一种新发现的由神经元释放的酶可能彻底改变疼痛治疗方式，并揭示大脑学习的更深层秘密。研究人员发现，神经元会释放一种名为VLK的酶，该酶能从细胞外部激活疼痛信号传导——这是一种出人意料的机制。
在小鼠实验中，去除VLK会减弱疼痛感，而增加VLK则会加剧疼痛，所有这些操作都不会影响正常的运动能力。这表明存在一种更安全的疼痛治疗方法，无需靶向神经元内部可能带来风险的受体。该发现还为记忆、学习以及脑细胞如何加强连接提供了新的线索。
神经元触发疼痛信号传导的突破性发现
杜兰大学（Tulane University）的研究人员与另外八家机构的合作者一起，发现了一种此前未知的神经细胞通信方式。这一发现可能会重塑科学家对疼痛的理解，并指导开发更安全、更有效的治疗方法。
在这项由杜兰大学脑科学研究所（Tulane Brain Institute）主任、理学院细胞与分子生物学教授马修·达尔瓦（Matthew Dalva）和德克萨斯大学达拉斯分校（University of Texas at Dallas）泰德·普赖斯（Ted Price）领导的研究中，团队发现神经元可以在细胞外部释放一种酶，该酶在受伤后激活疼痛信号传导。他们的研究结果发表在《科学》（Science）杂志上，还为脑细胞如何加强与学习和记忆相关的连接提供了新的见解。
从细胞外部激活疼痛的酶
"这一发现改变了我们对神经元通信的基本理解，"达尔瓦表示。"我们发现神经元释放的酶可以在其他细胞外部修饰蛋白质，从而开启疼痛信号传导——同时不影响正常的运动或感觉功能。"
研究人员表明，神经细胞使用一种名为脊椎动物孤独激酶（vertebrate lonesome kinase, VLK）的酶在神经元周围的区域进行相互作用。通过改变该区域的蛋白质，VLK影响细胞间信号的传递方式。
VLK：神经元间新揭示的信使
"这是首次证明磷酸化可以控制细胞在细胞外空间的相互作用，"达尔瓦说。"这开辟了一种全新的思考方式，让我们能够影响细胞行为，并可能提供更简单的方法来设计作用于细胞外部的药物，而不必穿透细胞内部。"
研究团队发现，活跃的神经元会释放VLK，该酶会增强与疼痛、学习和记忆相关的受体功能。当研究人员从小鼠的疼痛感知神经元中移除VLK后，这些动物没有经历典型的术后疼痛，但仍能正常行为并感知周围环境。而提供额外的VLK则增加了疼痛反应。
增强与阻断VLK对疼痛产生显著影响
"这项研究深入探讨了突触可塑性的工作原理——即神经元之间的连接如何演变，"德克萨斯大学达拉斯分校行为与脑科学学院（School of Behavioral and Brain Sciences）高级疼痛研究中心主任、神经科学教授、该研究的共同通讯作者普赖斯表示。"它对神经科学具有非常广泛的意义，特别是在理解疼痛和学习共享相似分子机制方面。"
达尔瓦补充说，这些发现突显了一条有希望的途径：通过靶向VLK等酶来影响疼痛通路，而不是阻断NMDA受体。NMDA受体在神经细胞间的通信中起重要作用，但干扰它们可能导致严重的副作用。
无严重副作用的疼痛靶向安全途径
"这一发现还提供了首批实例之一，展示了如何在细胞外部控制细胞表面蛋白质之间的相互作用，"达尔瓦解释道。"由于药物无需进入细胞，这可能简化药物开发并减少脱靶效应。"
达尔瓦表示，下一步是确定这是否仅为少数蛋白质的特有机制，或是生物学中一个被低估的更广泛方面；如果是后者，它是否能重塑神经系统和其他疾病的治疗方法。
大型多大学合作揭开新生物学机制
"我们的发现只有通过这种合作才能实现，"达尔瓦说。"通过结合杜兰大学在突触生物学方面的专业知识与合作伙伴的优势，我们揭示了一种不仅对疼痛，而且对跨物种的学习和记忆都具有重要意义的机制。"
参考文献："突触细胞外激酶VLK触发EphB2-NMDAR相互作用驱动损伤诱导的疼痛"（The synaptic ectokinase VLK triggers the EphB2–NMDAR interaction to drive injury-induced pain），作者为Kolluru D. Srikanth、Hajira Elahi、Praveen Chander等人，2025年11月20日发表于《科学》。DOI: 10.1126/science.adp1007
该研究由美国国立卫生研究院（National Institutes of Health）下属的国家神经疾病和中风研究所（National Institute of Neurological Disorders and Stroke）、国家药物滥用研究所（National Institute on Drug Abuse）和国家研究资源中心（National Center for Research Resources）的资助支持。论文的共同第一作者包括杜兰大学达尔瓦实验室的Sravya Kolluru博士、Praveen Chander博士和Kristina Washburn博士。
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