电针刺激百会穴、夹脊穴对脊髓损伤大鼠神经病理性疼痛的改善作用观察

朱瑞婷，张磊，孟召实 ，江俊杰，张军 ，刘忠良，张海娜

1吉林大学护理学院，长春130000； 2 吉林大学第二医院

神经病理性疼痛(Neuropethic pain,NPP)是指周围或中枢神经系统原发性或继发性损害或功能障碍引起的疼痛。NPP患者常出现自发性疼痛、感觉迟钝、感觉异常及痛觉过敏等症状，严重影响患者生活质量。NPP是脊髓损伤后的常见并发症之一，脊髓损伤后NPP所占比例高达30%。脊髓损伤后NPP的发病机制目前尚不明确。临床上多采用三环类抗抑郁药、5-羟色胺-去甲肾上腺素再摄取抑制剂和加巴喷丁等药物进行治疗，可一定程度上缓解患者疼痛，但药物不良反应大，患者耐受性低，且需长期用药，停药后复发率高，因此整体治疗效果欠佳[1]。电针隶属中国传统医学，通过辨证施治能够舒经活络，改善循环，止痛镇痛[2]。目前临床亦有利用电针治疗脊髓损伤后NPP的报道，但多探讨其临床疗效，针灸改善NPP的机制尚不明确。2019年～2020年7月，我们观察了电针刺激百会穴、夹脊穴对脊髓损伤大鼠神经病理性疼痛的改善作用，并探讨其可能作用机制。

1 材料与方法

1.1 动物、试剂及仪器 雄性SPF级Wistar大鼠45只，体质量220～250 g，由吉林大学医学部动物实验中心提供。所有动物研究均通过吉林大学第二医院动物实验中心伦理审查委员会审查通过。饲养期间大鼠自由饮食饮水，保证定时通风光照，室温22～25 ℃。大鼠适应性喂养1周后进行正式实验。白细胞介素1(IL-1)、IL-6、肿瘤坏死因子α(TNF-α)的ELISA试剂盒购自武汉博士德生物有限公司，华佗牌针灸针购自苏州医疗用品有限公司，C6805-Ⅰ型电针治疗仪购自常州电子医疗器械有限公司，Von Frey 纤维丝测痛仪购自安徽正华生物仪器设备有限公司。

1.2 动物分组及模型制备 将45只雄性Wistar大鼠随机分为电针组、模型组及对照组，每组15只。除对照组正常饲养外，电针组、模型组均制备脊髓损伤模型。于腹腔注射10%水合氯醛(3.5 mL/kg)，充分麻醉后，将大鼠俯卧位固定在手术板上，触摸大鼠背部髂嵴最高点平对S6节段，向上摸至T12～S1节段，以此定位，以T12为中心进行消毒。使用碘伏消毒后切开背部皮肤逐层拨开筋膜及棘间肌，逐渐暴露T11～S2节段椎板，小心咬开T11～S1椎板，并将T12两侧椎弓根完全咬断，暴露出清晰可见的由硬脊膜包被的脊髓。应用自制的打击器使用5 g×10 cm通过垂直下落的金属杆打击硬脊膜，制作脊髓挫伤模型，可见大鼠尾巴抽搐后松软无力，硬脊膜红肿。造模后结束后，分层缝合肌肉和皮肤。术后使用青霉素腹腔注射，预防感染，减少死亡率。

1.3 大鼠百会穴、夹脊穴电针刺激方法 电针组造模后第7 天时对百会穴、脊柱两侧夹脊穴行电针治疗。百会穴位于头顶正中线与两耳尖连线的交叉处。夹脊穴位于脊髓损伤处上下约2个脊髓段(T10～11和S1～2)的椎体旁侧之间。治疗时每个穴位各刺入1枚毫针，进针深度为穿皮后再进针约2 mm，刺激强度为12～15 mV，刺激频率为2 Hz，波形选择为疏密波，留针时间为30 min，1次/天，共治疗7 d。模型组和对照组不予以针灸治疗。

1.4 百会穴、夹脊穴电针刺激前后大鼠的PWPT测定 造模后第3、7、14天分别将电针组大鼠放于配有测量仪的有机玻璃盒内，适应环境15 min后，启用Von-Frey纤维丝刺激大鼠左右后肢足底，记录大鼠足收缩时的PWPT。大鼠出现抬足或舔足动作视为阳性反应，否则记录为阴性反应。每次测定间隔5 min，模型组和对照组于同时段测定PWPT。

1.5 百会穴、夹脊穴电针刺激前后大鼠脊髓组织学检查 造模后第14天取电针组大鼠脊髓，模型组和对照组于同时段取大鼠脊髓，观察脊髓组织形态。大鼠先用10%的水合氯醛(3.5 mL/kg)腹腔麻醉，然后再用4%的多聚甲醛心内灌注固定，以打击点为中心取5 mm的脊髓节段，放在同一固定液中保存。常规脱水，石蜡包埋，连续切片厚5 μm，取各组大鼠的脊髓组织标本，行常规苏木精-伊红染色。经包埋、切片、脱蜡、水化、染色等步骤后在光学显微镜下观察脊髓损伤前后、针灸治疗前后脊髓组织的形态学变化。

1.6 百会穴、夹脊穴电针刺激前后大鼠血清IL-1、IL-6、TNF-α检测 造模后第3、7、14天时取电针组大鼠，模型组和对照组于同时段取大鼠，置于特定容器中暴露鼠尾，于鼠尾静脉抽取静脉血，离心后留取上清。ELISA法检测大鼠血清IL-1、IL-6、TNF-α，所有操作均严格按照试剂盒说明书进行。

2 结果

2.1 不同时间点各组大鼠PWPT比较 不同时间点各组大鼠PWPT比较见表1。

表1 不同时间点各组大鼠PWPT比较

2.2 各组大鼠脊髓组织病理学变化 对照组脊髓的细胞形态学正常、组织结构完整；模型组可见脊髓组织结构破坏严重，可见脊髓空洞，神经元及尼氏体显著减少，细胞呈空泡样状，伴随细胞核的固缩；电针组可见脊髓组织的损伤程度减轻，神经元及尼氏体较前增多。

2.3 不同时间点各组大鼠血清IL-1、IL-6、TNF-α水平比较 不同时间点各组大鼠血清IL-1、IL-6、TNF-α水平比较见表2。

表2 不同时间点各组大鼠血清IL-1、IL-6、TNF-α水平比较

3 讨论

脊髓损伤是一种长期的致残性损伤[3]。NPP是脊髓损伤后的一种衰弱性的结果，它的机制仍然不清楚。近年来许多研究表明神经损伤后，脊髓中的胶质细胞被激活，释放炎性介质如IL-1、 IL-6、TNF-α等并刺激疼痛信号分子，如谷氨酸、P物质、降钙素基因相关肽的产生，神经胶质细胞促炎介质的长时间释放可引起中枢神经系统改变，导致神经性疼痛[4,5]。本研究结果显示，模型组大鼠经过脊髓垂直打击后，相对对照组血清中的IL-1、IL-6和TNF-α明显升高，该结果与既往研究一致，表明脊髓损伤可诱发炎性介质的释放继而诱发NPP。

目前NPP在临床上的治疗，除外一些常规药物外尚没有较好的根治方法。在药物难治性病例中，可以采用介入疗法、物理疗法和心理疗法[6]。针灸治疗脊髓损伤后引发的NPP可能是一种新的思路。中医理论认为，脊髓损伤后NPP的病机为督脉损伤，肾阳虚衰，瘀血阻滞。督脉循脊髓而行，外伤伤及脊髓，督脉首当其冲，经脉不通，血行受阻，督脉损伤，失却温煦，则寒凝血瘀[7]。百会在头部，属督脉，针刺可疏通受损督脉，百会亦能调理脑神，脑神安则疼痛消[8]。夹脊穴亦归属于督脉，是重要的经外奇穴[9]。张树卿等[10]采取针刺法治疗脊髓疾病继发NPP患者，A组行头针丛刺长留针治疗，B组行夹脊电针治疗，C组行A+B联合治疗。治疗1、3月后患者的VAS评分明显降低，以C组更为明显。王希文等[11]采取同样方法治疗患者后，发现患者的McGill评分明显降低，以C组更为明显。夹脊电针疗法能改善患者病变局部的血供情况，促进组织细胞代谢、气血循环及组织营养的改善，且可对部分传导疼痛的神经通路与神经中枢发挥抑制效果，进而发挥较好的止痛效果[12]。针刺百会穴及肌筋膜触发点治疗脊髓损伤后中枢性疼痛，可有效减轻患者疼痛情况[13]。在本研究中通过测定大鼠机械性触痛阈值，发现脊髓损伤后大鼠的机械性触痛阈值明显降低，予以电针百会穴和夹脊穴第7天后痛阈明显提高，结果证实针刺夹脊穴和百会穴能减轻脊髓损伤后大鼠的机械性触诱发痛行为，可能减轻NPP。

虽然针灸治疗脊髓损伤后NPP有较好临床疗效，但是针灸治疗脊髓损伤后NPP的机制尚未明了。针刺治疗疼痛的可能机制有节段性抑制途径、释放内源性阿片样物质、调节肾上腺素能系统、调节5-羟色胺信号传导系统、NMDA/AMPA/KA途径以及局部炎症环境等六种途径[14]。 针灸的局部作用涉及降低P物质、IL- 1β、IL-8、IL-10和TNF- α等炎症介质的水平。与正常肌肉组织相比，病变区的P物质、降钙素基因相关肽(CGRP)、缓激肽(BK)、5-HT、去甲肾上腺素、TNF-α 和IL-1水平显著升高[15,16]。这些化学物质使肌肉伤害感受器敏感并激活，将冲动传递到大脑，招募脊髓小胶质细胞在微环境中发生炎症反应[17,18]。炎症过程引起神经的过度兴奋和痛觉放大，导致慢性神经性疼痛，而针灸可以降低炎症物质水平从而有效改善临床症状。

本研究观察了针刺治疗前后脊髓损伤大鼠血清中IL-1、IL-6、TNF-α等炎性介质的变化，发现针灸治疗后血清中IL-1、IL-6、TNF-α的表达水平比治疗前明显降低。结果表明针灸治疗NPP的机制可能与抑制IL-1、IL-6、TNF-α等细胞因子的表达有关。IL-1、IL-6和TNF-α是常见的促炎性细胞因子。有研究[19]显示，敲除小鼠体内的 IL-1β，可降低小鼠的机械痛敏感性，但是在神经损伤部位注射外源性IL-1β后，小鼠的机械疼痛阈值明显升高。IL-6基因敲除小鼠的神经损伤后的机械性异常性疼痛明显少于对照组小鼠[20]，而予以抗IL-6抗体可明显减轻啮齿动物的疼痛程度[21]。TNF-α抑制剂，包括英夫利昔单抗、阿达木单抗、戈利木单抗等，目前已获得FDA批准用于治疗疼痛性疾病，例如炎性肠病、类风湿性关节炎、银屑病关节炎和强直性脊柱炎[22]。敲除IL-1β、IL-6和TNF-α基因，降低IL-1β、IL-6和TNF-α含量，或者予以IL-1β、IL-6和TNF-α拮抗剂，可明显降低啮齿类动物机械性疼痛阈值，改善神经性病理性疼痛。有研究[23]表明,IL-1β、IL-6和TNF-α可能在增强兴奋性电流、抑制抑制性电流、促进 NMDA 释放兴奋递质谷氨酸等不同环节改善NPP，但具体机制有待进一步研究。

综上所述，电针刺激百会穴、夹脊穴，可减轻脊髓损伤大鼠痛敏反应，改善镜下脊髓组织损伤程度，尾静脉血清IL-1、IL-6、TNF-α水平降低。电针刺激电针刺激百会穴、夹脊穴治疗NPP的机制可能为降低血清IL-1、IL-6及TNF-α水平。