#偏頭痛#由 CGRP 引發的疼痛訊號通路示意圖。CGRP 啟用雪旺細胞上的 CGPR 受體。CGPR 受體運輸到內體,持續的訊號傳導導致一氧化氮的釋放。一氧化氮靶向施萬細胞中的離子通道TRPA1,它激發神經元並傳遞與偏頭痛相關的疼痛訊號。圖片來源:自然通訊、佛羅倫薩大學和紐約大學
一個國際研究小組發現,周圍神經系統中大量存在並在神經纖維周圍形成保護鞘的雪旺細胞在偏頭痛中起著至關重要的作用。他們的研究在小鼠和人類雪旺細胞中進行並發表在《自然通訊》上,闡明瞭疼痛是如何從雪旺細胞內發出訊號的,並找到了幾種阻斷這種訊號的方法,為新的偏頭痛治療提供了潛在的目標。
偏頭痛影響超過 15% 成年人,女性經歷這些劇烈頭痛的可能性是男性的兩倍。降鈣素基因相關肽 (CGRP) 是神經系統中的一種小蛋白,已知在偏頭痛中起重要作用;事實上,一類新的預防偏頭痛的藥物使用注射單克隆抗體來靶向 CGRP 或其受體。
“雖然 CGRP 與偏頭痛有關,但它如何引起疼痛一直是科學界的一個爭議領域,”紐約大學牙科學院分子病理學系教授兼系主任 Nigel Bunnett 博士說。Bunnett 與佛羅倫薩大學臨床藥理學教授、Careggi 大學醫院頭痛中心主任醫學博士 Pierangelo Geppetti 一起領導了這項研究。
紐約大學疼痛研究中心的研究員 Bunnett 補充說:“ CGRP 單克隆抗體治療偏頭痛的成功以及抗體穿透血腦屏障的能力差表明 CGRP 會導致外周而不是大腦內的疼痛。”
為了探索 CGRP 誘發疼痛的細胞機制,Bunnett 和他的同事專注於在大腦外的周圍神經系統中發現的雪旺細胞。研究人員研究了在雪旺細胞中 CGRP 受體(稱為 CLR/RAMP1)被禁用的小鼠。他們透過從小鼠面部區域的雪旺氏細胞中刪除 RAMP1(受體的兩個重要成分之一)來修飾 CGRP 受體。
在正常小鼠中,給予 CGRP 面部區域非常敏感,這是偏頭痛的代表。然而,在雪旺細胞中缺乏 CGRP 受體的小鼠中,CGRP 不會引起疼痛。在第二個實驗中,研究人員使用辣椒素——一種在辛辣辣椒中發現的化學物質。辣椒素會啟用一種名為 TRPV1 的離子通道,它會釋放 CGRP,通常會引起疼痛。同樣,辣椒素不會在雪旺細胞中缺乏 CGRP 受體的小鼠中引起偏頭痛樣疼痛,這進一步支援了雪旺細胞中的 CGRP 受體在偏頭痛中起關鍵作用的觀點。
研究人員隨後使用人類施萬細胞發現了這些細胞內發生的疼痛訊號。他們發現,當 CGRP 與施萬細胞上的受體結合時,受體會進入細胞內稱為內體的隔室。在內體中,CGRP 受體持續長時間發出訊號。這種訊號會產生一氧化氮——一種疼痛的介質——然後從雪旺細胞中釋放出來,並與相鄰神經元上稱為 TRPA1 的離子通道相互作用。TRPA1 激發神經元並傳遞疼痛訊號。
這種對疼痛如何在雪旺細胞內部產生的新認識為研究人員提供了兩種治療偏頭痛的想法:首先阻止 CGRP 受體進入內體,或者使用奈米顆粒將藥物靶向內體中的 CGRP 受體。
為了使 CGRP受體遠離內體,研究人員抑制了網格蛋白和動力蛋白,這兩種蛋白質對於進入細胞的物質很重要。抑制網格蛋白和動力蛋白可以減少疼痛訊號,為新型偏頭痛治療提供了一個有希望的目標。
研究人員還使用奈米顆粒成功阻斷了 CGRP 誘發的疼痛,在奈米顆粒中封裝了一種小分子藥物,可結合並阻斷 CGRP 受體。雖然大多數藥物只能到達細胞表面,但可以設計奈米顆粒來幫助藥物到達細胞內的內體,並在藥物到達預定位置後釋放藥物。在雪旺細胞中,奈米顆粒將藥物帶入內體並阻斷 CGRP 受體,從而強烈抑制偏頭痛。
“雖然 CGRP 在偏頭痛中的作用是眾所周知的,但我們的研究是第一個將雪旺氏細胞與偏頭痛直接聯絡起來的研究。它提供了潛在的新方法來治療偏頭痛,這基於我們對疼痛是如何從內體發出訊號的增強理解,”班尼特說。
