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本文综述了神经免疫轴在慢性疼痛障碍中的作用机制,探讨了神经系统与免疫系统之间的双向通讯如何调节疼痛感知。重点分析了炎症反应、免疫细胞浸润及细胞因子释放对痛觉过敏(allodynia)和异常性疼痛(hyperalgesia)的影响,为开发新型镇痛疗法提供了理论基础。
神经免疫轴与慢性疼痛障碍
疼痛作为一种保护性生理反应,是机体对外界刺激的重要防御机制。然而,当疼痛持续存在并失去保护意义时,便演变为慢性疼痛障碍,严重影响患者生活质量。近年来,神经免疫轴作为连接神经系统与免疫系统的重要桥梁,在慢性疼痛的发生发展中扮演着关键角色,成为疼痛研究领域的热点前沿。
神经免疫相互作用的基础
神经系统与免疫系统并非独立运作,而是通过复杂的双向通讯网络紧密相连,共同构成神经免疫轴。感觉神经元不仅负责传递伤害性信号至中枢神经系统,还能释放多种神经肽类物质,如P物质(SP)、降钙素基因相关肽(CGRP)等,直接调控免疫细胞的功能状态。反过来,免疫细胞及其分泌的炎症介质亦能敏化或激活感觉神经元,形成正反馈循环。
淋巴结中的神经免疫交互
淋巴结(LN)作为免疫反应的主要场所,其神经支配模式揭示了神经免疫交互的精细结构。研究表明,血管周围的感觉神经轴突与血管高度共定位,并深入淋巴结实质,形成密集的神经网络。这些神经纤维主要表达神经激肽1受体(NK1R)和腺苷酸环化酶激活多肽受体(PAC1R),能够响应免疫细胞释放的趋化因子和细胞因子,调节局部免疫微环境。
慢性疼痛中的免疫细胞浸润
在慢性疼痛状态下,外周及中枢神经系统均出现明显的免疫细胞浸润现象。小胶质细胞作为中枢神经系统的主要免疫监视细胞,在神经损伤后迅速活化,释放促炎因子如肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素1β(IL-1β)和白细胞介素6(IL-6),增强疼痛信号传导。同时,外周血单核细胞、中性粒细胞等亦可穿越血神经屏障,在损伤部位聚集并释放炎症介质。
细胞因子在疼痛敏化中的作用
细胞因子作为免疫系统的重要信使分子,在疼痛敏化过程中发挥关键作用。TNF-α通过增强钠离子通道(Nav1.7, Nav1.8)的表达和功能,降低伤害性感受器的激活阈值。IL-1β则通过上调环氧合酶2(COX-2)表达,促进前列腺素E2(PGE2)合成,增强腺苷酸环化酶(AC)活性,从而放大疼痛信号。此外,IL-6通过激活信号转导与转录激活因子3(STAT3)通路,诱导脊髓背角神经元的长期敏化。
补体系统的参与
补体系统作为先天免疫的重要组成部分,在神经病理性疼痛中亦发挥重要作用。C1q作为经典途径的启动分子,能够结合损伤神经元表面,激活下游补体级联反应,产生膜攻击复合物(MAC),直接损伤神经纤维。C3a和C5a等过敏毒素则通过与相应受体结合,激活小胶质细胞和星形胶质细胞,释放更多促炎因子。
趋化因子与神经免疫通讯
趋化因子家族在神经免疫通讯中扮演信使角色。CCL2通过与其受体CCR2结合,募集单核细胞至损伤部位,加剧炎症反应。CXCL12/CXCR4轴则在神经病理性疼痛中发挥双重作用,既可促进神经再生修复,又可维持慢性炎症状态。这些趋化因子不仅调节免疫细胞迁移,还能直接影响感觉神经元的兴奋性。
神经可塑性的免疫调节
慢性疼痛伴随显著的神经可塑性改变,包括突触强度增强、树突棘重