神经与免疫的协同作用在痛觉过敏中的意义

神经与免疫的协同作用在痛觉过敏中的意义

周智

周智

（谷城县人民医院湖北襄樊441700）【摘要】痛觉过敏（hyperalgesia）和痛觉异常（allodynia）往往被认为是单纯的神经现象，他们只是反应了对传入神经冲动的兴奋活动。本文将阐述另一观点，那就是非神经细胞也导致了痛觉过敏和异常的过程。这些细胞主要是周围的免疫细胞和神经中枢（脑和脊髓）的胶质细胞，他们释放的物质将改变疼痛的过程。

【关键词】神经；免疫；痛觉过敏【中图分类号】Q42【文献标识码】A【文章编号】1007-8231（2011）12-2229-02

直到最近，中枢神经系统和免疫系统还被认为没有相互作用，但他们并不如此，对他们的认识最早是通过观察在应激条件下一系列的变化发现的。应激将激活脑部的神经环路，改变大脑对外周控制通路的调节，例如：下丘脑－垂体－肾上腺和交感神经系统。释放的激素和递质通过免疫细胞上的受体影响免疫系统的功能。中枢神经系统和免疫系统的双相联系，那就是激活的免疫细胞也将反馈调节神经系统的功能，这种联系也影响了痛觉的反应。本文将介绍这两种系统是如何联系的，以及他们对疼痛的影响，对神经系统中最具有免疫功能的胶质细胞在脊髓中的作用也将作一说明［2］。

1神经与免疫在疾病发生中的作用

免疫对感染的反应有两种不同的途径，一种是特异性途径，具有缓慢性和特异性，包括识别外源抗原，产生特异性抗体；一种是非特异性途径，具有快捷性和非选择性，该途径被认为疾病反应，或者是急性期反应。这种疾病反应可以被所有可以识别的外源物所激活，急性期反应可以起到一个早期的快速的保护作用，直到特异性抗体产生为止。疾病反应是由免疫系统激活的，受免疫系统和神经系统的双重调节。疾病反应的包括生理反应（发热、血浆离子浓度的改变、白细胞增加、疲倦等），行为反应（社交能力降低、性行为减少、饮食减少等），激素反应（经典的下丘脑－垂体－肾上腺和交感神经系统释放激素增加）。这些变化被认为是发热反应所必需的，发热是一种古老的疾病反应，他升高躯体的中心温度，达到细菌或病毒不能快速复制的程度，细菌不能形成其保护性外衣，而白细胞可以快速增殖，破坏细菌赖以生存的酶。每升高1度将需要增加10～15％的能量，并且疾病反应的大多数变化被认为是支持这种能量需要，如制造能量（疾病反应的激素将释放储存的能量），保存能量（增加睡眠、减少其他活动）。疾病反应需要免疫和大脑的相互作用，并且只有大脑才能协调这些不同的变化。

由于外源入侵物激活免疫细胞，引起免疫细胞释放活性物质导致疾病反应。这些释放的物质主要指促炎性细胞因子，他们将会增加炎性反应。这些细胞因子包括IL-1、IL-6、TNF。这些细胞因子对疾病反应是必需也是足够的，因为使用受体阻滞剂拮抗他们的作用，可以阻断疾病的反应。

2疼痛是免疫系统和神经系统相互作用的结果

疾病反应是免疫系统和神经系统相互作用的结果，疾病中疼痛的变化可能是同样的原因引起的。因为疼痛可以减少机体的活动，节约能量用于发热。痛觉过敏发生于疾病反应中，腹腔注入LPS或细菌都可以导致免疫细胞释放促炎性因子，并引起痛觉过敏。单独使用IL-1TNF也可以引起痛觉过敏。使用IL-1受体拮抗剂和TNF结合蛋白可以阻断疾病反应引起的痛觉过敏。所以细胞因子是引起疾病反应中痛觉过敏所必需的。

促炎性细胞因子可能通过血浆或外周神经激活中枢神经系统，局部的感染、炎性反应、促炎性细胞因子的使用均可以导致疾病反应，所以通过外周神经激活中枢神经系统可能是一个主要的途径。腹腔注射可以引起疾病反应的因子可能通过隔肌下的迷走神经来激活中枢神经，是因为：1引起疾病反应的因素可以导致迷走神经元表达c-Fos蛋白。2切断隔肌下的迷走神经可以阻断疾病反应时的痛觉过敏。感受这些因子的感受器是化学感受器，称为副神经节，副神经节周围集积着巨噬细胞、肥大细胞、树突状细胞，形成神经联系的淋巴细胞（NALC），所以NALC释放的IL-1等能够被迷走神经快速识别，激活中枢神经，引起疾病反应和痛觉过敏。另一方面，迷走神经可以释放乙酰胆碱作用于巨噬细胞上的烟碱型受体（α7亚单位四聚体），减少巨噬细胞释放炎性递质IL-1、TNF，起到抑制炎性反应的作用。同时迷走神经的感觉神经上有IL-1受体，通过IL-1受体可以调节乙酰胆碱的释放［1,3］。

研究表明，疾病反应时的痛觉过敏与孤束核－－脊髓后侧束的环路有关，孤束核是疾病反应中心调节部位。

但是皮下注射福尔马林引起的痛觉过敏不受迷走神经切断的影响，但需要大脑－脊髓环路的作用。中缝大核是需要的，但孤束核的作用尚不清楚。所以疾病反应与痛觉过敏具有相同的神经环路，并在脊髓共有相似的神经递质，如：NO、EAA和P物质。

3脊髓中的胶质细胞对痛觉放大的作用［4］

如上所述，外周的感染或炎症激活大脑－脊髓通路，引起痛觉过敏。但有趣的是该通路是通过激活脊髓小胶质细胞和星形胶质细胞来引起痛觉过敏的。皮下炎症或腹腔细菌感染均可以导致痛觉过敏，使用干扰胶质细胞的药物可以拮抗他们引起的的痛觉过敏。研究发现痛觉过敏时小胶质细胞和星形胶质细胞已经被激活。并脊髓IL-1水平迅速升高，IL-1是胶质细胞激活后的释放产物。

这些胶质细胞是如何激活的以及痛觉过敏中扮演何种角色呢？在激活方面，中缝大核的投射纤维释放的递质可以激活胶质细胞，这些递质可能包括P物质和谷氨酸。是因为，㈠P物质和兴奋性氨基酸在疾病反应时的痛觉过敏和福尔马林导致的痛敏中起着重要的作用。㈡中缝大核的投射纤维释放的递质包含P物质和谷氨酸。㈢胶质细胞本身也释放P物质和谷氨酸。㈣胶质细胞可以被P物质和谷氨酸激活。一旦胶质细胞被激活，他们将形成正反馈环，小胶质细胞通过递质激活星形胶质细胞，星形胶质细胞释放递质进一步激活小胶质细胞。这些递质包括NO、EAA、IL-1、PG、NGF，均可以增加疼痛反应。

小胶质细胞和星形胶质细胞也是免疫细胞的一部分，在中枢神经系统中可以象免疫细胞一样起反应。胶质细胞可以表达针对细菌和病毒的受体，细菌和病毒与之结合可以引起其激活。HIV-1病毒是一种嗜神经的病毒，早期主要侵入大脑和脊髓，随后遍布全身，导致AIDS.所以，HIV-1可以导致胶质细胞长时间的激活，并且目前所用的抗HIV的药物均不能透过血脑屏障。胶质细胞是通过HIV上的糖蛋白gp120与之结合。脊髓注入gp120可以导致痛觉过敏，高温变性gp120破坏其三维结构，则不能引起痛觉过敏。gp120也可以通过激活胶质细胞引起IL-1水平升高导致痛觉过敏。

4总结

神经和免疫系统是两个相互关联的系统，中枢神经控制着他们的协调活动，疼痛只是他们相互作用的一个表现。小胶质细胞和星形胶质细胞在疼痛过敏中起着重要的作用。参考文献

［1］ClaudeLibert.Anervousconnection.Nature.2003.421:328-329

［2］THEPAINOFBEINGSICK:ImplicationsofImmune-to-BrainCommunicationforUnderstandingPain.Annu.Rev.Psychol.2000.51:29–57

［3］LyudmilaV.Boronvikova,svetlanalvanova,MinghuangZhangetal.Vagusnervestimulationattenuatesthesystemicinflammatoryresponsetoendotoxin.Nature2003,405:458-462

［4］P2X4receptorsinducedinspinalmicrogliagatetactileallodyniaafternerveinjury.Nature424:778-783