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为什么有的人对疼痛的忍耐性强,而有的人却不堪忍受哪怕比较轻微的疼痛呢?科学家的最新研究成果表明:疼痛的感觉并不仅仅来自神经系统对大脑的提示,人体的免疫系统对感受和传播疼痛信号也起着重要作用。
疼痛是一种奇特的生理感受。人常常离不开疼痛,但有时却又无法忍受它的折磨。疼痛会向我们的身体传递某种自我保护的信息,提醒我们那些近在咫尺的危险。比如说,手脚不小心被灼伤,人立即会感到疼痛不堪,从而想方设法脱离火源。然而,如果疼痛持续的时间过长,它就会转变成疾病,导致令人难以想象的痛苦,使人虚弱无力,严重影响一个人的生活质量。如今医学上已经发展了很多治疗疼痛的办法,有些听起来或者看上去很奇妙,但是它们在实际使用时常常失效,不足以解除病人的痛苦。
最近,阿德莱德大学(以下简称阿大)的科学家在研究疼痛的产生和传播方面取得了突破性进展,甚至可望在世界范围内引发一场治疗疼痛的革命。根据他们的发现,人的免疫系统和疼痛的感觉之间存在一种过去不为人知的联系。
长久以来,科学家一直以为只有神经系统才能把疼痛出现的信号传递给大脑,使人产生痛感。事实上几乎所有的医生都是通过杀伤神经末梢来治疗疼痛的。尽管以神经为靶子的特效药五花八门,许多患者的病痛并没有因此而得到有效控制。既然杀神经并不能有效消除或抑制所有疼痛,那么人体内一定存在有助于疼痛信号产生的其他系统和生理学途径,而目前通用的止痛药对此无能为力。这就是阿大的科学家着手研究人体免疫系统和疼痛之间可能关联的出发点。
有一个鲜为人知的事实是大脑和脊髓细胞的百分之八十五具有类似于免疫细胞的功能,例如神经胶质、微神经胶质和星形胶质细胞。这些类免疫细胞在慢性疼痛病中会变得非常活跃,释放出无数免疫信号传输分子。人们原来认为这些免疫信号传输分子只对其他类免疫细胞起作用,但是后来发现它们其实能够改变别的细胞种类(如神经细胞)的活动功能。此外,神经所释放出来的神经递质可以改变免疫功能。据此科学家们得出结论:免疫系统和神经系统之间能够相互沟通、相互影响。
考虑到大脑和脊髓的类免疫细胞的微小变化可以改变重症病人疼痛的程度,科学家们猜想这些类免疫细胞或许也会参与控制人们日常对疼痛的敏感性。它们可能利用免疫信号传输分子或其他机制来感应和控制疼痛。然而要验证这一点,科学家们却遇到了实际困难:没有人愿意提供大脑或脊髓的类免疫细胞给他们做研究。这促使科学家们产生了一个新想法----或许可以利用在血液中循环的免疫细胞作为“虚拟窗口”来窥视大脑和脊髓,从而考察与后者有关的类免疫细胞是怎样发挥作用的。被分离出来的循环免疫细胞曾经在科研中被用作其他生物学体系的指示器,但却从来没有被用于探测疼痛或与疼痛有关的研究。
科学家利用从普通血样中采集来的免疫细胞做细胞培养,并测量它们的活性。刺激被隔离的细胞,使它们繁殖,并使它们与一种叫做吗啡的止痛药相接触。过了24小时的培养期后,就可以测量细胞的活性了。科学家采集完血样之后,还对参与研究的自愿者进行疼痛忍耐限度的测试。具体操作使用的是冷增压测试法。自愿者把手臂插入温度仅1度的冷水中,坚持的时间越长越好,直到忍受不了寒冷引发的刺骨的痛楚。每个人所能坚持的时间就是他们的耐痛限度。有些人忍受疼痛的时间只能持续几秒钟,而另外一些人的耐痛限度则可达几分钟。令人感到惊奇的是,被隔离的免疫细胞在组织培养过程中对吗啡的反应强度与自愿者的手臂在冷水中保持的时间长短密切相关。
这种高度关联完全出人意料。世界各地以前的研究成果只能预测出人体忍耐疼痛限度的百分之四十或更低,所采用的方法考虑了遗传学、性格类型和对疼痛的恐惧心理等因素。相比之下,阿大的科学家所做的试验似乎能把百分之九十以上影响痛感的因素都考虑在内。他们相当偶然地发现了循环免疫细胞的一个特性----它们与大脑和脊髓的类免疫细胞一样,对疼痛感觉神经起着类似于汽车调光器开关的作用。这种生物学调节开关以不同的级别设置在人体中。现在科学家们已经了解了如何开发一种医疗工具的基本原理,它能够帮助医生确定病人的疼痛调节开关所设置的级别或水准。
这一发现有可能引发治疗疼痛的医学手段的巨大突破,其原因就在于人体对疼痛的忍耐能力已经不再是个谜,这样医生就有望对病人的病痛采取有的放矢的药物治疗。不仅如此,在病人(比如小孩或处于昏迷状态的伤者)无法确切描述他们的疼痛症状和程度的情况下,阿大的科学家所发明的疼痛测试方法也许能帮医疗人员很大的忙。目前人们还不十分清楚隐藏在这种测试疼痛的新方法背后的医学机理,其实这一点正好说明了自然科学研究的无穷魅力:每当你做出一个新发现的时候,更多更令人好奇的问题就接踵而至。
阿大的新成果对病痛的临床治疗具有重要意义。科学家们现在正回过头来进一步研究大脑和脊髓的类免疫细胞,从而搞清楚它们是如何起到疼痛调节开关的作用的。一旦在分子水平上建立起“免疫—疼痛”关联性试验的基本原理,医生就可以最大程度地优化对病人的疼痛治疗方案。对类免疫细胞起作用的新药最终将被开发出来,用以控制人体的疼痛调节开关,更彻底地治疗疼痛。所有这些努力有望在不远的将来给全世界难以计数的饱受病痛煎熬的患者带来福音。
(本文是根据Mark Hutchinson发表在《Australasian Science》杂志2005年3月号上题为The Pain Barrier的文章编译的,略有删节,2005年发表于《科学世界》杂志,邢志忠)
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