沈源昊 張宇宸 肖 彬 張 靜 房 敏 姚重界,2△

（1 上海中醫(yī)藥大學(xué)針灸推拿學(xué)院，上海201203；2 上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬曙光醫(yī)院康復(fù)科，上海201203；3 上海市中醫(yī)藥研究院推拿研究所，上海200437）

疼痛的發(fā)生機(jī)制復(fù)雜，是臨床最普遍、治療最困難的綜合征之一，造成了巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[1]?！吨袊?guó)疼痛醫(yī)學(xué)發(fā)展報(bào)告(2020)》顯示，我國(guó)慢性疼痛病人數(shù)量超過(guò)3 億，并正以每年1000 萬(wàn)至2000 萬(wàn)的速度增長(zhǎng)，防治疼痛已成為當(dāng)前亟待解決的難題之一[2]。疼痛由軀體感覺(jué)神經(jīng)元中的傷害感受神經(jīng)元(nociceptor)激活引起，當(dāng)組織發(fā)生損傷時(shí)，傷害感受神經(jīng)元上的離子通道被激活，產(chǎn)生動(dòng)作電位并傳導(dǎo)至背根神經(jīng)節(jié)(dorsal root ganglion, DRG)，進(jìn)而經(jīng)脊髓、下丘腦投射至邊緣系統(tǒng)和大腦皮質(zhì)，經(jīng)過(guò)中樞整合后產(chǎn)生疼痛[3]。疼痛不僅是組織損傷與炎癥反應(yīng)的基本標(biāo)志，也與免疫調(diào)節(jié)有關(guān)。目前研究發(fā)現(xiàn)[4]，神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)之間的雙向調(diào)節(jié)對(duì)疼痛的發(fā)展與維持起重要作用：在疼痛信號(hào)的傳遞過(guò)程中，感覺(jué)神經(jīng)元末梢釋放神經(jīng)遞質(zhì)，作用于免疫細(xì)胞，免疫細(xì)胞被活化后合成并釋放炎性介質(zhì)，作用于傳入神經(jīng)末梢，引起神經(jīng)元興奮性變化，形成神經(jīng)-免疫雙向通信（見圖1）。隨著相關(guān)研究的日益深入，通過(guò)干預(yù)神經(jīng)-免疫有望為疼痛的防治提供更為有效的新型靶點(diǎn)。因此，本文總結(jié)了神經(jīng)-免疫在疼痛中作用的國(guó)內(nèi)外最新研究進(jìn)展，以期為疼痛的機(jī)制研究和臨床治療提供參照。

圖1 神經(jīng)-免疫參與疼痛調(diào)節(jié)機(jī)制圖（本圖由Figdraw 繪制，ID:YYIPI248f2）

一、傷害感受神經(jīng)元對(duì)免疫細(xì)胞的調(diào)節(jié)

發(fā)生感染或損傷時(shí)，傷害感受神經(jīng)元在有害刺激達(dá)到閾值時(shí)被激活，進(jìn)而將刺激轉(zhuǎn)化成疼痛信號(hào)，傳遞至位于DRG 中的初級(jí)感覺(jué)神經(jīng)元，活化的神經(jīng)元胞體內(nèi)合成多種神經(jīng)肽與趨化因子，并由軸突末梢釋放至周圍組織，作用于免疫細(xì)胞表面的相關(guān)受體，通過(guò)趨化聚集和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，引起免疫細(xì)胞釋放多種炎性介質(zhì)，從而與神經(jīng)元之間產(chǎn)生相互作用[4]。

1.巨噬細(xì)胞

巨噬細(xì)胞因其吞噬性質(zhì)而得名，其存在于幾乎所有組織中，并具有形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能多樣性。巨噬細(xì)胞可被神經(jīng)元釋放的趨化因子募集，趨化因子是一類特殊的細(xì)胞因子，可分為4 個(gè)不同的亞家族，其中 CC 和 CX3C亞家族可由傷害感受神經(jīng)元分泌。趨化因子CC 配體2 (CC ligand 2, CCL2)作用于巨噬細(xì)胞表面的受體CCR2，引起巨噬細(xì)胞的活化和局部浸潤(rùn)，并誘導(dǎo)促炎介質(zhì)的釋放，促炎介質(zhì)與傷害感受神經(jīng)元上的受體結(jié)合后，激活瞬時(shí)感受器電位香草酸受體 1 (transient receptor potential vanilloid 1, TRPV1)通道，引起痛覺(jué)敏化[5]。在神經(jīng)源性炎癥或損傷引起的疼痛中，趨化因子配體1 (CX3C motif chemokine ligand 1, CX3CL1)以及其特異性受體CX3C 趨化因子受體1 (CX3C motif chemokine receptor 1, CX3CR1) 介導(dǎo)巨噬細(xì)胞的趨化和黏附，激活核因子κB (nuclear factor kappa-B, NF-κB) 信號(hào)通路，導(dǎo)致DRG 中CX3CL1 的表達(dá)水平上調(diào)，引起趨化巨噬細(xì)胞在DRG 內(nèi)的浸潤(rùn)和促炎因子的釋放，加劇疼痛感受[6]。

巨噬細(xì)胞也表達(dá)多種神經(jīng)肽受體，并受到傷害感受神經(jīng)元分泌的神經(jīng)肽調(diào)節(jié)。降鈣素基因相關(guān)肽(calcitonin gene related peptide, CGRP)通過(guò)環(huán)磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate, cAMP)通路促進(jìn)巨噬細(xì)胞分泌抗炎細(xì)胞因子IL-10，同時(shí)抑制腫瘤壞死因子-α (tumor necrosis factor-α, TNF-α) 的釋放[7]。血管活性腸肽 (vasoactive intestinal peptide, VIP) 則通過(guò)cAMP通路抑制巨噬細(xì)胞產(chǎn)生促炎細(xì)胞因子（包括TNF-α 和IL-6 等），緩解疼痛并阻止局部炎癥的擴(kuò)散[8]。P 物質(zhì) (substance P, SP) 與巨噬細(xì)胞表達(dá)的神經(jīng)激肽-1 (neurokinin-1 receptor, NK-1)受體結(jié)合，通過(guò)磷酸化 p38 絲裂原活化激酶 (mitogen activated protein kinase, MAPK) 信號(hào)通路促進(jìn)炎性因子（包括TNF-α、IL-1β 和IL-6）的釋放，引起炎癥與疼痛[9]。

2.肥大細(xì)胞

肥大細(xì)胞是固有免疫系統(tǒng)中的重要組成部分，其分布于結(jié)締組織中周圍神經(jīng)末梢的附近，是感覺(jué)神經(jīng)激活后最早響應(yīng)的免疫細(xì)胞之一。肥大細(xì)胞胞質(zhì)中的顆粒含有多種生物活性分子，包括組胺、5-羥色胺 (5-hydroxytryptamine, 5-HT) 和蛋白酶等，同時(shí)肥大細(xì)胞也合成多種細(xì)胞因子，包括TNF-α、前列腺素(prostaglandin, PG)和白三烯(leukotrienes, LT) 等。生理狀態(tài)下，炎性介質(zhì)以無(wú)活性的形式存在于胞質(zhì)中，當(dāng)機(jī)體受到各種刺激時(shí)，感覺(jué)神經(jīng)釋放的神經(jīng)肽激活肥大細(xì)胞，肥大細(xì)胞以脫顆粒的形式釋放炎性介質(zhì)和趨化因子，引起炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)和痛覺(jué)敏化。

傷害感受神經(jīng)元釋放的神經(jīng)肽（包括SP、VIP和CGRP）能夠引起肥大細(xì)胞的活化和浸潤(rùn)，在此過(guò)程中Mas 基因相關(guān)G 蛋白偶聯(lián)受體(Mas-related G-protein coupled receptor member, Mrgpr)起重要作用，Mrgpr 家族中的MrgprX2 和MrgprB2 均表達(dá)于肥大細(xì)胞，參與炎癥性與神經(jīng)源性疼痛的形成[10]。SP 和VIP 通過(guò)激活MrgprX2 導(dǎo)致肥大細(xì)胞脫顆粒釋放TNF-α、集落刺激因子(colony-stimulating factor,CSF)、IL-8 和CCL2 等促炎介質(zhì)，引起炎癥與疼痛[11]。MrgprB2 是驅(qū)動(dòng)免疫細(xì)胞募集的重要受體，SP 通常通過(guò)NK-1 受體作用于肥大細(xì)胞，然而NK-1-/-小鼠在 SP 誘導(dǎo)后募集的免疫細(xì)胞數(shù)量無(wú)顯著減少，表明 MrgprB2 是參與SP 誘導(dǎo)先天免疫細(xì)胞募集的主要受體[11,12]，或許可成為治療肥大細(xì)胞引起的炎癥性疼痛的靶點(diǎn)。CGRP 能夠募集腸道黏膜和硬腦膜中的肥大細(xì)胞，并促進(jìn)肥大細(xì)胞脫顆粒釋放炎性介質(zhì)，與胃腸道疾病和偏頭痛關(guān)聯(lián)密切。

3.中性粒細(xì)胞

中性粒細(xì)胞是人體最多的白細(xì)胞，也是外周組織損傷中最先到達(dá)炎癥部位的效應(yīng)細(xì)胞，當(dāng)發(fā)生損傷與感染時(shí)，中性粒細(xì)胞被募集至損傷部位，發(fā)揮清除細(xì)胞碎片和招募其他免疫細(xì)胞的作用。

傷害感受神經(jīng)元通過(guò)釋放趨化因子CXCL1 和神經(jīng)肽，包括SP、胃泌素釋放肽(gastrin-releasing peptide, GRP)和CGRP，調(diào)節(jié)中性粒細(xì)胞的活性。CXCL1 作用于中性粒細(xì)胞表面的受體CXCR1，從而誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞遷移到損傷部位，抗中性粒細(xì)胞抗體或CXCR1 拮抗劑可減少中性粒細(xì)胞在損傷部位的浸潤(rùn)[13]。SP 與NK-1 受體結(jié)合后，募集、活化中性粒細(xì)胞，并促進(jìn)呼吸爆發(fā)，在中性粒細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)產(chǎn)生大量活性氧(reactive oxygen species, ROS)，激活DRG 中的瞬時(shí)受體電位錨蛋白1 (transient receptor potential ankyrin 1, TRPA1) 通道導(dǎo)致疼痛和組織壞死，ROS 還通過(guò)激活NF-κB 通路調(diào)節(jié)細(xì)胞因子和 CX3CL1 的表達(dá)，進(jìn)一步促進(jìn)免疫細(xì)胞的募集[14]。此外，SP 能夠刺激中性粒細(xì)胞產(chǎn)生IL-8，IL-8 是中性粒細(xì)胞的重要趨化因子之一，能夠加劇中性粒細(xì)胞在炎癥部位的募集。GRP 結(jié)合中性粒細(xì)胞表達(dá)的胃泌素釋放肽受體(gastrin-releasing peptide receptor, GRPR)，通過(guò)磷酸脂酶Cβ (phospholipase Cβ, PLCβ)、磷脂酰肌醇3-激酶 (phosphatidylinositide 3-kinases, PI3K)、p38 絲裂原活化蛋白激酶 (mitogen-activated protein kinase, MAPK) 信號(hào)通路，促進(jìn)中性粒細(xì)胞募集。值得關(guān)注的是，GRP 誘導(dǎo)的中性粒細(xì)胞募集與肥大細(xì)胞分泌的TNF-α 密切相關(guān)，耗竭肥大細(xì)胞或阻斷TNF-α 幾乎完全抑制了GRP 誘導(dǎo)的中性粒細(xì)胞募集，并且GRP 能夠引起肥大細(xì)胞釋放TNF-α 和趨化因子，因此在疼痛中，GRP 對(duì)肥大細(xì)胞、中性粒細(xì)胞均起調(diào)節(jié)作用。CGRP 會(huì)降低中性粒細(xì)胞的募集和滅菌活性，從而抑制局部免疫反應(yīng)。研究表明[15]，分泌鏈球菌溶血素直接激活傷害感受神經(jīng)元引起疼痛，同時(shí)傷害感受神經(jīng)元分泌CGRP，CGRP 激活中性粒細(xì)胞表達(dá)的特異性受體，從而抑制其募集，并減少包括 TNF-α 在內(nèi)的多種促炎細(xì)胞因子的釋放，最終抑制免疫反應(yīng)。

4.T 淋巴細(xì)胞

T 淋巴細(xì)胞根據(jù)細(xì)胞表面分化抗原的不同，分為 CD4+和 CD8+細(xì)胞兩大亞群：CD4+T 細(xì)胞活化后主要分化為輔助性 T 細(xì)胞 (helper T cells, Th)，具有輔助 B 細(xì)胞產(chǎn)生抗體和輔助其他 T 淋巴細(xì)胞亞群的功能，初始 CD4+T 細(xì)胞 (Th0) 分化為 Th1、Th2、Th17 和調(diào)節(jié)性T 淋巴細(xì)胞 (regulatory T cells, Tregs)等；CD8+T 活化后主要分化為細(xì)胞毒性 T 細(xì)胞 (cytotoxic T cell, CTL)，對(duì)其他淋巴細(xì)胞有抑制作用。

T淋巴細(xì)胞受傷害感受神經(jīng)元釋放的神經(jīng)肽（包括CGRP、SP、VIP）調(diào)節(jié)，影響T 淋巴細(xì)胞介導(dǎo)適應(yīng)性免疫應(yīng)答。CGRP 抑制Th1 細(xì)胞的激活，同時(shí)促進(jìn)Th2 細(xì)胞的活化，CGRP 還促進(jìn)CD4+T 淋巴細(xì)胞分化為Treg 細(xì)胞，Th2 細(xì)胞與Treg 細(xì)胞均具有負(fù)性免疫調(diào)節(jié)功能，通過(guò)分泌抗炎細(xì)胞因子（包括IL-4、IL-10等），抑制T細(xì)胞及抗原呈遞細(xì)胞功能，發(fā)揮維持免疫耐受作用[16]。此外，CGRP 促進(jìn)真皮樹突狀細(xì)胞產(chǎn)生IL-23，IL-23 能夠促進(jìn)Th17 細(xì)胞產(chǎn)生IL-17，促進(jìn)炎癥反應(yīng)。SP 促進(jìn)單核細(xì)胞分泌IL-1β、IL-23 和TNF-α 炎性細(xì)胞因子，同時(shí)SP 作用于CD4+T 淋巴細(xì)胞表面的NK-1 受體，SP 與促炎因子協(xié)同誘導(dǎo)CD4+T 淋巴細(xì)胞分化為Th17 細(xì)胞，Th17 細(xì)胞可直接分泌IL-17，誘導(dǎo)IL-6、TNF-α 表達(dá)，導(dǎo)致局部組織炎性浸潤(rùn)和損傷。VIP 作用于Th2 細(xì)胞表面受體 (vasoactive intestinal peptide receptor type 2, VPAC2)，并刺激Th2 細(xì)胞產(chǎn)生IL-5 和IL-13，引起嗜酸性粒細(xì)胞和肥大細(xì)胞脫顆粒釋放炎性因子，加劇疼痛[17]。此外，神經(jīng)肽能夠引起CD8+T 淋巴細(xì)胞在DRG 中募集，與Treg 細(xì)胞和巨噬細(xì)胞相似，CD8+T 淋巴細(xì)胞分泌IL-10 減輕炎癥與疼痛[18]。

5.小膠質(zhì)細(xì)胞

小膠質(zhì)細(xì)胞主要存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)(central nervous system, CNS)中，對(duì)CNS 微環(huán)境改變非常敏感。在正常情況下，小膠質(zhì)細(xì)胞處于靜息狀態(tài)，而在疼痛中，傷害感覺(jué)神經(jīng)釋放趨化因子和神經(jīng)肽激活小膠質(zhì)細(xì)胞，誘導(dǎo)其釋放多種致痛因子，引起神經(jīng)元敏化并放大傷害信號(hào)。

小膠質(zhì)細(xì)胞的表面表達(dá)CX3CR1，組織損傷后感覺(jué)神經(jīng)元釋放CX3CL1，并與CX3CR1 特異性結(jié)合，通過(guò)p38 MAPK 信號(hào)通路誘導(dǎo)痛覺(jué)敏化。小膠質(zhì)細(xì)胞表面還表達(dá)CCR2、CCR7 和CXCR4 等趨化因子受體，通過(guò)與神經(jīng)元釋放的CCL2、CCL21 和CXCL12 等趨化因子特異性結(jié)合，引起小膠質(zhì)細(xì)胞的活化[19]。

小膠質(zhì)細(xì)胞表面的離子型嘌呤受體4 (P2X4R)也是參與疼痛發(fā)生的重要受體。神經(jīng)元損傷后釋放的三磷酸腺苷(adenosine triphosphate, ATP) 與P2X4R 結(jié)合，P2X4R 被激活后，釋放SP 等炎性介質(zhì)，作用于小膠質(zhì)細(xì)胞并激活p38 MAPK 信號(hào)通路，引起大量炎性細(xì)胞因子和神經(jīng)活性物質(zhì)的合成與分泌，其中包括TNF-α、IL-1β、IL-6、NGF、一氧化氮(nitric oxide, NO)、ROS 和PG 等，最終加劇疼痛。此外，小膠質(zhì)細(xì)胞表達(dá)的Toll 樣受體4 與受損神經(jīng)元釋放的飽和脂肪酸、熱休克蛋白結(jié)合而被激活，進(jìn)而通過(guò)細(xì)胞內(nèi)的NF-κB 信號(hào)通路，產(chǎn)生并釋放多種促炎因子，導(dǎo)致疼痛信號(hào)的放大[20]。

活化的小膠質(zhì)細(xì)胞釋放的炎癥因子可以與星形膠質(zhì)細(xì)胞上的相應(yīng)受體結(jié)合，激活胞內(nèi)信號(hào)通路，促進(jìn)下游炎癥因子的形成與釋放，形成級(jí)聯(lián)擴(kuò)大炎癥反應(yīng)。脊髓損傷可上調(diào)小膠質(zhì)細(xì)胞上IL-18R，并促進(jìn)小膠質(zhì)細(xì)胞釋放炎癥因子IL-18，IL-18 可結(jié)合星形膠質(zhì)細(xì)胞膜上高度表達(dá)的IL-18R 激活NF-κB 通路，引起CNS 中星形膠質(zhì)細(xì)胞激活后發(fā)生肥大及增殖，并促進(jìn)星形膠質(zhì)細(xì)胞釋放炎癥因子IL-1β、TNF-α 和IL-6，增強(qiáng)初級(jí)感覺(jué)神經(jīng)元在痛覺(jué)傳導(dǎo)通路中對(duì)傷害傳入信號(hào)的持續(xù)反應(yīng)，并在損傷中心周圍形成致密膠質(zhì)瘢痕阻礙神經(jīng)修復(fù)。

二、免疫細(xì)胞對(duì)傷害感受神經(jīng)元的調(diào)節(jié)

免疫細(xì)胞活化后所釋放的炎性介質(zhì)能夠直接影響敏化或被激活的初級(jí)感覺(jué)神經(jīng)元，亦可在免疫細(xì)胞之間相互作用，引起炎性介質(zhì)的合成與釋放，并調(diào)節(jié)傷害感受神經(jīng)元，最終改變疼痛信號(hào)的傳遞。炎性介質(zhì)在免疫細(xì)胞調(diào)節(jié)傷害性感受的過(guò)程中起關(guān)鍵作用，主要的炎性介質(zhì)包括細(xì)胞因子、生長(zhǎng)因子和類花生酸類物質(zhì)等[4]。

1.細(xì)胞因子

細(xì)胞因子是免疫細(xì)胞釋放的小分子蛋白，其可直接作用于傷害感受神經(jīng)末梢，調(diào)節(jié)機(jī)體對(duì)疼痛的感知。根據(jù)細(xì)胞因子是否加劇炎癥反應(yīng)，可將其分為促炎細(xì)胞因子和抗炎細(xì)胞因子。

免疫細(xì)胞產(chǎn)生的促炎細(xì)胞因子有IL-1β、TNF-α和IL-6，其加劇炎癥反應(yīng)，并作用于傷害感受神經(jīng)元，引起疼痛。IL-1β 主要由炎癥小體合成與釋放，炎癥小體是一類位于細(xì)胞質(zhì)的蛋白復(fù)合體，其中表達(dá)核苷酸寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白3 (Nod-like receptor protein 3, NLRP3)的炎癥小體與IL-1β 密切相關(guān)[21]。NLRP3被有害刺激激活后，活化IL-1β前體，產(chǎn)生成熟的IL-1β 并分泌至胞外，IL-1β 可直接作用于初級(jí)感覺(jué)神經(jīng)元，并通過(guò)p38 MAPK 信號(hào)通路活化Nav1.8、Nav1.9 離子通道，引起外周敏化，并促進(jìn)促炎介質(zhì)PGE2 和SP 的分泌，加劇疼痛。此外，IL-1β 能夠活化CNS 中的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，促進(jìn)多種炎性因子的合成與釋放，引起炎癥信號(hào)的級(jí)聯(lián)放大，導(dǎo)致中樞致敏[22]。TNF-α 主要由巨噬細(xì)胞、肥大細(xì)胞和活化的NK 淋巴細(xì)胞產(chǎn)生，其結(jié)合TNFR1和TNFR2 兩種受體。TNF-α 與TNFR1 結(jié)合后，通過(guò)p38 MAPK 信號(hào)通路，活化傷害感受神經(jīng)元上的Nav1.8 離子通道，引起痛覺(jué)敏化；TNFR2 與TNF-α結(jié)合后能夠促進(jìn)具有抗炎作用的Treg 細(xì)胞生成，從而緩解外周和中樞炎癥，并減少神經(jīng)元損傷[23]。除了直接作用于傷害感受神經(jīng)元，TNF-α 還可通過(guò)NF-κB 和PI3K 等 信號(hào)通路，促進(jìn) IL-1β、IL-6 和PGE2 等促炎介質(zhì)的表達(dá)，間接加劇炎性疼痛。在CNS 中，神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞也釋放TNF-α，TNF-α 能夠上調(diào)脊髓背角的興奮性突觸后電流頻率和突觸傳遞，并引起丘腦和軀體感覺(jué)皮質(zhì)中涉及疼痛感知的傷害性信號(hào)變化[4]。IL-6 與細(xì)胞膜IL-6 受體 (membrane-bound IL-6 receptor, mIL-6R) 結(jié)合形成復(fù)合物，隨后該復(fù)合物與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)膜蛋白gp130 結(jié)合形成二聚體，進(jìn)而激活Janus 激酶 (Janus-activated kinase, JAK) 和轉(zhuǎn)錄因子(signal transducer and activator of transcription, STAT)、p38 MAPK 以及PI3K 通路，上調(diào)傷害感受神經(jīng)元TRPA1 通道的表達(dá)導(dǎo)致敏化[24]。此外，抑制脊髓中g(shù)p130 的表達(dá)可下調(diào)IL-6，進(jìn)而抑制中樞敏化[4]。

免疫細(xì)胞產(chǎn)生的抗炎癥細(xì)胞因子包括IL-4、IL-13和IL-10。IL-4 和IL-13 主要由活化的Th2 細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生。IL-4 與I 型 (IL-4R-I)和II 型 (IL-4R-II) 兩種受體結(jié)合，I 型受體由 IL-4R-α鏈與常見細(xì)胞因子受體γ 鏈 (γc) 組成，主要由免疫細(xì)胞表達(dá)，而II 型由IL-4R-α 與IL-13R-α1 組成，由平滑肌和上皮細(xì)胞表達(dá)，IL-13 通過(guò)與 IL-13R-α1結(jié)合激活I(lǐng)L-4R-II[25]。IL-4 與IL-13 通過(guò)JAK-STAT通路產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)，IL-4 與IL-4R-I 結(jié)合時(shí)，激活JAK1 和JAK3；當(dāng)IL-4 或IL-13 與II 型 受 體 結(jié)合時(shí)，分別激活JAK1、JAK2 以及酪氨酸激酶2(tyrosine kinase 2, TYK2) 。上述信號(hào)通路激活后，均活化下游轉(zhuǎn)錄因子STAT6，最終抑制TNF-α、IL-1β 和PGE2 等促炎介質(zhì)的合成與釋放。在CNS中，IL-4 通過(guò)激活PPAR-γ 信號(hào)通路，促進(jìn)少突膠質(zhì)前體細(xì)胞的分化成熟與髓鞘形成，有助于促進(jìn)中樞神經(jīng)功能損傷修復(fù)。IL-10 由巨噬細(xì)胞和Treg 淋巴細(xì)胞產(chǎn)生，通過(guò)與受體IL-10R 上的不同亞基結(jié)合，IL-10 活化JAK1 和TYK2，進(jìn)而激活下游轉(zhuǎn)錄因子STAT3，減少促炎細(xì)胞因子的表達(dá)，緩解炎性疼痛，并下調(diào)電壓門控鈉通道(voltage gated sodium channel, VGSC)的表達(dá)，抑制外周敏化[4]。

2.生長(zhǎng)因子

生長(zhǎng)因子主要由活化的免疫細(xì)胞釋放，包括神經(jīng)生長(zhǎng)因子 (nerve growth factor, NGF) 和腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子 (brain-derived neurotrophic factor, BDNF)，生長(zhǎng)因子能夠調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)與疼痛信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。

NGF 主要由巨噬細(xì)胞和肥大細(xì)胞分泌，其通過(guò)結(jié)合特異性高親和力受體原肌球蛋白受體激酶A(tropomyosin receptor kinase, TrkA)，形成NGF-TrkA復(fù)合物，該復(fù)合物通過(guò)PI3K、PLC 和p38 MAPK 第二信使體系的傳導(dǎo)，啟動(dòng)級(jí)聯(lián)反應(yīng)，引起外周致敏[4,26]。NGF-TrkA 復(fù)合物刺激肥大細(xì)胞合成并釋放組胺、5-HT 以及NGF，同時(shí)上調(diào)感覺(jué)神經(jīng)元與DRG 中TRPV1 和P2X3 等離子通道的表達(dá)，引起末梢神經(jīng)敏化，敏化的神經(jīng)元又分泌促炎因子，最終形成炎性循環(huán)[27]。

BDNF 主要由小膠質(zhì)細(xì)胞分泌。研究發(fā)現(xiàn)周圍神經(jīng)損傷后脊髓和DRG 中的BDNF 表達(dá)顯著上調(diào)。進(jìn)一步的研究表明[28]，神經(jīng)損傷促進(jìn)CNS 中的小膠質(zhì)細(xì)胞釋放BDNF 并與TrkB 受體結(jié)合，隨后激活p38 MAPK、PI3K 等下游信號(hào)通路，繼而激活轉(zhuǎn)錄因子環(huán)磷酸腺苷反應(yīng)元件結(jié)合蛋白 (cAMP response element binding protein, CREB)，抑制細(xì)胞膜上的鉀氯共轉(zhuǎn)運(yùn)體-2 (potassium-chloride co-transporter 2, KCC2) 的表達(dá)，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)Cl-濃度增加并降低 γ-氨基丁酸 (γ-aminobutyric acid, GABA) 對(duì)中樞神經(jīng)元的抑制作用，導(dǎo)致神經(jīng)元異常興奮，引起中樞敏化。

3.類花生酸類物質(zhì)

PGE2 由細(xì)胞膜磷脂酶A2 (phospholipase A2,PLA2) 或者磷脂酶C (phospholipase C, PLC) 催化膜磷脂分解為 AA，而后經(jīng)環(huán)氧化酶 (cyclooxygenase,COX) 酶促代謝產(chǎn)生，COX 分為COX-1 和COX-2兩種亞型，COX-2 主要參與調(diào)節(jié)PGE2 的合成。傷害性刺激巨噬細(xì)胞、肥大細(xì)胞等免疫細(xì)胞大量分泌PGE2，巨噬細(xì)胞同時(shí)又作為PGE2 的受體細(xì)胞發(fā)揮自分泌作用，同時(shí)傷害性刺激能夠上調(diào) PLA2 和COX-2 的表達(dá)，并抑制分解PG 的前列腺素-15-羥基前列腺素脫氫酶活性[29]。PGE2 作用于EP1、EP2、EP3、EP4 四種受體，產(chǎn)生不同的生理學(xué)效應(yīng)：PGE2 與EP1 和EP4 結(jié)合后，直接激活 TRPV1 通道、河豚毒素不敏感型鈉離子通道 (tetrodotoxin-resistant sodium channels, TTX-R) 和P2X3 受體離子通道，并抑制電壓門控鉀離子通道，從而引起外周敏化；PGE2 與EP2 結(jié)合能夠上調(diào)細(xì)胞內(nèi)cAMP 濃度，上調(diào)興奮性神經(jīng)遞質(zhì)Glu、SP 和CGRP 在CNS 中的表達(dá)，引起中樞敏化[30]；PGE2 與肥大細(xì)胞表達(dá)的EP3 結(jié)合，激活下游PI3K 信號(hào)通路，并在ATP 的協(xié)同作用下，促進(jìn)受抗原刺激的肥大細(xì)胞脫顆粒釋放多種促炎介質(zhì)，加劇炎性疼痛[31]。

LT 由AA 通過(guò)脂質(zhì)氧化酶合成，包括LTB4、LTC4、LTD4 和LTE4，LTC4、LTD4 和LTE4 又 稱為半胱氨酸白三烯 (CysLT)，LT 可以與多種受體結(jié)合，包括BLT1、BLT2、CysLT1 和CysLT2。BLT1在脊髓神經(jīng)元中表達(dá)，LTB4 與之結(jié)合后，經(jīng)NF-κB信號(hào)通路促進(jìn)炎性細(xì)胞因子和ROS 的釋放，并降低傷害感受神經(jīng)元的閾值，同時(shí)促進(jìn)中性粒細(xì)胞的募集和TNF-α、IL-β 的釋放，誘發(fā)疼痛[32]。CysLT1 在脊髓小膠質(zhì)細(xì)胞中的表達(dá)，參與引起小膠質(zhì)細(xì)胞的活化，并導(dǎo)致中樞敏化；CysLT2 存在于表達(dá)TRPV1通道和P2X3 受體的傷害感受神經(jīng)元上，CysLT2 被激活后，通過(guò)p38 MAPK 途徑提高TRPV1 和P2X3受體通道的興奮性，引起外周與中樞敏化[33]。

三、神經(jīng)-免疫與疼痛相關(guān)疾病

疼痛是多種疾病的特征性癥狀之一，嚴(yán)重影響病人生活質(zhì)量，加重了病人及其家庭乃至整個(gè)社會(huì)的醫(yī)療負(fù)擔(dān)?，F(xiàn)有研究已證實(shí)，神經(jīng)-免疫在疼痛的發(fā)生和持續(xù)過(guò)程中發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用。疼痛信號(hào)的產(chǎn)生、傳遞和調(diào)控依賴于神經(jīng)元和免疫細(xì)胞表達(dá)的配體及其相應(yīng)的受體，兩者共同表達(dá)的生物化學(xué)分子構(gòu)成了調(diào)節(jié)疼痛的物質(zhì)基礎(chǔ)。通過(guò)調(diào)節(jié)這些共同表達(dá)的生物化學(xué)分子從而干預(yù)神經(jīng)-免疫，可為多種疾病中的慢性疼痛提供新型治療靶點(diǎn)。

1.神經(jīng)病理性疼痛

神經(jīng)病理性疼痛(neuropathic pain, NP)由軀體感覺(jué)神經(jīng)系統(tǒng)的損傷或疾病而引起，表現(xiàn)為自發(fā)性疼痛和痛覺(jué)超敏等。NP 可分為慢性周圍神經(jīng)病理性疼痛（包括三叉神經(jīng)痛、痛性神經(jīng)根病變、帶狀皰疹后神經(jīng)痛等）與中樞性神經(jīng)病理性疼痛（包括與腦和脊髓損傷相關(guān)的中樞神經(jīng)病理性疼痛、慢性卒中后中樞性疼痛等）。

在外周層面，損傷組織周圍均存在多種炎細(xì)胞浸潤(rùn)，產(chǎn)生的多種炎性因子敏化感覺(jué)神經(jīng)元并激活神經(jīng)免疫引起NP。在腰椎間盤突出癥中，肥大細(xì)胞分泌趨化因子，募集肥大細(xì)胞到椎間盤中，與椎間盤細(xì)胞相互作用脫顆粒釋放炎性因子，促進(jìn)自身活化并大量釋放血管活性介質(zhì)和促炎性介質(zhì)（如TNF-α、NGF 等），不斷刺激神經(jīng)根誘發(fā)NP[34]。巨噬細(xì)胞、肥大細(xì)胞等釋放的細(xì)胞因子會(huì)加重三叉神經(jīng)痛中神經(jīng)元脫髓鞘的發(fā)生發(fā)展。帶狀皰疹后神經(jīng)痛中，病變部位神經(jīng)節(jié)中的T 淋巴細(xì)胞，尤其是Th 亞群及其分泌的細(xì)胞因子導(dǎo)致NP 的發(fā)生與維持，其中Th17 分泌的IL-17 還通過(guò)促進(jìn)CNS 中星狀膠質(zhì)細(xì)胞的增殖和炎性因子的分泌引起中樞敏化[35]。

在中樞層面，神經(jīng)炎癥導(dǎo)致中樞敏化誘發(fā)NP。神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞在形成中樞敏化的過(guò)程中發(fā)揮重要作用，其中小膠質(zhì)細(xì)胞、星狀膠質(zhì)細(xì)胞等在此過(guò)程中不但發(fā)生形態(tài)上的改變，而且出現(xiàn)胞內(nèi)信號(hào)激酶的激活以及炎癥介質(zhì)的釋放增多，從而引起CNS中興奮性氨基酸釋放增加，誘導(dǎo)中樞敏化。在腦與脊髓損傷中，小膠質(zhì)細(xì)胞增強(qiáng)了初級(jí)感覺(jué)神經(jīng)元在痛覺(jué)傳導(dǎo)通路中對(duì)傷害傳入信號(hào)的持續(xù)反應(yīng)；星形膠質(zhì)細(xì)胞-神經(jīng)元接觸可以通過(guò)神經(jīng)傳遞促進(jìn)細(xì)胞因子和趨化因子合成，導(dǎo)致中樞致敏[36,37]。

2.慢性肌肉骨骼疼痛

慢性肌肉骨骼疼痛(chronic musculoskeletal pain,CMSP)由關(guān)節(jié)、骨骼、肌肉等相關(guān)軟組織的持續(xù)傷害感受性刺激引起，軟組織損傷、骨關(guān)節(jié)炎以及自身免疫性疾病等均可誘發(fā)CMSP[36,38]。

CSMP 的外周機(jī)制涉及局部免疫系統(tǒng)改變，引起炎性微環(huán)境，從而激活傷害感受器，導(dǎo)致關(guān)節(jié)損傷和持續(xù)的痛覺(jué)敏化。另一方面，傷害感受器合成SP 和CGRP 等物質(zhì)，作用于免疫細(xì)胞，進(jìn)一步加劇炎癥與疼痛[39]。骨關(guān)節(jié)炎中，滑膜表層組織中存在脫顆粒的肥大細(xì)胞，在關(guān)節(jié)液中存在組胺等肥大細(xì)胞衍生因子，且數(shù)量與滑膜炎程度和滑膜關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)損傷密切相關(guān)[40]。類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎中，TNF-α 活化滑膜中的成纖維細(xì)胞，導(dǎo)致組織蛋白酶的過(guò)度表達(dá)，隨之引起膠原蛋白和蛋白聚糖的分解，加劇組織關(guān)節(jié)損傷。股骨頭壞死病人病變部位IL-6、PGE2等促炎因子表達(dá)上調(diào)，其中IL-6 可促進(jìn)破骨細(xì)胞的活動(dòng)[24]，同時(shí)病人外周血中具有免疫抑制作用的Treg 細(xì)胞數(shù)量減少，導(dǎo)致骨免疫失調(diào)與慢性炎癥。

外周炎癥和組織損傷會(huì)引起免疫細(xì)胞在脊髓背角浸潤(rùn)引起炎癥，炎癥信號(hào)沿脊髓-丘腦束向上到達(dá)皮質(zhì)中心進(jìn)行處理，導(dǎo)致CNS 痛覺(jué)環(huán)路長(zhǎng)時(shí)間興奮，并激活小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞，引起持續(xù)的中樞敏化。CMSP 也涉及CNS 的可塑性變化，鄭潔等[40]報(bào)道，骨關(guān)節(jié)炎病人普遍存在中樞下行抑制減弱，以及腦形態(tài)學(xué)和腦功能的改變，包括腦灰質(zhì)含量的減少、抑制性神經(jīng)遞質(zhì)GABA 的減少和腦區(qū)神經(jīng)活動(dòng)增強(qiáng)等。林璐璐等[36]研究發(fā)現(xiàn)，膝骨關(guān)節(jié)炎病人在疼痛相關(guān)腦區(qū)有點(diǎn)狀痛覺(jué)過(guò)敏，與功能磁共振檢測(cè)到的腦干中更多的激活區(qū)域有關(guān)。

3.慢性內(nèi)臟疼痛

慢性內(nèi)臟疼痛(chronic visceral pain, CVP)是臨床常見的慢性疼痛，與多種疾病相關(guān)，包括急慢性胰腺炎、膽囊結(jié)石、急性闌尾炎和腸道疾病等。其中，腸道疾病是驅(qū)動(dòng)CVP 的重要因素之一，包括炎癥性腸病(inflammatory bowel disorder, IBD)、腸易激綜合征(irritable bowel syndrome, IBS)等[41]。本節(jié)以腸道疾病為例，綜述CVP 中的神經(jīng)-免疫機(jī)制。

在腸道疾病中，內(nèi)臟高敏是引發(fā)CVP 的重要病理生理基礎(chǔ)，而內(nèi)臟高敏與肥大細(xì)胞密切相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)[42]，腸道中70% 的肥大細(xì)胞與腸神經(jīng)系統(tǒng)(enteric nervous system, ENS)末梢神經(jīng)直接接觸，它們?cè)诩せ顣r(shí)誘導(dǎo)快速脫顆粒以釋放組胺、5-HT和類胰蛋白酶等炎癥介質(zhì)，從而使驅(qū)動(dòng)CVP；另一方面，感覺(jué)神經(jīng)元產(chǎn)生神經(jīng)肽，包括SP、CGRP 和VIP 等，促進(jìn)肥大細(xì)胞活化[43]。IBS 病人腸黏膜上清液中的肥大細(xì)胞含量，以及組胺、類胰蛋白酶均高于正常水平[42]。值得關(guān)注的是，IBD 中肥大細(xì)胞還通過(guò)極化M1/M2 型巨噬細(xì)胞，降低促炎作用的M1 型巨噬細(xì)胞，并募集抗感染作用的M2 型巨噬細(xì)胞，緩解內(nèi)臟高敏并促進(jìn)組織修復(fù)。此外，先天樣淋巴細(xì)胞-神經(jīng)元相互作用、Treg/Th 細(xì)胞的失衡也是影響CVP 發(fā)展的重要因素[43]。

CNS 與ENS 之間的雙向作用通路，即腦-腸軸，也對(duì)CVP 起關(guān)鍵調(diào)節(jié)作用，其中主要與兩條調(diào)節(jié)通路有關(guān)：下丘腦-垂體-腎上腺軸 (hypothalamic pituitary adrenal axis, HPA) 和下丘腦-自主神經(jīng)系統(tǒng)軸(hypothalamic autonomic nervous system axis,HANS)。當(dāng)大腦皮質(zhì)受慢性外源性應(yīng)激刺激時(shí)可引起大腦部分區(qū)域異常激活，同時(shí)激活HANS，從而導(dǎo)致神經(jīng)肽 Y (neuropeptide Y, NPY)釋放，NPY 能夠激活肥大細(xì)胞釋放 IL-1、IL-6 和 TNF-α，進(jìn)而產(chǎn)生腸道低度炎癥，導(dǎo)致CVP。另一方面，傷害性刺激上調(diào)腸道中SP、CGRP 和5-HT 的表達(dá)，并通過(guò)HANS 引起痛覺(jué)上行傳導(dǎo)通路中各級(jí)中樞內(nèi)突觸傳遞效率的長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)，加劇中樞敏化[44]。

四、總結(jié)與展望

近年來(lái)隨著研究的不斷深入，對(duì)神經(jīng)-免疫在疼痛中的作用研究取得了較大進(jìn)展。研究明確了組織損傷引起的炎癥反應(yīng)是疼痛的驅(qū)動(dòng)因素，傷害感受神經(jīng)元激活引起外周和中樞敏化是疼痛傳導(dǎo)和維持的重要條件，神經(jīng)-免疫雙向通信對(duì)炎癥與疼痛起關(guān)鍵的調(diào)節(jié)作用。與此同時(shí)，相關(guān)領(lǐng)域仍存有諸多未知：①疼痛涉及額葉、頂葉、顳葉、島葉和邊緣系統(tǒng)等多個(gè)腦區(qū)，存在廣泛且與疼痛相關(guān)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的腦功能連接，多層次的腦功能變化參與了對(duì)疼痛的調(diào)節(jié)，但其確切機(jī)制目前還未形成統(tǒng)一認(rèn)識(shí)。因此，未來(lái)研究可聚焦于參與疼痛調(diào)節(jié)的相關(guān)腦區(qū)，更全面地揭示神經(jīng)-免疫網(wǎng)絡(luò)。②神經(jīng)-免疫的臨床轉(zhuǎn)化也亟待探索。當(dāng)前盡管已經(jīng)進(jìn)行了許多神經(jīng)-免疫分子的臨床研究，并證實(shí)了一些藥物可通過(guò)調(diào)節(jié)炎性因子的釋放以緩解疼痛，然而由于存在不良反應(yīng)且療效有限，相關(guān)藥物在疼痛防治方面的應(yīng)用仍待發(fā)掘。

綜上所述，未來(lái)應(yīng)當(dāng)從多層次、多水平、多靶點(diǎn)認(rèn)識(shí)神經(jīng)-免疫相互作用，揭示疼痛的發(fā)生發(fā)展機(jī)制，從而為深入研究疼痛的防治提供理論依據(jù)和解決方案。

利益沖突聲明：作者聲明本文無(wú)利益沖突。