(高考生物)神经病理性疼痛分子生物学研究进展综述

1、【最新卓越管理方案您可自由编辑】（生物科技行业）神经病理 性疼痛分子生物学研究进展综述2020年5月多年的企业咨洵顾问屋侬,经过实战验证可以落地执i亍的卓越管理方窠，值得您下我拥有神经病理性疼痛分子生物学研究进展中国医学科学院中国协和医科大学北京协和医院麻醉科100730刘国凯罗爱伦黄宇光神经病理性疼痛 (NeuropathicPain) 是与多种周围神经障碍相关联的一组共同表现的症状 ,包括与糖尿病、甲状腺功能低下、尿毒症、营养缺乏和化疗药物(长春新碱、顺铂等)相关的神经障碍；也包括：格- 巴二氏综合征、带状疱疹后神经痛、进行性神经病性肌萎缩病、复合性局部疼痛综合征I型和缺血性神经病变等(G

2、regoryT,2001) 。国际疼痛研究会( IASP,1994 )将这种由于外周或中枢神经系统的直接损伤功能紊乱引起的疼痛称为神经病理性疼痛。神经病理性疼痛是医学领域的挑战性研究课题，目前发病机制不清,尚缺乏有效的治疗措施。近年来，对外周神经损伤所致的神经病理性疼痛的分子、细胞机制，特别是在初级感觉神经原和脊髓水平的研究积累了比较丰富的资料，为进一步探索此类痛症提供了基础。而从分子生物学的角度探讨神经病理性疼痛机制是最近几年发展起来的，为神经病理性疼痛的机制和治疗带来了新思路。下面就神经病理性疼痛的动物模型、分子机制、治疗等方面进行论述。1 .神经病理性疼痛动物模型对神经病理性疼痛发病机制

3、的研究大多来源于动物模型； 尽管模型还存在不少缺陷，但是它为理解和探索人类神经病理性疼痛的发病机制提供了有用的工具。动物模型的缺点是动物无法语言交流，对动物的疼痛测量多基于主观行为反应，比如测量痛敏和异常痛敏的阈值。最常见的动物模型包括坐骨神经慢性压迫模型(CCI)( BennetGJ,1988 )、 坐骨神经部分损伤模型(PNL) (SeltzerZ,1990;Malmber,A.B.,1998 )、 脊神经选择结扎模型(SNL) (KimSH,1992 )、坐骨神经轴索切断模型( Wall,P.D.， 1979 )、背跟节慢性压迫模型( CCD) (HuSH,1998 ； SongXJ,1

4、999 )和坐骨神经分支选择损伤模型( DecosterdandWoolfCJ,2000 )等。通过测量神经损伤侧肢体脚爪皮肤的感觉阈值，即通过测量对热照射、机械刺激引起的痛敏( hyperalgesia )和冷、触异常痛敏 (allodynia) 来确定模型是否成功建立。另外还有通过注射细胞毒药物比如四氧喀呢和链月尿霉素(STZ)建立的糖尿病神经病理性疼痛模型，常用的方法是采用静脉或腹膜注射STZ。在糖尿病大鼠模型上观察到疼痛症状比如异常痛敏和机械、温度痛敏( RashidM,2002 ) 。还有其他几种动物模型，比如化疗药物引起的细胞毒性神经病变，通过静脉注射长春新碱模拟出了这种疼痛模型(

5、AleyKO,1996 ) ； 小鼠感染单纯带状疱疹病毒， 开发出了急性疱疹和带状疱疹后神经痛模型( TakasakiI.,2000 ) 。上述多种神经损伤模型在许多方面不相同，提示其发病机制也不相同。这些模型的多样性发生机制可能反映了临床不同神经病理性痛的表现多样性，通过对各自模型机制的深入探讨，可能会有助于提出针对临床各种神经病理性痛的有效治疗方案和策略。2 .神经病理性疼痛的分子机制外周神经损伤引起的神经病理性疼痛，表现为痛觉过敏、异常痛敏、感觉缺失和自发性疼痛。其中中枢和外周敏化在神经病理性疼痛的产生和维持中发挥重要作用(MillanMJ,1999);中枢机制包括脊髓背角神经原的兴奋性

6、升高、抑制性中间神经原的去抑制作用和神经损伤后A B纤维长入背角浅层等；外周机制包括异位放电、脊髓背跟神经节(DRG )交感神经的分布增加和损伤后的传入纤维表现型的改变，外周敏化与 DRG 神经元的转录水平改变密切相关。神经病理性疼痛表现出复杂各异的感觉异常，主要与神经系统损伤的类型以及个体 差异有关。 对所有类型的神经病理性疼痛试图采用一种机制来解释显然是行不通的。患周围神经系统疾病时，多种病理生理过程可产生和维持疼痛症状。从概念上讲没有一种机制是疾病特异性的，每种疾病可能存在与之相关的几种典型机制；多种机制可能共同表现于神经病理性疼痛的一种类型中，或者一种机制可能在不同类型的神经病理性疼痛

7、中发挥作用。这样对每一位病人疼痛的解释可能需要假设一种或者多种机制同时起作用。另外由于疼痛系统处于动态变化中，因此神经病理性疼痛的症状和临床表现也是随时间变化的。外周神经损伤不仅引起损伤部位的功能和生化的改变，而且损伤神经的其他部位比如脊髓和大脑神经元也会发生病理改变。因此在神经病理性疼痛的产生和维持中，多种外周和中枢机制发挥着作用( BridgesD,2001 ) 。2.1 外周机制外周神经损伤引起神经功能、生化和形态学特性的变化；外周神经损伤后常见的病理生理变化包括自发放电( LiuX,1999;SunQ ， 2004 )、离子通道表达的改变(DickensonAH,2002 )、 初级传

8、入末梢的间接出芽(DevorM,1979 )、 交感神经长入背跟神经节(McLachlanEM.,1993;ZhangJM,2004)以及前炎症介质对伤害性感受器的敏化(MichaelisM.,1998 )。离子通道表达的改变可能是受损伤神经纤维兴奋性增高和放电的重要原因( MatznerO,1994 ； ChungJM ， 2004 )；神经损伤后 DRG 神经原肽类表达的改变对神经病理性疼痛的产生和维持也发挥重要的作用( HokfeltT,2000 ) ；外周机制的阐明为未来新药的开发提供了靶点，这样可以避免目前治疗药物引起的中枢副作用。2.1.1 异位放电多数学者支持这样的假说：疼痛产生

9、于受损伤的神经轴突和临近的背根神经节传播来的异位冲动(FieldsHL,1999) ；这种异位冲动的产生与初级传入神经纤维神经元兴奋性升高，以及他们在脊髓形成的突触接触增加有关；新的电压敏感钠通道亚单位在这些部位表达，这些钠通道在产生异位冲动方面起重要作用；电压敏感钠通道亚单位可能和细胞外基质分子相互作用，从而影响轴突生长和髓鞘形成；通过mRNA 对通道亚单位进行差异调节来影响钠通道功能， 有助于改变损伤神经原的兴奋性 (MichaelC,2002) ；有研究表明外周神经损伤后神经元细胞膜钠通道的密度增加是产生疼痛异位放电的重要原因( MatznerO,1994;HokfeltT,2000)

10、；另有研究显示 SNL 模型大鼠的 DRG 神经原 Na1.3 和 Nax 表达上调， 并且 Na1.3 和 Nax 在异位放电和疼痛的产生中起重要作用 (ChungJM ， 2004) 。有研究表明起源于异位的异常传入放电是感觉异常、感觉迟钝和慢性神经病理性疼痛的重要原因 (.IchikawaK,2001) 。有研究显示神经元维持重复放电能力依赖于细胞膜的内在共振特性， 并发现神经损伤后这种共振特性增加。 对切除的大鼠 DRG神经原进行电信号记录，结果显示一些神经细胞在膜电位附近有域下振荡，振荡的振幅、频率和相干性呈现电压敏感性；当这种振荡达到域值即可引起动作电位。研究表明这种振荡对维持静息

11、膜电位和去极化的峰电位是必要的。不存在这种振荡现象，即使重度去极化神经元也不能维持放电。神经的损伤增加了域下振荡神经元数目的比例， 因此产生异位峰值放电的神经元比例增加； 这些发现提供了更多的证据：钠电导有助于维持这种振荡性电活动 (.IchikawaK,2001) 。有趣的是也有遗传因素的影响存在，显示不同种系大鼠对相同类型的神经损伤表现出不同的反应。2.1.2 离子通道表达的改变大量电压门控钠离子通道在初级传入神经原上表达，这些通道对神经元细胞膜动作电位的产生和维持非常重要压 门 控 Na+ 离 子 通道(Voltage-gatedor-dependentsodiumchannels,VG

12、SC/VDSC)个或几个B辅助亚单位构成(Goldin,2000 )。目前已经克隆出9个VGSC的a亚单位(统一命名为Navi.i-i.9)和3个B亚单做阶3),此外还有一个胶质细胞源性VGSC亚单位，命名为Nax(Novakovic,2001)。0亚单位调节通道的开放和膜上通道的表达水平( vijayaragavan,2001 ) 。 DRG 神经元上至少存在6 种钠通道亚单位：Navl.1、Nav1.6、Nav1.7、Nav1.8、Nav1.9 和 Nax;根据钠通道对 TTX 的敏感性分为两类 ： TTX-S ( TTX 敏感) 和 TTX-R (TTX 不敏感) 钠通道(WaxmanS

13、G,1999 )。 TTX-S 的钠通道有Nav1.1 、 Nav1.6 、 Nav1.7 ， 主要表达在有髓鞘 A 纤维上；而Nav1.8 、 Nav1.9 主要存在于无髓鞘C 纤维上( WaxmanSG,1999 ) 。 有研究 显示 外周 神经 损伤 后 TTX-R 钠通 道下 调(Dib-HajjS,1996 ) ， 但是最近的研究发现受损伤神经纤维钠通道的重新分布对神经病理性疼痛的产生发挥重要作用( GoldMS,2003. ) ；通过反义技术剔除掉Nav1.8 基因可以阻止外周神经损伤后的痛敏和异常痛敏( PorrecaF.A,1996;. )，预示 vGSC 有助于 DRG 神经

14、元高度兴奋性的产生(LaiJ,2004) 。 另外有研究显示外周神经损伤后TTX-S钠通道a3亚单位或Nav1.3 重新表达(WaxmanSG.,1994;AbeM,2002 ) ，这种钠通道失活后恢复更快，有利于受损伤DRG 神经原在相对较低阈值下重复兴奋，产生异位和自发放电。因此钠通道是未来神经病理性疼痛新药开发的重要靶点之一。中枢和外周神经系统神经元上分布有高阈值电压依赖性(voltage-gatedor-dependentcalciumchannels,CGCC/vDCC)Ca 2+ 离子通道，分为L-、N-、P/N和R-型；VDCCCa2+通道由a1亚单位和至少两个辅助亚单位0和a2

15、/6构成(Cataldi,1999 )。VDCC的a1亚单位的异同决定了各种 VDCC亚型功能、通道特性和分布；钙通道也是神经元上的重要调控分子。临床上加巴喷丁用于治疗神经病理性疼痛的机制可能是作用于电压敏感的钙通道发挥作用的(BayerK,2004) 。 外周神经损伤后钙通道表达的改变在神经病理性疼痛形成中起重要作用；缺乏N 型电压敏感性钙通道的小鼠，神经病理性疼痛的症状受到抑制( SaegusaH,2001 ) 。在神经病理性疼痛大鼠模型中，向神经损伤部位注射N 型钙通道阻滞剂，可以缓解热痛敏的程度( XiaoWH,1995 ) ；有研究显示外周神经损伤后脊髓背角a 2/ 6明显上调，鞘内

16、给予a2/ 6反义寡核甘酸可以明显减轻异常痛敏( LiCY， 2004 ) 。在其他通道中，超极化活化的环核苷调控的 pacemaker 通道在神经病理性疼痛的产生和维持中也发挥重要作用( ChaplanSR,2003 ) 。电压门控阳离子vanilloid 受体( VR1 也叫 TRPV1 )是外周神经末梢的伤害性受体； VR1 受体选择性表达于无髓鞘伤害性 C 纤维上，可以被辣椒素、热刺激和酸性环境活化 ( CaterinaMJ,2001 ) 。 有报道显示神经病理性疼痛动物的未损伤初级传入 神 经 原 上 有 VR1 表 达 ， 并 且 与 神 经 病 理 性 疼 痛 的 形 成 密 切

17、 相 关(HudsonLJ,2001 ) ；也有报道 PSN 小鼠的有髓鞘A 纤维初级传入神经原上有VR1表达( RashidMH,2003 ) 。 VR1 可被热、酸化条件和内源性辣椒素激动剂anandamide 活化，预示此受体在神经病理性疼痛的形成中发挥重要作用( DiMarzoV ,2002 ) ， 未 来 VR1 受 体 可 能 成 为 新 的 药 物 作 用 靶 点(ValenzanoKJ,2004 )2.1.3 P2X 的作用多种伤害性刺激均可引起细胞内释放ATP, ATP激活P2X受体，引起疼痛。大量研究提示P2X 受体参与神经病理性痛。外周神经损伤可以调节P2X 受体的表达，

18、其变化程度取决于损伤的类型。被ATP舌化的P2X3通道在伤害性神经元上有表达(ChenCC,1995 ),组织损伤ATP的释放是神经病理性疼痛发病机制中的重要因素 之一。有研究发现坐骨神经切断后L4 5DRG的P2X3受体水平下调(KageK,2002),而 坐骨神经结扎后DRG的P2X3免疫阳性神经元减少，结扎侧脊髓背角P2X3免疫阳性神 经元增多(BradburyFJ,1998)。有研究显示外周神经损伤后脊髓小胶质细胞P2X4表达 水平上调，预示外周神经损伤后P2X4活化对异常痛敏的产生是必要的(Inouek , 2004 )；神经病理疼痛时，交感轴突长芽与背根神经节神经元接触；交感末梢释

19、放的ATP可激活背根神经节P2X3受体，参与神经病理性痛。有研究发现P2X受体阻滞剂 苏拉明可以减轻坐骨神经结扎大鼠的触诱发痛，而肾上腺素能受体阻滞剂酚妥拉明无此作用(ParkSK,2000)。也有研究显示P2X3受体特异性拮抗剂A-317491 ,对神经病理性疼痛具有一定的镇痛作用。在大鼠神经病理性疼痛模型中预先给予动物P2X3通道的反义核苷酸治疗，可以阻止机械痛敏的发生( BarclayJ,2002 ) 。2.1.4 肽类表达的改变初级感觉神经原表达多种肽类，肽类作为神经递质或神经调质发挥作用( HokfeltT,2000 ) 。外周神经损伤后感觉神经元中 P 物质、降钙素基因相关肽、生长

20、激素抑素下调；而在正常感觉神经原低表达的血管活性肠肽、galanin、NPY (神 经肽 Y)和 CCK (胆囊收缩素)上调(Wiesenfeld-HailinZ,2001;XiaoHS.,2002 )。 尽管外周神经损伤引起感觉神经神经肽表达的改变可能是一种适应性变化，但是有研究显示这些神经肽在调节痛敏中起重要作用。 在神经病理性疼痛SNL 模型中发现NPY 在中、 大直径 DRG 神经原、 脊髓背角的表达上调， 给予大鼠 NPY 抗血清或其受体拮抗剂治疗可缓解异常痛敏( OssipovMH,2002 ) 。有研究表明在神经病理性疼 痛 的 治 疗 中 吗 啡 效 果 不 佳 与 初 级 感

21、 觉 神 经 原 CCK 的 上 调 密 切 相 关Wiesenfeld-HailinZ,2001 ) 。大鼠坐骨神经切断后，一种垂体神经肽腺苷环化酶活化的多肽在DRG 和脊髓背角表达上调( JongsmaH,2000 ) 。越来越多的证据表 明多肽在神经病理性疼痛的调控中发挥重要作用。2.1.5 交感神经长芽部分神经病理性疼痛病人特别是复杂性局部疼痛综合征的病人表现为交感维持性疼痛 (CRPS)(ColtonAM,1996 ) ； Mclachlan 首先报道了外周神经损伤引起去甲肾上腺素能交感神经轴突长入DRG ， 并提供了神经病理性疼痛中交感神经作用的证据( McLachlanEM,19

22、93 ) 。在许多神经病理性疼痛动物模型中，通过切断交感神经可以缓解疼痛症状( SeltzerZ.,1990;Malmber,A.B,1998 )。交感长芽也与损伤神经纤维的异位和自发放电密切相关(LeeDH,1998;ZhangJM,2004) ；另有研究表明神 经 损伤 后 NGF 和 BDNF 在 交感 发 芽 进入 DRG 的 机 制 中 有重 要 作 用(JonesMG,1999,HaSO,2001 )。2.1.6 初级传入神经末梢的间接出芽外周神经损伤后，重新形成的轴突末梢可以在被切断神经的皮肤区域重新出芽(.DevorM.,1979 )。 皮肤细胞局部释放的 NGF 可以促进出芽

23、， 证据为抗 NGF 治疗可以阻止这种出芽的发生 (RoLS,1996)。 但这种出芽现象在神经病理性疼痛中到底发挥何种作用，目前仍不清楚。2.1.7 炎症和神经病理性疼痛外周神经损伤与神经干局部炎症密切相关，并且这些炎症介质可以敏化轴突损伤的神经纤维( MichaelisM,1998 ) ； 因此炎症介质在神经病理性疼痛的形成和维持中非常重要，速激肽和速激肽受体在其中发挥重要作用。外周组织损伤引起速激肽释放， 与炎症性痛敏密切相关。 外周神经损伤引起B1 受体重新表达( LevyD,2000 ) ；组织损伤后前列腺素包括PGE和PGI2迅速产生，是炎症性疼痛的重要促使因素。给予神经病理性疼痛

24、动物环化酶抑制剂治疗，可以缓解温度和机械性痛敏(SyriatowiczJ,1999 )。给予 PNS 小鼠足底注射PGI2 激动剂可引起痛敏反应( RashidMH,2003 ) ；炎症介质通过活化细胞内蛋白激酶，进而调控细胞膜表面不同离子通道的活性。激动速激肽受体可以活化磷脂酶 C,磷脂酶C反过来可以活化 PKC;另外激动前列腺素受体也可以活化PKA;而PKC或PKA对离子通道的磷酸 化有助于外周敏化的产生；有文献报道PKC 和 PKA 也可活化 VR1 通道，外周神经损伤后 VR1 通道表达增加( PremkumarLS,2000;DePetrocellisL.,2001 ) ； PGE2

25、也可降低 TTX-R 钠通道的阈值( EnglandS,1996 ) 。2.2 中枢机制2.2.1 神经病理性疼痛的脊髓机制2.2.1.1 A B纤维传入末梢出芽脊髓是传递从外周到大脑疼痛信息的中继站；传递疼痛的初级传入神经元轴突末梢终止于脊髓背角的不同层面，在此与不同类型的脊髓次级神经元发生联系。脊髓次级神经元包括疼痛 -特异性神经元和广动力神经元， 次级神经元将信息传递到脊髓上部位，并调控兴奋和抑制性中间神经元的活动。在正常生理状态下，低强度刺激引起神经末梢释放谷氨酸，并活化 AMPA 受体， 传递疼痛感觉； 而高强度刺激引起 P 物质释放，通过活化 NK1 受体，传递疼痛感觉( Doub

26、ellTP .,1999 )。外周神经损伤引起脊髓背角细胞的重构(WoolfCJ,1992 )、 上扬、 中枢敏化 (WoolfCJ.,1993 )和抑制作用的丧失(DubnerR,1991 )。中等直径有髓鞘A 6纤维和小直径无髓鞘C 纤维分别终止于脊髓背角I层和II层，而大直径有髓鞘A B纤维终止于田、IV层；外 周神经损伤引起C纤维轴突末梢从II层消失，而A B纤维长入C纤维终止的部位来 支配此区域(WoolfCJ,1992;Castro-LopesJM,1990 ) ， 这样正常接收高阈值感觉传入的II层次级神经元，开始接收来自于A B纤维低阈值受体传来的感觉传入，结果正常的触觉刺激被

27、误认为是疼痛刺激，即出现异常痛敏现象。关于外周神经损伤后 AB纤维长入R层的分子机制目前仍不清楚；但是对交感长芽目前有不同意见，有研究 认为交感长芽缺乏证据( HughesDI ， 2003 ) 。2.2.1.2 中枢敏化2.2.1.2.1 NMDA 受体的作用外周神经损伤引起脊髓背角神经原敏化，和随之而来的脊髓兴奋性增高，这种现象叫中枢敏化 ( WoolfCJ,2000;SalterMW,2004 ) 。 中枢敏化的特点是存在上扬现象( Wind-up )和长时程增强效应(LTP) ；这样短暂的疼痛刺激可引起突触后电位长时间的增加。外周损伤引起脊髓背角神经元产生LTP,是产生痛敏的重要原因(

28、Sandkuhler,1998 ) 。有研究证明中枢敏化中 NMDA 受体的作用：正常NMDA受体被镁离子阻滞， 外周神经损伤后， 去极化引起镁离子从通道上移开， 引起 NMDA活化， 进而促使大量钙离子内流， 引起突触后神经元兴奋性增高 (DoubellTP .,1999 ) ；细胞内钙离子浓度增加引起转录因子c-fos 、 c-jun 活化，最终活化许多下游基因；转录的改变最终引起细胞内和细胞表面受体蛋白的表达( ZimmermannM,2001 ) ；另外蛋白激酶包括PKC在维持中枢敏化中发挥重要作用(WoolfCJ,2000 )。外周神经损伤后 G 蛋白耦联受体比如 NK1 和代谢型谷

29、氨酸受体的共同活化，在神经病理性疼痛的产生和维持中发挥重要角色。通过抑制脊髓PKC可减轻神经损伤引起的异常痛敏 (HuaXY.,1999) ；脊髓的糖皮质激素受体可以调控NMDA 受体 NR1 和 NR2的表达，进而影响疼痛，最近研究显示给予 CCI 大鼠鞘内注射糖皮质激素受体拮抗剂 RU38486 ，可以明显降低NR1 和 NR2 的表达，同时可明显减弱疼痛；另外给 予PKCy基因剔除的CCI大鼠鞘内注射IL-6抗血清，也可降低NR1和NR2的表达,表明CCI后IL-6和PKCy作为细胞调质，影响糖皮质激素受体介导的NMDA受体亚基的表达，这些结果预示糖皮质激素受体和 NMDA 受体的相互作

30、用对神经病理性疼痛的产生和维持起重要作用 (WangS,2005) 。对 NMDA 受体激活后的下游机制、以及其他分子对NMDA 受体的影响是目前研究的热点。2.2.1.2.2 抑制性中间神经元的作用脊髓疼痛传导路中存在两种主要的抑制通路：脊髓背角抑制性中间神经元和脑干下行抑制系统。外周组织损伤引起脊髓背角 WDR神经元胞内PKA、PKC和PKG等蛋白激酶活化，导致这类神经元的 GABA 和甘氨酸受体发生磷酸化(灭火作用) ，因而引起 GABA 和甘氨酸的抑制作用减弱， 结果增强了这些神经元的兴奋和反应性。脊髓抑制性中间神经元可分泌GABA 或甘氨酸； 正常情况下抑制性中间神经元产生自发活动，

31、对脊髓背角维持适度的抑制作用，而部分中间神经元可被疼痛刺激活化，发挥对疼痛的抑制作用。支配抑制性中间神经元的 C 纤维末梢消失，是脊髓抑制性中间神经元对疼痛抑制作用减弱的重要原因(Castro-LopesJM,1990;RashidMH.,2002 ) ；另外外周神经损伤引起脊髓背角GABA 产量降低( MackieM,2003. ) ，结果 GABA 对疼痛传递的抑制作用降低。其他的脊髓机制中还包括脊髓阿片系统效能的下降( ZhangX.,1998 ) ，脊髓抗阿片作用的物质 CCK 和强啡肽上调等( VanderahTW,2000;ZhangX,2000 ) 。2.2.1.2.3 细胞因子

32、的作用细胞因子是中枢神经系统的神经调质或神经递质，IL-1 B、IL-6、TNF- a以及某些趋化因子在神经病理性疼痛中有重要作用。神经元和胶质细胞均可分泌IL-1 B ;IL-1 BIL-1 B可以通过诱导初级传入神经产生COX-2、iNOS以及P物质等疼痛介质，引起中枢敏化，从而产生持续性疼痛。研究发现神经病理性疼痛大鼠脊髓背角mRNA及蛋白均明显升高(WinkelsteinBA,2001);有研究采用IL-1 0和TNF抑制剂的混合剂治疗神经病理性疼痛大鼠， 发现可明显缓解异常痛敏(SweitzerSM,2001) 。CCI 模型大鼠，术后 7 天 IL-6mRNA 及蛋白水平明显增高；

33、蛛网膜下腔注射IL-6抗体，可以减轻触诱发痛(ArrudaJL,2000) 。TNF 在神经病理性疼痛的产生中起重要作用。 有研究发现： 分别向正常大鼠背根神经节( DRG )以及 DRG 压迫模型大鼠的背根神经节注入TNF ，正常大鼠出现疼痛，而DRG 压迫模型大鼠出现痛觉过敏(HommaY,2002) 。 另有研究显示在外周和中枢神经损伤的神经病理性疼痛模型中， 发现 TNFmRNA 和蛋白水平均明显升高 (OhtoriS,2004) 。过表达 TNF 的转基因小鼠在接受外周神经切断术后的机械痛阈比野生型小鼠显著升高(SchafersM,2003) 。同IL-1 B作用相反，IL-2具有镇

34、痛作用。向疼痛大鼠蛛网膜下腔注射腺病毒介导的 IL-2 基因，可以明显提高热照射痛阈 (YaoMZ,2003) ； IL-10 也具有抗伤害作用 (TuH,2003) ；最近已经有人采用 IL-10 基因进行神经病理性疼痛治疗的研究(MilliganED ， 2005)。研究表明趋化因子也参与疼痛的产生； 有证据表明， 趋化因子可以诱导星形胶质细胞和免疫细胞迁移，促进小胶质细胞增生；趋化因子 MCP、MIP、RANTES、及IP-10在神经病理性疼痛模型中表达增高。 研究发现同样建立神经病理性疼痛模型， 趋化因子受体2 (CCR2)基因敲除小鼠的痛觉敏感性明显低于野生型小鼠(AbbadieC,

35、2003)。CCR2 是 MCP1 的受体， 研究证实大鼠神经病理性疼痛模型中， 脊髓表达 MCP1 升高；而向疼痛大鼠蛛网膜下腔注射MCP 1 抗体，可以明显缓解机械异常痛敏，并呈剂量依赖性 (TanakaT,2004) ；最近的研究表明大鼠蛛网膜下腔注射趋化因子Fractalkine ，可产生机械异常痛敏和热痛敏，而注射Fractalkine 受体抗体后，上述痛敏减轻；在该研究中还发现，疼痛模型大鼠的小胶质细胞CX3CR1 上调。总之白细胞介素和肿瘤坏死因子促进COX2 ， iNOS 和 P 物质等大量疼痛介质释放和表达，增加了神经系统对疼痛的敏感性， 同时趋化因子可以诱导星形胶质细胞和免

36、疫细胞迁移， 促进小胶质细胞增生。2.2.1.2.4 胶质细胞的作用胶质细胞广泛分布于大脑和脊髓，占中枢神经细胞总数的 70 以上，主要包括小胶质细胞、 星形胶质细胞和少突胶质细胞。 胶质细胞被激活时， 可释放大量的细胞因子、炎性介质，激活补体，引起神经炎症和神经免疫反应，导致各种神经功能紊乱，引起痛觉过敏和异常痛敏。大量研究证实，神经病理性疼痛产生时，脊髓胶质细胞特异性标志物表达水平增加，表明胶质细胞激活。 采用免疫组化的方法研究脊神经结扎模型， 发现疼痛形成时大鼠脊髓GFAP (星形胶质细胞标记物)明显增加，表明星形胶质细胞的激活与疼痛反应有关(TakedaK,2004) ； 有学者研究L

37、5 神经根结扎模型发现OX-42 (小胶质细胞标记物)免疫染色增强，表明小胶质细胞激活(HashizumeH,2000) ；有研究表明脊神经冷冻模型和CCI模型大鼠脊髓背角GFAP和OX 42免疫染色均明显增强(ColburnRW,1997)。另有研究发现外周神经损伤后， 小胶质细胞激活早于星形胶质细胞； 但星形胶质细胞表达增高持续时间更长，表明星形胶质细胞活化与神经病理性疼痛的维持有关(TangaFY,2004)。可以想象抑制胶质细胞激活可以减轻疼痛的发生。 向脊神经结扎大鼠鞘内注射甲基强的松龙，发现胶质细胞活性降低，同时痛觉过敏及异常痛敏减弱 (TakedaK,2004) ；胶质细胞激活的

38、机理尚不清楚。 有研究发现脊神经结扎和在神经干周围注射秋水仙碱均能阻断轴突运输，且均能激活星形胶质和小胶质细胞，而秋水仙碱不引起异常痛敏，提示胶质细胞激活与外周传入信号阻断有关 (ColburnRW,1999) 。有研究发现小胶质细胞的激活与 MAPK 家族信号转导有关； P38 是 MAPK 家族成员之一，其在疼痛大鼠脊髓小胶质细胞中表达及活性明显增高 (TsudaM,2004) 。 向神经病理性疼痛模型大鼠鞘内注射 P38 抑制剂 SB203580 ，结果疼痛得到缓解(JinSX,2003) 。 Ma 等人在脊神经部分结扎模型的研究中发现MAPK家族另两个成员ERK和C JNK均在星形胶质

39、细胞内活化增强 (MaW,2002) 。 有研究发现预防性注射小胶质细胞抑制剂美满霉素， 可以抑制 GFAP蛋白的表达，并减轻痛觉过敏。但是在疼痛存在5 天后给予美满霉素，则无此作用。由此可推断：小胶质细胞是炎症效应细胞的初始传感器，提前有效抑制，则可抑制疼痛；但炎症反应一旦开始，抑制小胶质细胞的作用不大。对神经损伤疼痛模型的研究发现， 胶质细胞激活的同时， 细胞因子表达也增加。 有研究发现L5神经根切断后，产生异常痛敏与热痛敏，同时胶质细胞激活，而且脊髓IL-1 B、IL-6、 IL-10 、 TNFmRNA 和 IL-6 的表达均增强 (WinkelsteinBA,2001) 。大量研究显

40、示胶质细胞激活后能产生和释放大量与疼痛相关的炎性介质和活性物质，如氧自由基、NO、ATP、花生四烯酸、白三烯、前列腺素、兴奋性氨基酸(包括谷氨酸、天冬氨酸、半胱氨酸和奎宁酸)、神经生长因子、 TNF、 白细胞介素和脑啡肽等。由此推断，胶质细胞激活后可能通过释放细胞因子、疼痛相关的活性物质，引发一系列复杂反应，参与脊髓疼痛调制过程，从而导致痛觉过敏或异常痛敏。疼痛因素促进细胞因子产生， 激活胶质细胞； 一方面大量的细胞因子可进一步促进胶质细胞增生，另一方面活化的胶质细胞又可产生更多的细胞因子，两者相互作用，引起疼痛相关的活性物质和疼痛介质的释放，引起持续性疼痛、痛觉过敏和异常痛敏，造成中枢敏化，

41、 引起神经病理性疼痛 (WatkinsLR,2003) 。 因此细胞因子和胶质细胞成为治疗神经病理性疼痛药物新的靶点。2.2.2 神经病理性疼痛的脊髓上机制研究显示脊髓上脑结构的调控机制在痛敏的产生和维持中发挥重要作用(UrbanMO,1999 ) ；疼痛下行抑制系统的削弱和下行易化系统的增强可能在中枢敏化发生中具有一定作用，直接或间接地削弱疼痛下行抑制系统，可易化背角神经元的敏感化状态。在动物模型中横断脊髓或抑制脊髓上部位，可以明显阻止痛敏的发生( PertovaareA,1996;BianD.,1998 ) 。脊髓上的疼痛抑制系统和兴奋系统共同控制着脊髓疼痛的传递过程；神经病理性疼痛中下行

42、抑制系统的作用明显减弱(PertovaaraA,1997 )。延髓吻腹内侧区( RVM )是下行易化系统的上位中枢，该部位的神经紧张素可能在激活下行易化系统过程中发挥重要作用； 外周神经损伤后，从 RVM 的 下 行 易 化 系 统 对 脊 髓 背 角 神 经 元 的 作 用 增 强(VanderahTW,2001;VanegasH,2004 ) ；对神经病理性疼痛的脊髓上确切作用机制，仍需要进一步研究，为寻求药物作用靶点提供依据。3 神经病理性疼痛的治疗3.1 药物治疗多数研究证据表明快钠通道引起的异位放电和神经炎症是产生神经病理性疼痛的主要原因，因此药物治疗也集中于尽力纠正这些异常情况。利多卡因贴剂是治疗PHN 病人的一种新型治疗方法，效果明确无全身性副作用， 并且使用方便简单， 目前已有商业产品透皮利多卡因 ( Lidoderm ) 可用于临床。局部利多卡因贴剂是FDA 批准用于治疗PHN 的第一个药物，无全身副作用，开创了治疗神经病理性疼痛的新局面(GalerBS,19