一項新的哈佛醫學院研究表明,辣椒中的關鍵成分與區域性麻醉劑結合使用,可能正是解決牙醫椅和手術檯上疼痛的良方,而且沒有傳統麻醉潛在的危險副作用和全身麻木的後遺症。
研究人員在《自然》雜誌上報告稱,辣椒素(賦予辣椒辛辣味的成分)和 QX-314(利多卡因的衍生物,一種牙醫使用並用於緩解發炎、瘙癢皮膚的區域性麻醉劑)的組合,可以有效地沉默疼痛感應神經細胞,而不會干擾控制運動功能和其他感覺的其他神經元。
已知 QX-314 可以降低神經系統中疼痛感應神經元的活性,並從理論上提高疼痛閾值。但有一個問題:哈佛醫學院神經生物學教授兼這項新研究的合著者布魯斯·比恩說,研究人員發現,“它在神經細胞外部不起作用,但如果你能把它弄進去,它就會起作用。”
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加利福尼亞大學舊金山分校的生理學教授大衛·朱利葉斯最近發現,辣椒素選擇性地結合到一種稱為 TRPV1 的蛋白質,該蛋白質位於疼痛感應神經元的膜上。當辣椒素與 TRPV1 結合時,它會導致蛋白質開啟一個通往神經細胞膜上小通道的門。(不含 TRPV1 的神經元不受影響。)
比恩說:“這個想法的新穎之處在於,QX-314 分子可能足夠小,你或許能夠透過那個小通道把它放進去。”
研究人員推斷,如果是這樣,注射辣椒素,然後注射 QX-314,應該可以讓辣椒化合物開啟疼痛感應神經元的大門,為麻醉劑進入並關閉細胞鋪平道路。該團隊最初使用來自大鼠脊髓的神經細胞的培養皿培養物測試了他們的理論,發現注射辣椒素,然後注射 QX-314 後,疼痛感應神經細胞中的電活動下降。這表明細胞會太弱而無法向大腦傳送資訊。
然後,研究人員對大鼠進行了兩項實驗。在一項實驗中,他們將辣椒素和 QX-314 注射到一些動物的爪子中,然後將它們放在加熱的表面上,直到大鼠感到疼痛。所有注射過藥物的動物對它們所暴露的最高熱量水平都麻木。在第二項測試中,雞尾酒療法被施用到測試組中一些大鼠的坐骨神經中。(坐骨神經是人體最長的神經,負責背部和下肢的感覺)。然後用三種不同強度的尼龍探針戳動物;一半的組甚至對最強的刺戳都沒有反應。
注射辣椒素-QX-314 雞尾酒療法的大鼠均未出現暫時性麻痺——傳統麻醉的潛在副作用——表明該組合已成功地僅靶向疼痛感應神經細胞。據比恩稱,提高的疼痛閾值似乎持續了長達四個小時。
加州大學舊金山分校的朱利葉斯(未參與這項研究)稱這種新方法簡單而巧妙,但指出在它成為人類的止痛劑之前,還需要對該方法進行一些調整。他說,必須克服的一個主要障礙是辣椒素的刺激性,當人觸控(更不用說吃)它時,會引起灼燒感。他說:“如果 QX 化合物在辣椒素開啟通道後足夠快地使神經沉默,那麼它應該適用於某些區域性麻醉應用。”
據比恩說,該研究的合著者、哈佛大學神經可塑性博士後研究員亞歷山大·賓什托克已經在努力消除辣椒素的負面影響,方法是顛倒注射順序:先注射 QX-314,然後快速注射辣椒素以將其推入細胞。
比恩說,理想情況下,研究人員將找到一種方法來消除任何初始疼痛,然後這種辛辣的新方法才能取代硬膜外麻醉和奴佛卡因注射。他說,為了實現這一目標,該團隊正在尋找一種類似於辣椒素的分子,“它可以開啟 TRPV1 通道,但沒有那麼大的刺激作用。”