針刺作用下嘌呤受體P2X7對神經(jīng)病理性疼痛的作用

高芳芳,李婷婷,崔藝敏,唐婭妮,何軼帆,劉 奇,屈紅艷

(陜西中醫(yī)藥大學(xué)針灸推拿學(xué)院，陜西 咸陽 712046)

疼痛是一種與實際或潛在的組織損傷相關(guān)的不愉快的主觀感覺和情緒體驗[1]，神經(jīng)病理性疼痛作為一種重要的病理性疼痛，嚴(yán)重地影響著患者的身心健康。目前，臨床上的藥物治療并未取得滿意效果[2]。相較而言，針灸是一種簡、效、便、廉的治療方案。針刺對嘌呤受體P2X7的調(diào)節(jié)效應(yīng)，表明中樞神經(jīng)系統(tǒng)、背根神經(jīng)節(jié)等部位的P2X7受體是針灸的調(diào)控靶點之一，并在疼痛形成中扮演重要角色。嘌呤信號通路作為當(dāng)前研究針刺鎮(zhèn)痛的熱點，尤其以P2X7嘌呤受體為靶點治療神經(jīng)病理性疼痛受到了廣泛關(guān)注。本文主要闡述在針刺治療作用下P2X7嘌呤受體對神經(jīng)性疼痛的基礎(chǔ)研究進展，探討以P2X7嘌呤受體作為鎮(zhèn)痛靶點的可能性。

1 對針刺鎮(zhèn)痛的認(rèn)識

中醫(yī)學(xué)認(rèn)為[3]，疼痛發(fā)生的病理基礎(chǔ)是“不通則痛，不榮則痛”，外感內(nèi)傷、飲食勞倦、跌打損傷等均可致痛。《黃帝內(nèi)經(jīng)》言：“用針之類，在于調(diào)氣”“凡刺之法，必先本于神”。心主神明，為神之所居，表明針刺鎮(zhèn)痛與氣血運行、心、腦、神等變化也密切相關(guān)。認(rèn)為在針刺鎮(zhèn)痛過程中，不僅表皮發(fā)生了微細(xì)變化，其相對應(yīng)的心、腦、神等也會發(fā)生微妙的變化，并且二者是相互作用的[4]。所以針刺鎮(zhèn)痛時一方面重在調(diào)和氣血、扶正祛邪、疏通經(jīng)絡(luò)、改善經(jīng)脈阻滯和氣血不和，通過祛除致痛因素實現(xiàn)鎮(zhèn)痛作用。另一方面，重在調(diào)整神、心、腦的機能以達(dá)到形神共濟、溝通內(nèi)外的作用，從而產(chǎn)生鎮(zhèn)痛效果。同時也可以結(jié)合理氣、活血、溫陽等藥物來加強鎮(zhèn)痛作用，如：應(yīng)用溫陽止痛貼結(jié)合針灸治療可以提高虛寒型疼痛的療效[5]。

有實驗結(jié)果表明，電針刺激能夠降低背根神經(jīng)節(jié)中腺苷A1和P物質(zhì)受體拮抗劑進而達(dá)到緩解疼痛的作用[6]。同時也可通過針刺抑制致痛趨化因子的表達(dá)或者上調(diào)免疫趨化因子的表達(dá)[7]、調(diào)節(jié)神經(jīng)生長因子、神經(jīng)營養(yǎng)因子[8]、抑制NRG1-ErbB4信號傳導(dǎo)[9]、TRPV1過度表達(dá)及抑制其他炎癥通路[10]來達(dá)到鎮(zhèn)痛作用。 Tang等[11]指出在針刺某些穴位時會釋放生長因子、趨化因子、P2受體等來抑制初級傳入神經(jīng)降低疼痛,其中P2X嘌呤受體與神經(jīng)性疼痛最為相關(guān)。此外，分布在神經(jīng)末梢及傷害感受器和神經(jīng)系統(tǒng)中的神經(jīng)遞質(zhì)在針刺的作用下相互影響也可達(dá)到鎮(zhèn)痛作用[12]。鐘青華等[13]通過實驗發(fā)現(xiàn)給予神經(jīng)病理性疼痛模型大鼠電針治療后，可有效抑制膠質(zhì)細(xì)胞的活化及中樞敏化，減少促炎因子和生長因子的釋放，進而減輕神經(jīng)病理性疼痛的發(fā)生。

2 嘌呤信號通路——針刺鎮(zhèn)痛的機制之一

1978年Burnstock[14]首次提出了“Purinergic receptor”(嘌呤受體)的概念并將其分為 P1和 P2受體兩大類，是ATP等嘌呤類物質(zhì)的生理性受體。在周圍神經(jīng)被外界物理壓力或者自身炎癥因子受損時會導(dǎo)致大量細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)外泄，在這些外泄物質(zhì)中最重要的物質(zhì)之一就是ATP[15]。Burnstock認(rèn)為ATP不僅是重要的能量物質(zhì)，也能作為重要的神經(jīng)遞質(zhì)參與信息傳遞，調(diào)節(jié)細(xì)胞組織生理、代謝功能[16]。細(xì)胞外的嘌呤核苷酸通過ATP與膜上受體結(jié)合在神經(jīng)系統(tǒng)中起到至關(guān)重要的作用，尤其是感覺神經(jīng)系統(tǒng)的組織損傷時，ATP被認(rèn)為是重要的介質(zhì)之一激活了神經(jīng)元與神經(jīng)元、神經(jīng)膠質(zhì)與神經(jīng)膠質(zhì)或者神經(jīng)元與膠質(zhì)細(xì)胞之間的初級傳入與傳導(dǎo)。

研究證明嘌呤能信號通路是參與針灸鎮(zhèn)痛的關(guān)鍵信號通路，針刺效用可以通過對P2受體、腺苷A1受體、A2受體、A3受體表達(dá)的調(diào)節(jié)來介導(dǎo)鎮(zhèn)痛、抗炎等療效[17]。而P2X與P2Y嘌呤受體作為介導(dǎo)ATP的重要受體，在神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞的傳導(dǎo)與調(diào)節(jié)中以及神經(jīng)性疼痛的誘發(fā)和維持疼痛的過程中具有一定作用。目前，P2Y受體有八種亞型(P2Y1,2,4,6,11,12,13,14)屬于G蛋白偶聯(lián)受體。P2X受體已經(jīng)發(fā)現(xiàn)七個亞型(P2X1，2，3，4，5，6，7)屬于門控離子通道[18]。研究發(fā)現(xiàn)[19]，在給予“足三里”7次電針刺激后可明顯提高CCI大鼠的熱痛閾和機械痛閾值同時也上調(diào)了P2X3受體的表達(dá)，而在“非穴位”卻不能引起閾值的上升和P2X3受體表達(dá)，說明P2X受體在電針鎮(zhèn)痛中有一定的調(diào)節(jié)作用。許今[20]通過實驗發(fā)現(xiàn)，電針在改善大鼠痛閾值的同時也會抑制P2X4和P2X7受體陽性小膠質(zhì)細(xì)胞活化以及下調(diào)其介導(dǎo)的白介素IFN-γ、IL-1β和IL-18。實驗發(fā)現(xiàn)[21]，相同時間內(nèi)給予不同頻率刺激大鼠背根神經(jīng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)低頻率電刺激鎮(zhèn)痛效果較好，也可以明顯降低P2X3受體mRNA,故認(rèn)為嘌呤能信號可能是誘導(dǎo)針刺鎮(zhèn)痛的基礎(chǔ)形態(tài)學(xué)。

3 P2X7受體與針刺鎮(zhèn)痛

P2X7受體又被稱為“P2Z受體”，相比較P2X受體家族其他成員來說其具有獨特的結(jié)構(gòu)且有著重要的作用。它是一組三聚體配體門控陽離子通道，并且具有兩個跨膜結(jié)構(gòu)域，分別是細(xì)胞內(nèi)的N-末端和c-末端和一個較大的外結(jié)構(gòu)域[22]。而N-末端較短且胞內(nèi)具有NH4+和COOH-，C端胞外約有270個殘基[23]。同時，P2X7受體既可以被低濃度ATP刺激引起選擇性通道的打開[24]，也能夠被高濃度ATP長期激活形成大直徑的孔隙[25-26]。有研究者發(fā)現(xiàn)[27]在人類背根神經(jīng)節(jié)和慢性神經(jīng)性疼痛患者的受損神經(jīng)中P2X7受體的表達(dá)會上調(diào)，而且在敲除這種受體的動物身上對機械和熱刺激不存在超敏反應(yīng)，而這種去敏反應(yīng)到底是P2X7受體以何種介導(dǎo)方式引的還不能確定。近年來，嘌呤信號通路作為針灸鎮(zhèn)痛的一個關(guān)鍵信號通路，在針刺鎮(zhèn)痛過程中起到不可替代的作用，主要是通過針刺刺激皮膚或其肥大細(xì)胞激活細(xì)胞外ATP,在進一步將針刺信息向神經(jīng)、免疫系統(tǒng)傳遞[28-29]。而P2X7嘌呤受體作為P2X受體家族中重要的一名成員，在神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)中更是有必不可少的作用[30]。

近年來，研究者越來越關(guān)注P2X7受體在神經(jīng)病理性疼痛中的作用，有實驗結(jié)果表明P2X7受體在針刺鎮(zhèn)痛中有一定的作用，在給予慢性壓迫性神經(jīng)損傷大鼠電針治療可以明顯地改善其疼痛閾和熱痛覺，同時也觀察到脊髓P2X7受體陽性和脊髓IL-1β和IL-18過表達(dá)均受到了抑制，給予 CCI 大鼠鞘內(nèi)注射選擇性P2X7受體拮抗劑 A438079 也有顯著的鎮(zhèn)痛效應(yīng)。但是該實驗沒有單用拮抗劑 A438079做為對照組，所以不能確定此種鎮(zhèn)痛效應(yīng)與電針鎮(zhèn)痛的效果是一致還是二者具有增效的作用[31]。除此之外，電針也可以通過調(diào)節(jié)突觸附近的影響因子進而使得突觸改變從而提高突觸可塑性來達(dá)到鎮(zhèn)痛的目的[32]。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)小膠質(zhì)細(xì)胞也是針刺鎮(zhèn)痛的重要靶點[33]，小膠質(zhì)細(xì)胞作為神經(jīng)病理性疼痛研究的新領(lǐng)域，在疼痛的發(fā)生過程中起到關(guān)鍵作用[34]。小膠質(zhì)細(xì)胞在成人中樞神經(jīng)系統(tǒng)中占總細(xì)胞的5%～10%被稱為中樞神經(jīng)系統(tǒng)的駐留組織巨噬細(xì)胞，在神經(jīng)損傷后小膠質(zhì)細(xì)胞會立即被激活，認(rèn)為小膠質(zhì)細(xì)胞釋放出的擴散因子可能在神經(jīng)性疼痛的發(fā)生中起重要作用[35]。有實驗發(fā)現(xiàn)鞘內(nèi)給予BBG注射可以抑制小膠質(zhì)細(xì)胞P2X7受體表達(dá)以及小膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志物Iba-1、p38、IL-1β及GluR1的增加，進而減輕疼痛和持續(xù)時間。這一系列實驗研究說明在痛覺傳導(dǎo)的過程中膠質(zhì)細(xì)胞也占有重要的作用，并且P2X7受體在膠質(zhì)細(xì)胞參與疼痛的過程中發(fā)揮重要作用，可以為鎮(zhèn)痛藥物提供新的方向。進一步研究發(fā)現(xiàn)，電針可以通過減少脊髓背角中p38MAPK/TNF-α的表達(dá)來緩解大鼠疼痛，這可能與P2X7受體對Iba-1、p38等通路的調(diào)節(jié)有關(guān)[36]。在同側(cè)“足三里”重復(fù)3周電針能更有效地抵消P2X7受體引起的疼痛并且具有累積效應(yīng)，但是對P2X3受體介導(dǎo)的疼痛無效，這種效果是由于刺激量過多引起ATP濃度升高而導(dǎo)致P2X7非選擇性膜孔造成的還是其離子通道管控所致的都值得我們一探究竟。電針鎮(zhèn)痛作用也可能與P2X7受體及其參與的 fractalkine/CX3CR1 信號通路有關(guān)，這個過程中我們會發(fā)現(xiàn)刺激量的大小也是鎮(zhèn)痛的一個重要因素并且會影響其他因子的釋放。

4 小 結(jié)

P2X7受體作為目前最受重視的嘌呤受體之一，以不同的方式和方法調(diào)節(jié)并參與疼痛發(fā)生發(fā)展的過程中，尤其是在針刺的作用下對神經(jīng)病理性疼痛的控制和減輕起到至關(guān)重要的作用，為其作為可能性治療靶點提供了一定的依據(jù)。但是其在鎮(zhèn)痛中的作用機制還有待深入探究，在疼痛過程中P2X7受體自身分泌調(diào)節(jié)作用以及與其他影響因子和炎癥因子通路之間相互作用的信號通路和方式尚不明確，為其進一步的臨床應(yīng)用及研究帶來一定阻礙。其次，在針灸治療時細(xì)胞外ATP濃度的影響使得P2X7受體會形成大直徑的孔隙，是否有能夠影響P2X7受體鎮(zhèn)痛效果的物質(zhì)通過，也值得我們深入研究。隨著科技的進步，P2X7受體作用機制和方式方法會更加明確，探究的領(lǐng)域會更加廣泛，能為鎮(zhèn)痛領(lǐng)域再添加一劑“良藥”。