痛觉和痒觉对机体具有十分重要的生理意义,可以帮助我们抵御外界有害刺激带来的伤害。但慢性疼痛和慢性瘙痒却是疾病,会给病人带来生理和心理上的长久折磨。尽管关于痛觉和痒觉在外周和中枢的传导通路已有了较多研究,但这两种感觉在脊髓层面的编码方式和相互关系仍有很多谜团。此外,已知胃泌素释放肽受体(Gastrin-releasing peptide receptor,GRPR)是痒觉信号传导过程中的特异性受体蛋白,但其和痛觉的关系尚不明晰。本实验创新性地构建了痛、痒双重刺激动物模型,并以c-fos为神经元活动标志物,在同一动物的脊髓同时标记痒觉引起的c-fos蛋白信号和痛觉引起的cfos mRNA信号,从而探究这两种刺激引起的感觉在脊髓层面的传导机制。本实验还利用GRPR-Cre;tdTomato小鼠对GRPR作特异性标记,以探究GRPR在痛痒通路中的参与情况。实验结果显示,在小鼠足背皮下注射多聚甲醛(Paraformaldehyde,PFA;4%,5μL)可以引起动物疼痛行为,包括舔舐、回缩和抬足,呈现出典型的双峰行为学特征。疼痛刺激所激活的c-fos信号在脊髓背角的分布主要集中在Ⅰ、Ⅱ和Ⅴ层,纵向主要分布在腰椎L4~L5节段。足背皮下注射氯喹(Chloroquine,CQ;10%,5μL)可以引起小鼠痒反应,包括舔舐和咬行为。痒刺激所激活的c-fos信号比疼痛刺激信号更为集中,主要分布在脊髓背角的I-II层,纵向分布在L5节段。此外,痛和痒两种刺激引起的c-fos信号在脊髓存在一定程度的共定位,约占痛觉激活神经元的28.6±3.1%,占痒觉激活神经元的51.9±3.7%。有趣的是,GRPR阳性神经元与痒觉相关神经元和痛觉相关神经元都存在共标,占痒刺激激活神经元的50.2±2.4%,占痛刺激激活神经元的27.1±2.2%,占痛痒双标神经元的45.3±2.0%。综上所述,PFA和CQ分别引起的痛觉和痒觉信号在脊髓中的传导既有各自的特异性通路,也有共用通路。此外,本项研究发现,GRPR不但在痒觉传导过程中起重要作用,而且也参与了痛觉信号在脊髓的传导和加工。该研究让我们进一步了解痛觉和痒觉的脊髓传导机制,为这两种刺激相关疾病的临床治疗提供了一定的实验基础。