综述:巨噬细胞在慢性疼痛中的作用机制:从外周到中枢的视角

【字体: 时间:2025年07月18日 来源:Brain Research Bulletin 3.5

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  这篇综述系统阐述了巨噬细胞在慢性疼痛发生发展中的多维度作用,从外周伤害感受器敏化、背根神经节(DRG)信号传导到中枢神经系统(CNS)的神经炎症调控。作者重点解析了巨噬细胞极化(M1/M2)、代谢重编程(如Warburg效应)及其分泌的促炎因子(TNF-α、IL-1β、IL-6)通过TRPV1/Nav1.8等通道增强神经元兴奋性的机制,同时探讨了单细胞转录组等新技术在靶向治疗中的应用前景。

  

巨噬细胞在慢性疼痛中的角色与机制

摘要

慢性疼痛作为全球健康难题,其发生涉及外周伤害感受器敏化与中枢敏化的复杂过程。巨噬细胞作为关键免疫细胞,通过释放促炎因子(如TNF-α、IL-1β)、调控离子通道(如TRPV1、Nav1.7)及代谢产物(如乳酸、琥珀酸),在疼痛信号从外周传递至中枢的全程中发挥核心作用。本文从外周、DRG和中枢三个解剖层面系统阐述巨噬细胞的时空特异性机制,为靶向治疗提供新思路。

巨噬细胞的独特功能与表型

巨噬细胞具有高度可塑性,可极化为促炎的M1型或抗炎的M2型。M1巨噬细胞依赖糖酵解,产生大量IL-1β和活性氧(ROS),而M2型则通过脂肪酸氧化(FAO)支持组织修复。值得注意的是,M1巨噬细胞中积累的琥珀酸通过SDH复合体驱动mtROS生成,激活HIF-1α和NF-κB通路,加剧神经炎症。

外周伤害感受器敏化中的巨噬细胞

组织损伤后,巨噬细胞被CGRP等神经肽招募至损伤部位,通过TNF-α/TNFR1轴增强TRPV1和Nav1.8通道活性。IL-1β则通过p38 MAPK通路延长钠通道失活时间,降低神经元兴奋阈值。这种外周敏化是慢性疼痛的初始关键步骤。

背根神经节的巨噬细胞网络

DRG中巨噬细胞通过TLR2/4、补体系统(如C3a/C3aR1)和CX3CL1-CX3CR1轴激活。单细胞测序揭示其通过ATF3/JunB转录模块上调TNF-α分泌,而Kir2.1钾通道的抑制进一步加剧Nav1.7功能紊乱。有趣的是,在神经损伤模型中,DRG巨噬细胞增殖主要源于局部CX3CR1+细胞而非外周单核细胞浸润。

中枢巨噬细胞/小胶质细胞的异质性

脊髓背角小胶质细胞通过BDNF-TrkB信号削弱GABA能抑制,增强NMDA受体活性,导致中枢敏化。时空转录组分析显示雄性小鼠急性期炎症反应更显著,而雌性可能依赖T细胞调控。边界相关巨噬细胞(BAM)在血脑屏障处通过CD36/Nox2-ROS通路参与神经血管功能障碍,其潜在疼痛调控机制有待探索。

展望

靶向巨噬细胞代谢(如IRG1-衣康酸)或极化状态(IL-4诱导M2)的新型策略,结合单细胞多组学技术,有望突破现有镇痛瓶颈。但需解决免疫稳态维持、性别年龄差异等挑战,推动个体化疼痛治疗的发展。

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