4月16日，应深圳湾实验室邀请，卡尔加里大学卡明医学院Gerald W. Zamponi教授做客实验室红树林论坛，带来了题为“Molecular physiology of pain-from calcium channels to brain circuits”的学术报告。
Zamponi教授分享了他研究团队最新的研究工作，包括钙通道介导慢性疼痛的机制和慢性疼痛的疼痛信息改变大脑特定神经环路两部分研究工作。
钙通道在传入疼痛通路中起着重要的作用。T型钙通道亚型Cav3.2通道促进伤害性疼痛信息的传递，并在 DRG 神经元中上调以响应神经损伤或外周炎症。Zamponi教授的团队发现，传入神经元中 Cav3.2电流的增强是由去泛素化酶USP5对通道蛋白的去泛素化介导的，并且破坏USP5/Cav3.2 通道相互作用可防止炎症和神经性疼痛。在这项研究中，通过对USP5-Cav3.2干扰物的小分子进行筛选试验，Zamponi团队从五千余个化学分子库中筛选出了两个化合物——suramin和flavonoid gossypetin。在炎症性疼痛和神经性疼痛的小鼠模型中，suramin和flavonoid gossypetin都具有剂量依赖性并产生持久的机械抗痛觉过敏，但在Cav3.2缺失的小鼠中却被消除或大大减弱。通过调节T型钙通道泛素化/去泛素化实现镇痛是相关领域的一个新的概念。
除了疼痛相关的钙通道外，人们对于疼痛的神经环路的理解仍然不够。Zamponi教授的研究同时致力于阐明大脑环路如何在慢性疼痛条件下处理疼痛相关信息。其团队在后续研究中，发现了一个杏仁核基底外侧核（BLA）- 前额叶皮层（PFC）- 中脑导水管周围灰质（PAG）-脊髓通路，它对周围神经损伤后的机械性和热性超敏反应的发展至关重要。该研究表明，神经损伤通过减少内源性大麻素调节，增强了BLA对位于前内侧PFC的抑制性中间神经元的突触输入。这些增强的突触连接介导了从PFC到腹外侧PAG区域及其下游靶点的投射的前反馈抑制。BLA-PFC-PAG连接通过减少脊髓疼痛信号降低甲肾上腺素能和5-羟色胺能调节来改变疼痛行为。这个远程神经环路的确定，说明了它对疼痛处理至关重要，且有可能应用于靶向神经性疼痛。
报告期间，Zamponi教授与参会人员进行了热烈的学术讨论和交流，让大家受益匪浅。本次报告由深圳湾实验室分子生理学研究所资深研究员周雷主持。
报告人简介
Gerald W. Zampon教授目前是卡尔加里大学（University of Calgary）卡明医学院的研究部高级副院长和教授，他于1997年开始在该校担任教职。他曾担任生理学和药理学系主任，在离子通道的生物物理学、分子生物学、药理学及其在神经系统功能中的作用方面是国际公认的专家。他的研究重点是探索这些通道如何导致神经系统疾病，如慢性疼痛，旨在制定策略来调节离子通道的功能，以进行治疗干预。他的工作还揭示了处理疼痛信号的大脑回路的功能概念学。他目前是加拿大分子神经生物学研究中心的主任，加拿大皇家学会和加拿大健康科学院院士，该科学院分别代表着基础科学和医学科学领域的最高荣誉。
撰稿 | 生理所 赖隽晖
编辑、责编 | 远 山
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