辣椒素热诱导与安慰剂对腰痛神经振荡及炎症标志物的随机交叉实验研究

本推荐研究采用随机交叉设计，探讨辣椒素热诱导（HC）与安慰剂对健康受试者神经振荡（EEG）和炎症因子（IL-1β、IL-6等）的影响。结果显示，HC可诱发轻度至中度腰痛（VAS评分显著升高），但未观察到脑电波段功率或血液炎症标志物的显著差异。研究提示，急性实验性腰痛的感知与神经生理响应可能存在时间延迟，为临床腰痛机制研究提供了重要参考。

　　

引言

腰痛（Low Back Pain, LBP）是全球范围内导致残疾的首要原因，其中约90%的病例属于非特异性腰痛，具有高度异质性，使得机制研究面临巨大挑战。实验性疼痛模型能够控制个体间变异，提高统计效力，为研究急性疼痛反应提供了理想平台。辣椒素热模型（Heat-Capsaicin, HC）作为一种非侵入性方法，通过激活瞬时受体电位香草素1（TRPV1）通道诱导中枢敏化，模拟临床腰痛的生物力学改变（如局部动态稳定性下降和肌肉贡献度变化），但其对神经生理和炎症通路的影响尚不明确。本研究旨在通过随机交叉设计，比较HC与安慰剂对脑电振荡和血液炎症标志物的影响，并探讨其与主观疼痛评分的相关性。

材料与方法

研究采用随机交叉设计，纳入18名健康受试者（9男9女），每人完成两次会话：HC条件（45°C热敷+0.075%辣椒素乳膏）和安慰剂条件（低温热敷+保湿乳膏）。会话间隔至少48小时以避免残留效应。数据收集包括基线及干预后的脑电图（EEG）记录和血液采样。EEG使用32通道系统，采集5分钟静息态数据，计算六个脑区（前额、中央、颞叶、顶叶、枕叶及全局）的五个频段绝对功率：Theta（4–8?Hz）、Alpha（8–13?Hz）、Beta（13–30?Hz）、Gamma1（30–58?Hz）和Gamma2（62–100?Hz）。血液样本通过静脉穿刺采集，离心后血浆冷冻保存，后续采用多重免疫分析法检测白细胞介素（IL-1β、IL-6、IL-10）和肿瘤坏死因子α（TNF-α）浓度。主观疼痛通过100?mm视觉模拟量表（VAS）评估。统计分析使用重复测量协方差分析（ANCOVA），以基线值为协变量，并采用Pearson相关分析探究疼痛评分与生理指标的关系。

结果

HC条件成功诱发了轻度至中度疼痛（平均VAS评分24.50?mm），显著高于安慰剂条件（0.39?mm，p?<?0.001），但78%的受试者（14/18）出现疼痛反应，个体差异较大。脑电分析显示，所有频段功率在HC与安慰剂条件间无显著差异（p?≥?0.05），且个体变化幅度小、方向不一致（如Gamma波段功率在部分受试者中升高，另一部分降低）。血液炎症标志物（IL-1β、IL-6、IL-10、TNF-α）的浓度在两组间亦无统计学差异，变化趋势微弱且双向波动。相关性分析进一步表明，疼痛评分的变化与EEG功率或细胞因子水平均无显著关联（p?≥?0.15），提示主观疼痛感知与短期神经生理响应脱节。

讨论

本研究首次在实验性腰痛模型中同步评估神经振荡和系统性炎症响应。尽管HC模型成功复制了临床腰痛的部分感知特征，但其未能引发显著的神经生理或炎症变化，可能与测量时间点（干预后15分钟内）和刺激强度有关。既往研究表明，IL-6等炎症因子在疼痛诱导后30–120分钟才出现峰值，而神经振荡响应（如前额叶Gamma功率增加）需更高强度或更长时间刺激（如10分钟以上中度疼痛）方可激活。TRPV1通道的激活可能通过抑制系统性炎症的早期释放，进一步延迟血液标志物的变化。此外，慢性腰痛患者的神经过度活动（如全脑功率升高）可能涉及长期可塑性改变，而非急性响应。本研究局限性包括样本量较小、背部应用HC的个体变异大，以及未追踪长期效应。未来研究需延长观测时间、优化刺激参数，并纳入氧化应激等更早期标志物。

结论

辣椒素热模型可作为诱发实验性腰痛的有效工具，但其短期神经生理和炎症响应与主观疼痛感知不一致，提示该模型无法完全模拟临床腰痛的病理生理机制。研究强调急性疼痛与神经炎症响应可能存在时间解离，为未来实验设计提供了关键参考。