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神经病理性疼痛与肠道微生物间作用的研究进展

【摘要】神经病理性疼痛属于特殊的慢性疼痛，是一种神经系统相关性疾病，给患者的身心

健康带来严重影响。肠道微生物群作为人体内最主要的微生物生态系统，在健康和各类疾病

中有重要作用，包括神经病理性疼痛。对肠道微生物群的调节，在各类神经病理性疼痛的发

生、发展和转归中发挥重要作用。对微生物‐肠‐脑轴的研究，可为肠道微生物群对各种神

经病理性疼痛的干预和治疗提供新的解决方法。

【关键词】肠道微生物群;微生物‐肠‐脑轴;神经痛；神经病理性疼痛;综述

1880年WilliamJames和CarlLange首次提出在肠道和中枢神经系统（centralner

voussystem,CNS）之间存在双向联系，即“肠‐脑轴”这一概念［1］。随着研究的展开，

目前已发现肠道微生物群（gutmicrobiota,GM）和神经系统间有多种信号传导通路，包

括迷走神经、免疫因子、代谢产物等［1‐3］，闫哲等［4］曾发文对肠道菌群紊乱和慢性疼

痛之间的联系进行阐述。神经病理性疼痛（neuropathicpain,NP）作为特殊类型的慢性

疼痛在临床中也十分常见，且病因复杂，可能的机制包括外周痛觉敏化、中枢敏化、下行抑

制系统的功能障碍、脊髓胶质细胞活化、离子通道改变等；病理生理过程包括：神经损伤、

神经源性炎症、神经兴奋性异常、交感神经系统失常、神经可塑性异常，对NP不恰当治疗

造成的健康问题，已经成为很多国家和地区的公共卫生事件［5］。NP与CNS以及外周神经

系统（peripheralnervoussystem,PNS）间的关系不断深入，对微生物‐肠‐脑轴的研

究表明，肠道微生物在NP的发生发展过程中也具有重要作用。

肠道微生物群通过微生物‐肠‐脑轴与神经系统间的关系

肠道微生物能产生并释放具有生物活性的代谢产物，这些物质能发挥神经调质样作用，

对神经系统产生影响，其中对脑有影响的化合物包括短链脂肪酸（short‐chainfattyac

ids,SCFAs）、芳香烃脂肪酸和胆汁酸［6］。

多种肠道菌群如乳酸杆菌、双歧杆菌、肠球菌等可生成神经递质或其前体，链球菌也可

能影响脑内的乙酰胆碱、血清素（5‐羟色胺,5‐hydroxytryptamine,5‐HT）和γ‐氨

基丁酸(γ‐aminobutyricacid,GABA）等神经递质水平［7］。5‐HT影响慢性疼痛的发

展和转归，NP也包含其中。最近一项研究表明，如果新生小鼠存在小胶质细胞5‐HT2B受

体功能障碍，会扰乱小胶质细胞的功能，影响发育，同时影响持久的成年期表型。例如，重

复行为、社交能力缺失、行动能力下降、对疼痛感知能力下降等［8］。但不同脑区5‐HT

间是否通过肠脑轴产生联系，以及脑和脊髓的5‐HT对NP是否具有相同的生物学效应尚无

定论。

炎症小体参与神经细胞焦亡、细胞死亡等过程与GM相关，是另一种GM与神经系统间产

生联系的关键物质［9］。GM失衡使炎症小体过度激活，损伤血脑屏障后，白介素（interle

ukin,IL）‐1β、IL‐18等炎症因子释放至CNS造成炎症损伤，而神经炎症反应对NP的

病程进展有影响［10］。GM菌群构成改变是很多疾病的主要驱动力，但特定的菌群和某疾病

的病因、病生改变是否相关值得进一步讨论。

PNS与NP的关系同样密切。躯体神经属于PNS，相关报道指出GM在躯体神经修复过程

中有重要作用。Liu等［11］发现口服抗生素影响三叉神经眼支修复，正常粪便菌群移植（f

aecalmicrobiotatransplantation,FMT）后可逆转。间断性饮食（Intermittentfast

ing,IF）对GM有影响，并且坐骨神经损伤模型提示IF能修复背根神经节（dorsalroot

ganglia,DRG），或许是通过GM产生联系。施旺细胞是特殊的神经元细胞，广泛存在于PN

S，施旺细胞和DRG能表达游离脂肪酸受体3，属于SCFAs受体，由此推测SCFAs能直接作

用PNS发挥生物学作用［12］。一项体外实验指出，丙酸盐能增强施旺细胞和DRG细胞对氧

化应激损伤的保护作用，并刺激DRG神经元轴突生长［13］。

肠神经系统（entericnervoussystem,ENS）和迷走神经在GM和其他PNS神经相互

联系中具有重要意义，多种与疼痛相关的生物因子在其过程发挥作用，如：SCF