李宇翔 龐 軍 梁英業 盧棟明 唐宏亮
(1 廣西中醫藥大學,廣西南寧市 530200;2 廣西中醫藥大學第一附屬醫院推拿科,廣西南寧市 530023;3 防城港市中醫院推拿科,廣西防城港市 538000)
【提要】 神經病理性疼痛是中樞神經系統和外周神經系統的損傷和功能障礙所引發的疼痛,其臨床表現為自發性疼痛、過敏痛、超敏痛和感覺異常。推拿在治療神經病理性疼痛方面具有優勢。目前,有關神經病理性疼痛及其推拿鎮痛的機制尚處于探索階段。本文擬從促炎性細胞因子、相關神經遞質、神經纖維和細胞信號通路等方面,對推拿緩解神經病理性疼痛的作用機制進行綜述,旨在為推拿治療神經病理性特疼痛提供參考。
神經病理性疼痛是(中樞神經系統和外周神經系統的損傷和功能障礙所引發的疼痛)。該病患者在承受軀體疼痛的同時,罹患焦慮癥、抑郁癥的風險也在增加,這不僅影響患者的生活質量,還極大增加了社會負擔[1]。神經病理性疼痛的患病率保守估計為3.3%~8.2%[2],并且呈逐年上升的趨勢。該病的發病機制、治療方式和治療機制等受到了廣泛關注[3-4]。神經病理性疼痛的治療通常依賴于各種藥物,以及介入治療、物理治療和心理治療等非藥物療法[5]。其中,作為傳統中醫的一種理療手法,推拿對改善神經病理性疼痛具有確切的臨床療效,且易被患者接受并反饋良好[6]。
推拿治療神經病理性疼痛的動物實驗,多利用慢性壓迫背根神經節、坐骨神經慢性壓迫性損傷(chronic constriction injury,CCI)、坐骨神經分支部分損傷、脊神經結扎等慢性神經病理性疼痛動物模型,綜合應用動物行為學、分子神經生物學指標來闡釋推拿鎮痛的機制。既往已有學者開展了推拿治療神經病理性疼痛的相關研究,但是推拿對鎮痛的調節機制深奧復雜,其中多種關鍵細胞信號分子和相關信號通路之間形成的復雜網絡關系尚未能詳盡闡明。本文擬從促炎性細胞因子、相關神經遞質、神經纖維和細胞信號通路,對推拿緩解神經病理性疼痛的作用機制進行綜述。
外周神經損傷后可產生促炎性細胞因子,其包括緩激肽、組胺、白細胞介素(interleukin,IL)、腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)、神經生長因子等。這些促炎性細胞因子不僅可導致炎癥反應,而且可能會促進中樞敏化,從而進一步引發神經病理性疼痛[7-8]。林堅等[9]采用免疫熒光染色技術和Western blot檢測坐骨神經CCI模型大鼠的背根神經節,發現IL-23含量顯著上調,而推拿按法可降低IL-23含量,表明推拿的鎮痛作用與抑制IL-23有關。馬馳等[10]應用免疫組化法檢測發現坐骨神經CCI模型大鼠L3~L5脊髓IL-6的含量明顯上升,細胞因子信號轉導抑制因子3(suppressor of cytokine signaling 3,SOCS3)表達升高;給予撥法推拿后,IL-6含量明顯降低,SOCS3表達升高,而SOCS3可負向調節IL-6信號通路傳導[11],提示推拿緩解神經病理性疼痛的機制可能是通過增加SOCS3表達,抑制IL-6信號通路和炎癥反應。此外,研究表明[12-13],對坐骨神經CCI模型大鼠實施推拿干預后,其脊髓和外周血血清中的IL-1β含量和IL-1β mRNA表達均降低,提示推拿通過抑制IL-1β含量和IL-1β mRNA的表達變化發揮鎮痛作用。
2.1 β-內啡肽 β-內啡肽是一種具有強鎮痛效果的嗎啡樣物質,分布在中樞神經系統和外周組織中,與情緒相關[14]。研究表明,推拿后可使血液流速明顯增加,促進腦內某些核團中β-內啡肽的釋放,從而發揮止痛效果[15-17]。李征宇等[15]通過結扎坐骨神經干建立神經病理性疼痛模型大鼠并行按揉法推拿,結果顯示揉法推拿可降低大鼠的痛敏分數,并可升高大鼠血中β-內啡肽含量。隨后,研究人員進一步采用免疫組織化學法對大鼠組織切片中杏仁核、導水管周圍灰質中的β-內啡肽陽性表達細胞進行計數,發現模型組杏仁核、導水管周圍灰質中的β-內啡肽陽性細胞數減少,而推拿治療組在治療后杏仁核、導水管周圍灰質中的β-內啡肽陽性細胞數顯著增多,表明推拿治療神經病理性疼痛的機制與β-內啡肽含量增加關系密切[16]。陳艷偉等[17]研究發現,對坐骨神經CCI大鼠模型進行環跳穴的按揉手法推拿,可提高大鼠痛閾值,提示推拿可增加血清β-內啡肽含量進而發揮緩解神經病理性疼痛的作用。
2.2 5-羥色胺及其受體 5-羥色胺是分布于外周及中樞神經系統的一種單胺類神經遞質,其參與機體疼痛的調節[18]。周強等[19]應用ELISA檢測坐骨神經痛模型大鼠外周血,發現模型組的5-羥色胺含量升高,P物質和β-內啡肽含量明顯降低,而推拿組5-羥色胺含量降低,P物質和β-內啡肽含量明顯升高,表明推拿可降低致痛物質的釋放及促進鎮痛物質的釋放,從而緩解疼痛。前列腺素E2亦為引起疼痛的關鍵炎性因子。黃永等[20]采用ELISA檢測神經根壓迫家兔的L4~L5神經根,發現其前列腺素E2、5-羥色胺含量均較正常家兔升高,而推拿可降低神經根壓迫家兔L4~L5神經根處的前列腺素E2和5-羥色胺含量,推測推拿的鎮痛作用與抑制5-羥色胺的分泌有關。5-羥色胺受體參與疼痛信號的傳導,與痛覺過敏相關。5-羥色胺受體分為7個亞型,其中參與傷害性感受器活化的5-羥色胺2A,可促進傷害性信息的傳遞[21]。陶艷紅等[12]研究發現,坐骨神經CCI模型大鼠脊髓背角中的5-羥色胺2A表達量較正常大鼠降低,而撥法推拿治療可上調模型大鼠脊髓背角中5-HT2A的表達,提示推拿的鎮痛作用可能是通過增加脊髓背角中5-羥色胺2A來實現。由此可見,推拿可能是通過抑制外周神經系統5-羥色胺的分泌及促進中樞神經系統5-羥色胺的釋放起到緩解神經病理性疼痛的作用。
2.3 嘌呤受體P2X3 嘌呤受體P2X3 (purinergic receptor P2X3,P2RX3)屬于嘌呤受體P2X家族,其與神經病理性疼痛密切相關[22],多表達于背根神經節。外周組織受損后,大量釋放的三磷酸腺苷激活P2RX3,誘發鈣內流增加,使P2RX3去極化,導致痛覺過敏[23]。林志剛等[24]報告慢性壓迫背根神經節模型大鼠背根神經節中P2RX3的表達顯著升高,而推拿可降低模型大鼠背根神經元P2RX3受體水平,降低背根神經節神經元的興奮性,從而抑制中樞敏化起到緩解疼痛的效果。秦麗等[25]的研究亦得到相似結果,課題組在坐骨神經CCI模型大鼠背根神經節中檢測到P2RX3,而推拿可逆轉模型大鼠背根神經節中P2RX3的過表達,提示推拿手法干預可通過下調背根神經節中P2RX3的表達來緩解神經損傷后的疼痛反應。蛋白激酶C是一種鈣依賴性G蛋白偶聯受體系統的效應因子,其直接或間接參與P2RX3的活性,從而調節神經病理性疼痛和慢性炎癥疼痛[26]。磷酸化的蛋白激酶C被炎癥物質激活后,傳遞并調節P2RX3,以增加細胞膜的通透性,改變離子通道,從而影響感覺神經元引起痛覺過敏。陳樂春等[27]報告,坐骨神經CCI模型大鼠背根神經節中的蛋白激酶C和P2X3的表達水平均顯著升高,而推拿干預后模型大鼠背根神經節中的蛋白激酶C和P2X3的表達水平均下降,故推測通過推拿干預,可下調蛋白激酶C和P2X3來抑制疼痛信號,進而發揮鎮痛作用。
2.4 興奮性/抑制性神經遞質及其受體 興奮性神經遞質和抑制性神經遞質參與介導神經病理性疼痛的中樞機制[28],推拿鎮痛可能與降低興奮性神經遞質谷氨酸含量,增加抑制性神經遞質γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)、甘氨酸含量有關。N-甲基-D-天門冬氨酸(N-methyl-D-aspartic acid,NMDA)受體是一種位于脊髓背角的突觸后谷氨酸受體。當外周刺激傳入引發痛覺后,大量谷氨酸被釋放并激活NMDA受體,產生興奮性突觸后電流,從而引發中樞敏化。谷氨酸離子受體NMDA型2B亞單位(glutamate ionotropic receptor NMDA type subunit 2B,GRNR2B)是NMDA受體的亞基之一,參與神經病理性疼痛的發生及發展[29]。陳水金等[30]的研究結果顯示,坐骨神經CCI模型大鼠L4~L5節段脊髓背角中NR2B蛋白表達量上升,而推拿大鼠腓腸肌后,脊髓背角中NR2B蛋白表達量顯著下降,故推測推拿緩解神經病理性疼痛的機制是通過抑制NR2B蛋白表達從而抑制中樞敏化。GABA是抑制性神經遞質,其廣泛分布于脊髓和大腦中的不同區域[31]。GABA借助γ-氨基丁酸A受體(γ-aminobutyric acid type A receptor,GABAAR)發揮疼痛傳導的作用。張磊等[32]的研究表明,按壓環跳穴可提高坐骨神經CCI模型大鼠的痛閾值,提升導水管周圍灰質、延髓頭端腹內側核群內GABA和GABAAR活性,提示可通過推拿提高GABA和GABAAR含量,達到鎮痛效應。
2.5 P物質及其相關受體 P物質是一種在外周神經系統和中樞神經系統中均有分布的神經肽類物質。神經損傷后,P物質將傷害性刺激信息傳遞至脊髓中樞,其含量上調可致痛敏形成,參與疼痛在中樞水平的調控。林志剛等[33]報告,與CCI模型組大鼠相比,CCI模型+推拿組大鼠背根神經節中P物質含量明顯下降(P<0.05),但脊髓背角中P物質含量無明顯差異(P>0.05),表明推拿通過抑制外周神經P物質含量發揮鎮痛作用,而對中樞神經中P物質的調節作用不大。神經激肽1受體是P物質的受體,被P物質激活后觸發多種促疼痛信號,具有加強中樞敏化的作用[34]。研究發現,推拿可下調CCI大鼠脊髓背角神經激肽1受體的表達,恢復脊髓背角場電位,從而緩解疼痛[35]。
傳導疼痛的神經纖維分為粗纖維(Aα、Aβ、Aγ纖維)和細纖維(Aδ、C纖維)。C纖維傳導慢性疼痛,通常位于C纖維上的傷害感受器不參與痛覺發生和傳遞,僅通過激活脊髓背角產生突觸聯系[36]。張昊等[37]模擬一種推拿重手法,觀察推拿前后大鼠對側痛行為及脊髓背角淺層C纖維誘發場電位的變化,結果表明推拿重手法明顯減少對側脊髓背角場電位C反應,且C纖維參與了推拿緩解外周疼痛的作用,但具體機制有待研究。
調控細胞信號通路也是推拿發揮鎮痛作用的機制之一,但細胞信號通路之間并不孤立。Toll受體4(Toll-like receptor 4,TLR4)屬于Toll家族,是一種跨膜信號轉導受體,與神經病理性疼痛關系密切。Wang等[38]報告,脊神經結扎模型大鼠L3~L5背根神經節TLR4、IL-1受體相關激酶1和TNF受體相關因子6的mRNA水平,以及TNF-α和IL-6表達水平均增高,推拿后可降低上述分子的表達水平,表明推拿通過抑制TLR4信號通路來降低炎性因子的釋放,從而發揮鎮痛作用。磷酸化的IL-1受體相關激酶1與TNF受體相關因子6相互作用后成為轉化生長因子活化激酶1,其可激活絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)家族,MAPK家族中的p38MAPK信號通路能夠調控神經病理性疼痛和炎癥反應[39]。p38MAPK通過調節各種疼痛介質,如TNF-α、IL-1β和環氧合酶-2,參與中樞致敏[40]。神經損傷后,傷害性刺激激活p38MAPK,磷酸化的p38MAPK通過級聯反應調控IL-1β以增強興奮性突觸傳遞,從而引發中樞敏化[41]。有學者發現,IL-1β、TNF-α是p38MAPK激活的產物,其同樣反饋激活p38MAPK,兩者形成正反饋回路[42]。韋斌麗等[13]采用推拿干預CCI模型大鼠,結果顯示模型組磷酸化p38蛋白水平及IL-1β mRNA表達升高,而推拿組治療后磷酸化p38蛋白水平及IL-1β mRNA表達下調,提示推拿次數的增加與神經病理性疼痛大鼠的耐受痛閾值升高呈正相關,其鎮痛機制可能是降低磷酸化p38蛋白及IL-1β mRNA表達,進而抑制中樞敏化。
神經病理性疼痛的發病機制較為復雜,涵蓋外周機制和中樞機制。神經病理性疼痛的外周機制有:第一,外周神經受損傷或炎性刺激后,釋放β-內啡肽引起疼痛;第二,免疫細胞釋放出炎性介質,包括5-羥色胺、IL-6、IL-1β、前列腺素E2和TNF-α等促炎性細胞因子,這些炎性介質致敏傷害感受器,從而介導外周敏化;第三,脊髓背角淺層的Aδ纖維和C纖維釋放P物質和其他神經遞質,加劇炎性反應,敏化軸突受損的神經纖維,降低痛閾值以致疼痛;第四,三磷酸腺苷結合P2RX3傳導疼痛信息,蛋白激酶C參與P2RX3的活性,調節疼痛的發生和發展。誘發神經病理性疼痛的中樞機制包括:第一,外周損傷后觸發TNF、IL等促炎介質釋放,這些促炎介質激活TLR4、p38MAPK信號通路;第二,脊髓背角中GABA含量降低,抑制性電流大量減少;第三,P物質與神經激肽1受體相結合及NMDA受體等被激活后,感覺傳遞神經細胞動作電位去極化,將疼痛信號經脊髓向上傳遞到腦干、丘腦和大腦皮層,5-羥色胺和β-內啡肽等相關神經遞質參與疼痛的傳遞。各分子在介導神經病理性疼痛時產生動態交互性聯系。推拿正是通過調節各種炎性介質、神經遞質及細胞信號分子等實現緩解疼痛的作用。
目前,脊髓膠質細胞是神經病理性疼痛研究的熱點方向,但有關膠質細胞與推拿鎮痛之間聯系的實驗研究及臨床研究樣本不足,尚需進一步研究。此外,有關推拿的鎮痛作用與各腦部功能區和相關神經遞質之間聯系的研究相對較少。借助功能性MRI和現代示蹤技術等手段探討推拿緩解神經病理性疼痛的機制,從微觀層面多角度研究推拿鎮痛和情感之間的關系,將是下一步研究方向。