慢性痛是一種嚴重的臨床疾病，除單純的疼痛感之外，還會引發焦慮、抑鬱、恐懼等負性情緒，進而反向增加患者的疼痛感，形成疼痛-負性情緒-深度疼痛的惡性循環，極大損害患者身體健康，增加社會經濟負擔。據了解，全世界約20%的人口長期遭受該病痛的折磨。

　　西安交通大學前沿院卓敏教授團隊經過長期研究發現，慢性痛可以引起大腦皮層的突觸可塑性變化，這些變化與慢性痛的痛覺和焦慮行為密切相關，而大腦皮層前扣帶回區域（ACC）的突觸傳遞的長時程增強（LTP）則是慢性痛重要的分子機製。2015年，卓敏教授團隊在Neuron 雜誌刊文，發現成年小鼠的皮層突觸存在一種依賴突觸前紅藻氨酸受體（KA受體）而不依賴NMDA受體突觸前LTP（即Pre-LTP）。在突觸水平上，Pre-LTP增強神經遞質的突觸前釋放，引起突觸後受體的敏化，並通過這種增強的突觸傳遞進一步導致焦慮和引起疼痛感覺加劇；抑製Pre-LTP的表達，則可以減弱慢性痛動物的焦慮行為。

　　催產素（Oxytocin）是一種經典的神經垂體激素，由下丘腦中室旁核（PVN）和視上核（SON）的神經元合成釋放到血液中，主要促進分娩和哺乳，以及產生抗焦慮和鎮痛作用。諸多研究均表明，催產素可以減少人們的焦慮，增強社交能力，提高人們的幸福感覺，因此也被稱為“愛的激素”。研究表明，低焦慮水平的人群的腦脊液和血漿中催產素濃度比較高。但催產素消除焦慮、緩解或治療慢性痛的作用機製一直處於科研盲區。在中樞神經係統中，催產素還扮演神經遞質的作用，但催產素是否調節中樞突觸可塑性還不清楚。

　　卓敏教授團隊最近利用轉基因小鼠、光遺傳學、電生理學以及藥理學等綜合技術研究發現催產素可以選擇性地消除慢性痛導致的焦慮行為和焦慮相關的Pre-LTP，這種作用很可能是通過興奮大腦皮層的抑製性神經元產生的。在腓總神經結紮（CPN）的慢性痛小鼠中，用高架十字迷宮（EPM）和曠場實驗（Open field test）可以明顯檢測到小鼠的焦慮行為。當在ACC微量注射催產素的時候，可以顯著減少慢性痛導致的焦慮行為。進一步使用光遺傳的方法激活內源性催產素在ACC的釋放也可以顯著降低慢性痛相關的焦慮行為，而抑製內源性催產素的釋放對焦慮行為沒有明顯影響。通過電生理研究發現，外源或內源性催產素選擇性地抑製ACC神經元Pre-LTP的維持，而對Post-LTP沒有影響。催產素興奮抑製性中間神經元從而增強抑製性突觸傳遞，該作用受到GABAA受體和G蛋白偶聯受體調控的信號通路的調節。此外，在慢性痛動物中，還發現PVN的催產素濃度和ACC的催產素受體的表達都明顯增加，表明慢性痛後催產素的功能被上調。

　　該研究工作發現了催產素抗焦慮的新機製，即催產素通過抑製皮層突觸前LTP產生抗焦慮作用，並進一步證明了ACC的突觸前LTP在慢性痛產生的焦慮中扮演重要的作用，也為未來藥物研發或臨床治療焦慮提供了一個新的理論依據。

　　該研究結果以論文形式發表在Cell係列子刊 Cell Reports 上。論文題目為 “Oxytocin in the anterior cingulate cortex attenuates neuropathic pain and emotional anxiety by inhibiting presynaptic long-term potentiation”。前沿院博士後李旭輝和多倫多大學博士後Takanori Matsuura為本論文共同第一作者，前沿院為第一作者和通訊作者單位，卓敏教授為該論文唯一通訊作者。這項工作也是卓敏教授課題組在慢性痛相關情緒研究領域又一重要突破。前沿院博士生薛曼、陳麒羽、劉任昊、史婉彤、樊珂欣、周兆祥及副研究員陸景珊博士參與此項研究。