胃痛的治疗选择有限，中枢神经回路的机制仍不清楚。
2024 年 11 月 12 日，苏州大学徐广银及李锐共同通讯在 Nature Communications （IF=14.7）在线发表题为 “A vagus nerve dominant tetra-synaptic ascending pathway for gastric pain processing” 的研究论文，该研究揭示了一个谷氨酸能的四突触NTS-LPB-PVT-PL回路通过迷走神经传递胃伤害性信号。它提供了对胃痛上升途径的深入了解，并为减轻内脏疼痛提供了潜在的治疗靶点。
该研究探讨了毒性胃胀（GD）致小鼠胃痛的中枢回路。在这里，作者发现孤束核（NTS）作为胃痛的一级中枢，主要通过迷走神经。前边缘皮层（PL）参与胃痛的感知。侧臂旁核（LPB）和室旁丘脑核（PVT）是突触从NTS传递到PL的关键区域。谷氨酸能四突触NTS - LPB - PVT - PL回路是处理胃痛的必要和充分的。
胃痛是一种非常普遍的胃肠道症状，病因复杂。功能性消化不良、胃溃疡、胃癌和胃轻瘫都与胃部疼痛感有关。胃痛患者的食物摄入受损，导致体重下降和生活质量下降。传统上认为胃痛的发生与胃动力异常、内脏过敏和心身因素有关，但具体的发病机制尚不清楚，临床上也缺乏特异性的治疗方法。近年来，对内脏疼痛的研究取得了重大进展。然而，关于胃痛的研究主要集中在周围神经系统，对中枢神经系统机制的研究很少。临床迫切需要开发针对胃痛的新型、特异性治疗方法。早期的研究提供了与胃解剖连接的脑核的初步映射。然而，哪些核团可以响应胃痛刺激，以及它们如何形成神经环路来传递胃痛信号仍然不清楚。
显示胃痛处理的迷走神经主导升行通路的工作模型（图源自Nature Communications）
迷走神经传入神经和脊髓传入神经是将不同性质的感觉信息从上胃肠道传递到中枢神经系统的两个主要传入神经。一般认为迷走神经传入主要传递生理信息，而脊髓传入处理伤害感受。尽管现有的电生理证据表明迷走神经传入神经对胃膨胀（GD）的反应在有害范围内（高达60 mmHg），但迄今为止还没有确凿的证据表明迷走神经传入神经包括伤害感受器，由于缺乏高阈值机械敏感传入纤维（假定的伤害感受器）而引发疼痛。尽管缺乏作为伤害感受器的证据，但相当多的证据表明迷走神经传入是疼痛调节剂。例如，膈下迷走神经切开术增强了内脏运动对结肠直肠扩张的反应，这是一个超越迷走神经传入神经支配的区域。
迷走神经传入神经的敏化引起杏仁核的改变，导致胃脊髓传入神经经下行疼痛调节通路传递的伤害性信号受到抑制。此外，迷走神经刺激（VNS）减少不同形式的躯体疼痛或内脏疼痛，尽管其他一些研究报告没有效果或双重效果。孤立束核（NTS）是接受迷走神经传入投射的主要核，并负责传递来自体内各器官的信息。研究报道，有毒GD诱导NTS中的c-Fos表达明显高于胸脊髓。这表明迷走神经可能在胃痛的传播中起着更关键的作用。然而，迷走神经传入传递伤害性信号的整个上行神经回路尚未在大脑中被绘制出来，特别是在皮层水平上。
因此，该研究旨在研究将胃痛信号从胃传递到皮层的上行神经回路，以及是否通过迷走神经传入神经。这将通过结合多种方法来实现，包括基于病毒的追踪和制图，体内神经元活动记录，以及通过光遗传学和化学遗传学对神经元活动进行功能操作。此外，该研究将丰富胃-脑轴的图谱，有助于了解介导胃痛的上行神经回路，并为胃痛的临床治疗提供治疗策略。
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