在一项重大的脑科学突破中，新奥尔良的研究人员及其合作者发现了一种发生在细胞外的神经信号机制，这种机制可以触发"疼痛开关"。这一发现显著更新了我们对大脑中疼痛受体工作方式的理解，并可能为开发更安全的止痛药物指明方向，这些药物能有效缓解疼痛而不会产生常见的副作用。
科学家们承认，磷酸化——一种调节蛋白质的关键过程——在细胞内发生时通常已被理解，但其在细胞外的功能尚不明确。他们想知道这种发生在许多突触蛋白外部区域的修饰，是否会实际改变神经连接（突触）的信号传递方式，或者影响活体动物的行为。
他们发现，神经细胞通过一种名为脊椎动物孤寂激酶（vertebrate lonesome kinase，VLK）的酶在细胞外进行通信；这种酶会改变神经元之间空间中的蛋白质。当活跃的神经元释放VLK时，它会增强疼痛受体的功能。这项发现"为我们提供了一种全新的思考方式，关于如何影响细胞行为，以及可能设计出更简单的方法来开发从细胞外部起作用的药物，而无需穿透细胞，"上周发表在《科学》杂志上的这项机制研究的领导者、杜兰大学（Tulane University）脑科学家马修·达尔瓦（Matthew Dalva）指出。
当研究团队从小鼠的痛觉感知神经元中移除VLK时，这些动物没有感受到手术后通常会有的疼痛，而且仍然能正常感知周围环境；而在这些神经元中提高VLK水平则会增强疼痛反应。
换句话说，"神经元释放的一种酶可以修饰其他细胞外部的蛋白质，从而开启疼痛信号传递——同时不会影响正常的运动或感觉，"达尔瓦解释道。
这一点很重要，因为它为我们提供了一种新的思路，即通过从细胞外部影响细胞来开发止痛药物，而不是必须穿透细胞。通过靶向VLK等酶而不是阻断突触处的受体（这可能导致副作用），我们可能更容易实现有效的疼痛缓解。
当然，在我们看到基于这一发现的下一代止痛药物之前，还需要进行大量工作来探索这一发现的潜在影响。研究人员计划继续这项工作，确定这种机制对参与神经功能的蛋白质产生多广泛的影响，以及这可能对治疗除疼痛之外的其他脑部疾病意味着什么。
来源：杜兰大学
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