神經(jīng)病理性疼痛分子生物學(xué)研究進展

1、神經(jīng)病理性疼痛分子生物學(xué)研究進展中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)北京協(xié)和醫(yī)院麻醉科 100730本文由【中文word文檔庫】 搜集整理。中文word文檔庫免費提供海量教學(xué)資料、行業(yè)資料、范文模板、應(yīng)用文書、考試學(xué)習(xí)和社會經(jīng)濟等word文檔 劉國凱 羅愛倫 黃宇光神經(jīng)病理性疼痛(Neuropathic Pain)是與多種周圍神經(jīng)障礙相關(guān)聯(lián)的一組共同表現(xiàn)的癥狀,包括與糖尿病、甲狀腺功能低下、尿毒癥、營養(yǎng)缺乏和化療藥物（長春新堿、順鉑等）相關(guān)的神經(jīng)障礙；也包括：格-巴二氏綜合征、帶狀皰疹后神經(jīng)痛、進行性神經(jīng)病性肌萎縮病、復(fù)合性局部疼痛綜合征型和缺血性神經(jīng)病變等(Gregory T,2001)。國際疼痛

2、研究會（IASP,1994）將這種由于外周或中樞神經(jīng)系統(tǒng)的直接損傷功能紊亂引起的疼痛稱為神經(jīng)病理性疼痛。神經(jīng)病理性疼痛是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的挑戰(zhàn)性研究課題，目前發(fā)病機制不清,尚缺乏有效的治療措施。近年來，對外周神經(jīng)損傷所致的神經(jīng)病理性疼痛的分子、細胞機制，特別是在初級感覺神經(jīng)原和脊髓水平的研究積累了比較豐富的資料，為進一步探索此類痛癥提供了基礎(chǔ)。而從分子生物學(xué)的角度探討神經(jīng)病理性疼痛機制是最近幾年發(fā)展起來的，為神經(jīng)病理性疼痛的機制和治療帶來了新思路。下面就神經(jīng)病理性疼痛的動物模型、分子機制、治療等方面進行論述。1.神經(jīng)病理性疼痛動物模型 對神經(jīng)病理性疼痛發(fā)病機制的研究大多來源于動物模型；盡管模型還存在不

3、少缺陷，但是它為理解和探索人類神經(jīng)病理性疼痛的發(fā)病機制提供了有用的工具。動物模型的缺點是動物無法語言交流，對動物的疼痛測量多基于主觀行為反應(yīng)，比如測量痛敏和異常痛敏的閾值。 最常見的動物模型包括坐骨神經(jīng)慢性壓迫模型（CCI）（Bennet G J,1988）、坐骨神經(jīng)部分損傷模型（PNL）（Seltzer Z,1990; Malmber,A.B., 1998）、脊神經(jīng)選擇結(jié)扎模型（SNL）（Kim SH, 1992）、坐骨神經(jīng)軸索切斷模型（Wall,P.D.，1979）、背跟節(jié)慢性壓迫模型（CCD）（Hu SH, 1998；Song XJ, 1999）和坐骨神經(jīng)分支選擇損傷模型（Decoste

4、rd and Woolf CJ, 2000）等。通過測量神經(jīng)損傷側(cè)肢體腳爪皮膚的感覺閾值，即通過測量對熱照射、機械刺激引起的痛敏（hyperalgesia）和冷、觸異常痛敏(allodynia)來確定模型是否成功建立。另外還有通過注射細胞毒藥物比如四氧嘧啶和鏈脲霉素（STZ）建立的糖尿病神經(jīng)病理性疼痛模型，常用的方法是采用靜脈或腹膜注射STZ。在糖尿病大鼠模型上觀察到疼痛癥狀比如異常痛敏和機械、溫度痛敏（Rashid M, 2002）。還有其他幾種動物模型，比如化療藥物引起的細胞毒性神經(jīng)病變 ，通過靜脈注射長春新堿模擬出了這種疼痛模型（Aley K O,1996）；小鼠感染單純帶狀皰疹病毒，開

5、發(fā)出了急性皰疹和帶狀皰疹后神經(jīng)痛模型（Takasaki I.,2000）。 上述多種神經(jīng)損傷模型在許多方面不相同，提示其發(fā)病機制也不相同。這些模型的多樣性發(fā)生機制可能反映了臨床不同神經(jīng)病理性痛的表現(xiàn)多樣性，通過對各自模型機制的深入探討，可能會有助于提出針對臨床各種神經(jīng)病理性痛的有效治療方案和策略。 2.神經(jīng)病理性疼痛的分子機制外周神經(jīng)損傷引起的神經(jīng)病理性疼痛，表現(xiàn)為痛覺過敏、異常痛敏、感覺缺失和自發(fā)性疼痛。其中中樞和外周敏化在神經(jīng)病理性疼痛的產(chǎn)生和維持中發(fā)揮重要作用(Millan MJ,1999)；中樞機制包括脊髓背角神經(jīng)原的興奮性升高、抑制性中間神經(jīng)原的去抑制作用和神經(jīng)損傷后A纖維長入背角淺

6、層等；外周機制包括異位放電、脊髓背跟神經(jīng)節(jié)（DRG）交感神經(jīng)的分布增加和損傷后的傳入纖維表現(xiàn)型的改變，外周敏化與DRG神經(jīng)元的轉(zhuǎn)錄水平改變密切相關(guān)。 神經(jīng)病理性疼痛表現(xiàn)出復(fù)雜各異的感覺異常，主要與神經(jīng)系統(tǒng)損傷的類型以及個體差異有關(guān)。對所有類型的神經(jīng)病理性疼痛試圖采用一種機制來解釋顯然是行不通的。患周圍神經(jīng)系統(tǒng)疾病時，多種病理生理過程可產(chǎn)生和維持疼痛癥狀。從概念上講沒有一種機制是疾病特異性的，每種疾病可能存在與之相關(guān)的幾種典型機制；多種機制可能共同表現(xiàn)于神經(jīng)病理性疼痛的一種類型中，或者一種機制可能在不同類型的神經(jīng)病理性疼痛中發(fā)揮作用。這樣對每一位病人疼痛的解釋可能需要假設(shè)一種或者多種機制同時起作

7、用。另外由于疼痛系統(tǒng)處于動態(tài)變化中，因此神經(jīng)病理性疼痛的癥狀和臨床表現(xiàn)也是隨時間變化的。外周神經(jīng)損傷不僅引起損傷部位的功能和生化的改變，而且損傷神經(jīng)的其他部位比如脊髓和大腦神經(jīng)元也會發(fā)生病理改變。因此在神經(jīng)病理性疼痛的產(chǎn)生和維持中，多種外周和中樞機制發(fā)揮著作用（Bridges D,2001）。2.1外周機制外周神經(jīng)損傷引起神經(jīng)功能、生化和形態(tài)學(xué)特性的變化；外周神經(jīng)損傷后常見的病理生理變化包括自發(fā)放電（Liu X,1999;Sun Q，2004）、離子通道表達的改變（Dickenson A H,2002）、初級傳入末梢的間接出芽（Devor M,1979）、交感神經(jīng)長入背跟神經(jīng)節(jié)（McLachl

8、an E M.,1993; Zhang JM,2004）以及前炎癥介質(zhì)對傷害性感受器的敏化（Michaelis M.,1998）。離子通道表達的改變可能是受損傷神經(jīng)纖維興奮性增高和放電的重要原因（Matzner O,1994；Chung JM，2004）；神經(jīng)損傷后DRG神經(jīng)原肽類表達的改變對神經(jīng)病理性疼痛的產(chǎn)生和維持也發(fā)揮重要的作用（Hokfelt T,2000）；外周機制的闡明為未來新藥的開發(fā)提供了靶點，這樣可以避免目前治療藥物引起的中樞副作用。2.1.1異位放電多數(shù)學(xué)者支持這樣的假說：疼痛產(chǎn)生于受損傷的神經(jīng)軸突和臨近的背根神經(jīng)節(jié)傳播來的異位沖動(Fields HL,1999)；這種異位沖

9、動的產(chǎn)生與初級傳入神經(jīng)纖維神經(jīng)元興奮性升高，以及他們在脊髓形成的突觸接觸增加有關(guān)；新的電壓敏感鈉通道亞單位在這些部位表達，這些鈉通道在產(chǎn)生異位沖動方面起重要作用；電壓敏感鈉通道亞單位可能和細胞外基質(zhì)分子相互作用，從而影響軸突生長和髓鞘形成；通過mRNA對通道亞單位進行差異調(diào)節(jié)來影響鈉通道功能，有助于改變損傷神經(jīng)原的興奮性(MichaelC,2002)；有研究表明外周神經(jīng)損傷后神經(jīng)元細胞膜鈉通道的密度增加是產(chǎn)生疼痛異位放電的重要原因（Matzner O,1994; Hokfelt T,2000）；另有研究顯示SNL模型大鼠的DRG神經(jīng)原Na1.3和Nax表達上調(diào)，并且Na1.3和Nax在異位放電

10、和疼痛的產(chǎn)生中起重要作用(Chung JM，2004)。有研究表明起源于異位的異常傳入放電是感覺異常、感覺遲鈍和慢性神經(jīng)病理性疼痛的重要原因(.Ichikawa K,2001)。有研究顯示神經(jīng)元維持重復(fù)放電能力依賴于細胞膜的內(nèi)在共振特性，并發(fā)現(xiàn)神經(jīng)損傷后這種共振特性增加。對切除的大鼠DRG神經(jīng)原進行電信號記錄，結(jié)果顯示一些神經(jīng)細胞在膜電位附近有域下振蕩，振蕩的振幅、頻率和相干性呈現(xiàn)電壓敏感性；當(dāng)這種振蕩達到域值即可引起動作電位。研究表明這種振蕩對維持靜息膜電位和去極化的峰電位是必要的。不存在這種振蕩現(xiàn)象，即使重度去極化神經(jīng)元也不能維持放電。神經(jīng)的損傷增加了域下振蕩神經(jīng)元數(shù)目的比例，因此產(chǎn)生異位

11、峰值放電的神經(jīng)元比例增加；這些發(fā)現(xiàn)提供了更多的證據(jù)：鈉電導(dǎo)有助于維持這種振蕩性電活動(.Ichikawa K,2001)。有趣的是也有遺傳因素的影響存在，顯示不同種系大鼠對相同類型的神經(jīng)損傷表現(xiàn)出不同的反應(yīng)。2.1.2 離子通道表達的改變大量電壓門控鈉離子通道在初級傳入神經(jīng)原上表達，這些通道對神經(jīng)元細胞膜動作電位的產(chǎn)生和維持非常重要。電壓門控Na+離子通道(Voltage-gated or-dependent sodium channels,VGSC/VDSC)由亞單位和一個或幾個輔助亞單位構(gòu)成（Goldin,2000）。目前已經(jīng)克隆出9個VGSC的亞單位(統(tǒng)一命名為NaV1.1-1.9)和3

12、個亞單位(1-3),此外還有一個膠質(zhì)細胞源性VGSC亞單位,命名為Nax(Novakovic,2001)。亞單位調(diào)節(jié)通道的開放和膜上通道的表達水平（Vijayaragavan,2001）。DRG神經(jīng)元上至少存在6種鈉通道亞單位：Nav1.1、Nav1.6、Nav1.7、Nav1.8、Nav1.9和Nax；根據(jù) 鈉通道對TTX的敏感性分為兩類：TTX-S（TTX敏感）和TTX-R（TTX不敏感）鈉通道（Waxman S G,1999）。TTX-S的鈉通道有Nav1.1、Nav1.6、Nav1.7，主要表達在有髓鞘A纖維上；而Nav1.8、Nav1.9主要存在于無髓鞘C纖維上（Waxman S G

13、,1999）。有研究顯示外周神經(jīng)損傷后TTX-R鈉通道下調(diào)（Dib-Hajj S,1996），但是最近的研究發(fā)現(xiàn)受損傷神經(jīng)纖維鈉通道的重新分布對神經(jīng)病理性疼痛的產(chǎn)生發(fā)揮重要作用（ Gold M S ,2003.）；通過反義技術(shù)剔除掉Nav1.8基因可以阻止外周神經(jīng)損傷后的痛敏和異常痛敏（Porreca F.A ,1996;.），預(yù)示VGSC有助于DRG神經(jīng)元高度興奮性的產(chǎn)生(Lai J,2004)。另外有研究顯示外周神經(jīng)損傷后TTX-S鈉通道3亞單位或Nav1.3重新表達（Waxman S G.,1994; Abe M ,2002），這種鈉通道失活后恢復(fù)更快，有利于受損傷DRG神經(jīng)原在相對較低

14、閾值下重復(fù)興奮，產(chǎn)生異位和自發(fā)放電。因此鈉通道是未來神經(jīng)病理性疼痛新藥開發(fā)的重要靶點之一。中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元上分布有高閾值電壓依賴性(Voltage-gated or-dependent calcium channels,CGCC/VDCC)Ca2+離子通道，分為L-、N-、P/N和R-型；VDCC Ca2+通道由1亞單位和至少兩個輔助亞單位和2/構(gòu)成（Cataldi,1999）。VDCC的1亞單位的異同決定了各種VDCC亞型功能、通道特性和分布；鈣通道也是神經(jīng)元上的重要調(diào)控分子。臨床上加巴噴丁用于治療神經(jīng)病理性疼痛的機制可能是作用于電壓敏感的鈣通道發(fā)揮作用的(Bayer K,2004)

15、。外周神經(jīng)損傷后鈣通道表達的改變在神經(jīng)病理性疼痛形成中起重要作用；缺乏N型電壓敏感性鈣通道的小鼠，神經(jīng)病理性疼痛的癥狀受到抑制（Saegusa H ,2001）。在神經(jīng)病理性疼痛大鼠模型中，向神經(jīng)損傷部位注射N型鈣通道阻滯劑，可以緩解熱痛敏的程度（Xiao W H ,1995）；有研究顯示外周神經(jīng)損傷后脊髓背角2/明顯上調(diào)，鞘內(nèi)給予2/反義寡核苷酸可以明顯減輕異常痛敏（Li CY，2004）。在其他通道中，超極化活化的環(huán)核苷調(diào)控的pacemaker通道在神經(jīng)病理性疼痛的產(chǎn)生和維持中也發(fā)揮重要作用（Chaplan S R ,2003）。電壓門控陽離子vanilloid受體（VR1也叫TRPV1）

16、是外周神經(jīng)末梢的傷害性受體；VR1受體選擇性表達于無髓鞘傷害性C纖維上，可以被辣椒素、熱刺激和酸性環(huán)境活化（Caterina M J,2001）。有報道顯示神經(jīng)病理性疼痛動物的未損傷初級傳入神經(jīng)原上有VR1表達，并且與神經(jīng)病理性疼痛的形成密切相關(guān)（Hudson L J ,2001）；也有報道PSN小鼠的有髓鞘A纖維初級傳入神經(jīng)原上有VR1表達（Rashid M H ,2003）。VR1可被熱、酸化條件和內(nèi)源性辣椒素激動劑anandamide活化，預(yù)示此受體在神經(jīng)病理性疼痛的形成中發(fā)揮重要作用（Di Marzo V ,2002），未來VR1受體可能成為新的藥物作用靶點（Valenzano KJ,

17、2004）2.1.3 P2X的作用多種傷害性刺激均可引起細胞內(nèi)釋放ATP，ATP激活P2X受體，引起疼痛。大量研究提示P2X受體參與神經(jīng)病理性痛。外周神經(jīng)損傷可以調(diào)節(jié)P2X受體的表達，其變化程度取決于損傷的類型。被ATP活化的P2X3 通道在傷害性神經(jīng)元上有表達（Chen C C ,1995），組織損傷ATP的釋放是神經(jīng)病理性疼痛發(fā)病機制中的重要因素之一。有研究發(fā)現(xiàn)坐骨神經(jīng)切斷后L45DRG的P2X3受體水平下調(diào)(Kage K,2002)，而坐骨神經(jīng)結(jié)扎后DRG的P2X3免疫陽性神經(jīng)元減少，結(jié)扎側(cè)脊髓背角P2X3免疫陽性神經(jīng)元增多(Bradbury FJ,1998)。有研究顯示外周神經(jīng)損傷后脊

18、髓小膠質(zhì)細胞P2X4表達水平上調(diào)，預(yù)示外周神經(jīng)損傷后P2X4活化對異常痛敏的產(chǎn)生是必要的（Inouek，2004）；神經(jīng)病理疼痛時，交感軸突長芽與背根神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元接觸；交感末梢釋放的ATP可激活背根神經(jīng)節(jié)P2X3受體，參與神經(jīng)病理性痛。有研究發(fā)現(xiàn)P2X受體阻滯劑蘇拉明可以減輕坐骨神經(jīng)結(jié)扎大鼠的觸誘發(fā)痛，而腎上腺素能受體阻滯劑酚妥拉明無此作用(Park SK,2000)。也有研究顯示P2X3受體特異性拮抗劑A-317491，對神經(jīng)病理性疼痛具有一定的鎮(zhèn)痛作用。在大鼠神經(jīng)病理性疼痛模型中預(yù)先給予動物P2X3通道的反義核苷酸治療，可以阻止機械痛敏的發(fā)生（Barclay J ,2002）。2.1.4肽

19、類表達的改變初級感覺神經(jīng)原表達多種肽類，肽類作為神經(jīng)遞質(zhì)或神經(jīng)調(diào)質(zhì)發(fā)揮作用（Hokfelt T ,2000）。外周神經(jīng)損傷后感覺神經(jīng)元中P物質(zhì)、降鈣素基因相關(guān)肽、生長激素抑素下調(diào)；而在正常感覺神經(jīng)原低表達的血管活性腸肽、galanin、NPY（神經(jīng)肽Y）和CCK（膽囊收縮素）上調(diào)（Wiesenfeld-Hailin Z, 2001; Xiao H S.,2002）。盡管外周神經(jīng)損傷引起感覺神經(jīng)神經(jīng)肽表達的改變可能是一種適應(yīng)性變化，但是有研究顯示這些神經(jīng)肽在調(diào)節(jié)痛敏中起重要作用。在神經(jīng)病理性疼痛SNL模型中發(fā)現(xiàn)NPY在中、大直徑DRG神經(jīng)原、脊髓背角的表達上調(diào)，給予大鼠NPY抗血清或其受體拮抗劑

20、治療可緩解異常痛敏（Ossipov M H ,2002）。有研究表明在神經(jīng)病理性疼痛的治療中嗎啡效果不佳與初級感覺神經(jīng)原CCK的上調(diào)密切相關(guān)（Wiesenfeld-Hailin Z ,2001）。大鼠坐骨神經(jīng)切斷后，一種垂體神經(jīng)肽腺苷環(huán)化酶活化的多肽在DRG和脊髓背角表達上調(diào)（Jongsma H ,2000）。越來越多的證據(jù)表明多肽在神經(jīng)病理性疼痛的調(diào)控中發(fā)揮重要作用。2.1.5交感神經(jīng)長芽部分神經(jīng)病理性疼痛病人特別是復(fù)雜性局部疼痛綜合征的病人表現(xiàn)為交感維持性疼痛(CRPS)（Colton A M ,1996）； Mclachlan 首先報道了外周神經(jīng)損傷引起去甲腎上腺素能交感神經(jīng)軸突長入DR

21、G，并提供了神經(jīng)病理性疼痛中交感神經(jīng)作用的證據(jù)（McLachlan E M ,1993）。在許多神經(jīng)病理性疼痛動物模型中，通過切斷交感神經(jīng)可以緩解疼痛癥狀（Seltzer Z.,1990; Malmber,A.B ,1998）。交感長芽也與損傷神經(jīng)纖維的異位和自發(fā)放電密切相關(guān)(Lee D H,1998; Zhang JM,2004)；另有研究表明神經(jīng)損傷后NGF和BDNF在交感發(fā)芽進入DRG的機制中有重要作用（Jones M G ,1999, Ha SO,2001）。2.1.6初級傳入神經(jīng)末梢的間接出芽外周神經(jīng)損傷后，重新形成的軸突末梢可以在被切斷神經(jīng)的皮膚區(qū)域重新出芽（.Devor M.,1

22、979）。皮膚細胞局部釋放的NGF可以促進出芽，證據(jù)為抗NGF治療可以阻止這種出芽的發(fā)生（Ro L S ,1996）。但這種出芽現(xiàn)象在神經(jīng)病理性疼痛中到底發(fā)揮何種作用，目前仍不清楚。2.1.7炎癥和神經(jīng)病理性疼痛外周神經(jīng)損傷與神經(jīng)干局部炎癥密切相關(guān)，并且這些炎癥介質(zhì)可以敏化軸突損傷的神經(jīng)纖維（Michaelis M ,1998）；因此炎癥介質(zhì)在神經(jīng)病理性疼痛的形成和維持中非常重要，速激肽和速激肽受體在其中發(fā)揮重要作用。外周組織損傷引起速激肽釋放，與炎癥性痛敏密切相關(guān)。外周神經(jīng)損傷引起B(yǎng)1受體重新表達（Levy D ,2000）；組織損傷后前列腺素包括PGE2和PGI2迅速產(chǎn)生，是炎癥性疼痛的重

23、要促使因素。給予神經(jīng)病理性疼痛動物環(huán)化酶抑制劑治療，可以緩解溫度和機械性痛敏（Syriatowicz J ,1999）。給予PNS小鼠足底注射PGI2激動劑可引起痛敏反應(yīng)（Rashid M H ,2003）；炎癥介質(zhì)通過活化細胞內(nèi)蛋白激酶，進而調(diào)控細胞膜表面不同離子通道的活性。激動速激肽受體可以活化磷脂酶C，磷脂酶C反過來可以活化PKC；另外激動前列腺素受體也可以活化PKA；而PKC或PKA對離子通道的磷酸化有助于外周敏化的產(chǎn)生；有文獻報道PKC和PKA也可活化VR1通道，外周神經(jīng)損傷后VR1通道表達增加（Premkumar L S ,2000; De Petrocellis L., 2001

24、）；PGE2 也可降低TTX-R鈉通道的閾值（England S, 1996）。2.2中樞機制2.2.1神經(jīng)病理性疼痛的脊髓機制2.2.1.1 A纖維傳入末梢出芽 脊髓是傳遞從外周到大腦疼痛信息的中繼站；傳遞疼痛的初級傳入神經(jīng)元軸突末梢終止于脊髓背角的不同層面，在此與不同類型的脊髓次級神經(jīng)元發(fā)生聯(lián)系。脊髓次級神經(jīng)元包括疼痛-特異性神經(jīng)元和廣動力神經(jīng)元，次級神經(jīng)元將信息傳遞到脊髓上部位，并調(diào)控興奮和抑制性中間神經(jīng)元的活動。在正常生理狀態(tài)下，低強度刺激引起神經(jīng)末梢釋放谷氨酸，并活化AMPA受體，傳遞疼痛感覺；而高強度刺激引起P物質(zhì)釋放，通過活化NK1受體，傳遞疼痛感覺（Doubell T P.,1

25、999）。外周神經(jīng)損傷引起脊髓背角細胞的重構(gòu)（Woolf C J ,1992）、上揚、中樞敏化（Woolf C J.,1993）和抑制作用的喪失（Dubner R ,1991）。中等直徑有髓鞘A纖維和小直徑無髓鞘C纖維分別終止于脊髓背角層和層，而大直徑有髓鞘A纖維終止于、層；外周神經(jīng)損傷引起C纖維軸突末梢從層消失，而A纖維長入C纖維終止的部位來支配此區(qū)域（Woolf C J ,1992; Castro-Lopes J M,1990），這樣正常接收高閾值感覺傳入的層次級神經(jīng)元，開始接收來自于A纖維低閾值受體傳來的感覺傳入，結(jié)果正常的觸覺刺激被誤認為是疼痛刺激，即出現(xiàn)異常痛敏現(xiàn)象。關(guān)于外周神經(jīng)損傷

26、后A纖維長入層的分子機制目前仍不清楚；但是對交感長芽目前有不同意見，有研究認為交感長芽缺乏證據(jù)（Hughes DI，2003）。2.2.1.2中樞敏化2.2.1.2.1NMDA受體的作用外周神經(jīng)損傷引起脊髓背角神經(jīng)原敏化，和隨之而來的脊髓興奮性增高，這種現(xiàn)象叫中樞敏化（Woolf CJ,2000;Salter MW,2004）。中樞敏化的特點是存在上揚現(xiàn)象（Wind-up）和長時程增強效應(yīng)（LTP）；這樣短暫的疼痛刺激可引起突觸后電位長時間的增加。外周損傷引起脊髓背角神經(jīng)元產(chǎn)生LTP，是產(chǎn)生痛敏的重要原因（Sandkuhler ,1998）。有研究證明中樞敏化中NMDA受體的作用：正常NMDA

27、受體被鎂離子阻滯，外周神經(jīng)損傷后，去極化引起鎂離子從通道上移開，引起NMDA活化，進而促使大量鈣離子內(nèi)流，引起突觸后神經(jīng)元興奮性增高（Doubell T P.,1999）；細胞內(nèi)鈣離子濃度增加引起轉(zhuǎn)錄因子c-fos、c-jun活化，最終活化許多下游基因；轉(zhuǎn)錄的改變最終引起細胞內(nèi)和細胞表面受體蛋白的表達（Zimmermann M ,2001）；另外蛋白激酶包括PKC在維持中樞敏化中發(fā)揮重要作用（Woolf CJ,2000）。外周神經(jīng)損傷后G蛋白耦聯(lián)受體比如NK1和代謝型谷氨酸受體的共同活化，在神經(jīng)病理性疼痛的產(chǎn)生和維持中發(fā)揮重要角色。通過抑制脊髓PKC可減輕神經(jīng)損傷引起的異常痛敏（Hua X Y

28、.,1999）；脊髓的糖皮質(zhì)激素受體可以調(diào)控NMDA受體NR1和NR2的表達，進而影響疼痛，最近研究顯示給予CCI大鼠鞘內(nèi)注射糖皮質(zhì)激素受體拮抗劑RU38486，可以明顯降低NR1和NR2的表達，同時可明顯減弱疼痛；另外給予PKC基因剔除的CCI大鼠鞘內(nèi)注射IL-6抗血清，也可降低NR1和NR2的表達，表明CCI后IL-6和PKC作為細胞調(diào)質(zhì)，影響糖皮質(zhì)激素受體介導(dǎo)的NMDA受體亞基的表達，這些結(jié)果預(yù)示糖皮質(zhì)激素受體和NMDA受體的相互作用對神經(jīng)病理性疼痛的產(chǎn)生和維持起重要作用(Wang S,2005)。對NMDA受體激活后的下游機制、以及其他分子對NMDA受體的影響是目前研究的熱點。2.2.

29、1.2.2抑制性中間神經(jīng)元的作用脊髓疼痛傳導(dǎo)路中存在兩種主要的抑制通路：脊髓背角抑制性中間神經(jīng)元和腦干下行抑制系統(tǒng)。外周組織損傷引起脊髓背角WDR神經(jīng)元胞內(nèi)PKA、PKC和PKG等蛋白激酶活化，導(dǎo)致這類神經(jīng)元的GABA和甘氨酸受體發(fā)生磷酸化（滅火作用），因而引起GABA和甘氨酸的抑制作用減弱，結(jié)果增強了這些神經(jīng)元的興奮和反應(yīng)性。脊髓抑制性中間神經(jīng)元可分泌GABA或甘氨酸；正常情況下抑制性中間神經(jīng)元產(chǎn)生自發(fā)活動，對脊髓背角維持適度的抑制作用，而部分中間神經(jīng)元可被疼痛刺激活化，發(fā)揮對疼痛的抑制作用。支配抑制性中間神經(jīng)元的C纖維末梢消失，是脊髓抑制性中間神經(jīng)元對疼痛抑制作用減弱的重要原因（Castr

30、o-Lopes J M,1990; Rashid M H.,2002）；另外外周神經(jīng)損傷引起脊髓背角GABA產(chǎn)量降低（Mackie M,2003.），結(jié)果GABA對疼痛傳遞的抑制作用降低。其他的脊髓機制中還包括脊髓阿片系統(tǒng)效能的下降（Zhang X.,1998），脊髓抗阿片作用的物質(zhì)CCK和強啡肽上調(diào)等（Vanderah T W ,2000; ZhangX,2000）。2.2.1.2.3細胞因子的作用細胞因子是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)調(diào)質(zhì)或神經(jīng)遞質(zhì)，IL-1、IL-6、 TNF- 以及某些趨化因子在神經(jīng)病理性疼痛中有重要作用。神經(jīng)元和膠質(zhì)細胞均可分泌IL-1；IL-1可以通過誘導(dǎo)初級傳入神經(jīng)產(chǎn)生CO

31、X-2、iNOS以及P物質(zhì)等疼痛介質(zhì)，引起中樞敏化，從而產(chǎn)生持續(xù)性疼痛。研究發(fā)現(xiàn)神經(jīng)病理性疼痛大鼠脊髓背角IL-1mRNA及蛋白均明顯升高(Winkelstein BA ,2001)；有研究采用IL-1和TNF抑制劑的混合劑治療神經(jīng)病理性疼痛大鼠，發(fā)現(xiàn)可明顯緩解異常痛敏(Sweitzer SM,2001)。CCI模型大鼠，術(shù)后7天IL-6mRNA及蛋白水平明顯增高；蛛網(wǎng)膜下腔注射IL-6抗體，可以減輕觸誘發(fā)痛(Arruda JL,2000)。TNF在神經(jīng)病理性疼痛的產(chǎn)生中起重要作用。有研究發(fā)現(xiàn)：分別向正常大鼠背根神經(jīng)節(jié)（DRG）以及DRG壓迫模型大鼠的背根神經(jīng)節(jié)注入TNF，正常大鼠出現(xiàn)疼痛，而

32、DRG壓迫模型大鼠出現(xiàn)痛覺過敏 (Homma Y,2002)。另有研究顯示在外周和中樞神經(jīng)損傷的神經(jīng)病理性疼痛模型中，發(fā)現(xiàn)TNFmRNA和蛋白水平均明顯升高(Ohtori S,2004)。過表達TNF的轉(zhuǎn)基因小鼠在接受外周神經(jīng)切斷術(shù)后的機械痛閾比野生型小鼠顯著升高(Schafers M,2003)。同IL-1作用相反，IL-2具有鎮(zhèn)痛作用。向疼痛大鼠蛛網(wǎng)膜下腔注射腺病毒介導(dǎo)的IL-2基因，可以明顯提高熱照射痛閾 (Yao MZ,2003)；IL-10也具有抗傷害作用(Tu H,2003)； 最近已經(jīng)有人采用IL-10基因進行神經(jīng)病理性疼痛治療的研究（Milligan ED，2005）。研究表明

33、趨化因子也參與疼痛的產(chǎn)生；有證據(jù)表明，趨化因子可以誘導(dǎo)星形膠質(zhì)細胞和免疫細胞遷移，促進小膠質(zhì)細胞增生；趨化因子MCP、MIP、RANTES、及IP-10在神經(jīng)病理性疼痛模型中表達增高。研究發(fā)現(xiàn)同樣建立神經(jīng)病理性疼痛模型，趨化因子受體2（CCR2）基因敲除小鼠的痛覺敏感性明顯低于野生型小鼠(Abbadie C,2003)。CCR2是MCP1的受體，研究證實大鼠神經(jīng)病理性疼痛模型中，脊髓表達MCP1升高；而向疼痛大鼠蛛網(wǎng)膜下腔注射MCP1抗體，可以明顯緩解機械異常痛敏，并呈劑量依賴性(Tanaka T,2004)；最近的研究表明大鼠蛛網(wǎng)膜下腔注射趨化因子Fractalkine，可產(chǎn)生機械異常痛敏和

34、熱痛敏，而注射Fractalkine受體抗體后，上述痛敏減輕；在該研究中還發(fā)現(xiàn)，疼痛模型大鼠的小膠質(zhì)細胞CX3CR1上調(diào)?？傊准毎樗睾湍[瘤壞死因子促進COX2，iNOS和P物質(zhì)等大量疼痛介質(zhì)釋放和表達，增加了神經(jīng)系統(tǒng)對疼痛的敏感性，同時趨化因子可以誘導(dǎo)星形膠質(zhì)細胞和免疫細胞遷移，促進小膠質(zhì)細胞增生。2.2.1.2.4膠質(zhì)細胞的作用膠質(zhì)細胞廣泛分布于大腦和脊髓，占中樞神經(jīng)細胞總數(shù)的70以上，主要包括小膠質(zhì)細胞、星形膠質(zhì)細胞和少突膠質(zhì)細胞。膠質(zhì)細胞被激活時，可釋放大量的細胞因子、炎性介質(zhì)，激活補體，引起神經(jīng)炎癥和神經(jīng)免疫反應(yīng)，導(dǎo)致各種神經(jīng)功能紊亂，引起痛覺過敏和異常痛敏。大量研究證實，神經(jīng)病理

35、性疼痛產(chǎn)生時，脊髓膠質(zhì)細胞特異性標志物表達水平增加，表明膠質(zhì)細胞激活。采用免疫組化的方法研究脊神經(jīng)結(jié)扎模型，發(fā)現(xiàn)疼痛形成時大鼠脊髓GFAP（星形膠質(zhì)細胞標記物）明顯增加，表明星形膠質(zhì)細胞的激活與疼痛反應(yīng)有關(guān)(Takeda K,2004)；有學(xué)者研究L5神經(jīng)根結(jié)扎模型發(fā)現(xiàn)OX-42（小膠質(zhì)細胞標記物）免疫染色增強，表明小膠質(zhì)細胞激活(Hashizume H,2000)；有研究表明脊神經(jīng)冷凍模型和CCI模型大鼠脊髓背角GFAP和OX42免疫染色均明顯增強(Colburn RW,1997)。另有研究發(fā)現(xiàn)外周神經(jīng)損傷后，小膠質(zhì)細胞激活早于星形膠質(zhì)細胞；但星形膠質(zhì)細胞表達增高持續(xù)時間更長，表明星形膠質(zhì)細

36、胞活化與神經(jīng)病理性疼痛的維持有關(guān)(Tanga FY,2004)。可以想象抑制膠質(zhì)細胞激活可以減輕疼痛的發(fā)生。向脊神經(jīng)結(jié)扎大鼠鞘內(nèi)注射甲基強的松龍，發(fā)現(xiàn)膠質(zhì)細胞活性降低，同時痛覺過敏及異常痛敏減弱(Takeda K,2004)； 膠質(zhì)細胞激活的機理尚不清楚。有研究發(fā)現(xiàn)脊神經(jīng)結(jié)扎和在神經(jīng)干周圍注射秋水仙堿均能阻斷軸突運輸，且均能激活星形膠質(zhì)和小膠質(zhì)細胞，而秋水仙堿不引起異常痛敏，提示膠質(zhì)細胞激活與外周傳入信號阻斷有關(guān)(Colburn RW,1999)。有研究發(fā)現(xiàn)小膠質(zhì)細胞的激活與MAPK家族信號轉(zhuǎn)導(dǎo)有關(guān)；P38是MAPK家族成員之一，其在疼痛大鼠脊髓小膠質(zhì)細胞中表達及活性明顯增高(Tsuda M,

37、2004)。向神經(jīng)病理性疼痛模型大鼠鞘內(nèi)注射P38 抑制劑SB203580，結(jié)果疼痛得到緩解(Jin SX,2003)。Ma等人在脊神經(jīng)部分結(jié)扎模型的研究中發(fā)現(xiàn)MAPK家族另兩個成員ERK和CJNK均在星形膠質(zhì)細胞內(nèi)活化增強(Ma W,2002)。有研究發(fā)現(xiàn)預(yù)防性注射小膠質(zhì)細胞抑制劑美滿霉素，可以抑制GFAP蛋白的表達，并減輕痛覺過敏。但是在疼痛存在5天后給予美滿霉素，則無此作用。由此可推斷：小膠質(zhì)細胞是炎癥效應(yīng)細胞的初始傳感器，提前有效抑制，則可抑制疼痛；但炎癥反應(yīng)一旦開始，抑制小膠質(zhì)細胞的作用不大。對神經(jīng)損傷疼痛模型的研究發(fā)現(xiàn)，膠質(zhì)細胞激活的同時，細胞因子表達也增加。有研究發(fā)現(xiàn)L5神經(jīng)根切

38、斷后，產(chǎn)生異常痛敏與熱痛敏，同時膠質(zhì)細胞激活，而且脊髓IL-1、IL-6、IL-10、TNF mRNA和IL-6的表達均增強(Winkelstein BA,2001)。大量研究顯示膠質(zhì)細胞激活后能產(chǎn)生和釋放大量與疼痛相關(guān)的炎性介質(zhì)和活性物質(zhì)，如氧自由基、 NO、ATP、花生四烯酸、白三烯、前列腺素、興奮性氨基酸(包括谷氨酸、天冬氨酸、半胱氨酸和奎寧酸)、神經(jīng)生長因子、TNF、白細胞介素和腦啡肽等。由此推斷，膠質(zhì)細胞激活后可能通過釋放細胞因子、疼痛相關(guān)的活性物質(zhì)，引發(fā)一系列復(fù)雜反應(yīng)，參與脊髓疼痛調(diào)制過程，從而導(dǎo)致痛覺過敏或異常痛敏。疼痛因素促進細胞因子產(chǎn)生，激活膠質(zhì)細胞；一方面大量的細胞因子可進

39、一步促進膠質(zhì)細胞增生，另一方面活化的膠質(zhì)細胞又可產(chǎn)生更多的細胞因子，兩者相互作用，引起疼痛相關(guān)的活性物質(zhì)和疼痛介質(zhì)的釋放，引起持續(xù)性疼痛、痛覺過敏和異常痛敏，造成中樞敏化，引起神經(jīng)病理性疼痛(Watkins LR,2003)。因此細胞因子和膠質(zhì)細胞成為治療神經(jīng)病理性疼痛藥物新的靶點。 2.2.2神經(jīng)病理性疼痛的脊髓上機制研究顯示脊髓上腦結(jié)構(gòu)的調(diào)控機制在痛敏的產(chǎn)生和維持中發(fā)揮重要作用（Urban M O ,1999）；疼痛下行抑制系統(tǒng)的削弱和下行易化系統(tǒng)的增強可能在中樞敏化發(fā)生中具有一定作用，直接或間接地削弱疼痛下行抑制系統(tǒng)，可易化背角神經(jīng)元的敏感化狀態(tài)。在動物模型中橫斷脊髓或抑制脊髓上部位，可

40、以明顯阻止痛敏的發(fā)生（Pertovaare A ,1996; Bian D.,1998）。脊髓上的疼痛抑制系統(tǒng)和興奮系統(tǒng)共同控制著脊髓疼痛的傳遞過程；神經(jīng)病理性疼痛中下行抑制系統(tǒng)的作用明顯減弱（Pertovaara A ,1997）。延髓吻腹內(nèi)側(cè)區(qū)（RVM）是下行易化系統(tǒng)的上位中樞，該部位的神經(jīng)緊張素可能在激活下行易化系統(tǒng)過程中發(fā)揮重要作用；外周神經(jīng)損傷后，從RVM的下行易化系統(tǒng)對脊髓背角神經(jīng)元的作用增強（Vanderah T W ,2001;Vanegas H,2004）；對神經(jīng)病理性疼痛的脊髓上確切作用機制，仍需要進一步研究，為尋求藥物作用靶點提供依據(jù)。3神經(jīng)病理性疼痛的治療3.1藥物治療 多數(shù)研究證據(jù)表明快鈉通道引起的異位放電和神經(jīng)炎癥是產(chǎn)生神經(jīng)病理性疼痛的主要原因，因此藥物治療也集中于盡力糾正這些異常情況。利多卡因貼劑是治療PHN病人的一種新型治療方法，效果明確無全身性副作用，并且使用方便簡單，目前已有商業(yè)產(chǎn)品透皮利多卡因（Lidoderm）可用于臨床。局部利多卡因貼劑是FDA批準用于治療PHN的第一個藥物，無全身副作用，開創(chuàng)了治療神經(jīng)病理性疼痛的新局面(Galer BS ,1998,