综述：偏头痛发病机制的生化学特征

本综述从神经递质代谢、神经化学、神经生理学及神经遗传学等生化学角度，系统阐释偏头痛的病理机制，涵盖激素、电解质（镁、钙、钠）、维生素（维生素D、B12）及生物活性分子（褪黑素、L-肉碱、L-色氨酸）对疾病进程的影响。强调实验室参数纳入诊断算法可识别头痛/眩晕的继发性病因，优化治疗策略与预后评估。

　　

生化机制与神经血管学说

偏头痛的发病机制与三叉神经血管系统激活密切相关，涉及降钙素基因相关肽（CGRP）、P物质（SP）和神经激肽A（NKA）等神经肽的释放。这些介质导致脑膜血管扩张、血浆蛋白外渗及神经源性炎症，进而引发头痛。近年来，中枢敏化现象被证实与慢性偏头痛的维持有关，表现为神经元兴奋性增高及疼痛阈值下降。

神经递质代谢异常

5-羟色胺（5-HT）系统功能紊乱是偏头痛的核心生化特征。发作期血小板5-HT浓度升高，而间歇期水平下降。多巴胺（DA）能系统亦参与其中，患者对多巴胺激动剂敏感性增高，表现为恶心、呕吐等自主神经症状。此外，谷氨酸（Glu）能兴奋性毒性及γ-氨基丁酸（GABA）能抑制功能受损进一步加剧神经元超兴奋状态。

电解质与离子通道功能障碍

镁离子（Mg²⁺）缺乏可通过促进NMDA受体激活及神经递质释放加重偏头痛。钙离子（Ca²⁺）信号异常影响线粒体能量代谢，而钠离子（Na⁺）通道突变（如SCN1A基因）与家族性偏瘫型偏头痛（FHM）相关。这些离子失衡直接导致皮质扩散性抑制（CSD）的发生，表现为脑电活动缓慢扩散的去极化波。

维生素与辅因子作用

维生素D缺乏通过促进炎性细胞因子释放和血管功能障碍参与偏头痛进程。维生素B₁₂作为甲硫氨酸合成酶辅因子，影响同型半胱氨酸（Hcy）代谢，高Hcy水平可导致内皮功能损伤及氧化应激。辅酶Q₁₀（CoQ₁₀）线粒体功能缺陷者补充CoQ₁₀可显著降低发作频率。

激素与神经内分泌调控

雌激素波动是女性偏头痛患病率高于男性的关键因素，通过调节CGRP及一氧化氮（NO）合成影响血管张力。褪黑素（Melatonin）作为内源性节律调节剂，其分泌异常与睡眠障碍型偏头痛相关。下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴激活导致的皮质醇释放亦参与应激诱导的发作。

遗传与表观遗传机制

家族性偏头痛与CACNA1A（FHM1）、ATP1A2（FHM2）和SCN1A（FHM3）基因突变相关，这些基因编码离子通道或泵蛋白。表观遗传修饰如DNA甲基化可能调控5-HT受体表达，而microRNA（如miR-34a）通过靶向Notch信号通路影响三叉神经节神经元功能。

生物活性分子与代谢途径

L-色氨酸（L-Tryptophan）作为5-HT前体，其代谢途径向犬尿酸途径偏移时可能导致神经毒性产物积累。L-肉碱（L-Carnitine）缺乏影响脂肪酸β氧化，导致能量代谢障碍。神经肽Y（NPY）和食欲素（Orexin）等参与疼痛调节与睡眠-觉醒周期紊乱。

诊断与治疗生化标志物

血清CGRP水平可作为偏头痛急性期生物标志物，而间歇期测定镁、维生素D₃及CoQ₁₀浓度有助于评估营养状态。基因检测对疑似FHM患者具有诊断价值。上述指标纳入临床管理可区分原发性与继发性头痛，指导个性化治疗（如补充镁剂、维生素或靶向CGRP的单克隆抗体）。