陳思羽,鄭曉明
1.內(nèi)蒙古民族大學(xué)呼倫貝爾臨床醫(yī)學(xué)院,內(nèi)蒙古呼倫貝爾 021000;2.呼倫貝爾市人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科,內(nèi)蒙古呼倫貝爾 021000
帕金森?。≒arkinson’s disease,PD)是一種發(fā)病隱匿、進(jìn)展緩慢的,發(fā)生于神經(jīng)系統(tǒng)的退行性疾病,常見于老年群體,其臨床表現(xiàn)主要包括運(yùn)動癥狀和非運(yùn)動癥狀。運(yùn)動癥狀包括肌肉僵直、靜止性震顫、運(yùn)動遲緩、姿勢和平衡障礙等,非運(yùn)動癥狀包括感覺、認(rèn)知、自主神經(jīng)功能障礙和睡眠障礙等。疼痛是PD 非運(yùn)動癥狀的重要組成部分之一。近年來,PD 的患病率逐年升高,預(yù)計到2040 年P(guān)D 患者人數(shù)將超過1200 萬例,而PD 相關(guān)疼痛的患病率也日益升高[1]。PD 非運(yùn)動癥狀中的疼痛以類風(fēng)濕樣疼痛和神經(jīng)痛為特征,少數(shù)患者在疾病前驅(qū)期出現(xiàn)疼痛癥狀,患者的主觀感覺是與震顫相關(guān)的頻繁四肢疼痛[2]。目前,PD 相關(guān)疼痛的分類標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一,可分為原發(fā)性疼痛和繼發(fā)性疼痛兩種。原發(fā)性疼痛與中樞或外周感覺神經(jīng)病變相關(guān),可在運(yùn)動癥狀之前出現(xiàn),其與運(yùn)動癥狀波動無關(guān)。繼發(fā)性疼痛與震顫及運(yùn)動癥狀的波動等因素有關(guān),通常晚于運(yùn)動癥狀出現(xiàn)。Ford 分類方法是廣泛應(yīng)用于臨床實踐的分類方法,其將PD 相關(guān)疼痛分為骨骼肌肉疼痛、肌張力障礙相關(guān)性疼痛、神經(jīng)根性疼痛、中樞性疼痛、靜坐不能共5 種類型[3]。多項研究表明,中樞神經(jīng)系統(tǒng)傷害性處理機(jī)制異常、周圍神經(jīng)傳入障礙、神經(jīng)炎癥等參與PD 相關(guān)疼痛的產(chǎn)生和調(diào)節(jié),但具體機(jī)制尚不明確。本文對PD 相關(guān)疼痛的發(fā)生及調(diào)節(jié)機(jī)制研究進(jìn)展進(jìn)行綜述,以挖掘PD 相關(guān)疼痛新的治療靶點(diǎn)。
黑質(zhì)中多巴胺能神經(jīng)元的老化、缺失導(dǎo)致腦內(nèi)DA 水平逐漸降低,從而引發(fā)PD。多項研究表明,PD 相關(guān)疼痛與DA 水平變化及腦內(nèi)多巴胺能通路中斷有關(guān)。Serafini 等[4]研究發(fā)現(xiàn),在慢性疼痛狀態(tài)下,嚙齒動物腦內(nèi)DA 的釋放減少,而DA 水平的增加亦與疼痛緩解相關(guān)。Chaudhuri 等[5]研究認(rèn)為,腹側(cè)被蓋區(qū)(ventral tegmental area,VTA)、黑質(zhì)致密部及下丘腦發(fā)出的神經(jīng)纖維等大腦中的關(guān)鍵多巴胺能區(qū)域可形成4 條多巴胺能通路,包括黑質(zhì)紋狀體通路、中腦皮質(zhì)通路、中腦邊緣通路和結(jié)節(jié)漏斗通路,其可參與睡眠、疼痛等非運(yùn)動癥狀的形成。
黑質(zhì)紋狀體通路和中腦邊緣通路在PD 的痛覺信息傳入和疼痛產(chǎn)生過程中起關(guān)鍵作用。黑質(zhì)致密部發(fā)出黑質(zhì)紋狀體通路,該通路投射至尾狀核、殼核。傷害性刺激信號從島葉皮質(zhì)(insular cortex,IC)、前扣帶皮質(zhì)(anterior cingulate cortex,ACC)、前額葉皮質(zhì)等疼痛相關(guān)皮質(zhì)區(qū)匯入紋狀體。隨著有害刺激輸入強(qiáng)度的增加,紋狀體中傷害反應(yīng)性神經(jīng)元會產(chǎn)生強(qiáng)烈反應(yīng)。Dieb 等[6]將6-羥基多巴胺注射到麻醉小鼠的雙側(cè)黑質(zhì)致密部中,模擬黑質(zhì)紋狀體通路病變PD 模型。結(jié)果發(fā)現(xiàn),與空白對照組相比,施加在口面部區(qū)域(三叉神經(jīng)支配區(qū))的輕度觸摸即可誘發(fā)實驗組小鼠行為異常,而腹腔內(nèi)注射溴隱亭可緩解這種因疼痛導(dǎo)致的異常行為,表明黑質(zhì)紋狀體通路的破壞可產(chǎn)生PD 相關(guān)疼痛。中腦邊緣通路由VTA 神經(jīng)元發(fā)出神經(jīng)纖維投射至杏仁核、丘腦、伏隔核和海馬。Wang 等[7]將甲醛溶液注射至大鼠左后爪皮下,建立大鼠炎癥性疼痛模型,將相同部位注射等量生理鹽水大鼠作為對照組,通過記錄VTA 局部場電位反映外界疼痛刺激時腦區(qū)的響應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),與對照組相比,來自VTA 的局部場電位強(qiáng)度顯著增加,表明VTA 的活性變化與疼痛產(chǎn)生和調(diào)控密切相關(guān)。另一項關(guān)于小鼠的電生理學(xué)研究發(fā)現(xiàn),周圍神經(jīng)損傷后實驗小鼠會產(chǎn)生疼痛反應(yīng),實驗小鼠VTA 的興奮性降低,DA 生成減少[8]。同時,周圍神經(jīng)損傷可激活中腦邊緣通路內(nèi)的VTA 及其周圍小膠質(zhì)細(xì)胞,從而導(dǎo)致DA 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中斷[9]。在PD相關(guān)疼痛患者中亦發(fā)現(xiàn)VTA 活性降低。中腦邊緣通路轉(zhuǎn)導(dǎo)被中斷后,PD 相關(guān)疼痛患者VTA 區(qū)的興奮性降低、DA 的分泌減少,從而導(dǎo)致PD 相關(guān)疼痛產(chǎn)生,推測通過 VTA 區(qū)深部腦刺激(deep brain stimulation,DBS)提高此區(qū)興奮性可有效緩解PD相關(guān)疼痛[10]。
多巴胺能神經(jīng)元損傷可導(dǎo)致傷害性感受系統(tǒng)功能障礙,ACC 和IC 等接受多巴胺能神經(jīng)投射的皮質(zhì)區(qū)域激活可能是PD 相關(guān)疼痛的關(guān)鍵機(jī)制。Martin 等[11]的一項關(guān)于PD 患者對有害刺激的疼痛預(yù)期研究顯示,與健康對照組相比,PD 相關(guān)疼痛患者在接受有毒、有害刺激后,其ACC 和IC 等皮質(zhì)區(qū)域的活性增強(qiáng),表明ACC 和IC 等區(qū)域與PD 相關(guān)疼痛的產(chǎn)生和調(diào)節(jié)有關(guān)。Zhou 等[12]研究顯示,ACC 過度激活可通過降低疼痛閾值引起PD 相關(guān)疼痛,通過抑制ACC 激活可減少疼痛超敏反應(yīng)。Lu 等[13]研究認(rèn)為,ACC 或IC中的突觸傳遞增強(qiáng)可參與PD 相關(guān)疼痛的產(chǎn)生和調(diào)節(jié),突觸前長時程增強(qiáng)(long-term potentiation,LTP)和突觸后LTP 是皮質(zhì)突觸傳遞增強(qiáng)的主要方式,通過抑制ACC 或IC 中的LTP 可減少甚至阻斷PD 動物模型中的相關(guān)疼痛。其中,突觸后LTP 的表達(dá)需激活N-甲基-D-天門冬氨酸受體和L型電壓門控鈣通道,而海人藻酸受體可參與突觸前LTP 的誘導(dǎo),鈣刺激的腺苷酸環(huán)化酶亞型-1 在誘導(dǎo)兩種形式的LTP表達(dá)中起重要作用。推測可通過應(yīng)用N-甲基-D-天門冬氨酸受體拮抗劑、L 型鈣通道拮抗劑,調(diào)節(jié)海人藻酸受體、鈣刺激的腺苷酸環(huán)化酶亞型-1 等抑制相關(guān)皮質(zhì)區(qū)的突觸LTP,緩解或消除PD 相關(guān)疼痛。
嗎啡、羥考酮、非甾體抗炎藥等鎮(zhèn)痛藥物可用于PD 相關(guān)疼痛的治療,還可應(yīng)用左旋多巴補(bǔ)充外源性DA、應(yīng)用DA 受體激動劑提高DA 作用效果,亦可應(yīng)用莎芬酰胺、恩他卡朋減少與運(yùn)動波動相關(guān)的疼痛[14-16]。上述方法雖可緩解部分PD 相關(guān)疼痛的癥狀,但并無法滿足患者的全部需求。DBS 又稱為“腦起搏器”,是通過在特定腦區(qū)植入電極片,不同頻率電刺激可激活腦功能區(qū),影響神經(jīng)傳導(dǎo)通路,從而改善患者的運(yùn)動障礙、疼痛、癲癇等癥狀。Boccard等[17]觀察發(fā)現(xiàn),術(shù)后6 個月時隨訪雙側(cè)ACC 行DBS的神經(jīng)性疼痛患者,其疼痛評分較術(shù)前明顯降低,提示可通過對疼痛相關(guān)皮質(zhì)區(qū)域進(jìn)行DBS,以治療或緩解PD 相關(guān)疼痛。但該方法的療效隨著時間的延長而逐漸減弱;且DBS 為侵入性、有創(chuàng)治療方法,預(yù)期壽命較長的患者從中受益程度有限。
在PD 相關(guān)疼痛的發(fā)病機(jī)制中,周圍機(jī)制是除中樞機(jī)制外的另一大研究熱點(diǎn)。對PD 周圍機(jī)制的研究多集中于周圍神經(jīng)傳入障礙方面。Nolano 等[18]對PD相關(guān)疼痛患者進(jìn)行皮膚活檢,結(jié)果顯示患者的觸覺和熱閾值顯著增加、機(jī)械痛覺顯著降低。研究發(fā)現(xiàn),在PD 早期可見形成路易小體的主要成分之一α-突觸核蛋白沉積于表皮,PD 患者的表皮神經(jīng)纖維和麥斯納小體較健康對照組明顯缺失,麥斯納小體屬于低閾值機(jī)械感受器和傷害性感受器,其部分軸突表達(dá)與傷害感受相關(guān)的神經(jīng)肽[19]。周圍神經(jīng)纖維中α-突觸核蛋白的沉積與皮膚去神經(jīng)支配程度呈正相關(guān)[20]。因此。推測路易小體的形成可能會影響周圍神經(jīng)末梢的疼痛反應(yīng),周圍神經(jīng)傳入障礙參與PD 相關(guān)疼痛的產(chǎn)生和調(diào)節(jié)。長期應(yīng)用左旋多巴治療的PD 患者的維生素B12水平降低,從而導(dǎo)致周圍神經(jīng)病變而產(chǎn)生疼痛反應(yīng)[21]。Park 等[22]研究發(fā)現(xiàn),PD相關(guān)疼痛患者的維生素B12水平降低可引起維生素B12前體甲基丙二酸和血同型半胱氨酸水平升高,二者的升高水平與周圍神經(jīng)病變疼痛程度呈正相關(guān)。因此,在PD 治療中可預(yù)防性補(bǔ)充維生素B12、葉酸,可減輕或避免PD 相關(guān)疼痛的發(fā)生。PD 引起的肌張力障礙可導(dǎo)致疼痛的發(fā)生,肌肉頻繁收縮會導(dǎo)致PD患者產(chǎn)生強(qiáng)烈的疼痛感[23]。Bruno 等[24]研究發(fā)現(xiàn),將肉毒桿菌毒素注射到晚期PD 相關(guān)疼痛患者的肢體中,與注射0.9%氯化鈉溶液的對照組患者相比,存在肌張力障礙的PD 患者肢體疼痛程度顯著減輕。
施萬細(xì)胞(Schwann cell,SC)是最重要的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞之一,存在于周圍神經(jīng)系統(tǒng)中。當(dāng)外界傷害性刺激作用于周圍神經(jīng)后,患者會出現(xiàn)周圍神經(jīng)損傷。此時,SC 被激活后可在損傷部位產(chǎn)生白細(xì)胞介素-1β、白細(xì)胞介素-6 和腫瘤壞死因子-α 等炎癥因子。同時,皮膚等傷害性感受器捕捉包括疼痛在內(nèi)的各種傷害性刺激,并將其轉(zhuǎn)化為電信號,通過Aδ神經(jīng)纖維和C 神經(jīng)纖維將這些電信號傳播到脊髓后角,在脊髓后角內(nèi)與二級神經(jīng)元形成突觸,并將電信號轉(zhuǎn)換為化學(xué)信號,這些信號可被白細(xì)胞介素-1β、白細(xì)胞介素-6 和腫瘤壞死因子-α 等炎癥因子調(diào)節(jié),從而改變疼痛閾值。上述炎癥因子還可使初級傳入纖維興奮性升高,從而使其末梢釋放集落刺激因子,集落刺激因子可使脊髓內(nèi)的小膠質(zhì)細(xì)胞表達(dá)一種離子型嘌呤受體2X4;當(dāng)脊髓后角神經(jīng)元釋放的腺苷三磷酸與該受體結(jié)合后可促使腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子釋放,從而提高脊髓后角神經(jīng)元的興奮性[27]。因此,神經(jīng)炎癥可通過降低疼痛閾值、提高脊髓后角神經(jīng)元興奮性,使無痛的觸覺和熱信息被感知為疼痛,從而參與PD 疼痛的產(chǎn)生與調(diào)節(jié)。
作為PD 中一種重要的非運(yùn)動癥狀,疼痛嚴(yán)重影響大部分PD 患者的生活質(zhì)量。多巴胺能神經(jīng)元的變性缺失,多巴胺能通路的中斷及接受DA 投射的ACC、IC 等皮質(zhì)區(qū)域的激活是PD 相關(guān)疼痛的關(guān)鍵機(jī)制。周圍神經(jīng)中末梢對疼痛的處理及神經(jīng)炎癥機(jī)制同時參與PD 相關(guān)疼痛的產(chǎn)生和調(diào)節(jié),因此,PD相關(guān)疼痛是多因素、多機(jī)制綜合作用的結(jié)果。未來,可關(guān)注皮質(zhì)區(qū)域關(guān)鍵靶向分子藥物、相關(guān)皮質(zhì)區(qū)DBS、非侵入性刺激手段、抑制神經(jīng)炎癥等緩解PD相關(guān)疼痛,提高PD 患者的生活質(zhì)量。