纤维肌痛症 (fibromyalgia) 病患有全身慢性肌肉酸痛,可能伴随失眠、焦虑和忧郁等症状,致病机转一直是个未解之谜。中央研究院生物医学科学研究所陈志成研究员与研究团队,找到纤维肌痛症可能的生理与心理致病机转和关键抑制剂,论文于 2020 年 9 月发表于国际风湿免疫科权威医学期刊 (Annals of the Rheumatic Diseases)。
「纤维肌痛症 」最常见的症状是全身肌肉慢性酸痛,伴随疲劳、失眠、焦虑和忧虑,有时被称为稍微累一点就全身酸痛的「公主病」。目前医学对于该病的致病机制并不清楚,病人往往不断转诊仍找不到明确病因,因此也尚未有专属用药,只能先缓解症状,但效果相当有限。
不过临床上发现,日常生活精神压力会诱发或加重纤维肌痛症症状。多数病患的背后都是一段故事,可能有家庭、亲友、经济、工作等各种问题。只是心理压力和纤维肌痛症到底谁是因、谁是果?背后的致病机制是什么? 「我们必须建立一个可以反应纤维肌痛症的动物模式,以验证心理压力与纤维肌痛症的关系。」 陈志成说明。
在此之前,先来看看酸痛是怎么引发的呢?
过去研究认为组织酸化会诱发酸痛。1980 年德国人曾做过人体实验,直接把酸性物质注射入人体,结果发现真的会引起痛感,而且流速越快、越痛,初步证明酸与酸痛的因果关系。但酸是透过什么样的分子机制来 *** 痛觉神经,却一直没有定论。
陈志成尝试以此建立纤维肌痛症的动物模式。他们先帮小鼠注射酸盐水,然后以压肌肉或用细尼龙线 *** 小鼠脚掌,发现小鼠碰到 *** 会缩脚,代表的确有「疼痛过敏化」现象,但这疼痛过敏化现象在 24 小时以后会消失不见。但如果五天之内在同样位置再打一次,就会导致持续约一个月的疼痛过敏化,而且也会发生镜像性的疼痛,成功符合纤维肌痛症的特征。
这个小鼠实验模式提供了一个平台,让陈志成可以从神经学的分子机制上,深入研究组织酸化如何诱发慢性肌肉疼痛。
我们身上各个组织都有痛觉神经,神经上有许多可被酸给激活的离子通道或受体分子,最重要的包括酸敏性离子通道(ASICs),以及辣椒素受体蛋白 (TRPV1) 等等。陈志成实验发现,如果以药物抑制 ASICs 或 TRPV1,五天后再次的肌肉酸化 *** 就无法诱发慢性疼痛。但是,如果再次的肌肉酸化 *** 发生于第二天,仍会诱发 7 ~ 10 天的疼痛过敏化现象。因此,陈志成推论出,第一次肌肉组织酸化不仅是诱发短暂的疼痛过敏化现象,也让肌肉痛觉神经产生了可塑性变化,所以五天以内再次肌肉酸化 *** ,就足以发展成慢性疼痛。
了解酸痛的神经科学分子机制,下一步就是建立心理压力造成酸痛的动物模式,怎么做?噪音是好工具!一般的压力来源很难定量,但是噪音可以换算分贝并以程式设定,比较好掌握。
他们让小鼠待在笼中,不定时播放尖锐、人耳可能听不见的超音波噪音,一天重复六次,隔两天后再连续两天重复进行……结果,受到噪音压力的小鼠,出现了疼痛过敏化现象持续约一个月。「我们发现,关键是要有不确定性、间歇性、重复性的压力 *** ,如果是给予短暂的压力 *** ,小鼠并不会出现慢性疼痛过敏化现象。」
此外,一般纤维肌痛症患者常出现共病,像焦虑、忧郁等情绪问题。 他们观察具有疼痛过敏化现象的小鼠们,焦虑行为也变得明显 :一般健康的小鼠喜欢到处探索、玩耍, 放入十字迷宫时,敢走到两侧开放悬空的部分,但有焦虑行为的小鼠喜欢躲在隐蔽空间、不敢跑出来。
建立一套动物模式后,接下来他和研究团队想知道,体内有什么东西诱发了酸痛?
他们分析小鼠血液中的脂质,发现小鼠在遭受压力后,体内有一群特别的脂质被代谢出来。「我们发现到一种氧化脂质 LPC16:0 ,令人眼睛为之一亮!」陈志成说道。原来,几年前有法国科学家发现这种氧化脂质 LPC16:0 可以专一性的 *** 感觉神经元上的 ASIC3 酸敏性离子通道。宾果!全部事情似乎都可以串连在一起了。
经过反复实验,致病机转的轮廓渐渐清楚了! 外界的压力源 (噪音),会导致小鼠体内的氧化压力上升,造成脂质代谢异常,产生过量的氧化脂质 LPC16:0 ,活化肌肉感觉神经元上的 ASIC3 酸敏性离子通道,造成疼痛过敏化现象,持续 *** 下转变成慢性疼痛。