王 曉 張博聞,2# 和禎泉 趙 奇, 顧金海 何仲義 牛建國(guó),△

(1 寧夏醫(yī)科大學(xué)寧夏顱腦疾病重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 2 寧夏人民醫(yī)院手足和重建顯微外科; 3 寧夏醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院人體解剖學(xué)與組織胚胎學(xué)系, 銀川 750004)

1998年2個(gè)不同的實(shí)驗(yàn)組發(fā)現(xiàn)了orexin[1-2]。大鼠腦內(nèi)orexin神經(jīng)元主要位于下丘腦的背內(nèi)側(cè)核(dorsomedial nucleus, DMH)、穹窿周?chē)鷧^(qū)(perifornical area, PF)以及外側(cè)區(qū)(lateral hypothalamus, LH)[3]。Orexin神經(jīng)元接收多個(gè)腦區(qū)的傳入纖維,其軸突也廣泛投射到腦和脊髓[4-5]。Orexin神經(jīng)元被證明除了參與睡眠-覺(jué)醒的調(diào)節(jié)外,還與攝食行為、能量平衡、獎(jiǎng)賞行為及內(nèi)臟活動(dòng)等有關(guān)[6-8]。中腦水管周?chē)屹|(zhì)(periaqueductal gray, PAG)是由一群排列緊密的神經(jīng)細(xì)胞圍繞中腦水管構(gòu)成的縱形柱狀結(jié)構(gòu),Beitz等[9]在生理和神經(jīng)化學(xué)的基礎(chǔ)上將PAG分為背內(nèi)側(cè)區(qū)(dorsomedial division, dm)、背外側(cè)區(qū)(dorsolateral division, dl)、外側(cè)區(qū)(lateral division, l)和腹外側(cè)區(qū)(ventrolateral division, vl)。PAG參與疼痛的上行傳導(dǎo)和下行調(diào)控、發(fā)聲的形成、恐懼及焦慮的產(chǎn)生、復(fù)雜的防御反應(yīng)、獎(jiǎng)賞尋求等多種生理功能[10]。電刺激PAG可誘導(dǎo)下丘腦內(nèi)表達(dá)FOS蛋白的神經(jīng)元數(shù)量增多[11]。本實(shí)驗(yàn)采用逆行、順行神經(jīng)束路示蹤技術(shù)與免疫組織化學(xué)相結(jié)合,觀(guān)察PAG各分區(qū)投射到下丘腦的神經(jīng)纖維分布特點(diǎn)及其與orexin陽(yáng)性神經(jīng)元的聯(lián)系,為PAG各分區(qū)的神經(jīng)元影響orexin陽(yáng)性神經(jīng)元的功能提供形態(tài)學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 動(dòng)物

雄性SD大鼠50只,體質(zhì)量280～310g,由寧夏醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。

1.2 主要儀器和試劑

大鼠腦立體定位儀(RWD, China);光學(xué)顯微鏡(Nikon, Japan);冰凍切片機(jī)(Thermo, USA);兔抗orexin、山羊抗兔IgG/Bio(Phoenix Pharmaceuticals Inc);Elite ABC Kit(Vector labs, Pk-6100);CTb、山羊抗CTb(List Biol Labs);驢抗山羊IgG/Bio(Santa Cruz Biotechnology);微量注射器(WPI);BDA(Molecular Probes)。

1.3 CTb逆行示蹤實(shí)驗(yàn)

大鼠經(jīng)腹腔注射10%水合氯醛麻醉后,借助腦立體定位儀,用接有玻璃針的微量注射器向下丘腦穹窿上區(qū)或外側(cè)區(qū)(以Bregma作為坐標(biāo)0點(diǎn)： 向后2.9mm,向外側(cè)1.2mm,向下8.5mm;或向后2.9mm,向外側(cè)2.0mm,向下8.5mm)緩慢注射0.1μl的0.5% CTb。術(shù)后動(dòng)物存活5～7d,再次麻醉,暴露心,用500ml的生理鹽水快速?zèng)_洗血液后,400ml新鮮多聚甲醛固定液持續(xù)滴入固定。取腦,多聚甲醛后固定4～6h,蔗糖脫水,連續(xù)冰凍切片,片厚40μm,分2組收集,一組用于CTb免疫組織化學(xué)顯色,主要步驟： 室溫下用含2%驢血清的PBS封閉1h;山羊抗CTb(1∶1000)室溫過(guò)夜;Biotin標(biāo)記的驢抗山羊 IgG(1∶200)室溫3h;ABC(1∶100)室溫1h;DAB反應(yīng)液內(nèi)顯色。另一組切片進(jìn)行Nissal染色,用于輔助識(shí)別核團(tuán)輪廓。

1.4 BDA順行示蹤與orexin免疫組織化學(xué)顯色相結(jié)合實(shí)驗(yàn)

大鼠麻醉后,立體定位儀下分別向PAG分區(qū)dlPAG(Bregma： 向后7.2mm,向外側(cè)0.9mm,向下5.0mm),lPAG(Bregma： 向后7.2mm,向外側(cè)1.0mm,向下5.6mm),vlPAG(Bregma： 向后7.2mm,向外側(cè)0.9mm,向下6.0mm)內(nèi)注射約0.02μl 10% BDA。大鼠存活5～7d后,灌注取腦切片,片厚40μm,分4組收集切片,分別用于單獨(dú)顯色BDA,單獨(dú)顯色orexin,雙標(biāo)顯色BDA和orexin以及Nissal染色。雙標(biāo)顯色BDA和orexin的主要步驟： 0.2% Triton X-100 PBS室溫3h;ABC(1∶100)室溫1h;含0.06%硫酸鎳銨的DAB液將BDA標(biāo)記的神經(jīng)纖維染為黑色;用含2%山羊血清的PBS封閉1h;兔抗orexin(1∶2000)室溫過(guò)夜;Biotin標(biāo)記的羊抗兔IgG室溫3h;ABC(1∶100)室溫1h;DAB反應(yīng)液內(nèi)顯色,orexin免疫組織化學(xué)陽(yáng)性細(xì)胞顯示為棕色。顯微鏡觀(guān)察照相后,通過(guò)Adobe Illustrator CS6對(duì)BDA標(biāo)記的神經(jīng)纖維和orexin陽(yáng)性神經(jīng)元胞體在下丘腦的分布進(jìn)行繪圖。借助Nissal染色描繪下丘腦及PAG的核團(tuán)界限。

2 結(jié)果

2.1 下丘腦內(nèi)orexin陽(yáng)性神經(jīng)元胞體的分布

本實(shí)驗(yàn)orexin免疫組織化學(xué)陽(yáng)性神經(jīng)元胞體主要分布在下丘腦DMH、PF和LH(圖1A、B),與以往研究結(jié)果一致[3,12]。可見(jiàn)orexin神經(jīng)元胞體在DMH外側(cè)、穹窿(fornix, f)與未定帶(Zona incerta, ZI)之間的區(qū)域形成密集分布,本研究中將此區(qū)域稱(chēng)作“穹窿上區(qū)”(圖1B)

2.2 PAG各分區(qū)向下丘腦orexin陽(yáng)性神經(jīng)元胞體分布區(qū)域投射神經(jīng)元的觀(guān)察

將逆行示蹤劑CTb注射到20只大鼠的下丘腦,其中5只大鼠的CTb注射區(qū)局限在orexin陽(yáng)性神經(jīng)元胞體分布最密集的穹窿上區(qū)(圖1C),4只大鼠的CTb注射區(qū)位于LH(圖1D)。2種CTb注射區(qū)的大鼠,均在PAG內(nèi)可見(jiàn)大量CTb逆行標(biāo)記的神經(jīng)元,分布特點(diǎn)相似(圖1E～H)。注射點(diǎn)同側(cè)PAG內(nèi)的CTb標(biāo)記神經(jīng)元胞體的數(shù)量明顯多于對(duì)側(cè)。同側(cè)的lPAG和vlPAG中,可見(jiàn)大量CTb標(biāo)記神經(jīng)元;dlPAG及dmPAG中見(jiàn)少量標(biāo)記神經(jīng)元。對(duì)側(cè)的vlPAG中可見(jiàn)少量的CTb神經(jīng)元。另外,在背側(cè)中縫核也可見(jiàn)CTb標(biāo)記的神經(jīng)元。

圖1 A和B分別為分布于大鼠下丘腦冠狀切面orexin陽(yáng)性神經(jīng)元在低倍(A)或高倍(B,由圖A中方框b區(qū)域放大)鏡下觀(guān)察所見(jiàn);C和D分別為位于下丘腦穹窿上區(qū)(C)和下丘腦外側(cè)區(qū)(D)的CTb注射點(diǎn)(棕染區(qū)域);E和F為CTb注射到下丘腦穹窿上區(qū)(圖C所示)后,PAG內(nèi)CTb標(biāo)記神經(jīng)元胞體在低倍(E)或高倍(F,圖E中方框f區(qū)域的放大)鏡下觀(guān)察所見(jiàn),圖E中每一個(gè)紅色圓圈代表一個(gè)CTb標(biāo)記神經(jīng)元胞體);G和H為CTb注射到下丘腦外側(cè)區(qū)(圖D所示)后,PAG內(nèi)CTb標(biāo)記神經(jīng)元胞體在低倍(G)或高倍(H,圖G中方框h區(qū)域的放大)鏡下觀(guān)察所見(jiàn),圖G中每一個(gè)紅色圓圈代表一個(gè)CTb標(biāo)記神經(jīng)元胞體);I-L為BDA注射到PAG背外側(cè)區(qū)(I)后,下丘腦內(nèi)BDA標(biāo)記的神經(jīng)纖維和orexin陽(yáng)性神經(jīng)元在低倍(J)和高倍(K和L,分別放大于圖J中方框k和l區(qū)域)鏡下觀(guān)察所見(jiàn);M-P為BDA注射到PAG外側(cè)區(qū)(M)后,下丘腦內(nèi)BDA標(biāo)記的神經(jīng)纖維和orexin陽(yáng)性神經(jīng)元在低倍(N)和高倍(O和P,分別放大于圖N中方框o和p區(qū)域)鏡下觀(guān)察所見(jiàn);Q-T為BDA注射到PAG腹外側(cè)區(qū)(Q)后,下丘腦內(nèi)BDA標(biāo)記的神經(jīng)纖維和orexin陽(yáng)性神經(jīng)元在低倍(R)和高倍(S和T,分別放大于圖R中方框s和t區(qū)域)鏡下觀(guān)察所見(jiàn);箭頭所示為BDA標(biāo)記的軸突終末與orexin陽(yáng)性神經(jīng)元表面緊密接觸(K,O,P,S和T)。標(biāo)尺=500μm(A，C,D，E，G，I，M和Q)，標(biāo)尺=100μm(J,N和R)，標(biāo)尺=50μm(B)，標(biāo)尺=20μm(F，H，K，L，O，P，S和T).

Fig 1 Photomicrographs showed： orexin-immunoreactive (ir) neurons (brown-colored) were distributed in the hypothalamus of rats at a low (A) or high (B, enlarged from area enclosed by the small rectangle (b) in A) magnification; the sites of CTb injection into the suprafornical area of hypothalamus (C) and lateral hypothalamus (D) respectively; distribution of CTb-labeled cell bodies in the PAG at low (E) or high (F, enlarged from area enclosed by the small rectangle (f) in E) magnification after CTb injection into the suprafornical area of hypothalamus (showed in C), each open circle represented one cell body; distribution of CTb-labeled cell bodies in the PAG at low (G) or high (H, enlarged from area enclosed by the small rectangle (h) in G) magnification after CTb injection into the lateral hypothalamus (showed in D), each open circle represented one cell body; I-L, the site of BDA injection into the dorsolateral PAG (I), and resulting overlapping existence of BDA-labeled fibers (black-colored) and orexin-ir neurons (brown-colored) in the suprafornical area of the hypothalamus at a low (J) or high (K and L, enlarged from areas enclosed by the small rectangle (k) and (l) in (J), respectively) magnification; the site of BDA injection into the lateral PAG (M), and resulting overlapping existence of BDA-labeled fibers (black-colored) and orexin-ir neurons (brown-colored) in the suprafornical area of the hypothalamus at a low (N) or high (O and P, enlarged from areas enclosed by the small rectangle (o) and (p) in (J), respectively) magnification; the site of BDA injection into the ventrolateral PAG (Q), and resulting overlapping existence of BDA-labeled fibers (black-colored) and orexin-ir neurons (brown-colored) in the suprafornical area of the hypothalamus at a low (R) or high (S and T, enlarged from areas enclosed by the small rectangle (s) and (t) in (R), respectively) magnification; BDA-labeled boutons (arrowheads) were in contiguity with the orexin-ir neurons (K, O, P, S and T). Scale bar=500 μm (A, C, D, E, G, I, M and Q), 100 μm (J, N and R), 50 μm (B), 20 μm (F, H, K, L, O, P, S and T).

2.3 PAG各分區(qū)向下丘腦orexin陽(yáng)性神經(jīng)元胞體分布區(qū)投射纖維的分布及它們之間的聯(lián)系

2.3.1 dlPAG來(lái)源的投射纖維在下丘腦中的分布 將順行示蹤劑BDA注射到dlPAG的10只大鼠中,4只大鼠獲得了位置準(zhǔn)確且劑量適中的注射點(diǎn)(圖1I)。包含下丘腦的切片進(jìn)行BDA與orexin雙標(biāo)顯色之后可見(jiàn),雙側(cè)下丘腦內(nèi)均可觀(guān)察到BDA順標(biāo)纖維,注射點(diǎn)同側(cè)的下丘腦內(nèi)標(biāo)記的纖維數(shù)量多于對(duì)側(cè)。結(jié)果顯示,dlPAG來(lái)源的纖維在ZI以及ZI與DMH之間的區(qū)域形成了較高密度分布(圖1J,圖2)。在下丘腦前區(qū)(anterior hypothalamic area, AH)和下丘腦后區(qū)(posterior hypothalamic nucleus, PH)可觀(guān)察到高密度分布的標(biāo)記纖維(圖2A、E、F)。

下丘腦內(nèi)BDA標(biāo)記纖維與orexin陽(yáng)性神經(jīng)元在穹窿上區(qū)形成重疊分布(圖2B～E),但少見(jiàn)BDA標(biāo)記的軸突終末與orexin陽(yáng)性神經(jīng)元存在密切接觸(圖1J～L)。

2.3.2 lPAG來(lái)源的投射纖維在下丘腦中的分布 將BDA注射到lPAG的10只大鼠中,有5只大鼠獲得了位置準(zhǔn)確且劑量適中的注射點(diǎn)(圖1M)。包含下丘腦的切片進(jìn)行BDA與orexin雙標(biāo)顯色之后,雙側(cè)下丘腦內(nèi)均可觀(guān)察到BDA標(biāo)記的神經(jīng)纖維,而注射點(diǎn)同側(cè)下丘腦內(nèi)標(biāo)記的神經(jīng)纖維數(shù)量具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)?？梢?jiàn)BDA順行標(biāo)記的神經(jīng)纖維大量出現(xiàn)在orexin陽(yáng)性神經(jīng)元胞體分布的區(qū)域,尤其是在穹窿上區(qū)、IZ以及DMH與ZI之間的區(qū)域形成了非常致密的分布(圖1N,圖3B～E)。在AH和PH均觀(guān)察到高密度BDA標(biāo)記纖維(圖3A、E、F),下丘腦的其他區(qū)域也可見(jiàn)密度不等的標(biāo)記纖維。

BDA標(biāo)記的神經(jīng)纖維和orexin陽(yáng)性神經(jīng)元在穹窿上區(qū)形成了明顯的重疊分布,可見(jiàn)orexin神經(jīng)元分布在BDA標(biāo)記神經(jīng)軸突形成的網(wǎng)絡(luò)中(圖1N～P,圖3),常見(jiàn)BDA標(biāo)記軸突終末緊貼orexin神經(jīng)元胞體或樹(shù)突的表面(圖1O、P)。另外,在LH,orexin神經(jīng)元與BDA標(biāo)記的神經(jīng)纖維形成了相對(duì)疏松的重疊(圖3),部分orexin神經(jīng)元胞體或樹(shù)突與BDA標(biāo)記軸突終末形成接觸。

圖2 中腦水管周?chē)屹|(zhì)背外側(cè)區(qū)(dlPAG)來(lái)源的BDA標(biāo)記的神經(jīng)纖維(細(xì)線(xiàn))和軸突終末(小點(diǎn))與orexin陽(yáng)性神經(jīng)元胞體(大點(diǎn))的重疊分布。A-F顯示由前到后排列的下丘腦冠狀切面，圖中一個(gè)大點(diǎn)代表約三個(gè)orexin神經(jīng)元胞體。底部的數(shù)字為此切面位于bregma后的距離(mm).

Fig 2 The overlapping distribution of BDA-labeled fibers (fine lines) and terminals (fine dots), and orexin-immunoreactive cell bodies (filled circles) after BDA injection into the dorsolateral PAG and immunostaining of orexin. Line drawings of frontal sections arranged rostrocaudally (A-F) through the hypothalamus. Three cell bodies were substituted by one filled circle. The distance (mm) behind bregma was noted at the bottom right in each drawing.

圖3 中腦水管周?chē)屹|(zhì)外側(cè)區(qū)(lPAG)來(lái)源的BDA標(biāo)記的神經(jīng)纖維(細(xì)線(xiàn))和軸突終末(小點(diǎn))與orexin陽(yáng)性神經(jīng)元胞體(大點(diǎn))的重疊分布。A-F顯示由前到后排列的下丘腦冠狀切面中,圖中一個(gè)大點(diǎn)代表約三個(gè)orexin神經(jīng)元胞體。底部的數(shù)字為此切面位于bregma后的距離(mm).

Fig 3 The overlapping distribution of BDA-labeled fibers (fine lines) and terminals (fine dots), and orexin-immunoreactive cell bodies (filled circles) after BDA injection into the lateral PAG and immunostaining of orexin. Line drawings of frontal sections arranged rostrocaudally (A-F) through the hypothalamus. Three cell bodies were substituted by one filled circle. The distance (mm) behind bregma was noted at the bottom right in each drawing.

2.3.3 vlPAG來(lái)源的投射纖維在下丘腦中的分布 將BDA注射到vlPAG的10只大鼠中,有4只大鼠獲得了位置準(zhǔn)確,劑量適中的注射點(diǎn)(圖1Q)。包含下丘腦的切片進(jìn)行BDA與orexin雙標(biāo)顯色之后,在雙側(cè)下丘腦內(nèi)可觀(guān)察到BDA標(biāo)記的神經(jīng)纖維,注射點(diǎn)同側(cè)的下丘腦內(nèi)神經(jīng)纖維數(shù)量有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)?？梢?jiàn)下丘腦內(nèi)BDA順行標(biāo)記的神經(jīng)纖維在穹窿上區(qū)、DMH上部及ZI與DMH之間的區(qū)域形成了非常致密的分布(圖4B～D);在DMH與f之間區(qū)域形成了高密度的分布,在LH形成中密度分布,在f腹側(cè)有低密度分布。另外,在AH和PH區(qū)域可觀(guān)察到高密度BDA標(biāo)記纖維(圖4A、E、F)。

BDA標(biāo)記纖維和orexin陽(yáng)性神經(jīng)元在穹窿上區(qū)形成明顯的重疊,orexin陽(yáng)性神經(jīng)元分布在BDA標(biāo)記纖維形成的網(wǎng)絡(luò)中(圖1R～T, 圖4B～E),常見(jiàn)BDA標(biāo)記軸突終末緊貼orexin陽(yáng)性神經(jīng)元胞體或樹(shù)突的表面(圖1S、T)。另外,BDA標(biāo)記的纖維與orexin陽(yáng)性神經(jīng)元在LH形成了相對(duì)疏松的重疊,少量orexin神經(jīng)元胞體或樹(shù)突與BDA標(biāo)記軸突終末形成接觸。

圖4 中腦水管周?chē)屹|(zhì)腹外側(cè)區(qū)(vlPAG)來(lái)源的BDA標(biāo)記的神經(jīng)纖維(細(xì)線(xiàn))和軸突終末(小點(diǎn))與orexin陽(yáng)性神經(jīng)元胞體(大點(diǎn))的重疊分布。A-F顯示由前到后排列的下丘腦冠狀切面中,圖中一個(gè)大點(diǎn)代表約三個(gè)orexin神經(jīng)元胞體。底部的數(shù)字為此切面位于bregma后的距離(mm).

Fig 4 The overlapping distribution of BDA-labeled fibers (fine lines) and terminals (fine dots), and orexin-immunoreactive cell bodies (filled circles) after BDA injection into the ventrolateral PAG and immunostaining of orexin. Line drawings of frontal sections arranged rostrocaudally (A-F) through the hypothalamus. Three cell bodies are substituted by one filled circle. The distance (mm) behind bregma was noted at the bottom right in each drawing.

3 討論

3.1 PAG不同分區(qū)投射到下丘腦的神經(jīng)纖維形成不同的分布模式

早期以PHA-L作為順行示蹤劑的實(shí)驗(yàn)觀(guān)察到dlPAG和vlPAG均有神經(jīng)纖維投射至同側(cè)下丘腦[13]。Hahn等[14]將CTb注射到下丘腦后,在PAG內(nèi)觀(guān)察到逆行標(biāo)記的神經(jīng)元,但其CTb注射點(diǎn)的位置不在orexin神經(jīng)元胞體密集的區(qū)域。本課題組之前采用免疫電鏡觀(guān)察到了lPAG來(lái)源的神經(jīng)軸突終末與穹窿周?chē)膐rexin神經(jīng)元形成突觸聯(lián)系[12],但沒(méi)有觀(guān)察PAG不同分區(qū)對(duì)orexin神經(jīng)元支配的整體情況。本研究將逆行示蹤劑CTb注射到orexin神經(jīng)元胞體分布最密集的穹窿上區(qū)或LH后,在PAG不同分區(qū)觀(guān)察到了數(shù)量不等的CTb逆行標(biāo)記神經(jīng)元;將順行示蹤劑BDA注射到PAG的不同分區(qū)后,顯示PAG不同分區(qū)投射到下丘腦的神經(jīng)纖維形成不同的分布模式。PAG參與協(xié)調(diào)諸多行為和生理功能調(diào)節(jié)[15],PAG到下丘腦orexin神經(jīng)元的投射可能是其發(fā)揮調(diào)節(jié)作用的形態(tài)學(xué)基礎(chǔ)。

3.2 dlPAG來(lái)源的神經(jīng)纖維少見(jiàn)與orexin陽(yáng)性神經(jīng)元形成直接接觸

dlPAG被證明可能在防御行為及內(nèi)臟活動(dòng)調(diào)節(jié)過(guò)程中發(fā)揮重要作用[16-17],但本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明dlPAG投射到下丘腦orexin區(qū)域的神經(jīng)纖維少見(jiàn)與orexin神經(jīng)元之間有直接接觸,提示dlPAG對(duì)orexin神經(jīng)元功能的直接影響較小。

3.3 lPAG到orexin神經(jīng)元的投射可能參與調(diào)節(jié)覺(jué)醒、應(yīng)激以及防御反應(yīng)

lPAG神經(jīng)元整合頭面部、軀干和四肢的軀體淺感覺(jué)。刺激軀體表面時(shí),lPAG內(nèi)神經(jīng)元的FOS免疫反應(yīng)明顯增強(qiáng)[18]。將微量興奮性氨基酸注射到lPAG后,會(huì)引起動(dòng)物心率加快、血壓升高、呼吸加速等交感神經(jīng)興奮為特征的應(yīng)激狀態(tài),促使動(dòng)物對(duì)外部刺激做出積極防護(hù)反應(yīng)或逃脫[16]。本研究觀(guān)察到lPAG來(lái)源的神經(jīng)纖維主要在下丘腦穹窿上區(qū)與orexin陽(yáng)性神經(jīng)元重疊分布并直接接觸,此區(qū)域內(nèi)的orexin神經(jīng)元主要參與覺(jué)醒和心肺調(diào)節(jié)[8,19]。lPAG到orexin神經(jīng)元的投射可能是其參與調(diào)節(jié)覺(jué)醒、應(yīng)激以及防御反應(yīng)的通路。

3.4 vlPAG可能通過(guò)傳遞痛覺(jué)影響orexin神經(jīng)元的功能

vlPAG不僅接受來(lái)自脊髓和腦皮質(zhì)的傳入,同時(shí)接受來(lái)自臂旁核和孤束核的傳入,整合軀體深感覺(jué)和內(nèi)臟感覺(jué)的傳入信息,在痛覺(jué)的上行傳導(dǎo)和下行調(diào)控中發(fā)揮重要作用[20]。采用化學(xué)遺傳學(xué)選擇性激活vlPAG內(nèi)谷氨酸能神經(jīng)元或抑制GABA能神經(jīng)元能顯著抑制痛覺(jué),選擇性抑制谷氨酸能神經(jīng)元或抑制GABA能神經(jīng)元能促進(jìn)痛覺(jué)[21]。本研究觀(guān)察到vlPAG投射到下丘腦的纖維在穹窿上區(qū)與orexin神經(jīng)元重疊分布并形成直接接觸。這些結(jié)果提示vlPAG神經(jīng)元介導(dǎo)的痛覺(jué)信息可能直接影響orexin的功能。

下丘腦LH的orexin神經(jīng)元與獎(jiǎng)賞以及攝食行為有關(guān)[8,19]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示源自lPAG和vlPAG神經(jīng)纖維也投射到LH的orexin陽(yáng)性神經(jīng)元,提示lPAG和vlPAG也可能通過(guò)影響orexin神經(jīng)元參與調(diào)節(jié)獎(jiǎng)賞、攝食行為或其他功能。