Toll样受体在神经病理性疼痛中的作用

颜建娥(综述)，朱 涛 (审校)

(1．贵阳医学院，贵阳550004;2．上海市松江区中心医院麻醉科，上海201699)

神经病理性疼痛是由外周或中枢神经系统损伤所引起的疼痛，这些损伤包括糖尿病神经病变、病毒感染和脊髓损伤等，国际疼痛研究协会将其称之为“源于或由神经系统功能紊乱所引起的疼痛”［1］。神经病理性疼痛的发病机制可能是多因素作用的结果，具体机制尚不明确。Toll样受体(Toll-like receptors，TLR)是模式识别受体之一，具有激活抗原递呈细胞的潜在免疫调节能力。TLR介导的免疫反应在许多疾病的发病中起作用［2］。现就其在神经病理性疼痛中的作用进行综述。

1 TLR的概述

TLR是Ⅰ型跨膜蛋白质，是天然免疫细胞膜上最重要的模式识别受体，可广泛的表达于哺乳动物免疫相关细胞和部分非免疫细胞(如上皮细胞和内皮细胞)，识别内源性和外源性的危险因子并启动免疫应答。TLR可以识别病原体表面高度保守的分子模式，也可以识别内源性分子，这些内源性分子可通过损伤或死亡细胞释放、应激细胞分泌、细胞外基质降解释放等使组织损伤。目前对于TLR4的内源性配体研究最多，研究显示许多分子包括硫酸乙酰肝素、纤维蛋白原、透明质酸、高迁移率族1、热休克蛋白及其他潜在的分子，都是TLR4信号的内源性激活物［3］。神经病理性痛的形成过程中TLR4是关键受体［4］。因此，TLR除了对入侵的病原体起反应外，在无病原体存在时也能起作用［5］。

2 神经病理性疼痛与胶质细胞

2．1 神经病理性疼痛的临床表现 神经病理性疼痛主要表现为自发性疼痛、痛觉过敏、触诱发痛和感觉异常。自发性疼痛是指不依赖于外周刺激的、自发的、随机的持续性疼痛。痛觉过敏是指组织损伤引起的痛阈降低，对伤害性刺激反应异常增强和延长的疼痛，如在患区皮肤给予轻微的疼痛刺激即可引起强烈的疼痛发作。触诱发痛是指由非伤害性刺激引起的疼痛，即通常不引起疼痛的刺激所引起的疼痛，如触摸、震动、中度冷热即可引起疼痛或疼痛加剧。感觉异常包括感觉过敏、感觉减退、感觉迟钝、异常感觉。此外，神经病理性疼痛还伴随有运动功能障碍，自主神经功能障碍等［6］。

2．2 脊髓胶质细胞在神经病理性疼痛中的作用胶质细胞(包括小胶质细胞和星形胶质细胞)在神经病理性疼痛的发生、发展中发挥着关键作用［7］。胶质细胞激活可引起神经病理性疼痛感觉异常和痛觉过敏等关键表现，这可能与炎性介质有关。外周神经损伤后，通过激活脊髓小胶质细胞和星形胶质细胞使不同的促炎因子介质(如肿瘤坏死因子α、白细胞介素1β、白细胞介素6和环氧化酶2)上调，导致炎症的发生［7］。炎性细胞因子在疼痛的发生和发展中发挥重要作用，其级联反应导致痛觉过敏或异常疼痛的发生［8，9］。因此，胶质细胞激活是诱发神经病理性疼痛所必需的，胶质细胞可能广泛参与神经病理性疼痛及其他感觉现象。

3 TLR与神经病理性疼痛

胶质细胞激活导致神经病理性疼痛已被大家广为接受，但关于外周神经损伤如何激活胶质细胞，从而导致痛觉过敏仍有争论。Tanga等［10，11］首次报道了TLR在神经病理性疼痛中起作用，研究发现在大鼠第5脊神经离断实验中神经损伤后脊髓胶质细胞TLR4 mRNA表达上调，随后又证实TLR4表达是神经损伤导致脊髓胶质细胞活化和热触觉过敏所必需的。鞘内注射TLR4的反义寡核苷酸在TLR4基因剔除小鼠身上的痛觉减退与脊髓小胶质细胞TLR4表达被抑制有关，这些数据显示神经损伤可通过TLR4引起小胶质细胞活化。近年来，有报道显示TLR4不仅在小胶质细胞激活和神经病理性疼痛的产生上起作用，在神经病理性疼痛的维持上也起作用［12］。此外，TLR在神经元凋亡过程中也起重要作用［13］。混合胶质细胞培养用脂多糖激活胶质细胞可引起少突胶质细胞和神经元损伤和死亡，但在TLR4缺失的胶质细胞却不会出现［14］。

与TLR4基因剔除小鼠类似，神经损伤导致机械感觉异常和热感觉过敏在TLR2基因剔除小鼠也降低。同时，神经损伤导致的脊髓小胶质细胞和星形胶质细胞活化及其诱导的疼痛相关基因表达在TLR2基因剔除也减少［15］。TLR3基因剔除小鼠或TLR3反义寡核苷酸注射小鼠，机械感觉异常变的更弱，但热感觉过敏并没有降低［16］，这说明TLR3在神经病理性疼痛中的潜在作用机制与TLR2和TLR4可能有区别。从这方面考虑，发现TLR3基因剔除小鼠并不能抑制神经损伤导致的星形胶质细胞激活，而TLR2和TLR4基因剔除小鼠可以同时抑制小胶质细胞和星形胶质细胞激活。在TLR2和4基因双剔除小鼠神经损伤导致的热感觉过敏是否被完全抑制或者在TLR2、3和4基因三剔除小鼠神经损伤导致的机械感觉异常是否完全被抑制还需进一步研究。

既然TLR在神经病理性疼痛的发生和维持过程中起重要作用，那么抑制TLR表达是否能减轻神经病理性疼痛呢?最近有多位学者对此进行了实验。Lan等［17］在大鼠骨癌模型中注入 TLR4的小干扰RNA可以抑制TLR4基因表达，减轻大鼠骨癌后疼痛。Wu等［18］在小鼠慢性缩窄性损伤模型中发现注入TLR4的小干扰RNA可以显著减轻机械性感觉异常和热痛觉过敏。除了抑制TLR基因的表达，采用TLR拮抗物也能减轻神经病理性疼痛。在坐骨神经损伤模型中，反复注入TLR4的拮抗剂FP-1可以抑制核因子κB的激活和肿瘤坏死因子α过度生成，从而减轻机械性感觉异常和热痛觉过敏［4］。

在背根神经节和脊髓轴突截断性损伤后可以检测到巨噬细胞和其他免疫细胞渗透到损伤部位，因此神经损伤后TLR在这些免疫细胞的活化也可能对诱导慢性疼痛起一定作用。利用骨髓源性的嵌合体小鼠(野生小鼠移植TLR缺乏小鼠骨髓)进一步研究也许能解决这些问题［19］。此外，最近一些研究显示部分TLR家族成员也在皮质和感觉神经元表达［20］。到目前为止，TLR在脊髓神经元表达尚未被研究证实，因此在神经损伤导致的疼痛过敏过程中仍不能排除脊髓和感觉神经元上TLR的作用。

4 结语

神经损伤后脊髓胶质细胞TLR表达增加可能与内源性配体表达升高有关。Hutchinson等［21］发现热休克蛋白90与TLR4的协调作用可加重神经病理性疼痛。脊髓胶质细胞TLR表达增加可引起免疫反应，其在神经病理性疼痛中起着关键作用，干预TLR信号通路可能对治疗神经病理性疼痛有重要价值。但目前尚未有公认的针对TLR，尤其是TLR4的特异性阻断药物，因此干预TLR内外源配体对阻断TLR信号转导有重要意义。

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