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打喷嚏是一种重要的呼吸反射，常与过敏性鼻炎和病毒性呼吸道感染有关。然而，它的神经回路在很大程度上仍然未知。在猫和人类的脑干中都发现了一个诱发喷嚏的区域，在解剖学上对应于鼻感觉神经元的中央受体区。因此，假设突触后鼻感觉神经元的神经元群介导该区域的打喷嚏。

2021年6月15日，圣路易斯华盛顿大学刘琴团队在Cell 在线发表题为“Sneezing reflex is mediated by a peptidergic pathway from nose to brainstem”的研究论文，该研究通过筛选鼻感觉神经元释放的主要突触前神经递质/神经肽，发现神经调节蛋白 B (NMB) 肽对于发出打喷嚏的信号至关重要。喷嚏诱发区域中 NMB 敏感的突触后神经元的消融或 NMB 受体的缺乏消除了打喷嚏反射。

值得注意的是，NMB 敏感神经元进一步投射到尾部腹侧呼吸群 (cVRG)。NMB 敏感神经元的化学激活引发 cVRG 神经元的动作电位并导致打喷嚏行为。该研究描绘了介导打喷嚏的肽能通路，提供了对打喷嚏反射弧的分子见解。

打喷嚏是一种基本反射，可将刺激物和病原体从气道中排出。虽然被设计为一种防御机制，但打喷嚏与许多病毒性呼吸道感染（例如，普通感冒和流感）和过敏性鼻炎（又名花粉热）有关，并严重影响我们的生活质量和生产力。此外，打喷嚏是病毒性呼吸道感染期间传播传染性飞沫的最有力和最常见的机制。研究表明，一次喷嚏可产生 40,000 个含病毒的飞沫，飞沫半径可达 7 至 8 m，并在空气中悬浮长达 10 分钟。相比之下，一次咳嗽最多产生 3,000 个飞沫。因此，打喷嚏是许多呼吸道病毒传播的重要机制。从基础科学或临床医学的角度来看，了解打喷嚏的机制至关重要。

在猫和人类的腹内侧三叉神经核 (SpV) 中都发现了一个引起打喷嚏的区域。该区域的电刺激会引起猫的打喷嚏样反应。该区域中风引起的病变会导致人类突然打喷嚏或丧失打喷嚏的能力。然而，缺乏有关该区域中介导打喷嚏的神经元的分子特性和相关突触通路的信息，阻碍了进一步的研究。

引起喷嚏的区域在解剖学上对应于筛神经的中央受体区，筛神经为鼻粘膜提供感觉分支，表明该区域包括鼻感觉神经元的突触后神经元。先前的研究表明，刺激鼻感觉纤维或筛神经会引发猫和人类打喷嚏。然而，尚不清楚哪个鼻感觉神经元群体启动打喷嚏反射，以及鼻感觉神经元中的哪些神经递质/神经肽是传递打喷嚏信号所必需的。缺乏这些信息极大地阻碍了对打喷嚏诱发区域突触后神经元的研究。

打喷嚏是中枢呼吸神经元产生的反射。然而，引起打喷嚏的区域位于腹内侧 SpV 内，并不与脑干中任何报道的呼吸中枢重叠。因此有理由推测，引起打喷嚏的区域进一步投射到中枢呼吸群。研究已经对猫的不同中枢呼吸神经元组的打喷嚏相关电活动进行了表征。由于打喷嚏会中断正常的呼吸模式，因此这些电活动是打喷嚏的“drivers” 还是 “passengers”，不是很清楚。

在这项研究中，揭示了在打喷嚏诱发区域介导打喷嚏的神经元的分子特性，并描绘了它们与中枢呼吸神经元的解剖和功能连接。该研究开发了一个两步反向筛选策略，以确定在打喷嚏诱发区域打喷嚏所必需的神经元群。首先，该研究筛选了鼻感觉神经元释放的所有主要突触前神经递质/神经肽以进行打喷嚏信号，并确定了传递打喷嚏信号所必需的神经肽。其次，该研究针对打喷嚏诱发区域中相应的突触后神经元，研究了它们在介导打喷嚏中的作用。

这一策略成功地帮助确定了一个高度受限的神经元群，它是打喷嚏诱发区域打喷嚏反射的关键。为了进一步确定哪些呼吸神经元群是引起打喷嚏的区域的投射目标，该研究进行了神经元追踪、电生理记录和行为研究。这些研究表明，尾腹侧呼吸群 (cVRG) 是打喷嚏诱发区域的直接投射目标，并驱动打喷嚏的产生。总的来说，该研究描绘了从鼻感觉神经元到介导打喷嚏反射的中枢呼吸神经元的肽能通路。这一新定义的通路极大地促进了对打喷嚏反射背后的神经机制的理解，并对病理性打喷嚏治疗策略的发展具有重要意义。

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