探討活性激痛點(diǎn)自發(fā)性電活動(dòng)電位與脊髓前后根關(guān)系

金 輝，李玉瓊，梁克山，王永慧△

（1.山東大學(xué)齊魯醫(yī)院，山東 濟(jì)南 250012；2.平邑縣人民醫(yī)院，山東 臨沂 273300）

肌筋膜疼痛綜合征（myofascial pain syndrome,MPS）是臨床上十分普遍的疼痛綜合征，臨床上將激痛點(diǎn)（myofascial trigger point,MTrP）作為其主要特征及病理生理基礎(chǔ)[1-2]。MTrP是骨骼肌上肌緊張帶上敏感的壓痛結(jié)節(jié)，當(dāng)用手按壓或針刺時(shí)，MTrP會(huì)出現(xiàn)局部疼痛、局部抽搐反應(yīng)、肌緊張帶及牽扯痛，并伴有特征性的自發(fā)性電活動(dòng)（spontaneous electro‐myographic activity,SEA）[3]。MTrP處的SEA包括兩種成分，一種是高頻低幅持續(xù)性背景電流（<50μV），另一種為低頻高幅間斷性放電（100~700μV）[4]。雖然MTrP的臨床特點(diǎn)已經(jīng)得到廣泛研究與認(rèn)可，但其病理基礎(chǔ)及SEA的來源及其與脊髓前后神經(jīng)根的關(guān)系尚未得到證實(shí)[5]。之前研究顯示IA類傳入纖維與MTrP的背根神經(jīng)節(jié)中樞變化的病理有關(guān)[6]，而且有髓傳入纖維也參與了大鼠的MTrP部位SEA和病理生理[4]，但也有學(xué)者通過對(duì)致炎細(xì)胞因子的研究發(fā)現(xiàn)脊髓前角的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)對(duì)神經(jīng)病理性疼痛起主要作用[7]。然而，有關(guān)于MTrP部位SEA的具體來源及與脊神經(jīng)前后根的關(guān)系尚未完全明確。

本研究擬通過剪斷脊神經(jīng)根的前后根，觀察剪斷脊神經(jīng)前后根后MTrP處的SEA的變化，初步探討SEA的傳導(dǎo)途徑，為明確活性MTrP處SEA與脊神經(jīng)前后根的關(guān)系及MTrP是否存在脊髓中樞敏化提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與分組

32只SPF級(jí)、健康成年雄性Wistar大鼠（體重約200~250g）隨機(jī)分為4組（A：空白對(duì)照組；B：non-MTrP谷氨酸組；E：MTrP生理鹽水組；F：MTrP谷氨酸組），每組8只大鼠。實(shí)驗(yàn)大鼠購(gòu)于山東大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心（實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào)SCXK（魯）20190001），并且所有實(shí)驗(yàn)已通過山東大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)。

1.2 動(dòng)物模型的制作

腹腔注射戊巴比妥鈉（50mg/kg）麻醉大鼠，將1mL的注射器與延伸管相連，再將延伸管與特制中空肌電圖針相連。插入MTrP區(qū)的針狀電極連于肌電圖1通道；對(duì)照電極，即插入正常組織的電極與通道2相連；接地電極插入大鼠尾部皮層下。將針狀電極沿著觸摸到的肌緊張帶處垂直插入大鼠右側(cè)股二頭肌肌肉，當(dāng)肌電圖顯示器上顯示來自針狀電極測(cè)到的MTrP自發(fā)電活動(dòng)，而對(duì)照電極無自發(fā)活動(dòng)時(shí)，此點(diǎn)即為MTrP。靜息狀態(tài)下記錄MTrP自發(fā)電活動(dòng)并持續(xù)記錄30s。A組和B組分別采用肌電圖記錄大鼠右側(cè)股二頭肌的非MTrP部位和潛在MTrP部位的電位變化，E組和F組則在大鼠右側(cè)股二頭肌的MTrP部位注射生理鹽水和谷氨酸（0.1mL，0.25M），每天注射1次，連續(xù)注射3天。3天后記錄該處MTrP的電位變化。

1.3 試驗(yàn)方法

造模后的大鼠，腹腔注射戊巴比妥鈉（50mg/kg）將其麻醉，進(jìn)行腰骶部椎板切開術(shù)，切除L3~L5右側(cè)半椎板，分離暴露L4、L5脊神經(jīng)前根和后根。在右側(cè)股二頭肌內(nèi)插入記錄電極，如肌內(nèi)電極出現(xiàn)規(guī)律自發(fā)性放電，表面電極無電活動(dòng)，表明電極已插入MTrP。穩(wěn)定記錄3min后，分別切斷脊神經(jīng)前根/后根（背根神經(jīng)節(jié)近端）。如SEA即刻消失或明顯降低，說明SEA來源于或部分來源于脊髓前后角的興奮性；若電位變化不大，說明SEA來源于局部。F組穩(wěn)定記錄到異常電位后，為明確電位變化的具體來源，分別觀察剪斷背根神經(jīng)節(jié)（dorsal root ganglion,DRG）周圍端后根的電位記錄（F1），再剪斷DRG中樞端后根的電位記錄（F2），以及剪斷前根神經(jīng)細(xì)絲周圍端的電位記錄（F3），繼續(xù)剪斷前根神經(jīng)細(xì)絲中樞端的電位記錄（F4）。

1.4 統(tǒng)計(jì)方法

所測(cè)數(shù)據(jù)采用GraphPad Prism 7軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。記錄剪斷脊神經(jīng)前后測(cè)得的肌電圖放電頻率及放電幅度變化數(shù)值，所有數(shù)據(jù)均采用均值加減標(biāo)準(zhǔn)差（±s）進(jìn)行記錄，對(duì)其差異分別進(jìn)行t檢驗(yàn)，P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

各組大鼠N=8，共記錄神經(jīng)細(xì)絲電位前根103根、后根156根。

A組、B組L5神經(jīng)前根和后根均未記錄到規(guī)律的電活動(dòng)（見圖1A）。

E組L5神經(jīng)前根和后根均記錄到規(guī)律的電活動(dòng)（見圖1B），主要為緊張型放電（峰峰間期基本相等，平均頻率在45.3±18.6Hz）和簇狀放電（較高頻率放電后會(huì)有一段時(shí)間的靜息和低頻規(guī)律放電，靜息可長(zhǎng)可短，高頻期間平均頻率在60.3±15.6Hz，簇狀放電頻率為0.48±0.12Hz）；電位大小：后根7.78±2.13μV，前根5.34±1.17μV。

圖1 A、B、E組神經(jīng)前后根電活動(dòng)

F組L5神經(jīng)前根和后根均記錄到規(guī)律的電活動(dòng)，同樣主要為簇狀型放電（高頻平均頻率在78.23±11.34Hz，簇狀放電頻率為1.1±0.32Hz）和緊張型放電（平均頻率在58.31±17.82Hz）。各個(gè)放電頻率均高于E組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（見圖2，P<0.05）；電位大?。汉蟾?1.38±3.42μV，前根6.74±2.08μV，電位大小均大于E組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（見圖3，P<0.05）。

圖2 MTrP生理鹽水組（E組）與MTrP谷氨酸組（F組）放電頻率比較

圖3 MTrP生理鹽水組（E組）與MTrP谷氨酸組（F組）前后根放電幅度比較

相同條件下，分別進(jìn)行F組神經(jīng)根前后根的電位記錄，并分別剪斷中樞端及周圍端，觀察神經(jīng)電位變化，前根放電電位在剪斷過程中有顯著改變（見圖5，平均波幅或頻率下降50%被認(rèn)為有顯著改變）。實(shí)驗(yàn)共觀察8只F組大鼠，8根神經(jīng)根前根及8根神經(jīng)根后根的記錄電位：前根電位6.34±1.55μV，后根電位10.67±2.82μV。

圖5 剪斷神經(jīng)前根周圍端前、后及中樞端的前根電位變化

F1剪斷DRG周圍端后根神經(jīng)細(xì)絲電位：8根神經(jīng)細(xì)絲放電頻率和波幅大小未見顯著變化（見圖4A）；F2再剪斷DRG中樞端后根神經(jīng)細(xì)絲電位：8后根神經(jīng)細(xì)絲電位均有放電消失或顯著變?。ㄒ妶D4B）；再記錄前根神經(jīng)細(xì)絲電位：仍能記錄到規(guī)律的放電，頻率變化不大，波幅大小顯著變小至3.17±0.58μV（平均波幅<50%）；F3再剪斷前根神經(jīng)細(xì)絲周圍端后電位：仍能記錄到規(guī)律的放電，頻率變化不大，波幅大小顯著變小至2.04±0.38μV（見圖4C）；F4繼續(xù)剪斷前根神經(jīng)細(xì)絲中樞段端，電位即刻消失（見圖4D）。

圖4 分別剪斷MTrP谷氨酸組（F組）神經(jīng)根前后根的電位記錄

3 討論

3.1 MTrP處的SEA可能存在脊髓敏化

MTrP分為潛在MTrP和活性MTrP，活性MTrP和潛在MTrP的SEA和臨床特點(diǎn)是相同的，不同的是活性MTrP是不論肌肉處于休息或活動(dòng)狀態(tài)均會(huì)產(chǎn)生疼痛，而潛在MTrP只有在深部按壓時(shí)才會(huì)產(chǎn)生疼痛感；并且活性MTrP較潛在MTrP致痛物質(zhì)明顯增多[8]。有研究表明，應(yīng)用谷氨酸刺激大鼠的潛在MTrP和非MTrP后所誘發(fā)的疼痛存在顯著差異，而且相同MTrP處分別給予谷氨酸及生理鹽水刺激后，疼痛閾值的降低也存在顯著差異[9]，故本實(shí)驗(yàn)采用谷氨酸作為疼痛因子進(jìn)行潛在MTrP的激活，并且只有當(dāng)谷氨酸注射到潛在MTrP內(nèi)，才會(huì)產(chǎn)生活性MTrP。而與非MTrP相比，MTrP區(qū)經(jīng)常出現(xiàn)SEA，故SEA可以作為MTrP的特征性標(biāo)志[10]，活性MTrP會(huì)導(dǎo)致機(jī)械痛閾的降低及SEA振幅頻率增加[11]。

MTrP作為肌筋膜疼痛綜合征的反復(fù)發(fā)作和持續(xù)的重要原因，其主要表現(xiàn)為觸診時(shí)引起肌肉的局部區(qū)域抽搐反應(yīng)、疼痛、牽涉痛及自發(fā)性電活動(dòng)的產(chǎn)生。盡管MTrP與肌筋膜疼痛綜合征的潛在生理機(jī)制存在因果關(guān)系，但引發(fā)MTrP的發(fā)生和維持機(jī)制尚不清楚[12]。關(guān)于MTrP自發(fā)性電活動(dòng)的來源，目前主要有兩種假說：一種認(rèn)為其主要來自MTrP局部的肌梭外因乙酰膽堿釋放過多造成的異常運(yùn)動(dòng)終板電位[13]，但由于已證實(shí)局部抽搐反應(yīng)是一種脊髓反射[12]，因此這種假說不能解釋MTrP處的局部抽搐反應(yīng)，而終板電位是以電緊張的形式擴(kuò)布到鄰近部位，并不產(chǎn)生生理學(xué)的傳導(dǎo)；另一種假說認(rèn)為MTrP來自交感神經(jīng)維持的肌梭內(nèi)運(yùn)動(dòng)終板的高興奮性[14]，但這種假說不能解釋當(dāng)交感神經(jīng)興奮性增強(qiáng)時(shí)，MTrP的疼痛閾和牽涉痛閾降低，局部的牽涉痛強(qiáng)度增加，MTrP的自發(fā)性電位增加[15-16]，皆因正常情況下交感神經(jīng)與運(yùn)動(dòng)終板并無直接聯(lián)系，而且交感神經(jīng)能夠直接調(diào)節(jié)肌梭的傳入神經(jīng)，而非通過肌梭內(nèi)運(yùn)動(dòng)單位或血管起間接調(diào)節(jié)作用。我們之前的研究通過缺血壓迫阻滯大直徑有髓鞘的肌肉傳入纖維，發(fā)現(xiàn)MTrP相關(guān)的局部或牽涉痛及自發(fā)性電活動(dòng)是通過大直徑有髓鞘感覺纖維傳入的[4-5]，但缺乏直接的證據(jù)。然而本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，分別剪斷脊神經(jīng)前后根的中樞端后，MTrP處的SEA電位均出現(xiàn)了顯著變化；相反，剪斷脊神經(jīng)前后根的周圍端后，SEA的變化并不明顯，故推斷SEA可能存在中樞敏化。

3.2 MTrP的SEA可能與脊髓前根關(guān)系更為密切

脊髓前角與后角分別發(fā)出脊神經(jīng)根的前根與后根，并在椎間孔處合并而成脊神經(jīng)，前根屬運(yùn)動(dòng)性神經(jīng)元，后根屬感覺性神經(jīng)元，周圍的脊神經(jīng)屬混合性神經(jīng)元。本實(shí)驗(yàn)采用肌電圖進(jìn)行MTrP處的電位活動(dòng)記錄，分別剪斷脊神經(jīng)前后根的周圍端及中樞端，觀察肌電圖的變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)剪斷脊髓前后根周圍端后，MTrP處的SEA變化不明顯；而剪斷脊髓后根中樞端后，SEA的幅度較前顯著降低；繼續(xù)剪斷脊髓前根中樞端，電位即刻消失。早期有研究認(rèn)為感覺神經(jīng)的受損是導(dǎo)致疼痛的主要原因，然而最近研究顯示單純切斷受損的感覺神經(jīng)并不能緩解疼痛行為的反應(yīng)，而選擇性地?fù)p傷運(yùn)動(dòng)神經(jīng)，即脊神經(jīng)前根中樞端，而無需損傷感覺神經(jīng)，也能引起疼痛部位的自發(fā)性放電及疼痛的異常反應(yīng)[17]。同時(shí)有學(xué)者也發(fā)現(xiàn)，切斷L5神經(jīng)根前根可以引起雙側(cè)后肢的機(jī)械痛敏和熱痛敏，而切斷L5神經(jīng)根后根卻不引起任何痛行為學(xué)變化[18]。這與本研究相吻合，運(yùn)動(dòng)神經(jīng)損傷而非感覺神經(jīng)損傷，導(dǎo)致異位放電的改變更加明顯，故通過實(shí)驗(yàn)推測(cè)脊神經(jīng)前后根對(duì)MTrP處的自發(fā)性電位均有影響，而脊神經(jīng)前根與自發(fā)性電位關(guān)系更加密切。

3.3 小結(jié)

本研究采用谷氨酸誘導(dǎo)大鼠右側(cè)股二頭肌上的潛在MTrP，使其轉(zhuǎn)化為活性MTrP，后暴露大鼠L5背根神經(jīng)節(jié)，并用肌電圖進(jìn)行脊髓前后神經(jīng)根的電位活動(dòng)的觀察。結(jié)果顯示，非MTrP組均未發(fā)現(xiàn)有SEA的出現(xiàn)，說明SEA是MTrP的特有表現(xiàn)。MTrP谷氨酸組較MTrP生理鹽水組SEA在頻率及振幅均有增高，證明活性MTrP存在SEA的增強(qiáng)；隨后分別剪斷L5背根神經(jīng)的前后根的周圍端，發(fā)現(xiàn)SEA在振幅及頻率上未見明顯降低，而剪斷L5背根神經(jīng)的前后根的中樞端后，發(fā)現(xiàn)典型的SEA表現(xiàn)即刻消失。這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均表明活性MtrP大鼠可能存在脊髓敏化，并且脊髓前根與自發(fā)性電位關(guān)系可能更加密切。然而本研究只是在宏觀水平上進(jìn)行了活性MTrP參與脊髓中樞敏化的研究，關(guān)于MTrP中樞敏化的研究尚需進(jìn)行分子生物學(xué)水平更深一步的驗(yàn)證。