韓 晶,王 健,王曉燕,馬萌萌,吳富東△
(1.山東中醫(yī)藥大學(xué),山東濟南 250355;2.單秋華全國名老中醫(yī)藥專家傳承工作室,山東 濟南 250011)
1929年,Drury 等[1]發(fā)現(xiàn)腺苷(adenosine,ADO)是一種很強的血管活性物質(zhì),具有舒張血管、降壓、減慢心率等作用,從而引起人們的重視。此后幾十年,隨著人們對腺苷及腺苷受體在生理、病理等各方面的深入研究,發(fā)現(xiàn)腺苷及其受體在參與痛覺信息傳遞和調(diào)控過程等方面也發(fā)揮著重要作用。針灸作為傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的重要組成部分,在鎮(zhèn)痛方面的應(yīng)用非常廣泛,而針刺鎮(zhèn)痛的作用機理非常復(fù)雜,一直是研究的熱點課題。本研究就腺苷及腺苷A1受體與針刺鎮(zhèn)痛在疼痛信息傳遞中的作用及關(guān)系作以綜述。
腺苷,即腺嘌呤核苷,是由腺嘌呤和戊糖結(jié)合而成,既是腺嘌呤核苷酸的前體又是其代謝產(chǎn)物,腺苷結(jié)合1、2、3個磷酸后分別稱之為一磷酸腺苷(AMP)、二磷酸腺苷(ADP)、三磷酸腺苷(ATP)。腺苷作為一種興奮性神經(jīng)遞質(zhì),分布于全身各個部位,其中在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的分布尤為廣泛。它通過與不同受體的結(jié)合,從而發(fā)揮神經(jīng)調(diào)節(jié)和穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)的雙重作用,在生理和病理條件下都具有重要作用。正常情況下,腺苷參與多種生理功能的調(diào)節(jié),如睡眠、覺醒、焦慮、認知和記憶等。在特定的病理環(huán)境下,如炎癥反應(yīng)中,腺苷能緩解疼痛,抑制炎癥細胞的激活,從而發(fā)揮重要的鎮(zhèn)痛和保護作用。
腺苷受體(adenosine receptor,AR)是一類G蛋白耦聯(lián)的受體家族,主要分為 A1、A2a、A2b、A3共 4種亞型[2],其中A1受體與腺苷的親和力最高,二者結(jié)合后在痛覺信息的傳遞和調(diào)控過程及炎癥反應(yīng)中具有非常重要的作用。A1受體在各個系統(tǒng)都存在,但在神經(jīng)系統(tǒng)中表達水平最高。在外周,腺苷A1受體在背根節(jié)神經(jīng)元和初級傳入神經(jīng)元上都有表達。在中樞,A1受體在脊髓、海馬、皮質(zhì)、小腦及紋狀體密度較高,而在上述區(qū)域均有較高水平的阿片受體的表達,因此與阿片受體在分布上的相似性,可能決定了其在鎮(zhèn)痛中的調(diào)控作用。
目前國內(nèi)外對嘌呤類物質(zhì)及其受體在鎮(zhèn)痛效應(yīng)中的作用引起廣泛關(guān)注,腺苷作為一種重要的神經(jīng)遞質(zhì),參與了外周及中樞痛覺信息的傳遞和調(diào)控,其作用機制主要由A1受體介導(dǎo)。
隨著腺苷受體的激動劑和拮抗劑的發(fā)展,大量動物實驗表明,A1受體的激活能在病理性神經(jīng)痛及炎癥痛模型上起到一定的鎮(zhèn)痛作用。Lavand等[3]報道,鞘內(nèi)注射腺苷對炎性痛和神經(jīng)痛均有效,對傳入纖維功能的改變及中樞敏化等效果顯著。Maione等[4]通過在大鼠足底注射福爾馬林復(fù)制炎癥痛模型,然后在中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)(periaqueductal grey,PAG)微量注射腺苷A1受體特異性激動劑CCPA,能明顯減輕疼痛性傷害,說明腺苷通過與A1受體的結(jié)合,抑制疼痛反應(yīng)。另外,有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)[5],靜脈注射或鞘內(nèi)注射腺苷A1受體激動劑R-PIA均可以使慢性神經(jīng)狹窄受壓(CCI)大鼠模型的痛覺過敏減輕。因此,不管是炎癥痛還是病理性神經(jīng)痛,腺苷及腺苷A1受體均能起到一定的鎮(zhèn)痛效應(yīng)。
研究發(fā)現(xiàn),腺苷及其受體對痛覺信息傳遞及調(diào)控在外周及中樞神經(jīng)系統(tǒng)都有一定的表達。在脊髓水平,A1受體既可經(jīng)過突觸后也可經(jīng)過突觸前機制抑制痛反應(yīng)。早在1984年,Post[6]研究發(fā)現(xiàn)在小鼠鞘內(nèi)注射NECA可以產(chǎn)生鎮(zhèn)痛作用。隨后,Poon等[7]應(yīng)用角叉菜膠引起的炎癥痛模型,驗證了腺苷A1受體在脊髓水平的鎮(zhèn)痛效應(yīng)。吳樂等[8]在急性分離的單個大鼠脊髓背角淺層神經(jīng)元上研究腺苷對GABA激活的全細胞電流的調(diào)控作用,發(fā)現(xiàn)腺苷通過激活A(yù)1受體,借助細胞內(nèi)Ca2+非依賴性PKC信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,發(fā)揮對γ-氨基丁酸(GABA)電流的抑制作用。Lao等[9]在脊髓切片上觀察到腺苷通過激活中樞突上的A1受體,抑制Ca2+內(nèi)流,從而抑制SP及谷氨酸的釋放,抑制痛反應(yīng)。在周圍神經(jīng),Taiwo等[10]的研究證明外周感覺末梢上的A1受體被激活后,可抑制腺苷酸環(huán)化酶(adenylyl cyclase,AC),使胞內(nèi)第二信使環(huán)磷酸腺苷(cAMP)濃度下降,進而產(chǎn)生鎮(zhèn)痛作用。以上研究表明,不管是中樞還是外周,腺苷通過激活A(yù)1受體,產(chǎn)生一定的鎮(zhèn)痛作用。
從腺苷A1受體的分布可以推斷,在痛覺信息的傳遞和調(diào)控過程中,阿片受體系統(tǒng)與腺苷受體系統(tǒng)之間存在相互作用的可能性。近年來的研究也提示,阿片受體和腺苷受體在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的分布和作用密切相關(guān)[11]。例如,研究發(fā)現(xiàn)嗎啡可誘導(dǎo)神經(jīng)痛大鼠模型在脊髓釋放腺苷,并呈一定的濃度依賴性[12]。Zhang等[13]發(fā)現(xiàn),鞘內(nèi)注射嗎啡可以減輕神經(jīng)損傷引起的異常性疼痛,其作用機制與活化脊髓內(nèi)腺苷A1受體有關(guān)。另外,在脊髓水平,Millan[14]證實,激活 μ 阿片受體(MOR)亦能誘導(dǎo)腺苷釋放。Hwang等[15]的研究表明,鞘內(nèi)注射嗎啡或A1腺苷受體激動劑均可對抗神經(jīng)元損傷引起的疼痛,兩藥聯(lián)用時,嗎啡可以增強A1受體激動劑R-PIA對抗觸覺異常性疼痛的作用,這一研究提示,在脊髓水平阿片受體和腺苷A1受體之間具有一定的協(xié)同鎮(zhèn)痛作用。臨床試驗也發(fā)現(xiàn)注射腺苷可明顯減少術(shù)后疼痛患者對阿片的需求[16]。以上結(jié)果均表明,腺苷直接參與了嗎啡鎮(zhèn)痛。
近年來,關(guān)于電針鎮(zhèn)痛的研究也在不斷深入,那么電針鎮(zhèn)痛的作用機制與腺苷及腺苷受體之間是否具有密切聯(lián)系呢?
Burnstock[17]提出嘌呤類物質(zhì)及其受體參與電針鎮(zhèn)痛的假說。研究證實,電針的針刺信號是通過感受器及神經(jīng)末梢的興奮傳入中樞,與來自痛覺部位的傷害性刺激信號在中樞神經(jīng)系統(tǒng)進行整合,同時電針可以激活腦內(nèi)相關(guān)的痛覺調(diào)制機制,如丘腦中央中核、中腦中央灰質(zhì)及中縫大核等,而這一分布與腺苷受體在中樞的分布具有一定的相似性。Goldman等[18]在給予慢性痛小鼠(往小鼠右爪內(nèi)注射完全弗氏試劑)和神經(jīng)痛小鼠(結(jié)扎小鼠的坐骨神經(jīng))的足三里穴局部應(yīng)用腺苷Al受體激動劑CCPA或者給予針刺,結(jié)果發(fā)現(xiàn)小鼠的穴位局部的腺苷含量明顯增高,痛閾顯著升高,且均能降低小鼠前扣帶回的興奮性突觸后電位(excitatory postsynaptic potentials,EPSPs),而上述處理對于腺苷A1受體基因敲除的小鼠沒有任何作用,說明針刺可能通過機體局部釋放腺苷作用于腺苷 A1受體而發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用。大量研究發(fā)現(xiàn),粗纖維是電針鎮(zhèn)痛的傳入神經(jīng)纖維之一,而腺苷也可能參與其鎮(zhèn)痛效應(yīng)。劉長寧等[19]采用電生理方法測定了興奮Aδ類穴位傳入神經(jīng)纖維的電針強度的閾值,并觀察腺苷受體阻斷劑及腺苷釋放抑制劑對電針鎮(zhèn)痛效應(yīng)的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)弱電針可促使腺苷釋放,繼而作用于腺苷受體而產(chǎn)生鎮(zhèn)痛效應(yīng)。
如前所述,在脊髓背角腺苷通過激活A(yù)1受體,可以抑制GABA電流[8]。而GABA作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)中一種重要的抑制性遞質(zhì),在針刺鎮(zhèn)痛中的作用早已得到證實[20-22]。因此,針刺的過程可能通過 GABA,從而作用于腺苷及其受體的結(jié)合,在疼痛的信息傳遞及調(diào)控中起到一定的聯(lián)系作用。眾所周知,內(nèi)阿片肽是重要的內(nèi)源性鎮(zhèn)痛物質(zhì),周麗[23]證實電針鎮(zhèn)痛時可引起內(nèi)阿片肽的釋放,而阿片肽可以促進腺苷的釋放[12],并且阿片受體與腺苷受體在中樞的分布也具有一定程度的重疊性,因此是否可以推斷針刺引起的止痛效應(yīng)可能通過內(nèi)源性阿片肽作用于腺苷及其受體而發(fā)揮效應(yīng)?
總之,針刺鎮(zhèn)痛的機理非常復(fù)雜,其過程可能有多種神經(jīng)遞質(zhì)直接或間接的參與,與腺苷及腺苷A1受體具有密切聯(lián)系。
綜上所述,腺苷和腺苷A1受體在痛覺信息傳遞和調(diào)控中具有一定的作用,針刺鎮(zhèn)痛與腺苷、內(nèi)源性阿片肽之間可能存在密切聯(lián)系,因而針刺鎮(zhèn)痛的機理可能與直接或間接的促進腺苷或內(nèi)源性阿片肽的釋放有密切聯(lián)系,在這一過程中,神經(jīng)系統(tǒng)和神經(jīng)遞質(zhì)的作用并不是各自孤立,而是相互配合、相互影響的,這為深入研究針刺鎮(zhèn)痛的作用機理和影響部位提供了思路。有關(guān)這方面的研究還有待今后從多學(xué)科、多角度進一步深入、細致地開展下去。
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