编辑推荐：
为探究脑内 18 kDa 转运蛋白（TSPO）升高的临床意义及对疼痛干预的反应，研究人员对膝骨关节炎（KOA）行全膝关节置换术（TKA）患者研究。发现 KOA 患者脑 TSPO 信号广泛升高，与疼痛有关，TKA 后部分区域恢复正常且可预测术后疼痛缓解，为治疗提供方向。
在疼痛研究领域，慢性疼痛一直是困扰医学界的难题。许多慢性疼痛患者长期忍受着痛苦，不仅生活质量严重下降，还为家庭和社会带来沉重负担。近年来，越来越多的研究聚焦于慢性疼痛的发病机制，其中神经炎症在慢性疼痛中的作用逐渐受到关注。已有研究表明，在多种慢性疼痛疾病，如纤维肌痛、慢性背痛、偏头痛和海湾战争综合征患者的大脑和（或）脊髓中，18 kDa 转运蛋白（TSPO）水平有所升高，TSPO 被认为是神经炎症的一个潜在标志物。然而，脑 TSPO 升高的临床意义以及其对疼痛干预措施的反应，仍是未解之谜。
膝骨关节炎（KOA）是一种常见的关节炎类型，在美国，超过 2700 万人深受其扰。疼痛是 KOA 的主要症状，它不仅源于膝关节的病理改变，还涉及外周和中枢神经系统的伤害感受、神经病变和伤害性塑性机制。令人困惑的是，KOA 患者的疼痛程度与疾病的影像学严重程度并不总是一致，而且针对关节的药物干预往往难以有效控制疼痛。此外，尽管全膝关节置换术（TKA）对大多数 KOA 患者有治疗效果，但仍有 20 - 30% 的患者在术后长期遭受疼痛困扰。这一系列现象提示，中枢神经系统功能障碍等关节病变以外的因素，可能在 KOA 疼痛中扮演重要角色，而神经炎症作为中枢神经系统的一种潜在机制，在 KOA 中的作用尚未得到深入研究。
为了揭开这些谜团，来自美国马萨诸塞州总医院阿西努拉?A?马蒂诺斯生物医学成像中心的研究人员开展了一项研究。他们的研究成果发表在《Brain, Behavior, and Immunity》杂志上，为理解 KOA 和术后疼痛提供了新的视角。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先，他们招募了 KOA 患者和健康对照者，获取了研究所需的样本队列。然后，运用正电子发射断层扫描 / 磁共振成像（PET/MRI）技术，使用 TSPO 放射性配体 [11C] PBR28 对参与者进行脑成像扫描。部分 KOA 患者在 TKA 术后一年再次接受扫描，以便对比分析手术前后的变化。此外，研究人员还构建了支持向量机模型，结合术前成像、临床和人口统计学特征，预测术后疼痛改善情况。
下面详细介绍研究结果：
- KOA 患者与健康对照者的 TSPO PET 信号差异：研究人员对比了术前 KOA 患者和健康对照者的脑 PET 信号。结果发现，术前 KOA 患者出现广泛的 [11C] PBR28 PET 信号升高（标准化摄取值比），这表明 KOA 患者大脑中存在广泛的神经炎症信号，支持了神经炎症在 KOA 疾病中存在的观点，也进一步印证了其在慢性疼痛疾病中的普遍性。
- TSPO 水平与临床疼痛严重程度的关系：在对 KOA 患者的进一步研究中，研究人员发现垂体腺的 PET 信号与膝关节疼痛强度呈正相关。这一结果意味着在 KOA 患者中，至少在垂体腺这一区域，TSPO 水平与疼痛严重程度存在紧密联系，为深入理解疼痛机制提供了重要线索。
- TKA 对神经炎症信号的影响：通过对部分 KOA 患者 TKA 术后一年的再次扫描，研究人员利用体素配对 t 检验发现，虽然大部分脑区在术后没有明显变化，但丘脑和尾状核的 [11C] PBR28 PET 信号显著下降，甚至达到了健康对照者的水平。这表明 TKA 手术能够使部分脑区的神经炎症信号恢复正常，提示手术对神经炎症可能存在调节作用。
- 术前脑 TSPO 水平对术后疼痛缓解的预测作用：研究人员基于术前成像、临床和人口统计学特征构建了支持向量机模型。该模型显示，预测的疼痛改善情况与实际情况之间的相关性达到 rho = 0.487（p = 0.001）。其中，垂体腺、楔叶皮层、杏仁核等区域的 [11C] PBR28 摄取是重要的预测特征。这说明术前脑 TSPO 水平能够在一定程度上预测 TKA 术后的疼痛缓解情况，为临床医生评估手术效果提供了潜在的生物标志物。
综合研究结论和讨论部分，该研究具有重要意义。一方面，研究证实了神经炎症在 KOA 患者中广泛存在，且在部分区域与疼痛强度相关，这为 KOA 的病理生理学研究提供了新的方向，表明神经炎症可能是 KOA 疼痛的重要驱动因素。另一方面，TKA 术后部分脑区神经炎症信号的恢复正常，以及术前脑 TSPO 水平对术后疼痛缓解的预测作用，提示神经炎症可能成为改善 KOA 患者疼痛管理和恢复情况的潜在治疗靶点。这一研究成果有望推动针对 KOA 和术后疼痛的创新治疗方法的开发，从而显著改善患者的护理和生活质量，为临床实践带来新的思路和方法。
