前岛叶皮层内大麻二酚减轻慢性神经病理性疼痛及其共病性焦虑样和抑郁样行为：CB1与5-HT1A受体信号传导的参与

《Psychopharmacology》：Cannabidiol in the anterior insular cortex attenuates chronic neuropathic pain and comorbid anxiety- and depression-like behaviors: involvement of CB1 and 5-HT1A receptor signaling

　　

摘要背景
慢性神经病理性疼痛（neuropathic pain, NP）常伴随焦虑样和抑郁样症状，反映出伤害感受（nociceptive）脑网络与情感脑网络之间的不适应性交互。前岛叶皮层（anterior insular cortex, AIC）整合疼痛的感觉维度与情绪维度，因此构成药理学调控的潜在靶点。大麻二酚（cannabidiol, CBD）通过与内源性大麻素系统和5-羟色胺能系统相互作用，具有镇痛以及抗焦虑样/抗抑郁样特性。

研究目的
研究人员考察了向AIC内微量注射CBD是否能够调节NP及其情感性共病，并进一步检验这些效应是否依赖于CB₁受体和5-HT_1A受体。

方法
雄性Wistar大鼠接受坐骨神经慢性缩窄性损伤（chronic constriction injury, CCI）。14 d后，在AIC内植入导向套管。CCI术后第21天，动物接受AIC内CBD（15、30或60 nmol/200 nL）或赋形剂微量注射。研究人员采用不同心理生物学测试评估机械性异常性疼痛（von Frey test）和冷性异常性疼痛（acetone test）、焦虑样行为（开放场试验和高架十字迷宫试验）以及抑郁样行为（强迫游泳试验和蔗糖喷雾试验）。此外，在独立分组中，通过AIC内预处理CB₁受体拮抗剂AM251或5-HT_1A受体拮抗剂WAY-100,635，评估大麻素能和5-羟色胺能受体的作用。

结果
AIC内CBD预处理以剂量依赖方式降低机械性和冷性异常性疼痛，并减轻焦虑样和抑郁样行为，其中60 nmol的效应最为显著。AIC内预处理AM251或WAY-100,635均可消除CBD的抗伤害感受效应及情感行为效应。

结论
在神经病理性疼痛模型中，AIC内给予CBD可产生整合性的镇痛、抗焦虑样和抗抑郁样效应。这些效应与CB₁和5-HT_1A受体信号传导的参与相一致。研究结果表明，AIC是连接伤害感受过程与情感过程的重要皮层底物，并支持CBD作为一种有前景的精神药理学（psychopharmacological）策略，用于治疗伴随情绪共病的NP。

该研究发表于《Psychopharmacology》，围绕慢性神经病理性疼痛及其焦虑、抑郁样共病的皮层调控机制展开。神经病理性疼痛（neuropathic pain, NP）不仅表现为机械性异常性疼痛和冷性异常性疼痛，还常伴发显著的情感障碍，这提示疼痛的感觉加工与情绪调节之间存在深度耦合。当前临床常用α₂受体激动剂、抗惊厥药和抗抑郁药等治疗手段，但疗效有限，且长期应用常受不良反应制约，因此亟需寻找同时覆盖疼痛与情感共病的新型干预策略。前岛叶皮层（anterior insular cortex, AIC）是整合伤害感受、内感受和情绪信息的关键皮层枢纽，与前额叶皮层、杏仁核、前扣带皮层及脑干调控核团存在广泛连接，在慢性疼痛的痛苦感、显著性编码及情感失调中具有重要作用。大麻二酚（cannabidiol, CBD）作为非致幻性植物源大麻素，已被证实具有镇痛、抗焦虑样和抗抑郁样潜能，但其在AIC局部作用的神经化学基础尚不清楚。

基于此，研究人员在大鼠坐骨神经慢性缩窄性损伤（chronic constriction injury, CCI）模型中，检验AIC内微量注射CBD是否能够同时缓解痛觉过敏与情感障碍，并进一步分析CB₁受体和5-HT_1A受体在其中的作用。研究结果显示，AIC内CBD可剂量依赖性减轻机械性和冷性异常性疼痛，同时改善焦虑样与抑郁样行为，其中60 nmol/200 nL效应最稳定、最显著。更重要的是，AIC内局部应用CB₁受体拮抗剂AM251或5-HT_1A受体拮抗剂WAY-100,635均可阻断CBD的镇痛和情感改善效应，说明CBD在AIC中的综合行为学作用依赖于局部CB₁与5-HT_1A受体信号。该研究的重要意义在于将AIC明确为连接疼痛感觉维度与情感维度的重要皮层底物，并为CBD作为兼顾疼痛与情绪共病的精神药理学干预策略提供了实验依据。

就主要技术路线而言，研究采用雄性Wistar大鼠，来源于圣保罗大学动物中心。首先建立坐骨神经CCI模型，14 d后行立体定位手术，在对侧AIC植入导管；第21天进行AIC内局部微量注射CBD或拮抗剂。痛觉评价包括von Frey机械刺激试验和丙酮冷刺激试验；情感行为评价包括开放场试验（open-field test, OFT）、高架十字迷宫试验（elevated plus-maze, EPM）、蔗糖喷雾试验（sucrose splash test, SPT）和强迫游泳试验（forced swim test, FST）。同时通过组织学方法验证注射位点，并采用随机分组、双盲操作及方差分析进行统计。

以下为论文主体结果的分项解读。

Effects of cannabidiol microinjection into the anterior insular cortex on mechanical and cold allodynia
组织学结果证实，药物微量注射位点准确位于AIC。行为学结果显示，CCI动物在机械撤足阈值和冷刺激反应方面均出现显著异常，表明神经病理性疼痛模型建立成功。AIC内注射CBD后，机械性异常性疼痛和冷性异常性疼痛均得到剂量依赖性缓解，其中60 nmol/200 nL表现出最强、最持续的抗异常性疼痛效应，而15 nmol无明显作用，30 nmol仅产生部分缓解。SHAM动物中未见明显效应，提示CBD并非简单改变正常感觉阈值，而是主要纠正病理状态下的痛觉敏化。

Effect of intra-AIC CBD on mechanical allodynia
在机械性异常性疼痛方面，CCI显著降低患侧后足撤足阈值；AIC内CBD显著提高该阈值，体现出明确的抗伤害感受（antinociceptive）效应。效应呈剂量依赖关系，60 nmol作用最强。对侧后足未见显著变化，说明这种作用具有与损伤相关的侧化特点。

Effect of intra-AIC CBD on cold allodynia
在冷性异常性疼痛方面，CCI动物对丙酮刺激反应增强，而AIC内CBD可显著缩短舔足、甩足或啃咬等不适反应时间。60 nmol仍为最佳剂量，30 nmol作用有限。对侧后足同样未观察到显著改变，进一步支持AIC局部CBD对病理性痛觉敏感性的特异性调节。

Effects of CB₁ and 5-HT_1A receptor blockade in the AIC on CBD-induced mechanical allodynia modulation
当在AIC内预先给予AM251或WAY-100,635后，CBD对机械性异常性疼痛的缓解作用被完全消除，而两种拮抗剂单独给药并未显著改变CCI动物的机械痛敏状态。该结果说明，CBD在AIC内缓解机械性痛敏并非非特异性效应，而依赖CB₁和5-HT_1A受体介导的局部信号机制。

Effects of CB₁ and 5-HT_1A receptor blockade in the AIC on CBD-induced cold allodynia modulation
对于冷性异常性疼痛，结果模式与机械痛敏一致。CBD显著降低冷刺激诱发的不适反应，但这一效应可被AM251或WAY-100,635阻断，提示AIC内CB₁和5-HT_1A受体同样参与CBD对冷痛敏化的调节。

Effect of intra-AIC CBD on locomotor activity, exploratory behavior, and anxiety-related measures
在开放场试验中，CCI动物表现为更多停留于边缘区、较少进入中央区、梳理行为减少、直立行为持续时间下降以及穿格次数减少，提示存在焦虑样和探索行为减退。AIC内CBD可剂量依赖性逆转上述改变，尤其60 nmol效果最显著。研究同时指出，CBD并未引发单纯的运动抑制，反而改善了探索和情绪相关行为，因此其效应不宜归因于一般活动能力下降。

Effects of CB₁ and 5-HT_1A receptor antagonism in the AIC on CBD-induced modulation of exploratory and anxiety-related behaviors
在AIC内局部阻断CB₁或5-HT_1A受体后，CBD减少边缘区停留、增加中央区停留、提升梳理与探索活动的作用均被阻断，说明这两类受体共同介导CBD在AIC内的抗焦虑样和促探索效应。

Effect of intra-AIC CBD on anxiety-related behavioral comorbidity
高架十字迷宫结果进一步支持上述结论。CCI动物开放臂进入次数和停留时间下降、闭臂占据增加，构成典型焦虑样行为谱。AIC内CBD可剂量依赖性增加开放臂探索并减少闭臂占据，提示其具有明确的抗焦虑样效应。对于风险评估行为flat-back approach，频次未见显著变化，仅持续时间有一定影响，说明CBD的主要行为效应集中在开放/回避平衡的核心指标上。

Effects of CB₁ and 5-HT_1A receptor antagonism in the AIC on CBD-induced modulation of anxiety-related behavior
AM251或WAY-100,635预处理均显著削弱CBD在高架十字迷宫中的行为改善作用，包括开放臂探索增加和闭臂停留减少，进一步证明AIC内CB₁与5-HT_1A受体是CBD抗焦虑样作用的重要分子基础。

Effect of intra-AIC CBD on depression-like behaviors (anhedonia)
在蔗糖喷雾试验中，CCI动物表现为启动梳理潜伏期延长，以及鼻部、头部、躯干部和总梳理频次、持续时间下降，反映出快感缺失样/淡漠样状态与自我照料受损。AIC内CBD可剂量依赖性缩短梳理启动潜伏期，提升各类梳理行为，提示其能够改善NP相关抑郁样共病中的动机与自我照料缺陷。

Effects of CB₁ and 5-HT_1A receptor blockade in the AIC on CBD-induced antidepressant-like effects (anhedonia)
AIC内AM251或WAY-100,635预处理可阻断CBD对梳理潜伏期和梳理总量的改善作用，说明CBD在缓解快感缺失样和淡漠样行为时同样依赖局部CB₁及5-HT_1A受体通路。

Effect of intra-AIC CBD on depression-like behaviors (immobility and mobility)
在强迫游泳试验中，CCI动物显示浮游、僵止等不动行为增加，而游泳、攀爬及总活动性下降，提示存在抑郁样被动应对模式。AIC内CBD可剂量依赖性减少不动行为，并增强游泳、攀爬和总活动性，其中60 nmol效果最显著，说明CBD可改善NP相关抑郁样行为及应对策略失衡。

Effects of CB₁ and 5-HT_1A receptor blockade in the AIC on CBD-induced antidepressant-like effects (immobility and mobility)
当AIC内预处理AM251或WAY-100,635后，CBD减少不动和增强主动应对行为的效应被显著削弱或消除。这表明CBD在AIC中的抗抑郁样作用亦依赖CB₁和5-HT_1A信号整合。

讨论部分总结
论文讨论指出，AIC并非单纯的伤害感受输入处理区，而是编码疼痛显著性、情绪意义和内感受状态的重要皮层中心。该研究通过局部药理学操纵提供了直接因果证据：仅在AIC内给药CBD，即足以同步减轻痛觉敏化与情感障碍。作者将这一结果与既往AIC电刺激研究相呼应，认为不同调控方式可能汇聚于共同的皮层网络，从而共同影响NP的感觉和情感维度。

在机制层面，论文强调CBD虽对CB₁正构位点亲和力较低，且常被描述为CB₁负向别构调节剂，但其行为效应可通过提升内源性大麻素张力而间接依赖CB₁系统。作者结合既往文献指出，CBD可能通过抑制脂肪酸酰胺水解酶（fatty acid amide hydrolase, FAAH）活性、减少花生四烯乙醇胺（anandamide, AEA）摄取与降解，从而增强CB₁受体相关信号。另一方面，WAY-100,635的阻断结果支持AIC内5-HT_1A受体参与CBD的抗焦虑样和抗抑郁样作用。研究因此提出，CB₁与5-HT_1A依赖的双重神经调制可能共同恢复AIC及其相关皮层-边缘网络的功能平衡。

作者同时指出若干局限：其一，局部微量注射限定了结论的区域特异性，不能直接推及全身给药后的药代与网络效应；其二，仅使用雄性大鼠，尚不能说明性别差异；其三，未直接测量AIC局部内源性大麻素水平，因此CBD是否通过提升局部AEA等信号介质发挥作用仍未被本研究直接证实；其四，尚缺乏电生理或神经影像证据解释CBD如何改变AIC网络活动。不过，这些局限并未削弱论文的核心发现，即AIC是CBD综合调节疼痛与情感共病的重要皮层作用位点。

研究结论部分可译为：
总之，该研究表明，在神经病理性疼痛实验模型中，将CBD微量注射至AIC可减轻机械性和冷性异常性疼痛，同时降低焦虑样和抑郁样行为。这些效应与皮层内CB₁和5-HT_1A受体信号传导的参与相一致，提示AIC参与了伤害感受过程与情感过程的整合性调控。然而，现有结果尚不能确定CBD是否通过提高局部内源性大麻素可利用性而间接增强AIC内CB₁受体激活；此外，这些效应所依赖的细胞学底物仍有待明确，包括锥体神经元、中间神经元以及该皮层区域传入输入的相对贡献。总体而言，这些发现强调AIC可能是慢性疼痛及其情绪共病相互作用的重要神经底物，并表明CBD是治疗伴有情感功能障碍的NP的一种有前景的精神药理学方案。