尿意是如何被我們感知的?
這種基本沖動(dòng)居然出乎意料地復(fù)雜,還會(huì)隨著年歲增長(zhǎng)而失常。
你正在駕車(chē),眼睛緊盯著前方道路,突然感到下腹一陣輕微的刺痛。一小時(shí)前你飲下的超大杯可樂(lè)已經(jīng)穿過(guò)你的腎臟進(jìn)入膀胱?!霸摽窟呁\?chē)?yán)?!”你尋思著,同時(shí)眼睛四處搜尋著出口匝道。
對(duì)大多數(shù)人而言,把車(chē)開(kāi)進(jìn)高速公路休息區(qū)是很稀松平常的經(jīng)歷。但對(duì)研究大腦如何感知、解讀并響應(yīng)膀胱信號(hào)的神經(jīng)科學(xué)家麗塔 · 瓦倫蒂諾(Rita Valentino)而言就沒(méi)這么平常了。她對(duì)大腦能夠接收膀胱的感覺(jué)、結(jié)合身體外部的信號(hào)(如路上的景象和聲音),然后利用這些信息來(lái)行動(dòng)(在這個(gè)場(chǎng)景中,就是要找到一個(gè)安全且得體的地方排尿)的能力感到著迷?!坝谖叶?,這真的是大腦干得漂亮的事例之一?!彼f(shuō)。
科學(xué)家曾認(rèn)為,控制我們膀胱的是相對(duì)簡(jiǎn)單的反射,是一種能切換尿液儲(chǔ)存與尿液釋放的模式開(kāi)關(guān)?!艾F(xiàn)在我們意識(shí)到,它比那復(fù)雜得多?!蓖邆惖僦Z指出,她現(xiàn)在是美國(guó)國(guó)家藥物濫用研究所神經(jīng)科學(xué)與行為學(xué)部主任。一個(gè)復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參與了決策制定、社交互動(dòng)和身體內(nèi)部狀態(tài)感知(也稱(chēng)為內(nèi)感)等功能,也參與了這一過(guò)程的決策。
這個(gè)膀胱控制系統(tǒng)不僅復(fù)雜到令人費(fèi)解,也很微妙。舉個(gè)例子,科學(xué)家預(yù)測(cè),超過(guò)十分之一的成年人患有膀胱過(guò)度活動(dòng)癥(OAB),這是一種常見(jiàn)的癥狀組合,包括尿急(即使膀胱未滿也感覺(jué)需要小便)、夜尿癥(晚上頻繁起夜)和尿失禁。德國(guó)美因茨約翰內(nèi)斯 · 古騰堡大學(xué)的藥理學(xué)家、主攻膀胱疾病療法的馬丁 · 米歇爾(Martin Michel)說(shuō),盡管現(xiàn)有的治療方法可以改善一些人的癥狀,但對(duì)許多人來(lái)說(shuō)并不奏效。他還補(bǔ)充說(shuō),研發(fā)更好的藥物已經(jīng)被證實(shí)極富挑戰(zhàn)性,以至于現(xiàn)在各大制藥公司都已經(jīng)放棄努力了。
不過(guò),近期有一波新研究為這個(gè)領(lǐng)域帶來(lái)了新的假設(shè)與治療方法。盡管過(guò)去膀胱疾病的治療都關(guān)注膀胱本身,但新的研究表明,大腦是另一個(gè)潛在的治療靶點(diǎn),瓦倫蒂諾介紹道。休斯敦貝勒醫(yī)學(xué)院的微生物學(xué)家英迪拉 · 麥索雷卡(Indira Mysorekar)說(shuō),這些研究與旨在解釋為什么某些群體(如絕經(jīng)后的女性)更容易出現(xiàn)膀胱問(wèn)題的研究相結(jié)合,表明我們不應(yīng)簡(jiǎn)單地接受“尿失禁等癥狀是不可避免的”這一觀點(diǎn)。我們常被告知這些問(wèn)題(尤其對(duì)女性而言)只是衰老的一部分?!斑@在某種程度上是對(duì)的,”她說(shuō),“但許多常見(jiàn)的問(wèn)題是可以避免的,并且可以成功治療,我們不必生活在痛苦或不適中?!?/p>
微妙的平衡
從最基本的角度來(lái)看,人類(lèi)膀胱就是一個(gè)有彈性的袋子。大多數(shù)健康成人的尿容量是400至500毫升(約2杯),要充滿至這樣的容量極限,膀胱要經(jīng)歷人體所有器官中最極端的擴(kuò)張之一,從其皺巴巴的空置狀態(tài)擴(kuò)張約六倍。
要擴(kuò)張到這種程度,包裹膀胱的平滑肌壁(稱(chēng)為逼尿?。┍仨毞潘?。與此同時(shí),環(huán)繞膀胱下端開(kāi)口(尿道)的括約肌必須收縮,科學(xué)家將這個(gè)稱(chēng)為保護(hù)反射。
不管是正在蓄尿還是已經(jīng)充盈,膀胱在超過(guò)95%的時(shí)間里都處于儲(chǔ)存模式,這讓我們?cè)谌粘;顒?dòng)中不會(huì)漏尿。在某個(gè)時(shí)刻——理想情況是我們認(rèn)為該小便的時(shí)候——膀胱就會(huì)從儲(chǔ)存模式切換到釋放模式。為此,逼尿肌必須強(qiáng)烈收縮以排出尿液,而尿道周?chē)睦s肌要同時(shí)放松才能讓尿液流出來(lái)。
一個(gè)世紀(jì)以來(lái),生理學(xué)家們一直在努力拆解身體如何協(xié)調(diào)在儲(chǔ)存和釋放模式間相互切換的謎團(tuán)。20世紀(jì)20年代,倫敦大學(xué)學(xué)院一位名叫弗雷德里克 · 巴靈頓(Frederick Barrington)的外科醫(yī)生就試圖在腦干(與脊髓相連的大腦最下方部分)中尋找這個(gè)開(kāi)關(guān)。
巴靈頓用電針在麻醉后的貓腦橋(腦干的部分結(jié)構(gòu),負(fù)責(zé)處理諸如睡眠和呼吸等重要功能)處輕微刺損不同區(qū)域。在貓恢復(fù)后,巴靈頓注意到有的貓會(huì)表現(xiàn)出想要小便的欲望——貓會(huì)抓撓、轉(zhuǎn)圈或下蹲——但又無(wú)法自主排尿。與此同時(shí),腦橋不同部位有損傷的貓似乎失去了感知小便需求的能力,會(huì)隨機(jī)排尿,并且在每次排尿時(shí)都會(huì)顯得受到了驚嚇。顯然,腦橋是小便功能重要的指揮中心,會(huì)告訴膀胱何時(shí)排尿。
超越巴靈頓氏核
巴靈頓的研究為我們目前理解控制膀胱的神經(jīng)環(huán)路奠定了基礎(chǔ),但我們現(xiàn)在知道,遠(yuǎn)不止腦橋參與其中。
隨著膀胱充滿尿液,逼尿肌及膀胱壁內(nèi)層的伸展感知細(xì)胞會(huì)把膀胱充盈的信號(hào)沿脊髓傳遞到腦干一處名為導(dǎo)水管周?chē)屹|(zhì)(PAG)的結(jié)構(gòu)。接著,信號(hào)會(huì)傳遞到叫作島葉的區(qū)域,島葉扮演著類(lèi)似傳感器的角色:膀胱越滿,島葉中神經(jīng)元發(fā)射的名為動(dòng)作電位的微電脈沖就越多。
接下來(lái),大腦中負(fù)責(zé)計(jì)劃和決策的前額葉皮層會(huì)計(jì)算此刻是否是社交得體的小便時(shí)刻。如果答案是肯定的,前額葉皮層就會(huì)向?qū)苤車(chē)屹|(zhì)發(fā)出信號(hào),后者又向巴靈頓在貓身上識(shí)別出的腦橋特定區(qū)域發(fā)出清空膀胱的信號(hào),這個(gè)特定區(qū)域如今被貼切地稱(chēng)為巴靈頓氏核,然后尿出來(lái)啦!
在過(guò)去的十年中,能為不同腦區(qū)如何聯(lián)動(dòng)繪制圖譜的超精準(zhǔn)工具讓上述畫(huà)面變得更加清晰。
瓦倫蒂諾課題組使用了一種可以同時(shí)監(jiān)測(cè)和分析跨多處腦區(qū)、不同點(diǎn)位上神經(jīng)元電活動(dòng)的技術(shù),并發(fā)現(xiàn)當(dāng)膀胱達(dá)到一定的充盈水平時(shí),腦干內(nèi)藍(lán)斑處的神經(jīng)元會(huì)以穩(wěn)定且有節(jié)奏的模式發(fā)射電信號(hào)。這種電活動(dòng)會(huì)如潮水一般一波波擴(kuò)散到大腦最外側(cè)皮層處,并在排尿發(fā)生的30秒前喚醒大腦更警覺(jué)的狀態(tài)。瓦倫蒂諾希望這樣的觀察可以為夜尿癥和尿床等常見(jiàn)問(wèn)題的治療提供線索,不僅如此,這些觀察也有助于解釋大多數(shù)人都遇到的基本問(wèn)題。
“我認(rèn)為這是人在尿急時(shí)會(huì)醒來(lái)的主要原因之一,” 瓦倫蒂諾說(shuō)道,“核心是在告訴你,‘不管你在做啥,停下,專(zhuān)注于尿尿’?!?/p>
學(xué)會(huì)憋尿
控制何時(shí)何地排尿的能力是需要花費(fèi)時(shí)間來(lái)發(fā)展的,任何訓(xùn)練過(guò)蹣跚學(xué)步年齡段的小朋友學(xué)上廁所的人都能證實(shí)這一點(diǎn)。人在剛出生的時(shí)候,排尿并不由大腦主管,而是由當(dāng)膀胱儲(chǔ)尿達(dá)到一定容量后就會(huì)啟動(dòng)的脊髓反射來(lái)控制的。來(lái)自波士頓貝斯以色列女執(zhí)事醫(yī)學(xué)中心和哈佛醫(yī)學(xué)院的神經(jīng)科學(xué)家漢內(nèi)克 · 沃斯特根(Hanneke Verstegen)說(shuō),只有在3歲或4歲左右,主管包括社交意識(shí)和決策等功能的腦區(qū)才會(huì)壓制這一反射。
想要在人類(lèi)嬰兒的腦干中觀察到這一過(guò)程如何展開(kāi)是不可能的。但沃斯特根團(tuán)隊(duì)正在實(shí)驗(yàn)室繁育的小鼠幼崽身上研究類(lèi)似的生理過(guò)程,并發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)用小鼠在大約3至5周能獲得排尿的自主控制能力。那時(shí),幼鼠開(kāi)始在指定的角落里尿尿——這個(gè)行為與進(jìn)行如廁訓(xùn)練后的幼兒相似。有趣的是,我們?cè)趮雰簳r(shí)期擁有的更原始、更自動(dòng)的脊髓反射永遠(yuǎn)不會(huì)消失:當(dāng)脊髓損傷到了在膀胱與大腦間傳遞信號(hào)的神經(jīng)時(shí),這一反射將會(huì)重新出現(xiàn),常常會(huì)引發(fā)尿失禁或其他需要使用導(dǎo)尿管解決的問(wèn)題。
脊髓損傷只是腦-膀胱通信失常的眾多誘因之一。隨著大腦衰老,向控制排尿區(qū)域輸送并交換不同區(qū)域間信號(hào)的細(xì)長(zhǎng)神經(jīng)投射也會(huì)失去其完整性并擾亂正常的膀胱功能,這一過(guò)程在帕金森病和阿爾茨海默病中常會(huì)加速發(fā)展。
匹茲堡大學(xué)的醫(yī)學(xué)物理學(xué)家貝姬 · 克拉克森(Becky Clarkson)及其團(tuán)隊(duì)通過(guò)使用功能性磁共振成像(fMRI)等神經(jīng)成像工具來(lái)了解大腦控制排尿的“優(yōu)雅”機(jī)制是如何失效的,該技術(shù)通過(guò)觀測(cè)腦中血氧水平的波動(dòng)來(lái)判斷大腦哪些區(qū)域被激活了?!拔覀冋噲D弄清楚哪些通路可能發(fā)生了損傷?!彼岬健!按竽X是如何正常控制膀胱的?又是如何失去控制的?”
克拉克森的大多數(shù)研究被試都是超過(guò)60歲的女性,膀胱過(guò)度活動(dòng)癥在這一群體中的發(fā)病率最高。普通人中膀胱過(guò)度活躍的比例大約為11%,而超過(guò)45%的絕經(jīng)后女性報(bào)告有相關(guān)癥狀。
科學(xué)家不確定導(dǎo)致膀胱過(guò)度活動(dòng)癥的具體原因,也不知道為什么在老年女性中如此普遍。一些研究將關(guān)注點(diǎn)指向了膀胱自身的變化。例如,麥索雷卡發(fā)現(xiàn),在絕經(jīng)期間,免疫細(xì)胞會(huì)在女性膀胱內(nèi)壁形成類(lèi)似淋巴結(jié)的小團(tuán)塊。她說(shuō),這些病變?cè)黾恿税螂椎拿舾行?,能讓膀胱感知到哪怕極低水平的大腸桿菌的存在(大腸桿菌是導(dǎo)致大多數(shù)尿路感染的細(xì)菌,會(huì)引發(fā)慢性膀胱疼痛或膀胱過(guò)度活動(dòng)癥)。
導(dǎo)致女性和男性膀胱過(guò)度活動(dòng)癥的另一個(gè)主要原因是逼尿肌過(guò)度活動(dòng)——膀胱肌肉的異常收縮會(huì)向大腦發(fā)送錯(cuò)誤的“膀胱已脹滿”信號(hào)。幾乎所有的現(xiàn)有治療方法都以抑制肌肉痙攣為目標(biāo)。例如,臨床最常用的一類(lèi)藥物——抗膽堿藥物——就是用來(lái)阻斷觸發(fā)逼尿肌收縮的神經(jīng)信號(hào)、名為乙酰膽堿的化學(xué)物質(zhì)。
如果藥物不起作用,臨床醫(yī)生通常建議通過(guò)注射肉毒桿菌毒素(也稱(chēng)為肉毒素)來(lái)減少逼尿肌的收縮。有時(shí),醫(yī)生還會(huì)通過(guò)手術(shù)植入物或放置在皮膚上的電極向脊髓神經(jīng)傳送電流,以此嘗試恢復(fù)控制膀胱肌肉的脊髓神經(jīng)的正?;顒?dòng)。
米歇爾說(shuō),所有這些旨在抑制逼尿肌的治療方法都可能會(huì)產(chǎn)生它們不想要的副作用,包括在少數(shù)情況下會(huì)損害排尿能力?!熬拖裨谧咪摻z,做得過(guò)了,你無(wú)法排尿;做得不夠,儲(chǔ)尿又有問(wèn)題。”抗膽堿藥物與認(rèn)知能力下降的癥狀也有關(guān)系,尤其會(huì)出現(xiàn)在老年人群體中,這會(huì)引發(fā)安全性顧慮。并不是每個(gè)膀胱過(guò)度活動(dòng)癥患者都有過(guò)度活躍的逼尿肌,這促使一些科學(xué)家發(fā)問(wèn),是否對(duì)某些患者而言問(wèn)題出在身體的其他地方,比如說(shuō)大腦內(nèi)部。
安全到家
如果你曾在工作一整天后回到家,剛打開(kāi)前門(mén)就突然感到一種強(qiáng)烈甚至難以忍受的排尿沖動(dòng),那你就體會(huì)到了科學(xué)家早已知曉的存在于大腦與膀胱之間的緊密聯(lián)系。這種沖動(dòng)被稱(chēng)為“門(mén)鎖尿失禁”,與膀胱有多滿毫無(wú)關(guān)系,也不同于當(dāng)我們打噴嚏、咳嗽或跳躍時(shí)無(wú)法控制尿液的情況(這種常見(jiàn)問(wèn)題被稱(chēng)為壓力性尿失禁,通常是由盆底肌無(wú)力造成的)。
一些科學(xué)家認(rèn)為,膀胱過(guò)度活動(dòng)癥的緊迫感覺(jué)可能是條件反射,就像在19世紀(jì)90年代,俄國(guó)生理學(xué)家伊萬(wàn) · 巴甫洛夫(Ivan Pavlov)訓(xùn)練狗將食物與節(jié)拍器的聲音聯(lián)系起來(lái)所產(chǎn)生的條件反射一樣??死松n題組假設(shè),對(duì)于有的人來(lái)說(shuō),這種條件反射可能是多年來(lái)為了使用自己的洗手間所以都憋著等到回家再上廁所而形成的條件反射。對(duì)于其他人而言,它可能源于各種情況與觸發(fā)因素(比如流水聲)。這種強(qiáng)烈的感覺(jué)偶爾發(fā)生是正常的,但如果頻繁出現(xiàn),在研究人員看來(lái)就具有成為令人憂心的癥狀的潛質(zhì)了。
克拉克森與其他研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),患有膀胱過(guò)度活動(dòng)癥的女性患者通常有著不同尋常的腦活動(dòng)模式。在克拉克森實(shí)驗(yàn)室的一項(xiàng)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)中,研究被試平躺在功能性磁共振成像(fMRI)機(jī)器中,同時(shí)導(dǎo)管將液體注入膀胱,直到他們報(bào)告說(shuō)感覺(jué)膀胱滿了。技術(shù)人員移出部分液體,接著再注射填充,并將上述過(guò)程多次重復(fù)。
通過(guò)這種方法,克拉克森和其他研究人員建立了大腦如何控制膀胱的模型,而這一模型涉及了諸如處理膀胱滿載信號(hào)的島葉以及幫助判斷此時(shí)此地是否宜尿的前額葉皮層等區(qū)域。額外的兩個(gè)腦區(qū)——輔助運(yùn)動(dòng)區(qū)和前扣帶回皮層——似乎共同合作來(lái)衡量尿意的緊急程度,并進(jìn)行盆底肌收縮,這能幫我們把尿憋住直到找到廁所。這些腦區(qū)在一些膀胱過(guò)度活動(dòng)癥患者中更加活躍,可能導(dǎo)致即使膀胱只是部分充盈時(shí)也會(huì)有難以忍受的尿意?!拔覀冋J(rèn)為這幾乎像是一個(gè)棄船指令,” 克拉克森說(shuō),“當(dāng)尿意襲來(lái),你就得立馬執(zhí)行?!?/p>
幾年前,克拉克森的一位同事指出,膀胱過(guò)度活動(dòng)癥的強(qiáng)烈尿意與戒煙者在某些情境中(如身處曾吸過(guò)煙的酒吧)所感受到的渴望感相似。受此啟發(fā),克拉克森與來(lái)自匹茲堡大學(xué)研究戒煙問(wèn)題的研究員辛西婭 · 康克林(Cynthia Conklin)聯(lián)手,采用戒煙研究中的一種方法來(lái)調(diào)查膀胱過(guò)度活動(dòng)癥女性患者對(duì)個(gè)人觸發(fā)因素的反應(yīng)。女性被試們會(huì)被展示能觸發(fā)自己緊急感的地點(diǎn)照片,這些地點(diǎn)包括自家前門(mén),或者對(duì)其中有位被試而言,塔吉特百貨超市的入口。與“安全”照片相比,觀看這些有觸發(fā)因素的照片會(huì)增加與注意力、決策和膀胱控制相關(guān)的大腦區(qū)域的活躍度。
克拉克森介紹,某些行為療法似乎可以幫助膀胱過(guò)度活動(dòng)癥女性患者對(duì)其緊急感觸發(fā)因素做出更冷靜的反應(yīng)。例如,克拉克森團(tuán)隊(duì)的初步數(shù)據(jù)顯示,像身體掃描冥想這樣的正念技術(shù)可以減少膀胱感受強(qiáng)度。他們還發(fā)現(xiàn),一種被稱(chēng)為經(jīng)顱直流電刺激(tDCS)的非侵入性腦刺激方法可以緩解緊急感。
克拉克森課題組還研究了接受肉毒桿菌毒素治療和盆底肌治療有反應(yīng)和沒(méi)反應(yīng)的女性腦活動(dòng)有何不同,目前他們正在調(diào)查服用常規(guī)膀胱處方藥是否會(huì)影響大腦對(duì)排尿的控制方式。
許多老年女性以及男性在尋求膀胱過(guò)度活動(dòng)癥的治療方法時(shí),已經(jīng)在服用多種藥物,其中包括最常見(jiàn)的膀胱藥物——抗膽堿藥。考慮到這種藥物服用過(guò)多可能會(huì)導(dǎo)致認(rèn)知問(wèn)題,克拉克森希望將非藥物治療作為選項(xiàng)加入備選菜單,“如果我們能讓人們不依賴(lài)藥物,那就太好了”。
膀胱過(guò)度活動(dòng)癥產(chǎn)生的原因
大多數(shù)研究人員都一致認(rèn)為,尋找更有效的膀胱過(guò)度活動(dòng)癥療法的主要障礙是診斷的模糊性:膀胱過(guò)度活動(dòng)癥并不是單一的疾病,而是由一系列情況(包括帕金森病、脊髓損傷、糖尿病,甚至以上皆不是的情況)引發(fā)的癥狀集合。然而,威斯康星醫(yī)學(xué)院的神經(jīng)科學(xué)家阿倫 · 麥克爾(Aaron Mickle)說(shuō),這些病例通常被混為一談,好似它們都是同一種疾病。
麥克爾正在研究不同情況會(huì)如何影響膀胱內(nèi)層,即尿路上皮——一種柔軟的、可自我更新的組織層,能通過(guò)拉伸和變平來(lái)適應(yīng)膀胱體積的變化。盡管科學(xué)家曾認(rèn)為尿路上皮是一種能使膀胱壁不透水的被動(dòng)屏障,但現(xiàn)在已明確在感知膀胱充盈的信號(hào)中,尿路上皮起著關(guān)鍵作用。
尿路上皮如此敏感的一個(gè)原因是其自身的許多細(xì)胞含有多種機(jī)械門(mén)控離子通道——位于細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì),實(shí)際上是物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的通道。澳大利亞新南威爾士大學(xué)的生理學(xué)家凱特 · 普爾(Kate Poole)解釋說(shuō),當(dāng)細(xì)胞膜被拉伸、推擠或以其他方式發(fā)生形變時(shí),這些通道會(huì)打開(kāi),允許帶正電荷的離子進(jìn)入細(xì)胞。普爾曾于2022年在《生理學(xué)年鑒》(Annual Review of Physiology )上發(fā)表了一篇關(guān)于哺乳動(dòng)物體內(nèi)機(jī)械門(mén)控離子通道的文章。
延伸到尿路上皮的感覺(jué)神經(jīng)元含有這些機(jī)械力感應(yīng)離子通道。當(dāng)這些神經(jīng)中的正離子流達(dá)到一定閾值時(shí),它們就會(huì)通過(guò)電脈沖直接與脊髓和大腦中的神經(jīng)進(jìn)行溝通。然而,尿路上皮中的非神經(jīng)元細(xì)胞也含有多種機(jī)械力激活的離子通道,這表明它們也可以傳遞膀胱充盈的信號(hào)。
2023年,麥克爾使用光遺傳學(xué)技術(shù)——一種通過(guò)激光束遠(yuǎn)程激活或抑制動(dòng)物體內(nèi)選定細(xì)胞的技術(shù)——選擇性地刺激了這些尿路上皮非神經(jīng)元細(xì)胞。這足以激活感覺(jué)神經(jīng)元并觸發(fā)膀胱收縮,也是研究人員首次做這樣的嘗試。最終,麥克爾希望能開(kāi)發(fā)一種無(wú)線光遺傳學(xué)系統(tǒng),可以持續(xù)監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)人體中特定類(lèi)型膀胱細(xì)胞的活動(dòng)。(盡管光遺傳學(xué)技術(shù)迄今主要用于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,但研究人員正在探索其在人體中的應(yīng)用。)
其他課題組正在研究將膀胱細(xì)胞中的機(jī)械力感應(yīng)離子通道以及其他對(duì)各種神經(jīng)信號(hào)化學(xué)物質(zhì)和激素做出反應(yīng)的通道作為藥物靶點(diǎn)。這些通道包括一組被稱(chēng)為Piezo通道的螺旋槳形機(jī)械力感應(yīng)蛋白,它們?cè)诎螂赘杏X(jué)中起重要作用。2020年,刊登在《自然》(Nature)雜志上的一項(xiàng)研究表明,患有一種名為Piezo2的罕見(jiàn)基因突變疾病的人除了有其他類(lèi)似行走困難等嚴(yán)重缺陷外,在感知膀胱充盈時(shí)也存在問(wèn)題。有些人必須按照設(shè)定的時(shí)間表排尿,或者用力按壓膀胱才能排尿。
一些科學(xué)家希望靶向Piezo2通道來(lái)治療各種膀胱疾病。普爾指出,靶向這類(lèi)通道的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它們“本身是可藥物化的”,這意味著即使它們一般對(duì)機(jī)械刺激做出反應(yīng),研究人員通常也可以找到能打開(kāi)或關(guān)閉它們的小分子。
但這也有一個(gè)缺點(diǎn):就像研究人員曾經(jīng)嘗試過(guò)在膀胱中靶向的其他離子通道一樣,Piezo2通道在身體各個(gè)部位都存在,包括肺、關(guān)節(jié)和心臟。因此,任何能影響膀胱中離子通道的藥物也可能會(huì)影響身體的其他部位,引發(fā)安全問(wèn)題。米歇爾指出,一種在膀胱中作用于另一類(lèi)離子通道(允許鉀離子進(jìn)入細(xì)胞)的藥物因?yàn)楸话l(fā)現(xiàn)會(huì)引發(fā)肝臟問(wèn)題而在臨床試驗(yàn)中被叫停。
在理論層面上,至少有一種方法可以克服這個(gè)障礙:專(zhuān)門(mén)靶向膀胱組織的基因療法,原因在于這種療法可以實(shí)現(xiàn)直接注射到逼尿肌或通過(guò)導(dǎo)管注入尿道。2023年,科學(xué)家公布了一項(xiàng)有67名患者參與、靶向膀胱鉀離子通道的基因療法的臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù),盡管只是初步數(shù)據(jù),卻令人備受鼓舞。
盡管專(zhuān)注研究膀胱和尿道的科學(xué)家歷來(lái)與研究脊髓和大腦的科學(xué)家分開(kāi)工作,但如今這些長(zhǎng)期分頭行動(dòng)的領(lǐng)域開(kāi)始聯(lián)通合作,把腦-膀胱難題的更多碎片拼到了一起。例如,麥克爾最近與一個(gè)神經(jīng)影像實(shí)驗(yàn)室合作,該實(shí)驗(yàn)室將幫助他觀察小鼠大腦如何在光遺傳刺激其尿路上皮細(xì)胞時(shí)做出反應(yīng)。
瓦倫蒂諾說(shuō),在過(guò)去,“我們從未關(guān)注過(guò)大腦”,但新研究“讓我們能對(duì)這些其他靶子思考得更多”。
資料來(lái)源Knowable Magazine
本文作者艾米麗 · 昂德伍德(Emily Underwood)是《可知雜志》(Knowable Magazine)的副編輯及其在線直播活動(dòng)的制作人。撰寫(xiě)本文對(duì)她自己的小膀胱而言也是一個(gè)挑戰(zhàn)