《Frontiers in Pain Research》：The effects of pulsed radiofrequency stimulation on mitochondrial function in neurons: a mini review
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脉冲射频（Pulsed Radiofrequency, PRF）刺激是目前临床广泛用于治疗神经病理性疼痛的干预手段。与连续射频（Continuous Radiofrequency, CRF）消融不同，PRF属于非破坏性技术，但其确切作用机制仍存在争议。新兴证据
脉冲射频（Pulsed Radiofrequency, PRF）刺激是目前临床广泛用于治疗神经病理性疼痛的干预手段。与连续射频（Continuous Radiofrequency, CRF）消融不同，PRF属于非破坏性技术，但其确切作用机制仍存在争议。新兴证据表明，线粒体调控在驱动镇痛与神经再生中发挥基础作用。为系统整合探讨PRF对神经元线粒体功能影响的相关文献，研究人员针对5个数据库（MEDLINE、Embase、CENTRAL、Web of Science、PubMed）开展了范围综述，检索时限从建库至2026年2月2日。在初筛得到的141篇文献中，最终纳入10项实验研究进行叙述性综合。其中4项对比PRF与CRF的研究证实，CRF可导致严重的线粒体病理改变（肿胀、嵴溶解及坏死），而PRF能够维持线粒体超微结构的完整性。其余6项研究明确了具体的生物能量学机制：PRF可主动降低线粒体膜电位（ΔΨm），同时升高胞质ATP水平，有效逆转与中枢敏化相关的生物能量学特征。此外，PRF治疗与线粒体增生相关，该现象被推测为支持结构修复的代偿性生物发生，但相关通路的验证仍需进一步研究。综上，PRF刺激可能通过多重线粒体机制发挥效应：急性期镇痛由线粒体膜去极化、减少兴奋性毒性钙内流介导；亚急性神经再生期则由神经-胶质代谢单元提供生物能量学支持。未来仍需深入探索神经调控影响神经病变中线粒体健康与功能的具体机制。
1 引言
脉冲射频（Pulsed Radiofrequency, PRF）刺激是一种介入性疼痛治疗手段，最初被设计用于背根神经节（Dorsal Root Ganglion, DRG）及三叉神经节的神经调控。其技术原理是通过置于靶神经旁的专用针电极，精准递送短促、间歇性的高频交流电（通常为500 kHz），在神经组织周围形成高浓度交变电场，且不产生持续性摩擦热。作为连续射频（Continuous Radiofrequency, CRF）消融的非破坏性替代方案，PRF是疼痛管理领域的重要进展：传统CRF依赖热能有意损毁神经以缓解疼痛，而PRF以短时脉冲形式将电磁场作用于神经组织，脉冲间期热量得以消散，使组织温度维持在42°C以下，从而避免CRF相关的热凝固与结构性损伤。尽管随机对照试验及综述已证实PRF在治疗神经病理性疼痛、糖尿病周围神经病变及其他周围神经病变中的临床疗效，但其镇痛效应的确切细胞机制仍不明确。
现有主流理论框架认为，PRF的作用机制集中于抗炎效应与氧化应激调节。该假说指出，炎症性神经病变由细胞应激驱动：自由基生成增加导致氧化应激、炎症及交感神经过度活跃。目前理论认为，PRF电磁场可能影响自由基对重组，从而阻断氧化应激循环，且PRF治疗后下游炎症标志物（如TNF-α、IL-6）水平降低的现象已被观察到。然而，“抗炎”假说存在局限性，无法解释电磁场影响自由基动力学的生物物理转导机制，也无法解释结构性修复的驱动因素。值得注意的是，近期研究报道PRF刺激后外周神经出现提示神经再生的超微结构改变，这提示PRF可能通过细胞能量与修复的核心调控者——线粒体发挥作用。线粒体既是能量代谢过程中自由基的主要来源，也是神经修复与再生的关键调控者，因此最可能是电磁刺激与细胞恢复之间的关联枢纽。明确PRF对线粒体功能的直接影响，对阐明PRF治疗的生物学基础至关重要。
本范围综述旨在系统梳理并整合近期探讨PRF对神经元及神经系统线粒体功能具体影响的研究文献，具体目标包括：1）描述所采用的PRF参数特征；2）明确评估的具体线粒体功能或指标；3）确定使用的神经元或神经系统细胞类型与模型；4）概述PRF对线粒体功能的直接或间接影响。
2 方法
本研究遵循PRISMA-ScR（系统综述和荟萃分析扩展版：范围综述）指南开展，以确保方法学严谨性与透明度。纳入研究类型为随机对照试验、准实验研究与观察性研究，排除综述、病例研究、病例报告与临床试验注册记录，聚焦实验性证据。采用PICOS（研究对象、干预措施、对照、结局指标、研究类型）策略构建检索问题：“脉冲射频刺激是否影响神经元内的线粒体功能？”
检索数据库包括MEDLINE（Ovid，1946–2026）、EMBASE（Ovid，1974–2026）、CENTRAL（Ovid）、Web of Science核心合集（Clarivate，1900–2026）、PubMed（美国国家医学图书馆，1946–2026），同时对纳入参考文献进行手工检索。检索策略示例为MEDLINE（Ovid）：[exp Radiofrequency Therapy/ OR (pulsed radiofrequency OR radiofrequenc).mp] AND [exp Mitochondria/ OR (mitochondria OR mitochondrial OR mitochondri).mp] AND [exp nervous system/ OR (neuro* OR neuron* OR nerve*).mp]。初筛未限制语言，但因翻译资源有限，最终仅纳入英文发表的研究。所有文献筛选与管理均通过Covidence系统综述软件完成。
文献筛选由两名研究者独立完成：首先进行题目与摘要初筛，分歧通过共同复评达成共识，无法达成共识时由第三位研究者裁定；随后以相同流程完成全文筛选。数据提取涵盖四个维度：（1）文献识别信息；（2）方法学特征（如PRF刺激参数、动物/细胞培养模型、健康/疼痛模型）；（3）主要发现（如PRF对线粒体功能的影响）；（4）结论。所有数据提取由两名研究者分别通过Microsoft Excel完成，提取表合并后核查不一致项，分歧通过共识或第三位研究者裁定解决。
3 结果
截至2026年2月2日的检索共获得141篇文献（去重后）。经题目与摘要初筛，16篇进入全文获取环节；经全文筛选，最终10篇纳入叙述性综合。其中4项研究对比CRF与PRF刺激，6项仅探讨PRF；6项为动物模型（5项大鼠、1项兔），4项为体外组织或细胞培养模型。PRF参数详见表1。
3.1 超微结构比较：PRF vs. CRF
四项对比研究一致表明，CRF可诱导严重线粒体病理改变，表现为线粒体“肿胀”“膨大”或“水肿”，常伴随嵴破坏与孔形成。例如，CRF处理（70°C，60秒）的大鼠脑组织中有83.6%的线粒体出现水肿，而PRF组仅为52.7%；CRF作用于健康大鼠坐骨神经（82°C，60秒）可导致不可逆退变、有髓轴突塌陷、细胞骨架缺失及严重线粒体破坏，PRF（42°C，120秒）仅引起轻度轴突损伤与轻微线粒体肿胀；兔模型中，CRF（67°C）导致严重线粒体退变、巨大融合空泡及核膜完整性丧失，PRF（<43°C）基本保留了背根神经节的正常形态。免疫层面，体外研究显示CRF（70°C，3分钟）可在10分钟内诱导人单核细胞（THP-1）凋亡并显著降低线粒体膜电位，而PRF可安全维持线粒体膜电位与细胞活力。
3.2 刺激参数与剂量影响
参数映射显示，多数有效神经再生研究采用标准临床PRF方案：频率2 Hz、脉宽20 ms、温度上限42°C。动物模型单次暴露时长常为120秒，而细胞培养模型需延长至360秒至15分钟。给药频率影响线粒体表型：单次120秒刺激可触发线粒体增生（生物发生）作为急性再生反应，每日120秒、持续30天的方案则维持线粒体超微结构完整性，但未显著改善运动功能恢复（坐骨神经功能指数），提示组织学保留不一定立即转化为临床功能恢复。电压与频率方面，标准电压（>45 V）PRF可维持单核细胞线粒体膜电位，但无髓C纤维可能对超微结构损伤更敏感——使用非典型1 ms脉宽（而非标准20 ms）的研究提示，小直径感觉纤维的线粒体应激阈值低于大直径有髓运动纤维。
3.3 线粒体生物能量学调控
多项研究聚焦于PRF处理后的线粒体功能生物能量学，包括膜电位（ΔΨm）、ATP生成与钙流动性。针对F11细胞系分化的背根神经节神经元的研究显示，PRF效应具有状态依赖性：在模拟神经病理性疼痛的NMDA激活“致敏”背根神经节模型中，PRF可显著降低病理性升高的线粒体膜电位与钙内流，同时升高胞质ATP，有效逆转致敏相关的生物能量学特征。频率差异影响效应：4 Hz PRF可降低健康神经元的钙内流与膜电位，2 Hz PRF则无此作用，但两者均升高胞质ATP。这表明PRF可作为“代谢调节剂”，在提升能量供应的同时不驱动兴奋性毒性钙内流，且该效应依赖正确频率（如2 Hz）：2 Hz PRF可显著降低pERK水平（恢复正常神经元活动），4 Hz PRF则完全无法降低pERK。
3.4 线粒体增生与再生
除生物能量学外，PRF可通过诱导线粒体生物发生促进神经修复。慢性压迫损伤大鼠模型中，PRF治疗组较未治疗假手术组脱髓鞘、纤维化程度更轻，施万细胞增殖更活跃，且PRF促进巨噬细胞浸润以清除坏死碎片，治疗后10–14天机械痛与热痛过敏显著缓解。关键的是，PRF处理组神经出现“线粒体增生”（数量增加），虽伴随部分线粒体肿胀，但与未治疗组线粒体“大量减少”或破坏的表型形成鲜明对比。研究者推测该增生是满足再生所需代谢需求的代偿性反应，与PRF维持施万细胞细胞器完整性、支持神经丝重组的发现一致，也与PRF仅短暂上调GFAP、TNF-α、IL-6等促炎标志物并在30天内恢复正常的观察相符，提示其为暂时性、修复性炎症反应，而非持续性病理性炎症。
4 讨论
本综述整合10项研究证据提出，PRF刺激的治疗效应至少部分由线粒体动力学调控介导。PRF作为CRF的非破坏性替代方案已在临床确立地位，但其镇痛与再生效应的细胞基础长期不明。本文提出PRF驱动的三种潜在线粒体机制：一是相较于消融性RF维持线粒体超微结构；二是通过急性调控生物能量学（膜电位与Ca2+流）降低兴奋性；三是诱导线粒体生物发生以支持长期神经再生。
4.1 线粒体作为镇痛的潜在枢纽
体外研究的核心发现是PRF可直接改变背根神经节神经元的线粒体膜电位（ΔΨm）与钙处理，这为PRF常被归因于“抗炎”效应提供了生物物理解释。神经病理性疼痛状态下，线粒体功能障碍导致活性氧过量生成与钙缓冲受损，驱动中枢敏化与过度兴奋，这与线粒体分裂（细胞应激与能量需求增加时发生的线粒体分裂）水平升高密切相关，后者是病理性活性氧过量生成的重要驱动因素。PRF通过去极化线粒体膜、调控钙内流，似乎可阻断这一“能量危机”。该机制与PRF减少伤害性神经肽（CGRP、P物质）轴突运输的发现一致。研究人员提出，这种急性镇痛效应是代谢驱动的：PRF恢复线粒体钙稳态，从而减少疼痛递质ATP依赖性轴突运输，并抑制维持慢性炎症的活性氧信号。
4.2 超微结构保存、细胞内转移与再生
PRF与CRF在线粒体形态上的差异是关键区分点：作用于健康初始组织的CRF表现为神经破坏性损伤，诱导严重华勒氏变性、凝固性坏死与完全线粒体空泡化；而PRF的超微结构特征提示其具有本质不同的、潜在的修复效应。例如，神经损伤模型中PRF处理后出现的“线粒体增生”，虽伴随肿胀，但与未治疗损伤组的线粒体丢失、广泛退变形成显著差异，研究者将其归因于满足神经再生代谢需求的代偿机制。但需谨慎解读：由于现有研究主要依赖超微结构成像（如透射电子显微镜），仅能捕捉物理特征而无法明确生化意图，难以区分观察到的肿胀与增生是健康的代偿性生物发生，还是线粒体自噬或铁死亡等细胞应激级联的前兆，需未来体内PRF研究结合靶向分子谱分析加以明确。
外周神经再生是高能耗过程，需要大量ATP用于髓鞘再生与细胞骨架重组。理解PRF驱动的再生需将神经视为一个完整的代谢单元：感觉神经元并非独立满足这一需求，施万细胞与轴突代谢偶联，为线粒体ATP生成提供乳酸；近期突破性证据表明，卫星胶质细胞与巨噬细胞可通过隧道纳米管将健康线粒体转移至神经元，使其免于神经病变。PRF处理后观察到的线粒体密度增加，很可能反映了对这种关键神经-胶质串扰的维持或增强。该假说得到对比结果的支持：CRF导致神经组织坏死与线粒体空泡化、单核细胞凋亡，而PRF维持施万细胞与神经丝的完整性，保护单核细胞的线粒体膜电位。通过保护这些支持性胶质与免疫网络而非消融它们，PRF可能确保了代谢物与完整细胞器的持续供应，从而为长期轴突修复提供燃料，营造利于再生的微环境。
4.3 线粒体动力学与临床起效时间的关联
本文提出的双相线粒体机制，为临床实践中观察到的镇痛起效时间异质性提供了生物学解释。“急性期”由线粒体膜即时去极化与钙内流调控介导，与PRF术后即刻镇痛的报道一致，可能源于对伤害性传导与轴突运输的快速阻断；“再生期”则依赖线粒体生物发生，这一过程生物学进程缓慢。慢性压迫损伤大鼠模型中，显著的行为学镇痛与结构性修复直至治疗后10–14天才出现，这一滞后时间与啮齿类动物中华勒氏变性与髓鞘碎片清除的既定时间尺度高度吻合。镇痛延迟并非由PRF单独决定，而是反映了更广泛神经再生过程的巨大代谢消耗：观察到的线粒体增生很可能是关键生物能量学支持系统，为这两周内清除华勒氏碎片、细胞骨架重组与轴突出芽等高ATP需求过程供能。临床上，这提示PRF疗效需按明确时间线评估：即刻效应反映生物能量学调控，长期恢复（数周）反映线粒体驱动的 Structural 再生，这对设定患者预期与设计随访方案至关重要。
5 结论
本综述首次系统构建了PRF刺激与线粒体功能的关联图谱。证据挑战了将PRF视为“更温和消融方式”的观点，同时也警示不应过度夸大其疗效——组织学改善并不总意味着即刻功能恢复。为充分转化这些机制至临床实践，未来研究需从形态学评估转向靶向体内追踪特定线粒体生物标志物。通过跨越这一转化鸿沟，该领域可从单纯避免热损伤的PRF方案，转向以最大化线粒体效率与神经再生为目标的参数优化。
