综述:伤害性可塑性疼痛:非神经元细胞在中枢与外周敏化中的突出作用

《Frontiers in Immunology》:Nociplastic pain: the prominent role of non-neuronal cells in central and peripheral sensitization

【字体: 时间:2026年01月27日 来源:Frontiers in Immunology 5.9

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  这篇前沿综述系统阐述了伤害性可塑性疼痛(NPP)作为一种独立慢性疼痛类型的机制,重点揭示了非神经元细胞(如免疫细胞、胶质细胞)通过介导中枢与外周敏化、调控突触可塑性在NPP发生发展中的核心作用。文章整合了临床前与临床证据,探讨了病毒预感染、遗传易感性等致病因素,并总结了潜在生物标志物及靶向非神经元细胞的治疗策略,为NPP的机制研究和药物开发提供了重要理论框架。

  
伤害性可塑性疼痛(Nociplastic Pain, NPP)是国际疼痛研究协会(IASP)近期明确定义的一种慢性疼痛机制,其特点是在缺乏明确组织损伤或体感系统病变证据的情况下,出现伤害性感知功能的改变。与伤害性疼痛(Nociceptive Pain, NCP)和神经病理性疼痛(Neuropathic Pain, NP)不同,NPP的病理基础主要源于伤害性处理过程中的适应不良性改变,涉及中枢和/或外周神经系统的敏化。
NPP的临床定义与诊断挑战
IASP为NPP制定了清晰的诊断标准,主要包括:疼痛持续时间≥3个月;呈区域性而非离散性分布;疼痛不能完全用伤害性或神经病理性机制解释;疼痛区域存在临床痛觉过敏体征。纤维肌痛(FMS)、复杂性区域疼痛综合征(CRPS)、肠易激综合征(IBS)等多种慢性疼痛疾病被归类于NPP范畴。然而,临床上NPP常与NP或NCP特征重叠,使得其精确诊断面临挑战。
NPP的潜在致病基础
多种因素可能参与NPP的启动与发展。病毒预感染被认为是重要前提条件之一,例如,部分患者在新冠病毒(COVID-19)或基孔肯雅病毒感染恢复后出现持续性疼痛,其机制可能与病毒破坏血脑屏障、引发中枢免疫细胞浸润及后续的神经炎症有关。遗传易感性在NPP中亦有体现,全基因组关联分析发现多个单核苷酸多态性(SNP)与慢性重叠疼痛条件(COPCs)相关。此外,酒精滥用、肠道菌群失调、特定温度节律改变以及性别二态性(女性发病率普遍高于男性)也是NPP的重要风险因素。
NPP的临床生物标志物探索
在生物标志物方面,研究提示血糖水平异常(如下丘脑-垂体-肾上腺轴功能紊乱相关的低血糖反应)、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)水平降低促肾上腺皮质激素(ACTH)反应亢进以及脑脊液中P物质(SP)浓度升高可能与NPP相关,为临床辅助诊断提供了潜在指标。
非神经元细胞在NPP中的核心作用
非神经元细胞,特别是循环免疫细胞和胶质细胞,在NPP的发病机制中扮演了关键角色。
循环免疫细胞
  • 单核/巨噬细胞:在NPP模型动物中发现巨噬细胞在背根神经节(DRG)等部位浸润,并通过释放一氧化氮(NO)、前列腺素E2(PGE2)、白细胞介素-1β(IL-1β)等促炎介质参与疼痛调节。
  • 中性粒细胞:中性粒细胞与淋巴细胞比值(NLR)升高在FMS和IBS患者中被观察到,中性粒细胞向DRG的浸润可能促进NPP。
  • 肥大细胞:在FMS患者的皮肤和IBS患者的肠道组织中均发现肥大细胞数量增多和脱颗粒现象。其释放的类胰蛋白酶可通过激活蛋白酶激活受体-2(PAR-2),而组胺、5-羟色胺(5-HT)等介质则通过相应受体调控神经兴奋性。
  • T淋巴细胞:CD4+T细胞过继转移可诱发受体小鼠痛觉过敏。NPP患者中存在Th1/Th2细胞比例失衡,以及IL-17A、IL-22、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等细胞因子分泌异常。
  • B淋巴细胞:来自FMS或CRPS患者的IgG抗体注射给 na?ve 小鼠可诱导痛觉超敏。B细胞可能通过产生自身抗体(IgG)以及释放I型干扰素(IFN)等途径参与NPP。
外周胶质细胞
卫星胶质细胞(SGCs)包裹着DRG中的神经元胞体。研究发现FMS患者的IgG可结合并激活SGCs,可能通过促炎细胞因子释放或干扰神经元-SGCs之间的通信(如降钙素基因相关肽/CGRP信号)来促进NPP。
中枢胶质细胞
中枢胶质细胞(小胶质细胞和星形胶质细胞)的激活和极化是NPP中枢敏化的核心环节。在NPP模型中,小胶质细胞倾向于向促炎的M1表型极化(标志物iNOS+,Arg-1-),而星形胶质细胞向A1表型转化。激活的胶质细胞通过多种信号通路(如MAPK、JAK/STAT、P2X7R/NLRP3)和介质,深刻影响突触可塑性。
非神经元细胞介导突触可塑性的细胞基础
非神经元细胞通过释放多种活性物质调控突触功能,从而影响中枢敏化:
  • 促炎细胞因子(PICs):如IL-1β、IL-6、TNF-α可直接作用于神经元,增强兴奋性突触传递(如增加自发兴奋性突触后电流sEPSC频率),抑制抑制性传递(如减少自发抑制性突触后电流sIPSC频率),或通过激活胶质细胞形成正反馈环路。
  • 三磷酸腺苷(ATP):通过P2X受体(如P2X4, P2X7)激活胶质细胞,影响长时程增强(LTP)或长时程抑制(LTD)。
  • 内源性大麻素:小胶质细胞来源的内源性大麻素(如AEA, 2-AG)通过作用于大麻素受体CB1和CB2,CB1激活可抑制神经元活性,CB2上调则促进小胶质细胞向抗炎表型转化。
  • 脑源性神经营养因子(BDNF):小胶质细胞释放的BDNF通过TrkB通路,引起钾-氯协同转运蛋白2(KCC2)去磷酸化和下调,破坏Cl-稳态,从而削弱GABA能神经元的抑制作用,促进神经元超兴奋性。BDNF还能双向调节GABA能传递,并诱导脊髓突触传递的LTP。
  • 谷氨酸(Glu):星形胶质细胞通过谷氨酰胺合成酶(GS)参与Glu-Gln循环,调控突触间隙Glu浓度。过度摄取Glu可能导致星形胶质细胞功能紊乱。Glu通过激活离子型谷氨酸受体(iGluRs,如AMPA受体、NMDA受体)和代谢型谷氨酸受体(mGluRs)影响突触可塑性。
  • γ-氨基丁酸(GABA)和甘氨酸(Gly):胶质细胞参与GABA和Gly的代谢。免疫细胞释放的IL-1β和PGE2可抑制甘氨酸能突触的抑制功能,导致去抑制和痛觉过敏。
NPP的治疗策略展望
目前NPP的药物治疗多为借用其他疾病药物,如5-羟色胺-去甲肾上腺素再摄取抑制剂(SNRIs,如度洛西汀)、钙通道调节剂(如普瑞巴林)等,直接靶向非神经元细胞的疗法尚在探索中。非药物疗法(如经颅直流电刺激、正念疗法、体育锻炼)以及一些民族药物(如乳香、睡茄)也显示出应用潜力。针对非神经元细胞及其介导的信号通路(如P2X7R、PAR-2、细胞因子受体等)开发特异性药物,是未来NPP治疗的重要方向。
总结与展望
NPP作为一种独特的疼痛机制,其核心在于非神经元细胞驱动的中枢与外周敏化。病毒预感染等因素可能作为“初次打击” predispose 个体,后续轻微刺激通过激活非神经元细胞,调控突触可塑性,最终导致NPP。深入揭示非神经元细胞与神经元之间的复杂对话,将为理解NPP病理生理机制和开发新型镇痛策略开辟新的道路。
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