《Purinergic Signalling》：Electroacupuncture and P2X receptors: purinergic mechanisms in pain modulation
摘要
针灸和电针（EA）被用于疼痛调节，但将针刺与镇痛联系起来的分子事件仍未完全明确。嘌呤能信号提供了一个生物学上连贯的框架，因为穴位处的机械刺激会释放细胞外三磷酸腺苷（ATP），ATP可激活P2X受体，并随后代谢为腺苷。重要的是，本文综合的受体层面文献以电针研究为主，而关键的局部ATP–腺苷证据则来自手针或传统针灸。本综述综合了针灸相关镇痛中嘌呤能机制的证据，主要关注电针在背根神经节（DRG）、脊髓背角和幕上皮质区域对P2X3、P2X4和P2X7受体的调节，同时在穴位层面区分手针/传统针灸的证据。本文采用带有结构化证据映射的叙述性综述方法。综合优先考虑手针/传统针灸和电针在炎症性、神经病理性、糖尿病神经病理性、内脏性和癌性疼痛模型中的机制研究，并整合了有限的关于穴位腺苷信号的人类数据。证据根据刺激方式、受体亚型和解剖区域进行解读。得到最充分支持的局部通路是ATP–腺苷级联反应：手针或传统针刺诱导ATP释放，并通过CD39/CD73介导的转化生成腺苷，激活抗伤害性腺苷A1受体（A1R）。然而，大多数受体特异性证据来自电针。伤害性DRG神经元中的P2X3受体是与电针相关的最可重复验证的靶点，表现为受体表达、膜转运和ATP诱发电流的减少。P2X4R相关证据将电针镇痛与脊髓小胶质细胞活化减少、BDNF信号传导减弱和中枢敏化降低联系起来，但直接的受体特异性因果确认仍然有限。P2X7R的发现具有区域特异性，必须结合电针刺激参数以及该受体需要相对较高或持续的细胞外ATP暴露来解读。嘌呤能信号为基于针刺的刺激与疼痛缓解之间提供了令人信服的机制桥梁。受体层面的证据主要为临床前研究、以雄性为主且以电针为中心；手针和电针不应被视为机制上可互换。在P2X调节被认为临床验证之前，需要人类受体层面研究、性别平衡的设计、标准化的电针参数报告以及受体功能的直接因果探究。
引言
慢性疼痛日益被理解为一个持续的神经生物学状态，涉及外周伤害性感受器、脊髓胶质细胞、背角神经元和幕上疼痛调节网络之间的动态相互作用。这种多维病理生理学有助于解释为何许多患者需要多模式疼痛管理策略，而非依赖单一药理学干预。针灸和电针（EA）作为多模式疼痛护理的组成部分受到越来越多的研究，但其在生物医学实践中更广泛的接受度取决于其镇痛机制能否通过可实验检验且生物学上合理的通路加以解释。尽管针灸常被用作一个总括性临床术语，但本综述综合的受体层面证据以电针研究为主。手针或传统针灸主要贡献于局部ATP–腺苷–A1R文献，而涉及P2X3R、P2X4R和P2X7R的大多数机制证据来自电针模型；因此，本文通篇对这两种方式加以区分，而非视为机制等同。
嘌呤能信号已成为将针灸刺激与镇痛联系起来的最可信机制框架之一。穴位处的机械刺激可诱导局部组织细胞（包括角质形成细胞、肥大细胞和成纤维细胞）释放细胞外三磷酸腺苷（ATP）。细胞外ATP可能首先激活P2X受体——一个参与伤害性传递、神经元兴奋性和神经免疫信号的ATP门控离子通道家族——随后被外核苷酸酶（特别是CD39和CD73）快速降解为腺苷。腺苷随后激活初级传入末梢上的腺苷A1受体（A1R），并促进局部抗伤害作用。
在P2X受体亚型中，P2X3、P2X4和P2X7似乎与针灸和电针介导的镇痛最相关。P2X3受体主要表达于小直径和中直径的伤害性DRG神经元中，与外周敏化和ATP诱发的伤害性信号密切相关。P2X4受体在脊髓小胶质细胞中很重要，其上调有助于BDNF介导的中枢敏化和神经病理性疼痛信号。P2X7受体在胶质细胞群（包括卫星胶质细胞和星形胶质细胞）中表达，其作用更为复杂：P2X7R活性可能根据解剖区域和疾病背景促进炎症性伤害性信号或支持幕上镇痛处理。
本综述将机制异质性的文献转化为连贯的综合。其核心论点是，基于针刺的镇痛可被理解为一个多层次嘌呤能过程：一个穴位ATP–腺苷触发机制（主要受手针/传统针灸证据支持），随后是外周、脊髓和幕上通路中的受体亚型特异性调节（主要使用电针进行研究）。因此，本综述在受体层面解读中强调电针，同时在直接相关处保留手针的特定方式证据。
综述设计与检索策略
本文最合适的设计是带有结构化证据映射的叙述性综述。正式的系统综述或荟萃分析不适用，因为现有文献机制异质性高、以动物实验为主，且在疼痛模型、刺激频率、穴位选择、受体检测和结局指标方面差异显著。然而，纯描述性叙述综述可能失焦。因此，本设计将叙述性综合与明确的基于受体和区域的证据映射相结合。
证据围绕五个预定领域组织：（1）穴位处ATP释放和腺苷形成；（2）外周伤害性神经元中的P2X3受体；（3）P2X4受体与脊髓小胶质细胞机制；（4）卫星胶质细胞、脊髓星形胶质细胞和皮质星形胶质细胞中的P2X7受体；（5）跨炎症性、神经病理性、糖尿病神经病理性、内脏性和肿瘤性疼痛的疾病模型特异性证据。检索通过Consensus学术搜索平台进行，使用以下术语组合：针灸、手针、电针、P2X3、P2X4、P2X7、嘌呤能受体、ATP、腺苷、背根神经节、脊髓、卫星胶质细胞、星形胶质细胞、小胶质细胞、神经病理性疼痛、炎症性疼痛、内脏性疼痛和镇痛。由于这是叙述性综述而非系统综述，检索用于识别和组织机制相关文献，而非声称穷尽检索。
当研究直接将手针/传统针灸或电针与嘌呤能信号联系起来、测量受体表达或功能、使用受体层面药理学或遗传学操作、或在人类穴位组织中提供转化证据时，优先纳入。刺激方式在报告处均被记录并明确解读。综述用于支持背景解读和识别概念空白，而机制结论主要来自实验研究。证据综合以两种互补形式呈现：代表性主要机制研究的文献层面总结和受体层面证据映射。
穴位嘌呤能信号：从针刺刺激到腺苷A1R镇痛
穴位是嘌呤能机制在针刺诱导镇痛中的主要局部入口，因为针刺插入和操作直接刺激皮肤、结缔组织、局部免疫细胞和感觉神经末梢。干预方式很重要。Goldman等人使用手针在ST36进行反复捻转，提供了局部嘌呤能镇痛的直接手针模型。相比之下，Yao等人开发了肥大细胞–神经相互作用的机械转导模型，而非测试临床风格的针灸镇痛方案，而Wang等人研究了实验性针灸背景下穴位处肥大细胞活化。更新的穴位研究也使用了明确的针刺范式：Li等人在ST36进行20分钟针刺以检查角质形成细胞Piezo1/CD39依赖性ATP动员，Zheng等人在关节炎大鼠中研究了机械诱导的TRPV4依赖性穴位细胞外ATP积累。这些研究支持穴位机械转导，但不应假定其代表与电针受体研究相同的刺激方式或剂量。
穴位处释放的细胞外ATP并非生物学静态，而是受局部酶代谢和受体可用性的快速塑造。在间质空间中，ATP被外核苷酸酶水解，CD39促进ATP向AMP的转化，CD73将AMP转化为腺苷。产生的腺苷激活附近初级传入末梢上的A1R，从而减少伤害性信号并促进局部抗伤害作用。Goldman等人使用手针提供了因果性临床前证据，显示局部腺苷积累以及A1R缺失后针灸诱导镇痛的丧失。Takano等人通过传统针灸在人类ST36穴位使用微透析测量局部腺苷，将该通路扩展到人类。Li等人在关节炎大鼠中检查了治疗穴位处的CD39活性，进一步支持细胞外核苷酸代谢的酶控制，但该证据应根据该研究中报告的具体针刺方案解读，而非推广至所有针灸方式。
因此，ATP–腺苷级联是嘌呤能模型中转化锚定最强的组成部分之一，在动物和人类穴位研究中均获得手针/传统针灸的支持。证据基础并非方式统一：关键的因果和人类转化研究使用手针或传统针灸，而一些较新的穴位机制研究使用其他明确的针刺范式，更广泛的受体层面文献以电针为主。ATP的生物学效应还取决于时间、浓度、受体分布和向腺苷的酶促转化。在穴位处，ATP可能作为短暂信号，随后转化为更持久的A1R介导的抗伤害反应。Cui等人的药理学证据专门涉及电针：咖啡因干扰A1R信号传导削弱了炎症性疼痛模型中的电针镇痛。这些方式差异在机制上相关，但不应视为可互换。
P2X3受体：电针最一致的外周靶点
在所有讨论的针灸镇痛P2X受体亚型中，P2X3受体目前显示出与电针介导镇痛最强且最可重复的关系。P2X3受体主要表达于伤害性DRG神经元中，细胞外ATP激活内向阳离子电流并增强神经元兴奋性。在实验性疼痛状态下，P2X3R表达和膜可用性经常增加，使初级感觉神经元对嘌呤能刺激更敏感，并促进外周敏化。P2X3R还可能与外周伤害性神经元中的瞬时受体电位香草酸1（TRPV1）相互作用，电针已被报道在不同病理疼痛模型中抑制这种P2X3R–TRPV1相互作用。
电针已被反复证明在不同临床前疼痛模型中下调这种P2X3R介导的伤害性通路。Tu等人在慢性压迫性损伤（CCI）大鼠中证明电针减少了DRG神经元中ATP诱发的P2X3电流，提供了超越单纯受体表达变化的功能性电生理学证据。Xiang等人在完全弗氏佐剂（CFA）诱导的炎症性疼痛中显示，ST36和SP6处100 Hz电针抑制了DRG和脊髓背角组织中的P2X3R表达，并伴有热和机械痛觉过敏的平行减轻。在糖尿病神经病理性疼痛中，Zhou等人提供了更具体的机制解释，显示电针抑制蛋白激酶C（PKC）依赖性P2X3R膜转运，表明电针减少了神经元表面的受体可用性。
这一受体层面模式已扩展到神经病理性疼痛、糖尿病神经病变、内脏痛和骨癌痛模型，支持P2X3R调节在电针镇痛中的更广泛相关性。电针频率可能影响嘌呤能调节，但当前证据不足以确定普遍最优频率。在糖尿病神经病理性疼痛中，He等人直接比较了2和100 Hz电针，报告了对痛觉过敏相关蛋白表达的频率依赖性效应，而Zhou等人将电针镇痛与PKC依赖性P2X3R膜转运的抑制联系起来。综合来看，这些发现提示低频和高频刺激可能以不同方式参与P2X3R相关通路。然而，比较受限于强度、治疗计划、穴位选择、疾病模型、分子结局和组织采集时间的差异。频率因此应被视为生物学相关的方案变量，而非某一频率普遍优越的证据。跨多个疾病模型的复制广度仍使P2X3R成为迄今与电针相关的最可信外周嘌呤能受体靶点，尽管人类中直接的受体层面确认仍然缺乏。
P2X4受体：通向中枢敏化的脊髓小胶质细胞桥梁
P2X4受体在脊髓层面尤为重要，因为它们与神经病理性疼痛和炎症性疼痛状态中的小胶质细胞活化和中枢敏化密切相关。在静息条件下，脊髓小胶质细胞中的P2X4R表达相对较低，而外周神经损伤或炎症刺激可激活小胶质细胞并增加P2X4R表达。P2X4R上调与BDNF释放、背角神经元兴奋性改变和伤害性传递增强相关。在电针文献中，这些观察支持一个推定的P2X4R相关神经免疫通路，但其本身并不建立受体特异性因果性。
Chen等人在CCI大鼠模型中提供了将电针与脊髓P2X4R变化联系起来的最具机制信息量的研究之一。外周神经损伤增加了干扰素-γ（IFN-γ），这与脊髓小胶质细胞中P2X4R上调相关；ST36电针减少了IFN-γ–P2X4R信号和机械性异常性疼痛。Qu等人在糖尿病神经病理性疼痛中同样报告电针伴随脊髓小胶质细胞P2X4R和下游神经炎症介质（包括BDNF、白细胞介素-1β（IL-1β）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α））的减少。Zheng等人将电针相关的P2X4R通路变化与胶状质区神经元兴奋性活动减少联系起来。这些发现与P2X4R参与一致，但除非证明受体特异性因果操作，否则应解读为趋同的关联性机制证据。
重要的是，直接的受体特异性因果性仍未确认，因为引用的电针研究未采用P2X4R靶向的siRNA或shRNA敲低方法。可用证据主要显示电针镇痛、小胶质细胞活化、P2X4R表达、下游BDNF/神经炎症信号和神经元兴奋性的平行变化。脊髓P2X4R文献因此在概念上很重要，并支持其在电针镇痛中的推定贡献，特别是在神经病理性疼痛和糖尿病神经病理性疼痛中。未来使用细胞类型特异性敲低、敲除或其他验证的受体特异性扰动的研究，对于确定P2X4R是否为电针镇痛效果所必需或充分至关重要。
P2X7受体：本综述的核心悖论
P2X7R是本综述中概念上最复杂的受体亚型，因为其在电针镇痛中的作用不能简化为单一的抑制或兴奋方向。与P2X3R不同，P2X7R是一个相对低敏感性的ATP门控受体，通常需要相对较高的细胞外ATP浓度和/或持续的ATP暴露才能强效激活。这一特性在解读电针研究时至关重要：电刺激的递送本身并不确定细胞外ATP达到了完全P2X7R激活所需的浓度和持续时间。P2X7R信号可能根据细胞类型、解剖区域、ATP动态、炎症状态和疼痛模型而变化，电针频率、强度、脉冲模式、疗程持续时间、重复次数和穴位选择可能影响这些核苷酸动态。
在DRG层面，P2X7R prominently表达于卫星胶质细胞（SGC）中，调节初级感觉神经元周围的胶质–神经元通讯和炎症信号。在炎症性疼痛模型中，电针与卫星胶质P2X7R–p38 MAPK–TNF-α通路的抑制相关。Wu等人在ST36和BL60使用交替2/100 Hz模式、2 Hz时0.4 ms和100 Hz时0.2 ms脉宽、0.5、1.0和1.5 mA阶梯强度各10分钟（共30分钟）、每日一次共七次的电针方案。该研究还使用药理学干预和AAV介导的SGC shRNA敲低，提供了比单纯表达变化更强的细胞靶向证据。Lv等人在肠易激综合征（IBS）样内脏超敏反应中识别了相关的DRG P2X7R–P2Y1R–P2X3R级联反应。
在脊髓层面，电针相关的P2X7R抑制在多个模型中表现为镇痛，特别是通过星形胶质细胞依赖性中枢敏化。Weng等人在双侧ST36和SP6以2 Hz和1 mA每次15分钟、连续七天应用电针；药理学P2X7R激动剂/拮抗剂实验支持该通路在内脏超敏反应中的参与。Wu等人同样将电针与脊髓P2X7R表达减少、突触重塑和神经病理性疼痛行为联系起来。这些方案差异很重要，因为P2X7R激活依赖于细胞外ATP暴露，而大多数研究中未直接量化受体激活旁的ATP。
悖论出现在幕上层面，P2X7R激活而非抑制可能促进电针镇痛。Zhao等人在涌泉穴使用交替2/200 Hz、0.5 mA、30分钟的电针，发现压后皮质（RSC）中星形胶质细胞P2X7R激活支持炎症性疼痛中的电针诱导镇痛。抑制皮质星形胶质细胞P2X7R削弱了电针的镇痛效果，与外周卫星胶质细胞和脊髓星形胶质细胞中报告的抑制性P2X7R模式形成对比。这一发现不应被强行纳入简单抑制模型：P2X7R可能在外周和脊髓炎症性胶质环境中促进疼痛，但在选定的皮质网络中支持镇痛。跨这些研究的电针参数显著异质性进一步告诫不应仅将方向性归因于受体位置。
因此，最科学的平衡解读不是P2X7R统一有益或有害，而是其功能具有区域特异性、背景依赖性，并可能对刺激依赖的细胞外ATP动态敏感。跨可用研究，方案从2 Hz、1 mA、15分钟重复疗程，到交替2/200 Hz、0.5 mA、30分钟，再到交替2/100 Hz、0.5–1.5 mA阶梯强度、30分钟不等。由于大多数研究未同时量化细胞外ATP浓度和P2X7R激活，仍不确定方案依赖性ATP暴露是否解释了部分观察到的方向异质性。直接ATP测量结合受体激活读数以及标准化电针报告因此是未来工作的优先事项。
综合机制模型
图1总结了所提出的四层模型。该图整合了机制论证：穴位ATP–腺苷触发、外周P2X3R调节、推定的脊髓P2X4R相关神经免疫通路、脊髓P2X7R相关胶质调节，以及幕上P2X7R方向悖论。单一综合图优于多个小图，因为本文的科学价值在于跨解剖层面连接这些机制，同时区分底层证据的强度和方式。手针/传统针灸支持局部ATP–腺苷–A1R通路，而大多数P2X3R、P2X4R和P2X7R受体层面证据来自电针。电针与DRG P2X3R信号减少、卫星胶质P2X7R炎症信号减少、脊髓小胶质细胞P2X4R/BDNF信号的推定减少以及脊髓星形胶质细胞P2X7R/NMDA-R敏化减少相关。压后皮质中的皮质星形胶质细胞P2X7R激活可能支持电针镇痛，突出了区域特异性方向悖论。
按受体亚型的证据映射
机制证据以两个互补表格总结。表1提供了代表性主要实验和转化研究的文献层面概述，将手针/传统针灸或电针与嘌呤能信号联系起来，包括疼痛模型、刺激方法、受体亚型或通路、关键机制发现和主要局限性。表2按受体亚型和解剖部位综合证据，比较P2X3R、P2X4R、P2X7R和ATP–腺苷–A1R通路在电针或针刺相关镇痛中的拟定作用及整体证据强度。这些表格共同显示了个别研究基础以及更广泛的受体层面解读。
疾病模型特异性解读
炎症性疼痛模型，特别是CFA诱导的炎症，为穴位ATP–腺苷通路、DRG P2X3R抑制和卫星胶质P2X7R参与电针镇痛提供了一些最清晰的证据。这些模型有价值，因为它们产生强健的外周炎症和可测量的热或机械痛觉过敏，允许实验性测试受体层面镇痛机制。然而，CFA动物模型不能完全再现人类炎症性疼痛状态的慢性、异质性、情感负担和心理社会复杂性。
神经病理性疼痛模型，包括CCI和脊神经结扎（SNL），对研究电针镇痛的脊髓神经免疫机制特别有信息量。在这些模型中，电针调节外周DRG P2X3R信号和脊髓胶质受体通路，特别是P2X4R介导的小胶质细胞活化和P2X7R相关的脊髓敏化。这表明神经病理性疼痛可能需要涉及外周伤害性神经元和中枢胶质机制的多层次嘌呤能调节，而非仅靶向单一外周受体通路。
糖尿病神经病理性疼痛模型增加了机制特异性，因为电针似乎抑制DRG神经元中PKC依赖性P2X3R膜转运，并与脊髓小胶质细胞P2X4R相关神经炎症的减少相关。额外证据表明DRG P2X4R和P2X7R可能促进糖尿病诱导的痛觉过敏，并可能被电针下调，表明超出P2X3R的更广泛嘌呤能调节。频率是潜在的重要修饰因素：比较证据表明2和100 Hz电针可对痛觉过敏相关蛋白表达产生不同效应，但受体特异性含义仍不确定，不应推广至所测试方案之外。
内脏痛和IBS模型很重要，因为它们揭示嘌呤能受体串扰而非孤立受体变化。腹部穴位的电针与IBS样内脏超敏反应模型中DRG P2X7R–P2Y1R–P2X3R级联的抑制和脊髓星形胶质细胞P2X7R/NMDA-R信号的抑制相关。这一模式可能代表内脏痛特异性嘌呤能特征，但其对其他疼痛状态的普遍性仍不确定。
骨癌痛证据更有限但临床相关，因为针灸常被考虑用于支持性肿瘤护理中的疼痛相关症状管理。在大鼠骨癌痛模型中，电针减少了DRG神经元中的P2X3R表达和膜转运，表明P2X3R机制可能扩展到肿瘤性疼痛背景。然而，P2X4R和P2X7R在电针介导的癌症相关疼痛调节中的作用仍未充分绘制，肿瘤学人群中受体层面的人类证据仍然缺乏。
转化意义
嘌呤能信号为针刺刺激与疼痛缓解之间提供了令人信服的机制桥梁。受体层面证据主要为临床前、以雄性为主且以电针为中心；手针和电针不应被视为机制上可互换。人类受体层面研究、性别平衡设计、标准化电针参数报告以及受体功能的直接因果探究，是P2X调节被认为临床验证之前的必要步骤。
