初夏时节,杨花柳絮与蚊虫侵扰交织,皮肤瘙痒成为挥之不去的痛苦。这种看似普通的生理反应,实则是生命进化镌刻的生存密码。一个常见的痒,在华人科学家陈宙峰关注之前只是个冷门领域,但随着陈宙峰的开创性研究,世人开始发现,痒觉里蕴含着丰富的学问,比如痒觉到底是不是痛觉?为何看别人挠痒自己也痒?挠痒到底是怎么回事?为什么挠破了还想挠?
现任职于深圳湾实验室暨深圳医学科学院资深研究员的陈宙峰曾率先从神经通路上证明痒觉是一个独立于痛觉的感觉,因而成为全球首个从分子层面深入研究痒的学者。
痒和痛有何区别?大脑如何感知痒?
所有的动物都依赖于躯体感觉,来区别外来的刺激,从而做出相应的反应来保护机体。痒觉和痛觉类似,都是一种躯体感觉,它们都是保护性、防御性的体质,如果没有痛觉,身体就很容易受到伤害,这是一种反射性的保护行为。
至于为何动物都有痒觉?陈宙峰表示,痒是独立于疼痛的生存预警系统。“动物没有衣服穿,野外各种各样的昆虫,跳蚤、飞蛾等都会侵入毛皮里,比如说蚊子,它叮在你的皮肤上,你的触觉和痛觉神经元都不能被激活,这就是为什么要进化出痒觉来,让动物保护自己不受外来的侵害。当蚊子叮咬产生痒觉,可以让身体产生不舒服的预警机制,既完成危险提示,又避免过度反应。这种精妙的平衡正是亿万年自然选择的智慧结晶。”
陈宙峰表示:“痒的生物学意义也很大。这是因为蚊虫会携带各种各样的病毒,传播疾病。痒的发生具有记忆的时间和空间功能,因为下次我们尽可能地避免去蚊子多的地方,或者提前采取一些准备措施。”
至于痒又是如何被大脑感知的?在很长时间里,它们经常跟痛觉混为一谈。“过去关于痒是否是痛的一种微弱形式,合用一个神经通路,还是有专门负责传递痒觉的神经元,一直争论不休。”陈宙峰表示。他在这个领域也做出开创性贡献,2007年,他的实验室在《自然》发表一篇论文,意外地发现有一个专门的痒基因——GRPR(胃泌素释放肽受体),这个受体能识别痒的信息,但不传达关于痛觉方面的信息。
2009年,陈宙峰在《科学》上发表了另一篇论文,进一步证明了痒和痛有各自的通路。在小鼠模型中,他们发现,敲除掉表达GRPR痒受体的神经元,小鼠不再挠痒,也就是说完全没有了痒觉,但是痛觉是正常的。
痒为何它还能传染?
痒一般可以分为两种类型,一种是由组胺介导的痒,就是像蚊子痒、花粉过敏、尘雾、尘霾之类的,这些主要是急性过敏反应引起的。急性过敏反应是一个保护机制,皮肤里边的肥大细胞以及其他各种各样的免疫细胞,受到刺激后,会释放出组胺,组胺就会激活组胺受体,把痒的信息传递到大脑里;还有一种痒是非组胺依赖性的,很多困扰病人的慢性痒大多是非组胺依赖性的,临床尚没有有效的药物。GRPR主要是传递非组胺类的痒,因此GRPR是治疗慢性痒的一个潜在靶点。
除此之外,痒还与心理有关,也就是痒和人的情绪、心理状态有着千丝万缕的关系。为此,陈宙峰解释道,“有时候我们会这里挠一下,那里挠一下,不一定是你感觉到痒,而是潜意识的行为,既可能是一种自发的痒的表现,也可能反映了你内心的一丝焦虑。一些学生遇到难题时手就会下意识地挠头皮,好像是在思考问题,它其实是内心焦虑的表达和释放,这种属于心理上的痒。痒还代表一种欲望,我们常说的心里痒痒的、心痒难受等都反映一种内心的渴望。不论是渴望,还是欲望,都是一种让人不怎么舒服的感觉。”
更有趣的是,痒是可以互相传染的,也就是看到别人挠痒也想挠痒,这叫做传染性痒。这种现象人们已经知道很多年,但机制不明。2017 年,陈宙峰团队在《科学》杂志发文,证明小鼠也有传染性痒,研究者从脑科学的角度解释了痒为何能传染。“以前我实验室的一些人说,他们观看小鼠挠痒的视频,有时候也有痒的感觉,也想挠一挠。也就是看挠痒的动作,有一部分的人也会有挠痒的这种欲望。”陈宙峰表示。
挠痒背后的神经机制是什么?
前面介绍了痒的受体和通路,痒既然是预警信号,挠痒又是怎么回事?简单来说,在脊髓里面有兴奋性的神经元,也有抑制性的神经元。兴奋性的神经元传递各种感觉信息,抑制性的神经元就是来调控信息的传递,挠痒的过程就把抑制性神经元激活了,这样子我们就感觉不到痒。
“痒的感觉让人很不舒服,挠痒的目的就是把痒这种不愉快的感觉给它抑制住。挠的动作可以激活一群抑制性神经元,抑制脊髓 GRPR 神经元的活性。”陈宙峰解释道。至于我们为何需要不断地挠痒,才能止痒?他表示:“以为这种阻断是非常短暂的,所以你要多挠几下,因为你不挠,痒神经元马上又回到正常的情况,然后你又感到痒了。”
挠痒是把双刃剑,科学止痒还是一个大挑战
挠痒本身也是把双刃剑。有些痒是越挠反而越痒,持续时间长,严重影响人们的生活质量,这就是临床上的慢性痒。“我们也研究过这个机制:为什么越挠越痒。在慢性痒的情况下,痒的信号比正常情况下强很多,而正常的抑制性神经元的活性则大大减弱,通常的轻度挠痒不足以完全抑制痒的感觉,这时候你就会使劲地挠,甚至不惜损伤皮肤。”陈宙峰表示,有些小孩子得湿疹,脸上即使挠得鲜血淋淋,还会挠。这种挠法就是想通过皮肤的创伤,把痛觉的神经通路给激活起来,利用痛来抑制痒。
“痒和痛虽然是通过不同的通路传递,但痛可以抑制痒。当痛觉的通路被激活,大脑里也会有反馈机制,分泌出很多镇痛的化学物质,会把痛抑制住,这也解释即便挠出血来,你也不大感到疼痛。有意思的是,这些可以镇痛的物质,比如内啡肽,血清素,催产素等,同时又可以激活痒的通路,这样你就陷入一个恶性循环,越挠越痒,其实这时候最好就是想办法不要挠。”陈宙峰用比喻解释慢性痒病人的困境:“就像用油去灭火,疼痛虽能暂时抑制瘙痒,但又开放出更多痒的通道,有时痛和痒像个死对头。”
现在痒的研究已经扩散到很多领域,除了疼痛,皮肤领域,还涉及到免疫、结构、代谢,以及各类和痒有关的疾病。“从某种意义来说,我觉得我们对痒觉的分子,神经机制的研究,已经远远领先于对痛觉的研究。”陈宙峰表示。
二十年前,没有多少人注意痒觉。痒基因的发现,今天痒吸引了越来越多人的关注。在陈宙峰看来:有些痒,让人烦恼;有些痒,挠挠就好了;有些痒,却让人百思不得其解,也许这正是痒的魅力所在。