探討活性激痛點自發性電活動電位與脊髓前后根關系

金 輝，李玉瓊，梁克山，王永慧△

（1.山東大學齊魯醫院，山東 濟南 250012；2.平邑縣人民醫院，山東 臨沂 273300）

肌筋膜疼痛綜合征（myofascial pain syndrome,MPS）是臨床上十分普遍的疼痛綜合征，臨床上將激痛點（myofascial trigger point,MTrP）作為其主要特征及病理生理基礎[1-2]。MTrP是骨骼肌上肌緊張帶上敏感的壓痛結節，當用手按壓或針刺時，MTrP會出現局部疼痛、局部抽搐反應、肌緊張帶及牽扯痛，并伴有特征性的自發性電活動（spontaneous electro‐myographic activity,SEA）[3]。MTrP處的SEA包括兩種成分，一種是高頻低幅持續性背景電流（<50μV），另一種為低頻高幅間斷性放電（100~700μV）[4]。雖然MTrP的臨床特點已經得到廣泛研究與認可，但其病理基礎及SEA的來源及其與脊髓前后神經根的關系尚未得到證實[5]。之前研究顯示IA類傳入纖維與MTrP的背根神經節中樞變化的病理有關[6]，而且有髓傳入纖維也參與了大鼠的MTrP部位SEA和病理生理[4]，但也有學者通過對致炎細胞因子的研究發現脊髓前角的運動神經對神經病理性疼痛起主要作用[7]。然而，有關于MTrP部位SEA的具體來源及與脊神經前后根的關系尚未完全明確。

本研究擬通過剪斷脊神經根的前后根，觀察剪斷脊神經前后根后MTrP處的SEA的變化，初步探討SEA的傳導途徑，為明確活性MTrP處SEA與脊神經前后根的關系及MTrP是否存在脊髓中樞敏化提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 實驗動物與分組

32只SPF級、健康成年雄性Wistar大鼠（體重約200~250g）隨機分為4組（A：空白對照組；B：non-MTrP谷氨酸組；E：MTrP生理鹽水組；F：MTrP谷氨酸組），每組8只大鼠。實驗大鼠購于山東大學動物實驗中心（實驗動物生產許可證號SCXK（魯）20190001），并且所有實驗已通過山東大學動物實驗倫理委員會的批準。

1.2 動物模型的制作

腹腔注射戊巴比妥鈉（50mg/kg）麻醉大鼠，將1mL的注射器與延伸管相連，再將延伸管與特制中空肌電圖針相連。插入MTrP區的針狀電極連于肌電圖1通道；對照電極，即插入正常組織的電極與通道2相連；接地電極插入大鼠尾部皮層下。將針狀電極沿著觸摸到的肌緊張帶處垂直插入大鼠右側股二頭肌肌肉，當肌電圖顯示器上顯示來自針狀電極測到的MTrP自發電活動，而對照電極無自發活動時，此點即為MTrP。靜息狀態下記錄MTrP自發電活動并持續記錄30s。A組和B組分別采用肌電圖記錄大鼠右側股二頭肌的非MTrP部位和潛在MTrP部位的電位變化，E組和F組則在大鼠右側股二頭肌的MTrP部位注射生理鹽水和谷氨酸（0.1mL，0.25M），每天注射1次，連續注射3天。3天后記錄該處MTrP的電位變化。

1.3 試驗方法

造模后的大鼠，腹腔注射戊巴比妥鈉（50mg/kg）將其麻醉，進行腰骶部椎板切開術，切除L3~L5右側半椎板，分離暴露L4、L5脊神經前根和后根。在右側股二頭肌內插入記錄電極，如肌內電極出現規律自發性放電，表面電極無電活動，表明電極已插入MTrP。穩定記錄3min后，分別切斷脊神經前根/后根（背根神經節近端）。如SEA即刻消失或明顯降低，說明SEA來源于或部分來源于脊髓前后角的興奮性；若電位變化不大，說明SEA來源于局部。F組穩定記錄到異常電位后，為明確電位變化的具體來源，分別觀察剪斷背根神經節（dorsal root ganglion,DRG）周圍端后根的電位記錄（F1），再剪斷DRG中樞端后根的電位記錄（F2），以及剪斷前根神經細絲周圍端的電位記錄（F3），繼續剪斷前根神經細絲中樞端的電位記錄（F4）。

1.4 統計方法

所測數據采用GraphPad Prism 7軟件進行數據分析。記錄剪斷脊神經前后測得的肌電圖放電頻率及放電幅度變化數值，所有數據均采用均值加減標準差（±s）進行記錄，對其差異分別進行t檢驗，P<0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

各組大鼠N=8，共記錄神經細絲電位前根103根、后根156根。

A組、B組L5神經前根和后根均未記錄到規律的電活動（見圖1A）。

E組L5神經前根和后根均記錄到規律的電活動（見圖1B），主要為緊張型放電（峰峰間期基本相等，平均頻率在45.3±18.6Hz）和簇狀放電（較高頻率放電后會有一段時間的靜息和低頻規律放電，靜息可長可短，高頻期間平均頻率在60.3±15.6Hz，簇狀放電頻率為0.48±0.12Hz）；電位大小：后根7.78±2.13μV，前根5.34±1.17μV。

圖1 A、B、E組神經前后根電活動

F組L5神經前根和后根均記錄到規律的電活動，同樣主要為簇狀型放電（高頻平均頻率在78.23±11.34Hz，簇狀放電頻率為1.1±0.32Hz）和緊張型放電（平均頻率在58.31±17.82Hz）。各個放電頻率均高于E組，差異有統計學意義（見圖2，P<0.05）；電位大小：后根11.38±3.42μV，前根6.74±2.08μV，電位大小均大于E組，差異有統計學意義（見圖3，P<0.05）。

圖2 MTrP生理鹽水組（E組）與MTrP谷氨酸組（F組）放電頻率比較

圖3 MTrP生理鹽水組（E組）與MTrP谷氨酸組（F組）前后根放電幅度比較

相同條件下，分別進行F組神經根前后根的電位記錄，并分別剪斷中樞端及周圍端，觀察神經電位變化，前根放電電位在剪斷過程中有顯著改變（見圖5，平均波幅或頻率下降50%被認為有顯著改變）。實驗共觀察8只F組大鼠，8根神經根前根及8根神經根后根的記錄電位：前根電位6.34±1.55μV，后根電位10.67±2.82μV。

圖5 剪斷神經前根周圍端前、后及中樞端的前根電位變化

F1剪斷DRG周圍端后根神經細絲電位：8根神經細絲放電頻率和波幅大小未見顯著變化（見圖4A）；F2再剪斷DRG中樞端后根神經細絲電位：8后根神經細絲電位均有放電消失或顯著變小（見圖4B）；再記錄前根神經細絲電位：仍能記錄到規律的放電，頻率變化不大，波幅大小顯著變小至3.17±0.58μV（平均波幅<50%）；F3再剪斷前根神經細絲周圍端后電位：仍能記錄到規律的放電，頻率變化不大，波幅大小顯著變小至2.04±0.38μV（見圖4C）；F4繼續剪斷前根神經細絲中樞段端，電位即刻消失（見圖4D）。

圖4 分別剪斷MTrP谷氨酸組（F組）神經根前后根的電位記錄

3 討論

3.1 MTrP處的SEA可能存在脊髓敏化

MTrP分為潛在MTrP和活性MTrP，活性MTrP和潛在MTrP的SEA和臨床特點是相同的，不同的是活性MTrP是不論肌肉處于休息或活動狀態均會產生疼痛，而潛在MTrP只有在深部按壓時才會產生疼痛感；并且活性MTrP較潛在MTrP致痛物質明顯增多[8]。有研究表明，應用谷氨酸刺激大鼠的潛在MTrP和非MTrP后所誘發的疼痛存在顯著差異，而且相同MTrP處分別給予谷氨酸及生理鹽水刺激后，疼痛閾值的降低也存在顯著差異[9]，故本實驗采用谷氨酸作為疼痛因子進行潛在MTrP的激活，并且只有當谷氨酸注射到潛在MTrP內，才會產生活性MTrP。而與非MTrP相比，MTrP區經常出現SEA，故SEA可以作為MTrP的特征性標志[10]，活性MTrP會導致機械痛閾的降低及SEA振幅頻率增加[11]。

MTrP作為肌筋膜疼痛綜合征的反復發作和持續的重要原因，其主要表現為觸診時引起肌肉的局部區域抽搐反應、疼痛、牽涉痛及自發性電活動的產生。盡管MTrP與肌筋膜疼痛綜合征的潛在生理機制存在因果關系，但引發MTrP的發生和維持機制尚不清楚[12]。關于MTrP自發性電活動的來源，目前主要有兩種假說：一種認為其主要來自MTrP局部的肌梭外因乙酰膽堿釋放過多造成的異常運動終板電位[13]，但由于已證實局部抽搐反應是一種脊髓反射[12]，因此這種假說不能解釋MTrP處的局部抽搐反應，而終板電位是以電緊張的形式擴布到鄰近部位，并不產生生理學的傳導；另一種假說認為MTrP來自交感神經維持的肌梭內運動終板的高興奮性[14]，但這種假說不能解釋當交感神經興奮性增強時，MTrP的疼痛閾和牽涉痛閾降低，局部的牽涉痛強度增加，MTrP的自發性電位增加[15-16]，皆因正常情況下交感神經與運動終板并無直接聯系，而且交感神經能夠直接調節肌梭的傳入神經，而非通過肌梭內運動單位或血管起間接調節作用。我們之前的研究通過缺血壓迫阻滯大直徑有髓鞘的肌肉傳入纖維，發現MTrP相關的局部或牽涉痛及自發性電活動是通過大直徑有髓鞘感覺纖維傳入的[4-5]，但缺乏直接的證據。然而本實驗發現，分別剪斷脊神經前后根的中樞端后，MTrP處的SEA電位均出現了顯著變化；相反，剪斷脊神經前后根的周圍端后，SEA的變化并不明顯，故推斷SEA可能存在中樞敏化。

3.2 MTrP的SEA可能與脊髓前根關系更為密切

脊髓前角與后角分別發出脊神經根的前根與后根，并在椎間孔處合并而成脊神經，前根屬運動性神經元，后根屬感覺性神經元，周圍的脊神經屬混合性神經元。本實驗采用肌電圖進行MTrP處的電位活動記錄，分別剪斷脊神經前后根的周圍端及中樞端，觀察肌電圖的變化。結果發現，當剪斷脊髓前后根周圍端后，MTrP處的SEA變化不明顯；而剪斷脊髓后根中樞端后，SEA的幅度較前顯著降低；繼續剪斷脊髓前根中樞端，電位即刻消失。早期有研究認為感覺神經的受損是導致疼痛的主要原因，然而最近研究顯示單純切斷受損的感覺神經并不能緩解疼痛行為的反應，而選擇性地損傷運動神經，即脊神經前根中樞端，而無需損傷感覺神經，也能引起疼痛部位的自發性放電及疼痛的異常反應[17]。同時有學者也發現，切斷L5神經根前根可以引起雙側后肢的機械痛敏和熱痛敏，而切斷L5神經根后根卻不引起任何痛行為學變化[18]。這與本研究相吻合，運動神經損傷而非感覺神經損傷，導致異位放電的改變更加明顯，故通過實驗推測脊神經前后根對MTrP處的自發性電位均有影響，而脊神經前根與自發性電位關系更加密切。

3.3 小結

本研究采用谷氨酸誘導大鼠右側股二頭肌上的潛在MTrP，使其轉化為活性MTrP，后暴露大鼠L5背根神經節，并用肌電圖進行脊髓前后神經根的電位活動的觀察。結果顯示，非MTrP組均未發現有SEA的出現，說明SEA是MTrP的特有表現。MTrP谷氨酸組較MTrP生理鹽水組SEA在頻率及振幅均有增高，證明活性MTrP存在SEA的增強；隨后分別剪斷L5背根神經的前后根的周圍端，發現SEA在振幅及頻率上未見明顯降低，而剪斷L5背根神經的前后根的中樞端后，發現典型的SEA表現即刻消失。這些實驗數據均表明活性MtrP大鼠可能存在脊髓敏化，并且脊髓前根與自發性電位關系可能更加密切。然而本研究只是在宏觀水平上進行了活性MTrP參與脊髓中樞敏化的研究，關于MTrP中樞敏化的研究尚需進行分子生物學水平更深一步的驗證。