刘 一 周梦荻 孙铭声 赵 凌

(成都中医药大学针灸推拿学院，成都，610075)

偏头痛是临床上最常见的致残性原发性头痛，其病情特征为中度至重度的单侧搏动性头痛，并伴有畏光、畏声、恶心或呕吐，通常持续4～72 h。而慢性偏头痛(Chronic Migraine，CM)是指患者每月头痛发作15 d以上，持续时间超过3个月，且每月至少8 d头痛具有偏头痛特征的疾病[1]。据估计，每年大约2.5%的发作性偏头痛(Episodic Migraine，EM)患者发展为CM。与EM相比，CM具有更高的发作频率，更高的致残率，头痛性质更加复杂的特点，给社会与个人带来更大的经济负担[2]。

目前，胶质细胞活化现象已成为慢性疼痛的一种重要机制[3]。小胶质细胞属于单核巨噬细胞的一种，在中枢神经系统中广泛分布，占所有神经胶质细胞的5%～20%。生理状态下小胶质细胞处于静息状态，分泌多种神经营养因子支持神经元[4-5]。而在受到损伤时小胶质细胞活化并释放大量的炎症介质，导致伤害性传递增强和长时程增强效应建立，从而提高中枢神经系统神经元兴奋性，参与了疼痛超敏的形成[6-7]。以往CM的研究集中于神经元、神经递质学说，而近年来有关小胶质细胞在CM中作用的研究提示：在偏头痛慢性化的进程中，小胶质细胞活化发生形态结构改变，并且通过诱导痛觉超敏现象参与疼痛的发展和维持。针刺作为主要中医治疗手段在CM的预防以及减轻疼痛程度等方面均发挥了有益作用。因此，本文总结小胶质细胞在CM中的作用和相关机制，以及针刺治疗与小胶质细胞之间的关系，希望为CM的发生发展机制及治疗前景提供新思路。

1 小胶质细胞参与偏头痛痛觉敏化

CM的发病机制尚未阐明，临床研究证实，CM患者大多处于痛觉超敏状态，是导致偏头痛慢性化的重要危险因素，在加重疼痛程度的同时，又延长了疼痛的时程[8]。研究发现，活化后的小胶质细胞释放大量的神经兴奋介质，如脑源性神经营养因子(Brain-derived Neurotrophic Factor，BDNF)、白细胞介素-1β(Interleukin-1β，IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(Tumor Necrosis Factor-α，TNF-α)、一氧化氮(Nitric Oxide，NO)等，通过与神经元之间的交互作用导致神经元兴奋性增强，促进痛觉超敏的形成、发展和维持[9]。

早在2009年，Bartley[10]最先提出假说，活化的小胶质细胞通过释放炎症介质参与了偏头痛的生理病理过程。小胶质细胞在偏头痛中的作用也逐渐受到人们的关注。郭永涛等[11]在大鼠横窦区硬脑膜上连续给予炎性汤(Inflammatory Soup，IS)及降钙素基因相关肽(Calcitonin Gene-related Peptide，CGRP)，建立偏头痛大鼠模型；发现脊髓后角小胶质细胞明显活化，小胶质细胞抑制剂预处理能明显抑制痛觉超敏现象及c-Fos基因的表达。另外该实验还发现，相较于疾病晚期，小胶质细胞在早期的活化更为显著，提示小胶质细胞可能在偏头痛中枢敏化的起始阶段发挥作用。Fried等[12]则采用IS反复刺激硬脑膜，结果显示在三叉神经脊束尾侧核(Trigeminal Subnucleus Caudalis，TNC)中小胶质细胞被异常激活，血脑屏障通透性增加；且给予小胶质细胞抑制剂米诺环素可以抑制大鼠眶周痛觉超敏的产生。同时，研究者发现小胶质细胞活化发生在多次IS刺激后，仅2次刺激不足以激活小胶质细胞，提示小胶质细胞与CM的产生有关。这2项实验结果虽然有所差异，但都证明了小胶质细胞在CM的发生发展过程中起到重要作用。

2 小胶质细胞及其相关受体参与CM的发病机制研究

小胶质细胞通过各类受体释放多种致痛物质，诱导神经元致敏并扩大伤害性信号，这可能是导致疼痛慢性化的关键因素[13]。例如，小胶质细胞表面的嘌呤受体参与疼痛信息传递的过程，在神经元-小胶质细胞传递通路发挥重要作用[14]。目前研究证实，小胶质细胞及P2X4、P2X7、P2Y12等受体的激活共同参与CM的发病。

2.1 P2X4受体 P2X4受体在中枢神经系统中主要位于小胶质细胞上，是诱发疼痛的关键受体[15]。该受体在三叉神经系统中也有分布，参与调节三叉神经系统激活引发的疼痛[16]。刘超阳等[17]在IS刺激建立的CM大鼠模型中发现TNC部位小胶质细胞P2X4受体表达明显上调，同时c-Fos基因的表达也显著增加，而使用抑制剂后可显著抑制大鼠的痛觉超敏现象及c-Fos基因的表达。表明TNC中小胶质细胞P2X4受体的表达上调，可能通过影响神经元的激活，从而参与了CM的病理生理机制。Long等[18]在硝酸甘油偏头痛模型中同样证实了P2X4受体是介导小胶质细胞-神经元信号交流的关键物质，促进CM的痛觉敏化。研究人员发现小胶质细胞激活后可释放BDNF；其中的机制主要涉及p38-促分裂原活化的蛋白激酶(Mitogen-activated Proteinkinase，MAPK)信号通路。小胶质细胞上P2X4受体活化，激活p38-MAPK导致其磷酸化，增加小胶质细胞内BDNF的合成与释放[19]。Liu等[20]则发现该小胶质细胞释放的BDNF通过作用于神经元上的酪氨酸激酶受体(Tyrosine Kinase Receptor B，TrkB)，促进兴奋性氨基酸转运蛋白3(Excitatory Amino Acid Transporter 3，EAAT3)表达，增强神经元的兴奋性，从而导致中枢敏化和痛觉超敏反应。可见，BDNF是小胶质细胞-神经元信号交流中的一种关键的伤害性介质。

2.2 P2X7受体 在P2X家族中，P2X7主要参与炎症反应。P2X7受体激活后，导致炎症介质IL-1β、IL-18释放[21]；而小胶质细胞释放IL-1β则主要依赖于核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(Nucleotide-binding Oligomerization Domain-like Receptor Protein 3，NLRP3)炎症小体的激活[22]。He等[23]通过反复腹腔注射硝酸甘油建立CM小鼠模型，发现TNC部位NLRP3被激活，CGRP、c-Fos蛋白的表达增加，NLRP3和IL-1β共同定位于小胶质细胞中；而在使用了NLRP3或IL-1β抑制剂后，TNC中CGRP、c-Fos蛋白含量减少，机械痛阈降低；同时，IL-1β及其受体IL-1受体在神经元上表达。这些结果证明，TNC中活化的NLRP3通过介导炎症介质的释放参与了小胶质细胞-神经元的信号传递，促进偏头痛慢性化。NLRP3炎症小体的表达或许与激活P2X7受体有关。Jiang等[24]研究证明了P2X7受体参与小胶质细胞介导的炎症反应；自噬可减少TNC中小胶质细胞与NLRP3的活化，降低CGRP、c-Fos蛋白的含量；而激活P2X7受体可造成自噬功能紊乱，引起小胶质细胞与NLRP3炎症小体的过度激活，诱导炎症反应的发生。

2.3 P2Y12受体 有研究发现P2Y12受体在TNC部位主要表达于小胶质细胞内，参与调控神经元的活性，促使伤害感受神经元的敏化[25]。付俊等[26]通过腹腔注射硝酸甘油使P2Y12受体活化，激活小胶质细胞并释放诱导型一氧化氮合酶(Inducible Nitric Oxide Synthase，iNOS)、IL-1β、TNF-α，通过介导炎症反应引起痛觉敏化；而P2Y12受体对抗剂可减少TNC部位小胶质细胞、c-Fos蛋白的表达以及血浆CGRP含量，降低机械痛阈值。在Jing等[27]的研究中发现Ras同源基因家族成员A(Ras Homolog Gene Family Member A，RhoA)及其下游效应器Rho相关卷曲螺旋蛋白激酶(Rho-associated Coiled-coil Forming Protein Kinase，ROCK)参与了CM的中枢敏化。反复注射硝酸甘油刺激激活P2Y12受体，并伴随着RhoA、ROCK表达水平上调；该受体通过RhoA/ROCK通路调控了小胶质细胞的活化状态及炎症介质的释放，从而介导CM的发生发展。

2.4 P2Y14受体 P2Y14受体与免疫细胞、炎症细胞以及许多上皮细胞密切相关，且主要表达在神经元上，参与调节神经元兴奋性，诱导疼痛的发生[28-29]。朱品欢等[30]在大鼠硬脑膜上连续给予IS刺激，建立CM大鼠模型；发现颈髓C1-2节段中小胶质细胞明显活化，且P2Y14受体与小胶质细胞表达量变化趋势一致；在使用P2Y14受体抑制剂后明显降低P2Y14受体和小胶质细胞的表达量并减轻痛觉超敏程度。

诸多实验均证明了小胶质细胞在CM病理机制中发挥重要作用，小胶质细胞活化后，其表面受体激活引起下游炎症级联反应，激活相关信号通路，并释放致痛物质，介导CM的中枢敏化。而另有研究发现，α7烟碱型乙酰胆碱受体(Alpha7 Nicotinic Acetylcholine Receptor，α7nAChR)也在小胶质细胞上广泛表达，与嘌呤受体产生的致痛作用不同，该受体可调节小胶质细胞的激活状态，影响下游的信号通路，减少促炎产物的释放，从而减轻痛觉过敏，其镇痛作用已在多种疼痛疾病中得到验证[31-33]。小胶质细胞活化后，因其表面受体表达的不同，而发挥镇痛和致痛效应，在偏头痛慢性化进程中起到了促进与抑制的相反作用。

3 基于小胶质细胞探究针刺治疗CM

针刺作为一种不良事件小且有效的非药物治疗方法，在预防慢性偏头痛发作，降低发作频率和疼痛程度，提高患者生命质量等方面表现出了极大的优势。前期高质量系统评价以及本课题组发表于JAMA的临床研究也证实了针刺治疗在预防偏头痛发作中的长期效应[34-35]，可以减少头痛的发生率，且针灸可能至少与预防药物具有相似的效果。相关CM的临床研究发现，相比于托吡酯、A型肉毒毒素，针刺治疗效果更佳，且并发症更少[36-37]。动物试验中也发现，针刺对中枢胶质细胞的活化具有抑制作用，进而缓解痛觉敏化，产生镇痛作用[38-39]。

Shan等[40]的研究中发现关节炎大鼠的脊髓小胶质细胞在第3天就达到峰值，通过电针刺激“环跳”“阳陵泉”能够减少小胶质细胞的表达量，还能抑制脊髓中IL-1β、IL-6和TNF-α的释放。刘玲玲等[41]通过电针刺激夹脊穴观察脊髓损伤(Spinal Cord Injury，SCI)大鼠的炎症反应情况，结果显示SCI大鼠小胶质细胞活化，P2X7受体表达增加，并与小胶质细胞共定位，此外NLRP3炎症小体被激活，IL-1β和IL-18释放水平升高；经电针治疗后，上述情况逆转，有效缓解了脊髓组织的炎症反应。另一项研究发现电针治疗不仅可以抑制小胶质细胞P2X4受体的激活，缓解疼痛；还能减少炎症介质IL-1β、IL-6和TNF-α的释放[42]。针刺通过抑制小胶质细胞活化，既能够下调细胞表面受体的表达，还可减少炎症介质的释放。

此外，研究人员发现针刺对小胶质细胞活化后参与的多种信号通路同样具有抑制作用。例如，Zhao等[43]的实验显示，在紫杉醇诱导慢性疼痛的大鼠模型中，通过电针刺激双侧“足三里”既可抑制小胶质细胞的激活，还能下调Toll样受体4(Toll-like Receptor 4，TLR4)及其下游核因子κB(Nuclear Factor Kappa-B，NF-κB)的表达，通过调控TLR4/NF-κB通路，防止痛觉敏化。Liang等[44]发现通过电针治疗后，小胶质细胞及p38-MAPK表达明显减少；电针可抑制小胶质细胞p38磷酸化，从而防止痛觉敏化。由此可见，针刺不仅能抑制小胶质细胞的活化，还能调控疼痛信号通路，发挥镇痛作用，在CM的治疗中具有巨大的研究潜力。以往针刺治疗偏头痛动物模型的研究多集中于神经递质、神经元，但针刺效应机制十分复杂。小胶质细胞作为释放神经递质的主要来源，又能调控神经元的功能，以小胶质细胞作为切入点能完善针刺对CM神经-胶质细胞网络的调控机制研究。

4 小结与展望

小胶质细胞作为中枢神经系统内的免疫细胞除了参与免疫炎症反应外也可以调节疼痛信息的传递。小胶质细胞在CM中机制主要有：1)活化的小胶质细胞通过上调细胞表面受体，启动下游级联信号通路，参与痛觉超敏现象；2)由小胶质细胞释放的神经兴奋性递质作用于神经元，提高神经元的兴奋性，从而导致痛觉敏化；3)小胶质细胞通过释放炎症介质，影响神经元活性。因此，小胶质细胞在CM病理机制中发挥重要作用，或成为治疗CM的有效靶点。另外，小胶质细胞参与针刺镇痛效应，其机制可能涉及针刺能抑制小胶质细胞的活化，降低致痛性物质的释放；还可通过减少小胶质细胞-神经元的交互联系，降低神经元的兴奋性。针刺还能调节小胶质细胞表面受体，从而影响疼痛信号通路，发挥镇痛作用。综上所述，本文提出以小胶质细胞为靶点，为针刺治疗偏头痛的效应机制提供新的科学依据。未来研究可从以下几个方面进行深入。

神经影像学提示CM患者不仅存在三叉神经系统异常，还与下行痛觉调控系统失衡有关。TNC中的二级神经元敏化后可发展、扩散至丘脑中的三级神经元；同时二级神经元连接脑干中的多个部位，包括调制疼痛信息的中脑导水管周围灰质，进而引起下行疼痛调节系统紊乱。小胶质细胞可引起TNC神经元敏化，而其他相关脑区仍待进一步探索。其次，小胶质细胞与神经元之间的双向沟通依赖于细胞表面表达的各类受体，目前的研究多集中于嘌呤受体，对于其他受体在CM中的具体机制了解地尚不全面。

α7nAChR作为胆碱能抗炎通路的核心分子，能减少炎症介质的释放，发挥抗炎镇痛的作用[45-46]。研究发现，电针可通过调控α7nAChR影响小胶质细胞的激活状态，抑制炎症反应，这或许也是针刺发挥抗炎镇痛作用的关键因素[32]。将神经影像学发现针刺参与调控的环路或网络，以动物模型的方式进行相互验证，于细胞层面进一步探究各疼痛相关脑区内小胶质细胞与α7nAChR参与针刺治疗CM的调控作用。

另外，小胶质细胞参与调控痛觉敏化涉及多条信号通路的转导，但目前有关针刺在这一过程中的调控作用，还缺乏较为深入的验证及各通路间相互作用的探索。结合核因子κB、MAPK等疼痛信号通路，探索上下游通路信号传递机制，为深入理解针刺镇痛的机制提供科学依据，为临床CM治疗提供更为可靠的理论依据。