(SAI纖維)的放電頻率及頻數降低和改變其激活的閾值。採取能引起疼痛的抓撓行動,通過刺激僅存的(少量)Merkel細胞的活性而暫時緩解癢覺。但是呢,也只是暫時的。況且,使勁抓撓皮膚有損皮膚的健康。

通過藥物刺激提高Merkel 細胞的活性或者靶標激活Merkel細胞上的Piezo2蛋白有望拯救慢性瘙癢症。那麼那些慢性癢覺的人,你們的希望在田野上了。

不過,需要先確定這些科學家在人身上獲得類似的科研結果,讓這些實驗室內的科研可以真正造福人類。

重申:慢性瘙癢的病患們別通過疼痛來試圖解決癢癢。而這個夏天被蚊子親親的親們,讓我們一起以痛止癢並消滅小蚊子們!

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[1]. Feng, J., Luo, J., Yang, P., Du, J., Kim, B.S., and Hu, H. (2018). Piezo2 channel-Merkel cell signaling modulates the conversion of touch to itch. Science 360, 530-533.

[2]. Deuis, J.R., Dvorakova, L.S., and Vetter, I. (2017). Methods Used to Evaluate Pain Behaviors in Rodents. Frontiers in Molecular Neuroscience 10.

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