李佰承 吕君玲 尹海燕 余曙光

成都中医药大学针灸推拿学院(成都610075)

·学术探讨·

TRPV1的生物学特性与艾灸镇痛研究结合的思路分析*

李佰承 吕君玲 尹海燕 余曙光∆

成都中医药大学针灸推拿学院(成都610075)

目的：瞬时感受器电位香草酸受体亚型1(TRPV1)可以感受温热刺激，并且与疼痛的关系极为密切。温热刺激是艾灸发挥效应的重要因素之一，并且艾灸镇痛效应明确，因此，艾灸镇痛效应与TRPV1功能的发挥具有密切的联系。方法：本文总结TRPV1的生物学特征及与疼痛的关系，同时结合分析艾灸温热刺激的特性，探讨以TRPV1为切入点研究艾灸镇痛机制的思路。结论：本研究为今后艾灸镇痛的研究提供新的思路。

瞬时感受器电位香草酸受体亚型1 (transient receptor potentialvanilloid subfamily 1)，又称为辣椒素受体，可以被辣椒素及温度(>43°)激活。目前研究认为，TRPV1与疼痛[1]、衰老[2]、肥胖[3]、心血管疾病[4]、肠易激综合征[5]等关系密切，其中与疼痛的关系尤为密切，是近年来国内外疼痛研究领域的重要分子靶点之一。温热刺激是艾灸刺激的一个重要特性，并且大量的研究已经表明，艾灸镇痛效应确切[6-8]，因此我们思考是否可以将TRPV1这些特性与艾灸镇痛研究相结合，为艾灸镇痛研究提供新的思路。

1 TRPV1与伤害性刺激 TRPV1属于四聚物非选择性阳离子通道型受体，对Ca2+具有高通透性，是哺乳动物感受外界温度刺激的初级分子换能器之一[9]。1997年，TRPV1被成功克隆，Caterina等研究者指出>43°的温度或辣椒素均可以激活该受体，并且与疼痛密切相关[10]。随后的研究表明，不仅是温度及辣椒素，其他因素如机械刺激、H+、辣椒素的类似物(如仙人掌毒素RTX等)，炎性因子(如缓激肽、谷氨酸、前列腺素、ATP等)均可以激活TRPV1诱发疼痛[1, 11]，由此可见TRPV1属于多觉型伤害感受器。目前认为TRPV1可以被多种因素激活的机制有：①局部组织损伤及炎症可以导致局部组织酸中毒，激活酸离子通道(Acid-sensing ion channel，ASIC)，降低了细胞外的pH值，当pH<6.5时，TRPV1对于温度、辣椒素及炎性因子的灵敏度将极大地上升[1, 12]；②缓激肽、ATP、神经生长因子(Nerve growth factor，NGF)通过激活自身的受体后进一步激活磷脂酶C(Phospholipase C，PLC)或其他第二信使通路来激活TRPV1[13]；③内毒素等物质可以直接与TRL-4受体(Toll-like recepotor-4，TRL-4)结合后导致外周神经TRPV1敏化[11, 14]；④内毒素等物质亦可以诱发细胞因子级联，导致外周神经TRPV1敏化，随后可以引起“中枢致敏”[11, 14]。

2 TRPV1与疼痛的关系 目前认为，疼痛传递的模式是由伤害感受器接受刺激，经外周神经纤维传入，由背根神经节整合，再经过脊髓背角上传至大脑皮层[1]。TRPV1广泛分布于哺乳动物的感觉神经纤维，尤其是主要参与外周疼痛传递的小直径的C类神经纤维及Aδ类神经纤维，此外，中枢神经系统如背根神经节、脊髓背角、三叉神经节、大脑部分区域的突触上亦有TRPV1的分布[1, 11, 15]，由此可见，TRPV1几乎参与了整个疼痛传递。此外，由上所述，由于许多伤害性刺激均可以激活TRPV1，因此TRPV1被认为是产生疼痛的关键分子之一。

虽然TRPV1是产生疼痛的关键分子，但是其亦具有镇痛效应。脂大戟—这种含有TRPV1激动剂的植物早在2000多年前的西方文明就被用以治疗关节炎及牙痛[16]。直到现代医学，辣椒素—TRPV1的激动剂仍然用于缓解术后疼痛、关节炎、偏头痛、糖尿病等引起的慢性疼痛的药物开发[11, 17, 18]。临床研究表明，0.75%或者为8%的辣椒素(TRPV1激动剂)对于神经痛[19-21]、纤维肌痛[22]、类风湿性关节炎[23]具有明显的治疗的作用。由此证明，TRPV1的激动剂体现出了其潜在的镇痛效应。目前认为TRPV1具有镇痛效应的机制主要有种：①TRPV1长时间的激活会导致Ca2+不断地内流，引起细胞器内的额外的Ca2+释放，从而激活钙依赖蛋白酶，进而分解细胞骨架[24-25]；此外，胞外Cl-伴随Ca2+内流，导致细胞内渗透压升高，引起细胞肿胀；再者，TRPV1激活后可以直接抑制电子运输链，使线粒体功能失调，最终导致了神经细胞凋亡，以通过减少兴奋的神经细胞起到镇痛的效应[26-28]。②TRPV1激活后可以导致几种Na+通道失活，降低了神经元的兴奋性[29]。③TRPV1长时间激活后由于细胞内Ca2+超载，抑制线粒体代谢功能，使细胞难以维持细胞膜的完整性，导致轴突脱髓鞘，引起神经纤维的溃变，即所谓的“脱敏”[29]。④反复或者是大剂量应用辣椒素可以诱导中枢及外周痛觉终端的P物质及降钙素基因相关肽的消耗[30]，另有研究认为TRPV1激活可以释放促使感觉神经释放生长激素抑制素(Somatostatin)以抑制P物质及降钙素基因相关肽的合成[31]，从而达到抗炎镇痛的作用。此外，还有研究认为，TRPV1可能在阿片肽的释放中扮演着一个中介的角色[32]。因此，对于TRPV1的镇痛机制的研究将对艾灸镇痛效应的研究提供重要的思路。

3 TRPV1与艾灸镇痛研究的思路分析

3.1 艾灸镇痛的安全性与单纯TRPV1激动剂/拮抗剂对比 目前发现，无论是TRPV1的激动剂辣椒素还是拮抗剂如SB-705498[33]等均有镇痛效应。但是，临床研究证明TRPV1的激动剂还是拮抗剂均存在一定问题，例如，有三分之一接受辣椒素治疗的患者出现了不同程度的水肿、红斑、瘙痒等不适，并且使用辣椒素治疗时会引发疼痛，其本身是霜剂，容易污染，需要3～7个星期的疗程，从而影响病人的依从性[11, 34]。拮抗剂方面，有研究发现，全身使用拮抗剂AMG 517会引发高热，其存在一定的易感人群，说明目前的拮抗剂不适宜作为全身治疗的药物，研究还表明TRPV1是人体调控体温的一个重要分子，因此拮抗剂的开发尚需要进行安全性的验证[35]。与其相比，艾灸的作用较为温和，毒副作用小，疗程相对较短，镇痛效果明显，患者依从性较好，具有独到的优势。但是就目前而言，艾灸镇痛研究领域需要大量的高质量的临床RCT试验对比验证艾灸与单纯TRPV1的激动剂或拮抗剂的安全性、有效性及经济性。

3.2 艾灸镇痛机制研究与TRPV1分子特性相结合 温热刺激是艾灸发挥效应的重要因素之一，艾灸的温热刺激可以激活TRPV1。其作为离子通道型受体，其通道的打开是发挥功能的重要依据，并且由于TRPV1无论是参与疼痛传递还是发挥镇痛相应都与神经密切相关，因此，应用神经电生理技术将艾灸镇痛与TRPV1受体相结合研究将可能成为今后研究热点之一。此外，研究表明[36]艾灸(43℃及46℃)对于TRPV1敲除小鼠后仍然发挥了镇痛效应，但是效果弱于野生型小鼠，说明TRPV1确实参与了艾灸镇痛过程，而且在 TRVP1受体的缺失的情况下艾灸仍然具有镇痛效应，说明可能存在其他热敏感的分子参与了艾灸镇痛，其分子的类型及与TRPV1之间的关系尚有待研究。此外，艾灸是通过直接激活神经纤维的TRPV1受体发挥镇痛效应还是先激活细胞上的TRPV1受体，促使细胞分泌后再激活神经纤维发挥镇痛作用尚不明确。

3.3 针刺镇痛与艾灸镇痛相互对比研究 《灵枢·官能》曰：“针所不为，灸之所宜”，说明针刺与艾灸之间存在着差别。从刺激方式而言，针刺是机械性刺激，艾灸是温热性刺激；从刺激深度而言，针刺镇痛的发挥更依赖于穴位深处的神经纤维，而艾灸的局部刺激发挥可能更加依赖于皮肤；从刺激强度而言，针刺强调“得气”，即患者的施术部位有酸麻沉胀的感觉，医者针下有沉紧的手感，艾灸则没有过分强调此类感觉，因此针刺与艾灸可能在穴位局部的作用机制就有差异，TRPV1作为多觉型感受器，对两种不同的刺激及后续镇痛效应的发挥是否存在异同尚不明确。此外，目前的针刺镇痛研究认为，针刺镇痛从外周到中枢存在发挥镇痛效应的机制，艾灸镇痛方面，目前尚缺乏有力的证据关于艾灸镇痛究竟仅通过外周起作用还是在中枢也有镇痛作用，辛娟娟等[36]通过不同的艾灸温度及电针强度干预野生型C57小鼠及TRPV1敲出小鼠，发现在1mA的电针及两种灸温43℃和46℃情况下，TRPV1敲出小鼠的镇痛效应明显低于野生型C57小鼠，说明TRPV1参与了电针及艾灸镇痛的过程，但是，目前缺乏分子生物学、电生理等相关技术进一步地揭示TRPV1参与电针与艾灸镇痛的机制，因此，TRPV1有可能成为研究针刺与艾灸异同的重要分子之一。

总之，TRPV1的温度特性及与疼痛的密切关系，决定了艾灸镇痛效应与其的联系密不可分。由于温热刺激是艾灸发挥镇痛效应的重要因素之一，因此笔者认为，遵循“艾灸温热刺激-激活穴位TRPV1-降低外周神经兴奋性-降低中枢对伤害刺激信号相应—发挥镇痛效应”的模式可能为艾灸发挥镇痛的机制研究提供有力的思路及证据。

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(收稿2014-11-12;修回2014-12-25)

Study on mechanisms of moxibustion analgesic combined with TRPV1 biological characteristics

Chengdu University of Tradional Chinese Medicine

( Chengdu 610075) Li Baicheng Lv Junling Yin Haiyan et al

Objective:Transient receptor potential vanilloid receptor subtype 1 (TRPV1) was a noxious heat-activated channel and plays a significant role in the pain of pathway. Thermal stimulation was one of the important factors that play effects of moxibustion. Numerous studies have demonstrated a clear analgesic effect of moxibustion,therefore, analgesic effect of moxibustion and TRPV1 function may has a close relationship. Methods:In the present paper, the authors concluded that the biological characteristics of TRPV1 and its relationship with pain,and combined summarize the characteristics of thermal stimulation of moxibustion. Moreover, the authors also put forward some reaching idea about the analgesic mechanism of moxibustion combined with the biological characteristics of TRPV1.Conclusion:Aim to provide new ideas to researches of analgesia of moxibustion in the future.

Analgesia Moxibustion @TRPV1

*成都中医药大学基金(ZRMS201340)

镇痛 灸法 @TRBV1

R245.8

A

10.3969/j.issn.1000-7369.2015.05.029

∆通讯作者