奉新翔 金鑫 曠昕
(1 南華大學(xué)衡陽醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院 麻醉科 湖南 衡陽 421001;2 永州市中心醫(yī)院麻醉科 湖南 永州 425000;3 南華大學(xué)衡陽醫(yī)學(xué)院附屬南華醫(yī)院 麻醉科 湖南 衡陽 421001;4 南方醫(yī)科大學(xué)附屬龍華區(qū)人民醫(yī)院麻醉科 廣東 深圳 518109)
應(yīng)激指機體面對各種不利因素刺激所產(chǎn)生的一系列防御反應(yīng),是維持機體穩(wěn)態(tài)的一種內(nèi)部適應(yīng)機制[1]。應(yīng)激對生存至關(guān)重要,根據(jù)實際的應(yīng)激源及其影響的嚴(yán)重程度,應(yīng)激可能是有益的,也可能是有害的。應(yīng)激源暴露的持續(xù)時間和長期性在決定其結(jié)果方面也起著重要作用。雖然機體可以迅速解決急性應(yīng)激的影響,并使其正常化,但當(dāng)它轉(zhuǎn)變成慢性時,應(yīng)激可能會嚴(yán)重擾亂個人的生理和心理平衡。對慢性應(yīng)激的神經(jīng)內(nèi)分泌反應(yīng)的重復(fù)招募可導(dǎo)致內(nèi)部穩(wěn)態(tài)機制的累積性紊亂。慢性不可預(yù)測和無法控制的應(yīng)激源使機體處于慢性應(yīng)激狀態(tài),損害機體內(nèi)平衡,導(dǎo)致各種生理、心理疾病。慢性應(yīng)激通常與心血管疾病的發(fā)展以及抑郁癥、神經(jīng)退行性疾病等中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)生密切相關(guān),特別是對易遭受應(yīng)激及其有害影響的個人[2]。近年來,慢性應(yīng)激對中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的影響越來越為人們所關(guān)注。本文就慢性應(yīng)激與中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的研究進展作一綜述。
機體的應(yīng)激反應(yīng)是一系列動態(tài)的連續(xù)過程,機制較為復(fù)雜,經(jīng)典的全身適應(yīng)綜合征學(xué)說將應(yīng)激反應(yīng)分為:警覺期、抵抗期以及衰竭期這三個階段[3]。經(jīng)典的應(yīng)激通路包括下丘腦垂- 體- 腎上腺軸(HPA)和交感神經(jīng)系統(tǒng)(SNS)激活為主的兩種方式,幾乎動員了機體全部的器官組織。其中下HPA軸的激活已被廣泛認(rèn)為是應(yīng)激反應(yīng)的主要生理機制之一[4]。它主要依賴于刺激下丘腦室旁核和垂體前葉分別釋放促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素(CRH)和促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH),從而增加腎上腺糖皮質(zhì)激素的產(chǎn)生和全身釋放。然而,由于負(fù)反饋機制的功能減弱,與反復(fù)或慢性應(yīng)激相關(guān)的高糖皮質(zhì)激素水平也可能導(dǎo)致HPA 軸過度激活。此外,慢性應(yīng)激還伴隨著促炎性細(xì)胞因子的分泌增加,這會進一步損害這些腦回路中的神經(jīng)元傳遞和可塑性。
常見的應(yīng)激源分為軀體性應(yīng)激源(各種物理、化學(xué)和生物學(xué)刺激物)、心理性應(yīng)激源(挫折、恐懼、沖突、憎恨等)以及社會性應(yīng)激源(工作壓力、職業(yè)競爭等)。急性應(yīng)激是指一種短期的適應(yīng)性狀態(tài),相比之下,慢性應(yīng)激是一種長期的疾病,已知與適應(yīng)不良反應(yīng)有關(guān),慢性應(yīng)激意味著對身體機制產(chǎn)生有害影響。持續(xù)或長期的應(yīng)激會導(dǎo)致機體分泌某些激素或化學(xué)物質(zhì),這表明身體處于持續(xù)的壓力狀態(tài),并在各個方面影響重要器官,如大腦、心臟或肝臟,可能不利于機體的健康。在慢性應(yīng)激狀態(tài)之下,HPA 與SNS 的持續(xù)激活可使機體長期暴露于高濃度的應(yīng)激激素環(huán)境之下,打破機體的穩(wěn)態(tài)和負(fù)荷能力,產(chǎn)生不良的反應(yīng)。內(nèi)源性糖皮質(zhì)激素(GC)是HPA 軸活動的有效負(fù)調(diào)節(jié)因子,通過與不同組織中的受體結(jié)合,包括下丘腦、垂體和海馬。在這些基礎(chǔ)上,在暴露于壓力或任何可能改變身體內(nèi)環(huán)境平衡的條件下,會釋放不同的介質(zhì),包括CRH 和GC(如皮質(zhì)醇),它們會激活大腦不同區(qū)域的受體,以確定大范圍的變化,從而導(dǎo)致行為改變。認(rèn)知能力是一種功能性變化,它被認(rèn)為是對應(yīng)激作出正確應(yīng)對的編碼。然而,當(dāng)這一點無法實現(xiàn)或壓力持續(xù)時將發(fā)生廣泛的改變,包括神經(jīng)結(jié)構(gòu)改變以及表觀基因改變,從而導(dǎo)致病理后果。
精神障礙是一組以各種生理和心理不適為特征的系統(tǒng)性疾病,如焦慮、抑郁、精神分裂癥、成癮等。越來越多的研究表明,慢性應(yīng)激與精神疾病的發(fā)生密切相關(guān)。應(yīng)激是精神疾病的主要環(huán)境風(fēng)險因素。暴露于應(yīng)激事件中,特別是在生命早期,與抑郁癥以及其他精神疾病的發(fā)病率和易感性增加有關(guān)。糖皮質(zhì)激素受體(GR)是這些事件的關(guān)鍵參與者。越來越多的證據(jù)表明,精神疾病的特點是GC 的功能和反應(yīng)性發(fā)生復(fù)雜變化,這代表了與病理條件相關(guān)的缺陷的趨同點和分歧點,病理條件的特點是更容易受到應(yīng)激的影響。雖然在急性條件下,GR 依賴機制可能有助于應(yīng)對應(yīng)激,但在長期暴露于不利條件下后,觀察到GC 下游的信號通路紊亂。功能失調(diào)的糖皮質(zhì)激素信號可能通過調(diào)節(jié)對急性或慢性應(yīng)激的反應(yīng)的許多機制促進精神病理,并影響已知與情緒障礙相關(guān)的基因和系統(tǒng)的功能。也有研究表明,皮質(zhì)類固醇應(yīng)激激素通過在中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)揮復(fù)雜作用,成為認(rèn)知和情緒過程的重要調(diào)節(jié)器。長期暴露在應(yīng)激下會更易患焦慮、抑郁和其他精神障礙疾病。此外有研究發(fā)現(xiàn),不良生活事件累積暴露量的增加與參與壓力、情緒、獎勵調(diào)節(jié)和沖動控制的關(guān)鍵前額葉和邊緣區(qū)灰質(zhì)體積的減小有關(guān),慢性應(yīng)激可導(dǎo)致前額葉皮層灰質(zhì)損失,并可能介導(dǎo)抑郁癥、成癮和其他與壓力有關(guān)的精神疾病。
神經(jīng)退行性疾病,包括帕金森(PD)、阿爾茨海默癥(AD)和亨廷頓?。℉D),是以認(rèn)知或運動功能逐漸喪失為特征的不治之癥,嚴(yán)重威脅老年人的生活質(zhì)量和壽命。來自實驗和人體研究的充分證據(jù)表明,慢性應(yīng)激在許多方面損害認(rèn)知功能,高水平的皮質(zhì)醇可能會增加AD 的進展和風(fēng)險。輕度認(rèn)知障礙患者和阿爾茨海默病患者的皮質(zhì)醇水平升高也與快速認(rèn)知下降有關(guān),并且AD 患者在長期情緒緊張后患神經(jīng)系統(tǒng)疾病的風(fēng)險更高。此外,慢性應(yīng)激與作為僅次于AD 的神經(jīng)退行性疾病PD 也有密切的關(guān)系。關(guān)于帕金森病與應(yīng)激之間關(guān)系的最早研究之一表明,慢性應(yīng)激和皮質(zhì)酮水平升高會增加帕金森病大鼠模型中的神經(jīng)退行性事件和運動缺陷。在另一項顯示應(yīng)激/GC 負(fù)面影響的研究中,作者觀察到慢性應(yīng)激增加了PD 動物模型中的小膠質(zhì)細(xì)胞激活和促炎標(biāo)記物的表達。重要的是,他們報告了應(yīng)激動物中較高的炎癥反應(yīng),這與黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元的死亡率增加有關(guān)。有研究證明,在承受壓力的人群中,PD 的患病率較高。在帕金森病患者中發(fā)現(xiàn)了高水平的皮質(zhì)醇,功能失調(diào)的HPA 軸引起的高水平皮質(zhì)醇與多巴胺能細(xì)胞丟失和運動障礙相關(guān)。所有這些數(shù)據(jù)表明,慢性應(yīng)激可能是PD 發(fā)展的一個重要因素。
癲癇是一種慢性神經(jīng)系統(tǒng)疾病,其特征是自發(fā)性反復(fù)發(fā)作(神經(jīng)元放電持續(xù)和同步)。焦慮和壓力與癲癇發(fā)作事件的關(guān)系一直難以可靠評估。有趣的是,許多護理人員和患者自己都知道,焦慮或恐懼往往發(fā)生在癲癇發(fā)作的情況下。一些患者甚至注意到,如果他們對某些情況感到緊張或焦慮,他們更容易癲癇發(fā)作。在刺激或恐懼增加的情況下,兒童可能會癲癇發(fā)作,成年人也是如此。應(yīng)激似乎對癲癇發(fā)作閾值有很大的影響,這意味著應(yīng)激可能會改變大腦功能,即使在沒有被診斷為癲癇的人中也是如此。由應(yīng)激導(dǎo)致的新發(fā)癲癇的想法代表了精神病和神經(jīng)疾病思維方式的巨大范式變化。有研究表明,僅HPA 軸過度激活就可導(dǎo)致焦慮樣狀態(tài)。嚙齒動物癲癇模型和人類研究均顯示HPA 軸功能增強。此外,顳葉癲癇的嚙齒動物模型表現(xiàn)出類似焦慮的行為。這些研究證實,在癲癇和焦慮癥的病理過程中,HPA 軸的高興奮性可能存在重疊,慢性應(yīng)激會減少GABA 能神經(jīng)甾體的合成,慢性應(yīng)激后神經(jīng)甾體生成的減少可能會損害GABA 能抑制,并創(chuàng)造一個易于過度興奮和癲癇發(fā)作的神經(jīng)環(huán)境,這種影響可能也會持續(xù)很長時間。
眾所周知,與學(xué)習(xí)和記憶有內(nèi)在聯(lián)系的海馬體容易受到GC 的影響,因為它含有大腦中密度最高的GC 靶受體。慢性應(yīng)激激活HPA 軸,增加應(yīng)激GC 的循環(huán)水平。由慢性應(yīng)激引起的外源性高劑量皮質(zhì)醇應(yīng)用已被證明會引起海馬神經(jīng)元萎縮,這可能與心身疾病的發(fā)展有關(guān),并導(dǎo)致情感行為的嚴(yán)重變化,表明記憶缺陷。并且,慢性應(yīng)激對海馬依賴性空間能力的直接影響已被綜述??傊?,慢性應(yīng)激會損害海馬依賴性任務(wù)的空間學(xué)習(xí)和記憶。已經(jīng)有許多研究發(fā)現(xiàn),慢性壓力會導(dǎo)致認(rèn)知缺陷。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中突觸形成和成熟的精確控制對大腦功能起著至關(guān)重要的作用。成年大腦和發(fā)育中的大腦在應(yīng)對壓力和其他經(jīng)歷時都表現(xiàn)出顯著的結(jié)構(gòu)和功能可塑性,包括樹突重塑和突觸轉(zhuǎn)換。許多研究表明,突觸缺失與認(rèn)知能力下降之間存在密切關(guān)系。有研究發(fā)現(xiàn),在慢性噪聲應(yīng)激后,大鼠在輻射八臂迷宮中的實驗分?jǐn)?shù)降低,并伴隨著海馬CA1 和CA3 區(qū)神經(jīng)元樹突棘數(shù)量的變化。有研究發(fā)現(xiàn),暴露于可變壓力3 周后,CA1 和齒狀回(DG)的長時程增強顯著受損。因此,海馬中突觸的丟失可能是慢性應(yīng)激后記憶和認(rèn)知損害的最重要結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之一。
疼痛是一種與組織損傷或潛在組織損傷有關(guān)的感覺、認(rèn)知、情感和社會層面的體驗。壓力事件在日常生活中是不可避免的,克服障礙是成功的內(nèi)在要素。雖然在一個沒有壓力的世界里生活和工作可能不現(xiàn)實,但人類有能力控制他們所感知到的壓力以及他們?nèi)绾螒?yīng)對它。對疼痛或非疼痛相關(guān)的壓力源的短期應(yīng)激反應(yīng)可能具有適應(yīng)功能,以促進生存或產(chǎn)生較好的適應(yīng)性功能。然而,慢性應(yīng)激反應(yīng)可能是災(zāi)難性的。過度或反復(fù)出現(xiàn)的負(fù)面認(rèn)知、沉思或擔(dān)憂、無助感等都是對疼痛或非疼痛相關(guān)壓力的不適應(yīng)災(zāi)難性反應(yīng),可能延長皮質(zhì)醇的分泌。無論刺激是疼痛還是非疼痛性的,應(yīng)激反應(yīng)的慢性再激活和皮質(zhì)醇的反復(fù)激增都會導(dǎo)致皮質(zhì)醇功能障礙。慢性應(yīng)激誘導(dǎo)的皮質(zhì)醇低下癥已被充分證明與疼痛軀體化障礙有關(guān)。慢性應(yīng)激已被證明會減弱皮質(zhì)醇的覺醒反應(yīng),并導(dǎo)致早晨疲勞、疼痛和炎癥。已有大量研究表明,中樞介導(dǎo)的慢性疼痛的發(fā)展與慢性應(yīng)激事件有關(guān),而且癥狀往往根據(jù)感知的應(yīng)激而起起伏伏。兒童時期的壓力史和當(dāng)前的心理社會壓力會增加患慢性中樞性疼痛的風(fēng)險。
越來越多的證據(jù)表明,慢性應(yīng)激介導(dǎo)精神疾病、神經(jīng)退行性疾病等中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)生發(fā)展。本文總結(jié)了慢性應(yīng)激在中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的相關(guān)研究,以期增強對慢性應(yīng)激的了解,為消除慢性應(yīng)激對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響提供了理論依據(jù)。