激活vlPAG中GABA能神經元和抑制谷氨酸能神經元可以有效拮抗電針的鎮痛效應
單獨激活GABA能神經元只能部分的減弱電針的鎮痛效應，為了驗證GABA能神經元和谷氨酸能神經元都參與了電針的鎮痛效應。研究團隊在vlPAG中GABA能神經元被激活的基礎上，另外使用rAAV-CaMKIIa-HA-KORD-IRES-mCitrine-WPRE-pA病毒來選擇性抑制vlPAG中的谷氨酸能神經元的活動。發現激活vlPAG中的GABA能神經元并抑制vlPAG中的谷氨酸能神經元可以大幅降低小鼠的機械縮腿閾值和熱痛閾值(圖5A-D)，以及在條件性位置偏愛實驗中明箱逗留的時間(圖 5E-H)。
圖5.vlPAG中的GABA能神經元的化學激活與VlPAG中谷氨酸能神經元的化學抑制相結合能有效地減弱電針的效應
GABA能神經元上的CB1受體參與了電針對疼痛超敏反應的作用
接下來，為了驗證vlPAG中GABA能和谷氨酸能神經元的軸突上表達的CB1受體是否參與電針的鎮痛作用。研究人員在賽業生物構建的mCnr1flox/flox小鼠右側vlPAG中注射了rAAV-mDlx-CRE-WPRE-pA病毒，特異性敲除vlPAG中GABA能神經元上的CB1受體；在mCnr1flox/flox小鼠右側vlPAG中注射rAAV-CaMKII-CRE-WPRE-pA病毒，特異性敲除vlPAG中谷氨酸能神經元上的CB1受體(圖6A, C)。
圖6.特異性敲除位于vlPAG內的GABA能神經元上的CB1受體
實驗發現，特異性敲除GABA能神經元上的CB1受體可以消除電針的鎮痛效應，顯著降低了機械痛閾值和熱痛閾值(圖 7A-D)以及在條件性位置偏愛實驗中明箱的逗留時間（圖7E-H）。特異性敲除vlPAG中谷氨酸能神經元上的CB1受體僅輕微地減弱電針的鎮痛效應。結果表明，vlPAG中位于GABA能神經元上的CB1受體才是電針發揮鎮痛效應的基礎。
圖7.特異性敲除GABA能神經元CB1受體消除電針對疼痛反應敏感的效應
總而言之，該研究證明了vlPAG中GABA能神經元和谷氨酸能神經元在電針鎮痛效應中的新機制，即電針可以通過CB1受體同時抑制vlPAG中GABA能神經元和激活vlPAG中谷氨酸能神經元來發揮鎮痛效應。特異性敲除GABA能神經元上的CB1受體能夠完全消除電針的鎮痛效應，而只有激活vlPAG中的GABA能神經元聯合抑制vlPAG中的谷氨酸能神經元才能夠完全翻轉電針的鎮痛作用。電針能夠通過CB1受體在GABA能系統和谷氨酸能系統上同時發揮不同的調節功能。這項研究可能為臨床疼痛治療和鎮痛藥物的發展提供了一個新的思路。