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生物胺与疼痛的关系研究进展

2021-01-19俞婷刘逸凡杜茜琳张晓晨孙玉芳

生物化工 2021年5期
关键词:背角去甲羟色胺

俞婷,刘逸凡,杜茜琳,张晓晨,孙玉芳

(苏州大学医学部,江苏苏州 215123)

国际疼痛学会(International Association for the Study of Pain,IASP)对疼痛的定义是:实际或潜在的组织损伤引起的不愉快的感觉和情绪情感体验,或与此相似的经历。疼痛是机体重要的保护机制,而慢性疼痛则对人们的身心健康造成了巨大影响,其发病率已超过20%[1]。

1 生物胺

生物胺是机体内有活性的含氮有机化合物的总称,可以分为儿茶酚胺类(多巴胺、去甲肾上腺素和肾上腺素)、5-羟色胺类和组胺类等。近年来,相关研究发现生物胺与疼痛密切相关。

1.1 多巴胺

在中枢神经系统中,多巴胺(Dopamine,DA)是占比最高的儿茶酚胺类神经递质。研究发现,DA下传的4条通路——中脑皮质通路、中脑边缘通路、黑质纹状体通路和结节漏斗通路均参与到疼痛中,其中中脑边缘通路的腹侧被盖区(Ventral Tegmental Area,VTA)的DA能神经元投射至伏隔核(Nucleus Accumbens,NAc),构成了奖赏系统的核心环路。这些通路发生病变时会产生疼痛,而下游的DA则可通过奖赏环路参与到阿片类药物的镇痛过程中[2]。

多巴胺D2受体在整个外周神经系统中均有表达,参与热痛、机械痛与自发痛[3]。慢性疼痛时,从VTA至NAc的DA减少,D2受体下调,提示该路径下传的DA可能通过D2受体发挥镇痛作用[4]。NAc是与情感、动机等密切相关的核团,因此该镇痛作用还可影响与疼痛相关的情感和动机行为。短期疼痛使VTA的簇状放电强度增加,而疼痛转为慢性后还出现了放电频率的增加和抑郁的表现[4],这进一步佐证了DA与疼痛引发的抑郁症密切相关。

VTA的DA能抑制神经元后产生疼痛,激活后则可缓解疼痛,但由于VTA的不同亚区与下游的神经核团之间存在着复杂的投射机制,其对疼痛的作用并不是绝对的。一般而言,VTA前侧的DA激活神经元后以镇痛作用居多,VTA后侧则与之相反[6]。

1.2 肾上腺素与去甲肾上腺素

在中枢神经系统中,肾上腺素(Epinephrine)与去甲肾上腺素(Norepinephrine,NE)主要来源于蓝斑核。NE从蓝斑核下行到达脊髓背角,主要是通过激动α受体特别是α2受体抑制痛觉的上传,从而减少脊髓背角神经元的过度兴奋和疼痛[7]。在正常生理情况下,其对痛觉的抑制作用微乎其微;但在病理情况下,下行到达脊髓背角的NE增加,对痛觉起到明显的抑制作用[8]。但随着刺激时间的延长,该镇痛作用会逐渐减弱[9]。NE再摄取抑制剂可以增加脊髓中的NE从而抑制疼痛,这是一些抗抑郁药常用于治疗慢性疼痛的原因。

根据最新的报道,α受体的镇痛作用机制主要是以下3个方面:第一,抑制参与去极化和神经递质释放的电压门控Ca2+通道,降低致痛因子如谷氨酸和P物质的释放;第二,通过Gi蛋白抑制细胞内cAMP酶活性从而抑制PKA信号通路的激活,逆转外周炎症诱导的ERK1/2的超敏反应;第三,促使参与超极化的K+通道尽早开放,使细胞兴奋性降低[10]。

1.3 组胺

组胺(Histamine,His)属于咪唑胺,为常见的一种炎症介质,可以参与到蓝斑核-脊髓背角-去甲肾上腺素能通路并对该通路起到激活作用,从而下行传导抑制疼痛[11]。

目前已发现的组胺有H1、H2、H3、H4四种受体,这些受体除了可以调节组胺的合成、释放、代谢外,还可调节去甲肾上腺素的释放从而参与镇痛和抗痛觉过敏。在疼痛模型中给予H1受体拮抗剂异丙嗪和H2受体拮抗剂雷尼替丁,结果显示两者都可明显减少机械和热痛觉过敏,且雷尼替丁的镇痛作用弱于异丙嗪,这表明在疼痛中H1受体比H2受体起着更重要的作用[12]。

1.4 5-羟色胺

5-羟色胺(5-Hydroxytyptamine,5-HT)又称血清素,是作用广泛的生物胺之一,其功能受分布部位的影响。当外周组织损伤或炎症时能激活血小板和肥大细胞释放5-HT,活化初级传入感受器,引起伤害性反应和痛觉过敏。在中枢,5-HT能神经元主要分布于中缝核群,下行的5-羟色胺能神经元能够激活抑制性中间神经元而发挥镇痛作用,且镇痛作用的强弱与5-HT受体类型和分布密度有关[13]。

5-HT的减少还是抑郁的病因之一,因此5-HT能系统的改变被认为是疼痛和抑郁共病的根源[14]。

1.5 P物质

P物质(Substance P,SP)主要由神经元和神经胶质细胞产生后存在于A-δ和C类纤维中,而痛觉主要通过这两种纤维传导,因此SP与痛觉密切相关。SP既可通过感觉神经纤维向上传递至脊髓中枢,激活星形胶质细胞,促进痛觉传递从而致痛;其数量又可在外周感受器受到刺激时大大上升,刺激肥大细胞和血小板等释放组胺、5-羟色胺等镇痛物质。除此之外,脑干下行纤维也可释放SP,使其参与到疼痛的下行性调制中。因此,SP对于疼痛的产生具有双重作用[15]。

2 结语

生物胺与疼痛密不可分,因此近年来生物胺与疼痛的关系一直是研究焦点。本文综述了目前对于常见的生物胺与疼痛关系的认识,重点探讨了生物胺参与疼痛的发生与调节机制。许多生物胺对于疼痛都是双重调控,深入研究疼痛与生物胺的关系,有助于开发出高选择性的药物,并在应用中发挥更好的镇痛效果,同时有望解决一些由于生物胺异常所致的疾病而伴发的疼痛,如帕金森病引发的疼痛等。

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