TRPV1的生物學(xué)特性與艾灸鎮(zhèn)痛研究結(jié)合的思路分析*

李佰承 呂君玲 尹海燕 余曙光

成都中醫(yī)藥大學(xué)針灸推拿學(xué)院(成都610075)

·學(xué)術(shù)探討·

TRPV1的生物學(xué)特性與艾灸鎮(zhèn)痛研究結(jié)合的思路分析*

李佰承 呂君玲 尹海燕 余曙光?

成都中醫(yī)藥大學(xué)針灸推拿學(xué)院(成都610075)

目的：瞬時(shí)感受器電位香草酸受體亞型1(TRPV1)可以感受溫?zé)岽碳?，并且與疼痛的關(guān)系極為密切。溫?zé)岽碳な前陌l(fā)揮效應(yīng)的重要因素之一，并且艾灸鎮(zhèn)痛效應(yīng)明確，因此，艾灸鎮(zhèn)痛效應(yīng)與TRPV1功能的發(fā)揮具有密切的聯(lián)系。方法：本文總結(jié)TRPV1的生物學(xué)特征及與疼痛的關(guān)系，同時(shí)結(jié)合分析艾灸溫?zé)岽碳さ奶匦?，探討以TRPV1為切入點(diǎn)研究艾灸鎮(zhèn)痛機(jī)制的思路。結(jié)論：本研究為今后艾灸鎮(zhèn)痛的研究提供新的思路。

瞬時(shí)感受器電位香草酸受體亞型1 (transient receptor potentialvanilloid subfamily 1)，又稱為辣椒素受體，可以被辣椒素及溫度(>43°)激活。目前研究認(rèn)為，TRPV1與疼痛[1]、衰老[2]、肥胖[3]、心血管疾病[4]、腸易激綜合征[5]等關(guān)系密切，其中與疼痛的關(guān)系尤為密切，是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外疼痛研究領(lǐng)域的重要分子靶點(diǎn)之一。溫?zé)岽碳な前拇碳さ囊粋€(gè)重要特性，并且大量的研究已經(jīng)表明，艾灸鎮(zhèn)痛效應(yīng)確切[6-8]，因此我們思考是否可以將TRPV1這些特性與艾灸鎮(zhèn)痛研究相結(jié)合，為艾灸鎮(zhèn)痛研究提供新的思路。

1 TRPV1與傷害性刺激 TRPV1屬于四聚物非選擇性陽(yáng)離子通道型受體，對(duì)Ca2+具有高通透性，是哺乳動(dòng)物感受外界溫度刺激的初級(jí)分子換能器之一[9]。1997年，TRPV1被成功克隆，Caterina等研究者指出>43°的溫度或辣椒素均可以激活該受體，并且與疼痛密切相關(guān)[10]。隨后的研究表明，不僅是溫度及辣椒素，其他因素如機(jī)械刺激、H+、辣椒素的類似物(如仙人掌毒素RTX等)，炎性因子(如緩激肽、谷氨酸、前列腺素、ATP等)均可以激活TRPV1誘發(fā)疼痛[1, 11]，由此可見(jiàn)TRPV1屬于多覺(jué)型傷害感受器。目前認(rèn)為TRPV1可以被多種因素激活的機(jī)制有：①局部組織損傷及炎癥可以導(dǎo)致局部組織酸中毒，激活酸離子通道(Acid-sensing ion channel，ASIC)，降低了細(xì)胞外的pH值，當(dāng)pH<6.5時(shí)，TRPV1對(duì)于溫度、辣椒素及炎性因子的靈敏度將極大地上升[1, 12]；②緩激肽、ATP、神經(jīng)生長(zhǎng)因子(Nerve growth factor，NGF)通過(guò)激活自身的受體后進(jìn)一步激活磷脂酶C(Phospholipase C，PLC)或其他第二信使通路來(lái)激活TRPV1[13]；③內(nèi)毒素等物質(zhì)可以直接與TRL-4受體(Toll-like recepotor-4，TRL-4)結(jié)合后導(dǎo)致外周神經(jīng)TRPV1敏化[11, 14]；④內(nèi)毒素等物質(zhì)亦可以誘發(fā)細(xì)胞因子級(jí)聯(lián)，導(dǎo)致外周神經(jīng)TRPV1敏化，隨后可以引起“中樞致敏”[11, 14]。

2 TRPV1與疼痛的關(guān)系 目前認(rèn)為，疼痛傳遞的模式是由傷害感受器接受刺激，經(jīng)外周神經(jīng)纖維傳入，由背根神經(jīng)節(jié)整合，再經(jīng)過(guò)脊髓背角上傳至大腦皮層[1]。TRPV1廣泛分布于哺乳動(dòng)物的感覺(jué)神經(jīng)纖維，尤其是主要參與外周疼痛傳遞的小直徑的C類神經(jīng)纖維及Aδ類神經(jīng)纖維，此外，中樞神經(jīng)系統(tǒng)如背根神經(jīng)節(jié)、脊髓背角、三叉神經(jīng)節(jié)、大腦部分區(qū)域的突觸上亦有TRPV1的分布[1, 11, 15]，由此可見(jiàn)，TRPV1幾乎參與了整個(gè)疼痛傳遞。此外，由上所述，由于許多傷害性刺激均可以激活TRPV1，因此TRPV1被認(rèn)為是產(chǎn)生疼痛的關(guān)鍵分子之一。

雖然TRPV1是產(chǎn)生疼痛的關(guān)鍵分子，但是其亦具有鎮(zhèn)痛效應(yīng)。脂大戟—這種含有TRPV1激動(dòng)劑的植物早在2000多年前的西方文明就被用以治療關(guān)節(jié)炎及牙痛[16]。直到現(xiàn)代醫(yī)學(xué)，辣椒素—TRPV1的激動(dòng)劑仍然用于緩解術(shù)后疼痛、關(guān)節(jié)炎、偏頭痛、糖尿病等引起的慢性疼痛的藥物開(kāi)發(fā)[11, 17, 18]。臨床研究表明，0.75%或者為8%的辣椒素(TRPV1激動(dòng)劑)對(duì)于神經(jīng)痛[19-21]、纖維肌痛[22]、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎[23]具有明顯的治療的作用。由此證明，TRPV1的激動(dòng)劑體現(xiàn)出了其潛在的鎮(zhèn)痛效應(yīng)。目前認(rèn)為TRPV1具有鎮(zhèn)痛效應(yīng)的機(jī)制主要有種：①TRPV1長(zhǎng)時(shí)間的激活會(huì)導(dǎo)致Ca2+不斷地內(nèi)流，引起細(xì)胞器內(nèi)的額外的Ca2+釋放，從而激活鈣依賴蛋白酶，進(jìn)而分解細(xì)胞骨架[24-25]；此外，胞外Cl-伴隨Ca2+內(nèi)流，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)滲透壓升高，引起細(xì)胞腫脹；再者，TRPV1激活后可以直接抑制電子運(yùn)輸鏈，使線粒體功能失調(diào)，最終導(dǎo)致了神經(jīng)細(xì)胞凋亡，以通過(guò)減少興奮的神經(jīng)細(xì)胞起到鎮(zhèn)痛的效應(yīng)[26-28]。②TRPV1激活后可以導(dǎo)致幾種Na+通道失活，降低了神經(jīng)元的興奮性[29]。③TRPV1長(zhǎng)時(shí)間激活后由于細(xì)胞內(nèi)Ca2+超載，抑制線粒體代謝功能，使細(xì)胞難以維持細(xì)胞膜的完整性，導(dǎo)致軸突脫髓鞘，引起神經(jīng)纖維的潰變，即所謂的“脫敏”[29]。④反復(fù)或者是大劑量應(yīng)用辣椒素可以誘導(dǎo)中樞及外周痛覺(jué)終端的P物質(zhì)及降鈣素基因相關(guān)肽的消耗[30]，另有研究認(rèn)為TRPV1激活可以釋放促使感覺(jué)神經(jīng)釋放生長(zhǎng)激素抑制素(Somatostatin)以抑制P物質(zhì)及降鈣素基因相關(guān)肽的合成[31]，從而達(dá)到抗炎鎮(zhèn)痛的作用。此外，還有研究認(rèn)為，TRPV1可能在阿片肽的釋放中扮演著一個(gè)中介的角色[32]。因此，對(duì)于TRPV1的鎮(zhèn)痛機(jī)制的研究將對(duì)艾灸鎮(zhèn)痛效應(yīng)的研究提供重要的思路。

3 TRPV1與艾灸鎮(zhèn)痛研究的思路分析

3.1 艾灸鎮(zhèn)痛的安全性與單純TRPV1激動(dòng)劑/拮抗劑對(duì)比 目前發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是TRPV1的激動(dòng)劑辣椒素還是拮抗劑如SB-705498[33]等均有鎮(zhèn)痛效應(yīng)。但是，臨床研究證明TRPV1的激動(dòng)劑還是拮抗劑均存在一定問(wèn)題，例如，有三分之一接受辣椒素治療的患者出現(xiàn)了不同程度的水腫、紅斑、瘙癢等不適，并且使用辣椒素治療時(shí)會(huì)引發(fā)疼痛，其本身是霜?jiǎng)菀孜廴?，需?～7個(gè)星期的療程，從而影響病人的依從性[11, 34]。拮抗劑方面，有研究發(fā)現(xiàn)，全身使用拮抗劑AMG 517會(huì)引發(fā)高熱，其存在一定的易感人群，說(shuō)明目前的拮抗劑不適宜作為全身治療的藥物，研究還表明TRPV1是人體調(diào)控體溫的一個(gè)重要分子，因此拮抗劑的開(kāi)發(fā)尚需要進(jìn)行安全性的驗(yàn)證[35]。與其相比，艾灸的作用較為溫和，毒副作用小，療程相對(duì)較短，鎮(zhèn)痛效果明顯，患者依從性較好，具有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)。但是就目前而言，艾灸鎮(zhèn)痛研究領(lǐng)域需要大量的高質(zhì)量的臨床RCT試驗(yàn)對(duì)比驗(yàn)證艾灸與單純TRPV1的激動(dòng)劑或拮抗劑的安全性、有效性及經(jīng)濟(jì)性。

3.2 艾灸鎮(zhèn)痛機(jī)制研究與TRPV1分子特性相結(jié)合 溫?zé)岽碳な前陌l(fā)揮效應(yīng)的重要因素之一，艾灸的溫?zé)岽碳た梢约せ頣RPV1。其作為離子通道型受體，其通道的打開(kāi)是發(fā)揮功能的重要依據(jù)，并且由于TRPV1無(wú)論是參與疼痛傳遞還是發(fā)揮鎮(zhèn)痛相應(yīng)都與神經(jīng)密切相關(guān)，因此，應(yīng)用神經(jīng)電生理技術(shù)將艾灸鎮(zhèn)痛與TRPV1受體相結(jié)合研究將可能成為今后研究熱點(diǎn)之一。此外，研究表明[36]艾灸(43℃及46℃)對(duì)于TRPV1敲除小鼠后仍然發(fā)揮了鎮(zhèn)痛效應(yīng)，但是效果弱于野生型小鼠，說(shuō)明TRPV1確實(shí)參與了艾灸鎮(zhèn)痛過(guò)程，而且在 TRVP1受體的缺失的情況下艾灸仍然具有鎮(zhèn)痛效應(yīng)，說(shuō)明可能存在其他熱敏感的分子參與了艾灸鎮(zhèn)痛，其分子的類型及與TRPV1之間的關(guān)系尚有待研究。此外，艾灸是通過(guò)直接激活神經(jīng)纖維的TRPV1受體發(fā)揮鎮(zhèn)痛效應(yīng)還是先激活細(xì)胞上的TRPV1受體，促使細(xì)胞分泌后再激活神經(jīng)纖維發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用尚不明確。

3.3 針刺鎮(zhèn)痛與艾灸鎮(zhèn)痛相互對(duì)比研究 《靈樞·官能》曰：“針?biāo)粸?，灸之所宜”，說(shuō)明針刺與艾灸之間存在著差別。從刺激方式而言，針刺是機(jī)械性刺激，艾灸是溫?zé)嵝源碳?；從刺激深度而言，針刺?zhèn)痛的發(fā)揮更依賴于穴位深處的神經(jīng)纖維，而艾灸的局部刺激發(fā)揮可能更加依賴于皮膚；從刺激強(qiáng)度而言，針刺強(qiáng)調(diào)“得氣”，即患者的施術(shù)部位有酸麻沉脹的感覺(jué)，醫(yī)者針下有沉緊的手感，艾灸則沒(méi)有過(guò)分強(qiáng)調(diào)此類感覺(jué)，因此針刺與艾灸可能在穴位局部的作用機(jī)制就有差異，TRPV1作為多覺(jué)型感受器，對(duì)兩種不同的刺激及后續(xù)鎮(zhèn)痛效應(yīng)的發(fā)揮是否存在異同尚不明確。此外，目前的針刺鎮(zhèn)痛研究認(rèn)為，針刺鎮(zhèn)痛從外周到中樞存在發(fā)揮鎮(zhèn)痛效應(yīng)的機(jī)制，艾灸鎮(zhèn)痛方面，目前尚缺乏有力的證據(jù)關(guān)于艾灸鎮(zhèn)痛究竟僅通過(guò)外周起作用還是在中樞也有鎮(zhèn)痛作用，辛娟娟等[36]通過(guò)不同的艾灸溫度及電針強(qiáng)度干預(yù)野生型C57小鼠及TRPV1敲出小鼠，發(fā)現(xiàn)在1mA的電針及兩種灸溫43℃和46℃情況下，TRPV1敲出小鼠的鎮(zhèn)痛效應(yīng)明顯低于野生型C57小鼠，說(shuō)明TRPV1參與了電針及艾灸鎮(zhèn)痛的過(guò)程，但是，目前缺乏分子生物學(xué)、電生理等相關(guān)技術(shù)進(jìn)一步地揭示TRPV1參與電針與艾灸鎮(zhèn)痛的機(jī)制，因此，TRPV1有可能成為研究針刺與艾灸異同的重要分子之一。

總之，TRPV1的溫度特性及與疼痛的密切關(guān)系，決定了艾灸鎮(zhèn)痛效應(yīng)與其的聯(lián)系密不可分。由于溫?zé)岽碳な前陌l(fā)揮鎮(zhèn)痛效應(yīng)的重要因素之一，因此筆者認(rèn)為，遵循“艾灸溫?zé)岽碳?激活穴位TRPV1-降低外周神經(jīng)興奮性-降低中樞對(duì)傷害刺激信號(hào)相應(yīng)—發(fā)揮鎮(zhèn)痛效應(yīng)”的模式可能為艾灸發(fā)揮鎮(zhèn)痛的機(jī)制研究提供有力的思路及證據(jù)。

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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

*成都中醫(yī)藥大學(xué)基金(ZRMS201340)

鎮(zhèn)痛 灸法 @TRBV1

R245.8

A

10.3969/j.issn.1000-7369.2015.05.029

?通訊作者