A型肉毒毒素應(yīng)用于神經(jīng)性疼痛的研究

陶廣林 馬善新 廖媚

摘要：神經(jīng)性疼痛是一種慢性疾病，治療較難，是目前臨床上比較棘手的問(wèn)題。A型肉毒毒素（BTX-A）目前用于治療與疼痛相關(guān)的各種臨床疾病，其作用機(jī)制是阻斷神經(jīng)肌肉接頭處的乙酰膽堿遞質(zhì)釋放，指導(dǎo)突觸連接的形成和細(xì)化。既往研究已證實(shí)BTX-A對(duì)突觸小泡融合的抑制作用可以阻斷其它疼痛相關(guān)神經(jīng)傳遞素的釋放。越來(lái)越多的證據(jù)表明，BTX-A的鎮(zhèn)痛作用是通過(guò)神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞介導(dǎo)的，尤其是小膠質(zhì)細(xì)胞的介導(dǎo)作用，可通過(guò)減少在小膠質(zhì)細(xì)胞中磷酸化的ERK1/2，NF-κB和p38直接與TLR2相互作用來(lái)發(fā)揮其抗炎效果。此外，BTX-A可能對(duì)星形膠質(zhì)細(xì)胞的作用不大，需要通過(guò)小膠質(zhì)細(xì)胞中的功能性TLR4來(lái)完全激活星形膠質(zhì)細(xì)胞中TLR2的活性，并強(qiáng)調(diào)這兩種細(xì)胞之間相互作用的重要性。本文現(xiàn)對(duì)BTX-A對(duì)脊髓神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞之間的相互作用及神經(jīng)病變的發(fā)展影響進(jìn)行綜述。

關(guān)鍵詞：肉毒毒素;神經(jīng)性疼痛;小膠質(zhì)細(xì)胞;神經(jīng)元;星型膠質(zhì)細(xì)胞

中圖分類號(hào)：R741? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2020.09.009

文章編號(hào)：1006-1959（2020）09-0024-06

Study on the Application of Botulinum Toxin A in Neuropathic Pain

TAO Guang-lin1，MA Shan-xin2，LIAO Mei1

（1.Department of Rehabilitation Medicine，the First Affiliated Hospital of Guangxi Medical University，

Nanning 530021，Guangxi，China;

2.Department of Rehabilitation Medicine，Shenzhen University General Hospital，Shenzhen 518055，Guangdong，China）

Abstract：Neuropathic pain is a chronic disease that is difficult to treat and is currently a clinically difficult issue. Botulinum toxin type A （BTX-A） is currently used to treat various clinical diseases related to pain， and its mechanism of action is to block the release of acetylcholine transmitters at the neuromuscular junction and guide the formation and refinement of synaptic connections. Previous studies have confirmed that the inhibitory effect of BTX-A on synaptic vesicle fusion can block the release of other pain-related neurotransmitters. There is increasing evidence that the analgesic effect of BTX-A is mediated by neurons and glial cells， especially the microglial cells， by reducing phosphorylation in microglia ERK1/2， NF-κB and p38 directly interact with TLR2 to exert their anti-inflammatory effects. In addition， BTX-A may have little effect on astrocytes. It is necessary to fully activate the activity of TLR2 in astrocytes by functional TLR4 in microglia， and emphasize the mutual importance of the role interaction between these two cells. This article now reviews the effects of BTX-A on the interaction between spinal glial cells and the development of neuropathy.

Key words：Botulinum toxin;Neuropathic pain;Microglia;Neurons;Astrocytes

肉毒桿菌毒素（botulinum toxin，BTX）是由肉毒梭菌在生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中產(chǎn)生的一種細(xì)菌外毒素，根據(jù)毒 素抗原性的不同將其分為7 種類型（A～G），其中 A 型為常用的醫(yī)用劑型。已有研究表明A型肉毒毒素（BTX-A）因其抑制神經(jīng)末梢釋放乙酰膽堿引起肌肉松弛麻痹的藥理作用，從而廣泛應(yīng)用于神經(jīng)肌肉過(guò)度活躍性疾?。╪euromuscular hyperactivity disorder，NHD）。近年來(lái)隨著研究深入，研究者們發(fā)現(xiàn)BTX-A 在外周神經(jīng)去敏化鎮(zhèn)痛機(jī)制，并將其廣泛應(yīng)用至各種慢性疼痛中。最新研究顯示BTX-A能逆向軸突運(yùn)輸至中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)揮作用，這可能為 BTXA治療中樞敏化從而緩解慢性疼痛提供理論依據(jù)[1]。本文旨在綜述中樞神經(jīng)性疼痛的發(fā)生機(jī)制，探討B(tài)TX-A對(duì)中樞神經(jīng)痛的作用機(jī)理。

1 BTX-A對(duì)神經(jīng)性疼痛的治療作用

神經(jīng)性疼痛大多是由神經(jīng)損傷引起的，其發(fā)生機(jī)制涉及大量的病理生理反應(yīng)參與。已有臨床和實(shí)驗(yàn)研究表明[2，3]，神經(jīng)免疫因子能顯著影響疼痛發(fā)展的過(guò)程。慢性疼痛發(fā)生和持續(xù)發(fā)展的機(jī)制目前尚未完全明確。根據(jù)國(guó)際疼痛研究協(xié)會(huì)提供的數(shù)據(jù)，有1/5的歐洲人患有各種各樣的慢性疼痛，可能與其的生活方式及缺乏對(duì)這些疾病的適當(dāng)治療有關(guān)。治療神經(jīng)性疼痛是臨床上比較棘手的問(wèn)題，盡管已有許多藥物及非藥物干預(yù)手段應(yīng)用于臨床，但效果并不理想。常用的藥物包括非甾體類抗炎藥、抗抑郁藥、抗驚厥藥和阿片類藥物[4]，但過(guò)量使用增加了藥物副作用的風(fēng)險(xiǎn)，也降低了止痛效果，且這種療效喪失的機(jī)制仍未明了，仍需要尋找更有效的止痛藥物治療。BTX-A是產(chǎn)自肉毒桿菌的7種不同肉毒毒素類型之一，是人體已知的最毒物質(zhì)被廣泛應(yīng)用于臨床，由于其藥效有獨(dú)特的作用，其使用率在不斷上升[5]。BTX-A是通過(guò)分裂蛋白質(zhì)SNAP-25阻止乙酰膽堿的釋放[6]，不僅能抑制乙酰膽堿的釋放，還能抑制其他神經(jīng)遞質(zhì)和神經(jīng)肽的釋放，如P物質(zhì)和降鈣素基因相關(guān)肽（CGRP）的釋放[7]，其毒素還可以通過(guò)感覺(jué)纖維阻斷自主傳導(dǎo)系統(tǒng)，減少大部分作用于痛覺(jué)感受器的物質(zhì)[8]。因此，在臨床上被應(yīng)用于神經(jīng)性疼痛的治療。

BTX-A于1989年首次被美國(guó)食品和藥物管理局列入藥物清單。1年后，美國(guó)神經(jīng)病學(xué)學(xué)會(huì)研究報(bào)告指出，應(yīng)用BTX-A在治療眼瞼痙攣、面部痙攣、震顫、多汗癥和皺紋美容等[9]方面療效顯著。自2004年首次提出BTX-A注射治療能緩解人類神經(jīng)性方面的疼痛后，該藥很快成功用于治療多種類型的疼痛，如偏頭痛[10]、頑固性關(guān)節(jié)痛[5]、小纖維神經(jīng)病變導(dǎo)致的疼痛[11]和三叉神經(jīng)痛[12]。目前，BTX-A的用法已經(jīng)擴(kuò)展到許多醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，包括泌尿系、胃腸病學(xué)和外科領(lǐng)域[13]。在康復(fù)領(lǐng)域則用降低于局部升高的肌張力和改善幻肢復(fù)雜區(qū)域疼痛綜合征[14]。許多學(xué)者認(rèn)為，當(dāng)廣泛使用止痛藥物治療無(wú)效時(shí)，使用BTX-A治療則是一種新的治療策略，尤其是對(duì)神經(jīng)性疼痛方面的治療[15]。研究發(fā)現(xiàn)[16]，BTX-A還能增強(qiáng)嗎啡的鎮(zhèn)痛作用，并在長(zhǎng)期治療后能阻止嗎啡藥物對(duì)疼痛的耐受性。盡管該藥已廣泛應(yīng)用于臨床，但其作用機(jī)制尚未完全清楚，有可能是神經(jīng)膠質(zhì)相互作用在神經(jīng)性疼痛的發(fā)生和發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用。

2 BTX-A的鎮(zhèn)痛作用機(jī)制

外周感覺(jué)神經(jīng)元通過(guò)上行通路傳遞傷害感受信息，進(jìn)入脊髓背角，再?gòu)募顾鑲鬟f到以上結(jié)構(gòu)（如腦干、丘腦、軀體感覺(jué)皮質(zhì)、島葉皮質(zhì)和前扣帶回皮質(zhì)）。應(yīng)用人類大腦成像和轉(zhuǎn)基因小鼠的研究表明，神經(jīng)病變?cè)诤艽蟪潭壬吓c感覺(jué)通路內(nèi)的某些物質(zhì)長(zhǎng)期塑性變化有關(guān)[17]。在神經(jīng)系統(tǒng)中，神經(jīng)活動(dòng)是由突觸釋放神經(jīng)遞質(zhì)介導(dǎo)的。在靜息狀態(tài)下，突觸小泡被傳遞到質(zhì)膜上，與膜內(nèi)新合成的蛋白融合后發(fā)生本構(gòu)性胞吐作用[18]。相反，胞外的調(diào)控活動(dòng)受到鈣信號(hào)的嚴(yán)格控制，而鈣信號(hào)僅存在于鈣濃度正在升高的已激活的神經(jīng)元中。當(dāng)神經(jīng)末梢動(dòng)作電位產(chǎn)生時(shí)，電壓門控鈣通道打開(kāi)引起細(xì)胞質(zhì)內(nèi)鈣水平的升高，在這一過(guò)程中促使囊泡融合的可能性顯著增加[6]。體內(nèi)研究表明[19]，快速調(diào)節(jié)的胞外活動(dòng)需要一種名為可溶性N-乙基馬來(lái)酰亞胺敏感因子附著蛋白受體（SNARE）的超家族成員的蛋白相互作用，SNARE是一種小的細(xì)胞質(zhì)外露膜蛋白。在調(diào)控胞吐過(guò)程中，相關(guān)的SNARE包括synaptobrevin/VAMP（位于突觸小泡膜上）、syntaxin-1、SNAP-25及或其類似物SNAP-23（位于質(zhì)膜上），創(chuàng)建了一個(gè)復(fù)雜的代表融合所需的最小機(jī)制。當(dāng)鈣離子濃度升高時(shí)（鈣離子通過(guò)電壓門控鈣通道流入），被突觸蛋白檢測(cè)到，觸發(fā)突觸小泡融合，導(dǎo)致神經(jīng)遞質(zhì)釋放。囊泡和誘捕蛋白以形成一個(gè)強(qiáng)大的四螺旋束來(lái)共同推動(dòng)融合的進(jìn)行[20]。因此，在神經(jīng)性疼痛的情況下，SNARE復(fù)合體是神經(jīng)細(xì)胞間傷害性傳播的關(guān)鍵步驟。由于神經(jīng)遞質(zhì)通過(guò)囊泡調(diào)控的胞外釋放受到抑制，導(dǎo)致突觸神經(jīng)傳導(dǎo)阻滯。

Intiso D等[21]首次描述BTX-A參與疼痛調(diào)節(jié)的機(jī)制，研究這種毒素對(duì)福爾馬林給藥后引起炎癥性疼痛的影響。BTX-A通過(guò)SNAP-25作用，強(qiáng)烈抑制神經(jīng)遞質(zhì)和神經(jīng)肽釋放谷氨酸[21]、P物質(zhì)[22]和CGRP[7]。福爾馬林注射致炎后，足部單次皮下注射BTX-A可以減少足部腫脹和對(duì)疼痛的過(guò)敏反應(yīng)，這種效果可能與前感受因子受到抑制有關(guān)。Ochoa Vargas DC等[23]使用小鼠炎癥疼痛模型證明BTX-A不僅作用于外周神經(jīng)系統(tǒng)還可作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)。BTX-A的鎮(zhèn)痛作用同時(shí)也在其它炎癥性疼痛模型中得到證實(shí)[24]，認(rèn)為關(guān)節(jié)內(nèi)注射BTX-A是治療關(guān)節(jié)炎的一種很有前景的方法。在內(nèi)臟疼痛模型中也研究了BTX-A的作用機(jī)制，如在乙酸誘導(dǎo)的大鼠膀胱疼痛模型中靜脈注射BTX-A可引起鎮(zhèn)痛效果[25]。BTX-A在許多神經(jīng)性疼痛的臨床研究中也觀察到類似有益的作用[8，15]，可能與BTX-A通過(guò)抑制神經(jīng)元神經(jīng)遞質(zhì)的分泌而減輕神經(jīng)性疼痛有關(guān)。另有研究顯示[16]，在嗎啡長(zhǎng)期治療神經(jīng)性疼痛后，聯(lián)合使用BTX-A能提高嗎啡對(duì)鎮(zhèn)痛的敏感性。這些數(shù)據(jù)表明BTX-A不僅是一種有效的鎮(zhèn)痛藥，而且還可以作為多模態(tài)疼痛治療的一個(gè)組成部分。

既往研究表明[25]，使用放射性物質(zhì)標(biāo)記了的BTX-A注射入貓的腓腸肌中，在給藥后24～38 h內(nèi)可在脊柱中檢測(cè)到。Caleo M等[26]認(rèn)為，BTX-A通過(guò)逆行轉(zhuǎn)運(yùn)和跨細(xì)胞作用機(jī)制，不僅作用于局部注射區(qū)域，還能對(duì)偏遠(yuǎn)的投射區(qū)域起作用。Marinelli等[27]利用小鼠神經(jīng)病變模型證明BTX-A注射液能從給藥部位轉(zhuǎn)移到坐骨神經(jīng)和脊髓。Intiso D等[21]認(rèn)為，BTX-A的鎮(zhèn)痛作用與中樞敏化過(guò)程的調(diào)節(jié)相關(guān)，而對(duì)急性疼痛沒(méi)有影響，它的作用機(jī)制是抑制周圍神經(jīng)末梢神經(jīng)遞質(zhì)的釋放，減少周圍神經(jīng)敏化。在此過(guò)程中，脊髓傳導(dǎo)輸入受到抑制，中樞敏化減少，間接提示其在此過(guò)程中的陣痛作用。然而，亦有學(xué)者[26]認(rèn)為BTX-A通過(guò)抑制背角小膠質(zhì)細(xì)胞活化后，來(lái)進(jìn)一步抑制脊髓背角的中樞敏化，抑制神經(jīng)細(xì)胞間的信號(hào)傳遞，從而減輕外周炎癥或神經(jīng)損傷所引起的痛覺(jué)超敏和觸誘發(fā)痛。外周神經(jīng)注射BTX-A有可能獲得進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)的通路，并直接抑制神經(jīng)遞質(zhì)釋放進(jìn)入腦后角神經(jīng)元。有研究者認(rèn)為足底注射BTX-A不僅緩解了神經(jīng)性疼痛，還恢復(fù)了神經(jīng)損傷后導(dǎo)致的神經(jīng)免疫平衡的紊亂[15]。 BTX-A除了改變神經(jīng)元的功能外，還能影響脊髓小膠質(zhì)細(xì)胞的功能，然而，它以直接還是以間接的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)尚不清楚。Piotrowska A等[28]的最新體外研究揭示了BTX-A的鎮(zhèn)痛作用，不僅抑制了神經(jīng)元的敏化，還可能抑制了小膠質(zhì)細(xì)胞的敏化，從而雙重抑制中樞敏化，持久地緩解神經(jīng)病理性疼痛。

3 神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞在BTX-A誘導(dǎo)鎮(zhèn)痛中的作用

BTX-A能同時(shí)影響神經(jīng)元細(xì)胞中的SNAP-25和-23;然而，最近有學(xué)者提出BTX-A也能分裂星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞中的SNAP物質(zhì)[29]。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)，膠質(zhì)細(xì)胞似乎在神經(jīng)內(nèi)穩(wěn)態(tài)中起著關(guān)鍵作用[2]。神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞主要有兩種類型：大膠質(zhì)細(xì)胞（包括星形神經(jīng)膠質(zhì)，少突膠質(zhì)細(xì)胞和放射狀細(xì)胞，貝格曼細(xì)胞和Müller細(xì)胞）和小膠質(zhì)細(xì)胞。在生理?xiàng)l件下，大膠質(zhì)細(xì)胞占細(xì)胞的70%，小膠質(zhì)細(xì)胞僅占細(xì)胞[3]的5%～20%。神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞是神經(jīng)組織的重要組成部分，在多方面的合成、釋放和吸收中起著至關(guān)重要的作用。星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞在神經(jīng)病變進(jìn)展中的作用是眾所周知的。然而，其它大膠質(zhì)細(xì)胞（少突膠質(zhì)細(xì)胞和放射狀細(xì)胞）的作用尚不明確?；谏窠?jīng)元中存在受體、離子通道、轉(zhuǎn)運(yùn)體和胞內(nèi)信號(hào)的級(jí)聯(lián)，因此在神經(jīng)性疼痛下，激活的星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞在突觸傳遞中發(fā)揮作用[30]。神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞還能通過(guò)縫隙連接[31]和突觸[32]與鄰近神經(jīng)元起作用。

星形膠質(zhì)細(xì)胞是神經(jīng)系統(tǒng)中最豐富的細(xì)胞群體，通過(guò)調(diào)節(jié)突觸間隙中的神經(jīng)遞質(zhì)、離子和蛋白質(zhì)的濃度，來(lái)維持周圍環(huán)境的穩(wěn)態(tài)。在周圍神經(jīng)病變中，小膠質(zhì)細(xì)胞激活4 d后，星形膠質(zhì)細(xì)胞相繼被激活，并持續(xù)到損傷后12周或更長(zhǎng)時(shí)間，因此提示星形膠質(zhì)細(xì)胞與疼痛的持續(xù)存在有關(guān)[30]。BTX-A對(duì)星形膠質(zhì)細(xì)胞的直作用響尚不清楚，通過(guò)體外細(xì)胞培養(yǎng)研究證實(shí)，星形膠質(zhì)細(xì)胞同時(shí)具有mRNA和SNARE（SNAP-25、SNAP-23）的蛋白[28]。上述研究數(shù)據(jù)與Marinelli S等[27]的研究結(jié)果有很好的相關(guān)性，認(rèn)為通過(guò)清除c端上的9個(gè)氨基酸殘基，特異性地裂解固定在細(xì)胞膜上的25 kDa突觸體相關(guān)蛋白（SNAP-25）。這種分裂導(dǎo)致非功能性SNARE復(fù)合體的形成，從而阻斷突觸傳遞并產(chǎn)生鎮(zhèn)痛作用，且BTX-A不影響促傷害因子（IL-1β、IL-6、IL-18和NOS2）或抗傷害因子（IL-1RA、IL-10和IL-18BP）在脂多糖刺激的星形膠質(zhì)細(xì)胞中的培養(yǎng)[28]。BTX-A不影響MAPK、p38和ERK1/2的激活或NF-κB通路在脂多糖處理的原發(fā)性星形膠質(zhì)細(xì)胞的培養(yǎng)。此外，BTX-A可能對(duì)星形膠質(zhì)細(xì)胞只有輕微的直接影響。

另有研究顯示[16]，BTX-A的分子作用機(jī)制與小膠質(zhì)細(xì)胞相關(guān)。小膠質(zhì)細(xì)胞是高度動(dòng)態(tài)的免疫細(xì)胞，負(fù)責(zé)維持中樞神經(jīng)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)[33]，能在神經(jīng)性疼痛下動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)神經(jīng)功能，是第一個(gè)在周圍神經(jīng)損傷后被脊髓激活的細(xì)胞類型[34]，并且持續(xù)活躍數(shù)周[33]。有研究證明[21]，小膠質(zhì)細(xì)胞活化的抑制劑（如二甲胺四環(huán)素、丙戊茶堿和戊羥乙基乙酰胺）可能在很大程度上限制神經(jīng)性疼痛的發(fā)展，其作用機(jī)理是由于小膠質(zhì)細(xì)胞活化減少，從而抑制大量細(xì)胞因子的分泌[35]。Hatch MN等[4]和Ondo WG等[6]研究表明，在神經(jīng)損傷后給予BTX-A一次性足底內(nèi)給藥，可以減少神經(jīng)病變大鼠的疼痛，同時(shí)減少脊髓小膠質(zhì)細(xì)胞的激活。同時(shí)，BTX-A除了對(duì)神經(jīng)元功能有影響外，還能影響小膠質(zhì)細(xì)胞的活化;因此，這些非神經(jīng)元細(xì)胞參與的BTX-A作用也應(yīng)予以考慮。雖然體內(nèi)研究表明BTX-A能影響小鼠神經(jīng)性疼痛模型中小膠質(zhì)細(xì)胞的激活[18，36]，但尚不清楚這是直接還是間接發(fā)生的。Hepp R等[29]研究表明，在小膠質(zhì)細(xì)胞中，SNAP-25被SNAP-23取代，SNAP-23在結(jié)構(gòu)和功能上類似于SNAP-25，并與多個(gè)突觸結(jié)合蛋白緊密結(jié)合，它是普通膜融合機(jī)高親和受體的重要組成部分，是輸液囊對(duì)接融合的重要調(diào)節(jié)劑。Piotrowska A等[28]的體外細(xì)胞培養(yǎng)研究證實(shí)，在小膠質(zhì)細(xì)胞中SNAP-23（而不是SNAP-25）同時(shí)存在mRNA和蛋白。因此，在BTX-A對(duì)小膠質(zhì)細(xì)胞的影響中，是SNAP-23起了重要作用。

研究表明[15]，BTX-A注射液可以促使坐骨神經(jīng)損傷后的神經(jīng)免疫變化。BTX-A能防止LPS誘導(dǎo)的前傷害因子（IL-1、IL-18和NOS2）通過(guò)細(xì)胞內(nèi)途徑激活并增加小膠質(zhì)細(xì)胞TLR2及其轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白MyD88的表達(dá)。這些研究結(jié)果類似于BTX-A通過(guò)阻斷ERK和p38的激活，從而抑制RAW264.7巨噬細(xì)胞中LPS 上調(diào)NO的生成[37]。

MAPK家族成員（即p38和ERK1/2）的抑制作用導(dǎo)致動(dòng)物模型中神經(jīng)病變發(fā)生率降低、前傷害感受因子下調(diào)及阿片類藥物的效率提高[38]。Piotrowska A等[39]研究表明，BTX-A降低了小膠質(zhì)細(xì)胞中LPS誘導(dǎo)的p38和ERK1/2的活化。此外，NF-κB在傷害感受和小膠質(zhì)細(xì)胞的激活途徑中起重要的作用。Jurga AM等[40]的研究顯示，BTX-A可降低經(jīng)過(guò)LPS處理過(guò)的小膠質(zhì)細(xì)胞中的NF-κB的磷酸化。研究表明小白菊內(nèi)酯是NF-κB強(qiáng)有力的抑制劑，可減少神經(jīng)性疼痛的癥狀。此外，它會(huì)加強(qiáng)嗎啡的鎮(zhèn)痛作用和降低由小膠質(zhì)細(xì)胞（如IL-1β、IL-18和NOS2）產(chǎn)生的前傷害因子的水平[38]。

在眾多小膠質(zhì)細(xì)胞表達(dá)的受體中，TLR受體家族（尤其是2亞型和4亞型）是小膠質(zhì)細(xì)胞激活和神經(jīng)損傷之間可能存在的聯(lián)系，說(shuō)明了這些細(xì)胞在神經(jīng)病變發(fā)展中的重要作用[40]。TLR是一類重要的病原識(shí)別受體，激活這些受體可啟動(dòng)直接抗菌路徑及表達(dá)共刺激因素，并通過(guò)NF-κB釋放細(xì)胞因子或MAPK信號(hào)通路。TLR家族不僅能識(shí)別病原相關(guān)分子模式（PAMPs），還能識(shí)別危險(xiǎn)分子相關(guān)分子模式（DAMPs），這是神經(jīng)損傷的產(chǎn)物[41]。研究顯示[40]，TLR2或TLR4誘導(dǎo)小鼠神經(jīng)損傷后促使小膠質(zhì)細(xì)胞活化減少，從而導(dǎo)致神經(jīng)性疼痛的癥狀減少。BTX-A可以通過(guò)TLR2感知，但不能通過(guò)TLR4感知[37]。同時(shí)BTX-A還能提高經(jīng)過(guò)LPS刺激后小膠質(zhì)細(xì)胞中TLR2的水平。已有研究證明TLR4的激活是通過(guò)適配器蛋白二聚體（MyD88或TRIF）介導(dǎo)的，但TLR2的激活僅通過(guò)MyD88介導(dǎo)[42]。在小膠質(zhì)細(xì)胞中，BTX-A通過(guò)LPS防止MyD88水平的下調(diào)[28]。最近，有學(xué)者提出TLR信號(hào)與SNARE蛋白之間的相互作用，Nair-Gupta P等[43]研究表明myd88依賴性TLR信號(hào)參與樹(shù)突狀細(xì)胞吞噬體上SNAP-23的磷酸化，磷酸化的SNAP-23蛋白穩(wěn)定SNARE復(fù)合物，導(dǎo)致與內(nèi)體循環(huán)室融合，最終形成交叉表達(dá)。小膠質(zhì)細(xì)胞是天生的免疫細(xì)胞，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中負(fù)責(zé)早期控制感染和招募適應(yīng)性免疫系統(tǒng)細(xì)胞以清除病原體[44]。因此，小膠質(zhì)細(xì)胞TLR/ MyD88/NF-κB的級(jí)聯(lián)導(dǎo)致SNAP-23的減少。最近研究表明[45]，與星形膠質(zhì)細(xì)胞相比，小膠質(zhì)細(xì)胞的特點(diǎn)是通過(guò)提高LPS的反應(yīng)來(lái)增加TLR物質(zhì)的表達(dá)。此外，還發(fā)現(xiàn)星形膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)TLR2激動(dòng)劑的反應(yīng)完全依賴于小膠質(zhì)細(xì)胞中功能性TLR4的存在。LPS激活了的TLR4可以誘導(dǎo)TLR2的合成[46]。Piotrowska A等[28]在LPS刺激的星形膠質(zhì)細(xì)胞中進(jìn)行BTX-A治療后，除了觀察到有SNAP-23和SNAP-25表達(dá)的現(xiàn)象外，其余均無(wú)表達(dá)?？傊珺TX-A發(fā)揮其抗炎作用是通過(guò)抑制信號(hào)通路（如NF-κB p38和ERK1/2）激活小膠質(zhì)細(xì)胞，且可直接與TLR2相互作用，因此，TLR2是BTX-A的另一個(gè)重要分子靶點(diǎn)?；谀壳暗难芯考僭O(shè)星形膠質(zhì)細(xì)胞中TLR2的充分激活需要小膠質(zhì)細(xì)胞中功能性TLR4的存在，強(qiáng)調(diào)了中樞神經(jīng)系統(tǒng)中那些細(xì)胞類型之間的重要交叉。

4總結(jié)

BTX-A在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的作用有待進(jìn)一步研究，以便于了解神經(jīng)性疼痛的病理生理學(xué)。BTX-除了對(duì)神經(jīng)元的功能有影響外，還能影響小膠質(zhì)細(xì)胞的激活;因此，這些非神經(jīng)元細(xì)胞參與BTX-A的作用機(jī)制也應(yīng)被視其為鎮(zhèn)痛作用的重要組成部分，但BTX-A可能只對(duì)星形膠質(zhì)細(xì)胞有輕微的影響。因此，在神經(jīng)性疼痛的背景下，BTX-A是中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)膠質(zhì)相互作用的一個(gè)強(qiáng)大的調(diào)制器。對(duì)于應(yīng)用BTX-A治療神經(jīng)性疼痛的更多研究是有必要的，因?yàn)閷?duì)于使用其它止痛藥物沒(méi)有積極反應(yīng)的病人來(lái)說(shuō)，它可能是一個(gè)有吸引力的選擇。

參考文獻(xiàn)：

[1]Wu C，Xie N，Lian Y，et al.Central antinociceptive activity of peripherally applied botulinum toxin type A in lab rat model of trigeminal neuralgia[J].Springerplus，2016（5）：431.

[2]Mika J，Zychowska M，Popiolek-Barczyk K.et al.Importance of glial activation in neuropathic pain[J].Eur J Pharmacol，2013，716（1-3）：106-119.

[3]Safarpour Y，Jabbari B.Botulinum toxin treatment of pain syndromes-an evidence based review[J].Toxicon，2018（147）：120-128.

[4]Hatch? MN，Cushing TR，Carlson GD，et al.Neuropathic pain and SCI： Identification and treatment strategies in the 21st century[J].J Neurol Sci，2017（384）：75-83.

[5]Wu T，Song H，Dong Y，et al.Intra-articular injections of? botulinum toxin a for refractory joint pain：A systematic review and meta-analysis[J].Clin Rehabil，2017，31（4）：435-443.

[6]Ondo WG，Simmons JH，Shahid MH，et al.Onabotulinum toxin-A injections for sleep bruxism：A double-blind，placebo-controlled study[J].Treatment，2018，90（7）：e559-e564.

[7]Wang J，Casals-Diaz L，Zurawski T，et al.A novel therapeutic with two SNAP-25 inactivating proteases shows long-lasting anti-hyperalgesic activity in a rat model of neuropathic pain[J].Neuropharmacology，2017，118（8）：223-232.

[8]Burstein R，Zhang XC，Levy D，et al.Selective inhibition of meningeal nociceptors by botulinum neurotoxin type A：Therapeutic implications for migraine and other pains[J].Cephalalgia，2014（34）：853-869.

[9]Hoeij FB，Tack JF，Pandolfino JE，et al.Complications of botulinum toxin injections for treatment of esophageal motility disorders[J].Dis Esophagus，2017，30（1）：1-5.

[10]Cho SJ，Song TJ，Chu MK.Treatment Update of Chronic Migraine[J].Curr Pain Headache Rep，2017，21（6）：26.

[11]Sousa EJS，Sousa GC，Baia VF，et al.Botulinum toxin type A in chronic neuropathic pain in refractory leprosy[J].Arq Neuropsiquiatr，2019，77（5）：346-351.

[12]Castillo-álvarez F，Hernando de la Bárcena I，Marzo-Sola ME.Botulinum toxin in trigeminal neuralgia[J].Med Clin（Barc），2017，148（1）：28-32.

[13]Arbizu RA，Rodriguez L.Use of Clostridium botulinum toxin in gastrointestinal motility disorders in children[J].World J Gastrointest Endosc，2015，7（5）：433-437.

[14]Alviar MJM，Hale T，Dungca M.Pharmacologic interventions for treating phantom limb pain[J].Cochrane Database Syst Rev，2016，10（10）：CD006380.

[15]Zychowska M，Rojewska E，Makuch W，et al.Participation of pro- and anti-nociceptive interleukins in botulinum toxin A-induced analgesia in a rat model of neuropathic pain[J].Eur J Pharmacol，2016（791）：377-388.

[16]Vacca V，Marinelli S，Luvisetto S.Botulinum toxin A increases analgesic effects of morphine，counters development of morphine tolerance and modulates glial activation and μ opioid receptor expression in neuropathic mice[J].Brain Behav Immun，2013（32）：40-50.

[17]Tsuda? M，Koga K，Chen T，et al.Neuronal and microglial mechanisms for neuropathic pain in the spinal dorsal horn and anterior cingulate cortex[J].J Neurochem，2017，141（4）：486-498.

[18]Choi BJ，Imlach WL，Jiao W，et al.Miniature Neurotransmission Regulates Drosophila Synaptic Structural Maturation[J].Neuron，2014，82（3）：618-634.

[19]Südhof TC，Rothman JE.Membrane fusion：Grappling with SNARE and SM proteins[J].Science，2009，323（5913）：474-477.

[20]Pantano S，Montecucco C.The blockade of the neurotransmitter release apparatus by botulinum neurotoxins[J].Cell Mol Life Sci，2014，71（5）：793-811.

[21]Intiso D，Basciani M，Santamato A，et al.Botulinum Toxin Type A for the Treatment of Neuropathic Pain in Neuro-Rehabilitation[J].Toxins（Basel），2015，7（7）：2454-2480.

[22]Welch MJ，Purkiss JR，F(xiàn)oster KA.Sensitivity of embryonic rat dorsal root ganglia neurons to Clostridium botulinum neurotoxins[J].Toxicon，2000，38（2）：245-258.

[23]Ochoa Vargas DC.Efficacy of Botulinum toxin A for the treatment of Bladder pain syndrome：A systematic review[J].Actas Urol Esp，2018，42（3）：152-162.

[24]Drinovac Vlah V，Bach-Rojecky L.Antinociceptive action of botulinum toxin type A in carrageenan-induced mirror pain[J].J Neural Transm（Vienna），2016，123（12）：1403-1413.

[25]Wiegand H，Erdmann G，Wellh？ner HH.125I-Labelled botulinum a neurotoxin： Pharmacokinetics in cats after intramuscular injection[J].Naunyn? Schmiedebergs Arch Pharmacol，1976（292）：161-165.

[26]Caleo M，Restani L.Direct central nervous system effects of botulinum neurotoxin[J].Toxicon，2018（147）：68-72.

[27]Marinelli S，Vacca V，Ricordy R，et al.The Analgesic Effect on Neuropathic Pain of Retrogradely Transported botulinum Neurotoxin A Involves Schwann Cells and Astrocytes[J].PLoS One，2012，7（10）：e47977.

[28]Piotrowska A，Popiolek-Barczyk K，Pavone F，et al.Comparison of the Expression Changes after Botulinum Toxin Type A and Minocycline Administration in Lipopolysaccharide-Stimulated Rat Microglial and Astroglial Cultures[J].Front Cell Infect Microbiol，2017（7）：147.

[29]Hepp R，Perraut M，Chasserot-Golaz S，et al.Cultured glial cells express the SNAP-25 analogue SNAP-23[J].Glia，1999，27（2）：181-187.

[30]Zhang Y，Chen J，Ji H，et al.Protective effects of Danshen injection against erectile dysfunction via suppression of endoplasmic reticulum stress activation in a streptozotocin-induced diabetic rat model[J].BMC Complement Altern Med，2018，18（1）：343.

[31]Roh DH，Yoon SY，Seo HS，et al.Intrathecal injection of carbenoxolone，a gap junction decoupler，attenuates the induction of below-level neuropathic pain after spinal cord injury in rats[J].Exp Neurol，2010，224（1）：123-132.

[32]Panatier A，Vallée J，Haber M，et al.Astrocytes are endogenous regulators of basal transmission at central synapses[J].Cell，2011，146（5）：785-798.

[33]Popiolek-Barczyk K，Mika J.Targeting the microglial signaling pathways：New insights in the modulation of neuropathic pain[J].Curr Med Chem，2016，23（26）：2908-2928.

[34]Tanga FY，Raghavendra V，DeLeo JA.Quantitative real-time RT-PCR assessment of spinal microglial and astrocytic activation markers in a rat model of neuropathic pain[J].Neurochem Int，2004，45（2-3）：397-407.

[35]Mika J，Osikowicz M，Makuch W，et al.Minocycline and pentoxifylline attenuate allodynia and hyperalgesia and potentiate the effects of morphine in rat and mouse models of neuropathic pain[J].Eur J Pharmacol，2007，560（2-3）：142-149.

[36]Mika J，Rojewska E，Makuch W，et al.The effect of botulinum neurotoxin A on sciatic nerve injury-induced neuroimmunological changes in rat dorsal root ganglia and spinal cord[J].Neuroscience，2011（175）：358-366.

[37]Kim YJ，Kim JH，Lee KJ，et al.Botulinum Neurotoxin Type A Induces TLR2-Mediated Inflammatory Responses in Macrophages[J].PLoS One，2015，10（4）：e0120840.

[38]Popiolek-Barczyk K，Kolosowska N，Piotrowska A，et al.Parthenolide relieves pain and promotes M2 microglia/macrophage polarization in rat model of neuropathy[J].Neural Plast，2015（2015），676473.

[39]Piotrowska A，Kwiatkowski K，Rojewska E，et al.Maraviroc reduces neuropathic pain through polarization of microglia and astroglia-Evidence from in vivo and in vitro studies[J].Neuropharmacology，2016（108）：207-219.

[40]Jurga AM，Rojewska E，Piotrowska A，et al.Blockadeoftoll-like receptors（TLR2，TLR4）attenuates pain and potentiates buprenorphine analgesia in a rat neuropathic pain model[J].Neural Plast，2016（2016），5238730.

[41]Liu T，Gao YJ，Ji RR.Emerging role of Toll-likereceptors in the control of pain and itch[J].Neurosci Bull，2012，28（2）：131-144.

[42]Kigerl KA，Rivero JP，Dietrich WD，et al.Patternrecognitionreceptors and central nervous system repair[J].Exp Neurol，2014（258）：5-16.

[43]Nair-Gupta P，Baccarini A，Tung N，et al.TLR signals induce phagosomal MHC-I delivery from the endosomal recycling compartment to allow cross-presentation[J].Cell，2014，158（3）：506-521.

[44]Beauvillain C，Donnou S，Jarry U，et al.Neonatal and adult microglia cross-present exogenous antigens[J].Glia，2008，56（1）：69-77.

[45]HolmTH，DraebyD，Owens T.Microglia are required for astroglial toll-like receptor 4 response and for optimal TLR2 and TLR3 response[J].Glia，2012，60（4）：630-638.

[46]Lin Y，Lee H，Berg AH，et al.The lollipopaccharide-activated Toll-like receptor（TLR）-4 induces synthesis of the closely related receptor TLR-2 in adipocytes[J].J Biol Chem，2000，275（32）：24255-24263.

收稿日期：2020-02-19;修回日期：2020-03-03

編輯/肖婷婷

基金項(xiàng)目：廣西壯族自治區(qū)衛(wèi)生健康委員會(huì)自籌經(jīng)費(fèi)科研課題（編號(hào)：Z20190845）

作者簡(jiǎn)介：陶廣林（1978.11-），男，廣西玉林人，本科，主管技師，主要從事肌肉骨骼及神經(jīng)康復(fù)工作

通訊作者：馬善新（1986.5-），男，廣西南寧人，碩士，主治醫(yī)師，主要從事肌肉骨骼及神經(jīng)康復(fù)工作