來源：iNature（ID:Plant_ihuman）
打噴嚏是一種重要的呼吸反射，常與過敏性鼻炎和病毒性呼吸道感染有關。然而，它的神經回路在很大程度上仍然未知。在猫和人類的腦幹中都發現了一個誘發噴嚏的區域，在解剖學上對應於鼻感覺神經元的中央受體區。囙此，假設突觸後鼻感覺神經元的神經元群介導該區域的打噴嚏。
2021年6月15日，聖路易斯華盛頓大學劉琴團隊在Cell線上發表題為“Sneezing reflex is mediated by a peptidergic pathway from nose to brainstem”的研究論文，該研究通過篩選鼻感覺神經元釋放的主要突觸前神經遞質/神經肽，發現神經調節蛋白B（NMB）肽對於發出打噴嚏的訊號至關重要。噴嚏誘發區域中NMB敏感的突觸後神經元的消融或NMB受體的缺乏消除了打噴嚏反射。
值得注意的是，NMB敏感神經元進一步投射到尾部腹側呼吸群（cVRG）。NMB敏感神經元的化學啟動引發cVRG神經元的動作電位並導致打噴嚏行為。該研究描繪了介導打噴嚏的肽能通路，提供了對打噴嚏反射弧的分子見解。
打噴嚏是一種基本反射，可將刺激物和病原體從氣道中排出。雖然被設計為一種防禦機制，但打噴嚏與許多病毒性呼吸道感染（例如，普通感冒和流感）和過敏性鼻炎（又名花粉熱）有關，並嚴重影響我們的生活質量和生產力。此外，打噴嚏是病毒性呼吸道感染期間傳播傳染性飛沫的最有力和最常見的機制。研究表明，一次噴嚏可產生40000個含病毒的飛沫，飛沫半徑可達7至8 m，並在空氣中懸浮長達10分鐘。相比之下，一次咳嗽最多產生3000個飛沫。囙此，打噴嚏是許多呼吸道病毒傳播的重要機制。從基礎科學或臨床醫學的角度來看，瞭解打噴嚏的機制至關重要。
在猫和人類的腹內側三叉神經核（SpV）中都發現了一個引起打噴嚏的區域。該區域的電刺激會引起猫的打噴嚏樣反應。該區域中風引起的病變會導致人類突然打噴嚏或喪失打噴嚏的能力。然而，缺乏有關該區域仲介導打噴嚏的神經元的分子特性和相關突觸通路的資訊，阻礙了進一步的研究。
引起噴嚏的區域在解剖學上對應於篩神經的中央受體區，篩神經為鼻粘膜提供感覺分支，表明該區域包括鼻感覺神經元的突觸後神經元。先前的研究表明，刺激鼻感覺纖維或篩神經會引發猫和人類打噴嚏。然而，尚不清楚哪個鼻感覺神經元群體啟動打噴嚏反射，以及鼻感覺神經元中的哪些神經遞質/神經肽是傳遞打噴嚏訊號所必需的。缺乏這些資訊極大地阻礙了對打噴嚏誘發區域突觸後神經元的研究。
打噴嚏是中樞呼吸神經元產生的反射。然而，引起打噴嚏的區域位於腹內側SpV內，並不與腦幹中任何報導的呼吸中樞重疊。囙此有理由推測，引起打噴嚏的區域進一步投射到中樞呼吸群。研究已經對猫的不同中樞呼吸神經元組的打噴嚏相關電活動進行了表徵。由於打噴嚏會中斷正常的呼吸模式，囙此這些電活動是打噴嚏的“drivers”還是“passengers”，不是很清楚。
在這項研究中，揭示了在打噴嚏誘發區域介導打噴嚏的神經元的分子特性，並描繪了它們與中樞呼吸神經元的解剖和功能連接。該研究開發了一個兩步反向篩選策略，以確定在打噴嚏誘發區域打噴嚏所必需的神經元群。首先，該研究篩選了鼻感覺神經元釋放的所有主要突觸前神經遞質/神經肽以進行打噴嚏訊號，並確定了傳遞打噴嚏訊號所必需的神經肽。其次，該研究針對打噴嚏誘發區域中相應的突觸後神經元，研究了它們在介導打噴嚏中的作用。
這一策略成功地幫助確定了一個高度受限的神經元群，它是打噴嚏誘發區域打噴嚏反射的關鍵。為了進一步確定哪些呼吸神經元群是引起打噴嚏的區域的投射目標，該研究進行了神經元追跡、電生理記錄和行為研究。這些研究表明，尾腹側呼吸群（cVRG）是打噴嚏誘發區域的直接投射目標，並驅動打噴嚏的產生。總的來說，該研究描繪了從鼻感覺神經元到介導打噴嚏反射的中樞呼吸神經元的肽能通路。這一新定義的通路極大地促進了對打噴嚏反射背後的神經機制的理解，並對病理性打噴嚏治療策略的發展具有重要意義。
參考消息：
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674（21）00634-6#%20
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