神經損傷可能解釋慢性疼痛

纖維肌痛症起源的新線索可能破解慢性疼痛之謎

黛博拉·裡德住在俄勒岡州波特蘭西北部高檔住宅區一條綠樹成蔭的街道上的一棟高聳的歷史悠久的房子裡。2003年,這位作家和兩個男孩的母親突然出現了深層肌肉疼痛和極度疲勞。“我記得爬上通往三樓臥室的木樓梯,”裡德回憶道。“那真是痛苦。” 裡德會整天躺在床上,只起床去洗手間。當疼痛最嚴重時,她曾有10天沒有離開臥室。

她的醫生懷疑是抑鬱症,並向裡德解釋說疼痛會伴隨這種疾病。“但我只是知道這不是那樣的,”她說。“這是別的東西。” 除了全身肌肉痠痛外,裡德還經歷了手腳刺痛和灼熱感、頭痛以及對溫度和輕觸的疼痛敏感。專家對裡德進行了多發性硬化症、關節炎、癌症、狼瘡、萊姆病和一系列自身免疫性疾病的測試,但都徒勞無功。經過兩年的評估,一位風溼病學家最終給了裡德一個診斷:纖維肌痛症。

對她來說,像許多其他人一樣,診斷留下了許多未解答的問題。據估計,有五百萬美國人患有纖維肌痛症,其中絕大多數是女性。然而,醫生不稱纖維肌痛症為疾病。當他們遇到一系列疼痛症狀,並且已經排除了所有其他潛在原因時,他們就會診斷為這種綜合徵。最常見的症狀包括影響全身的深層肌肉疼痛、類似流感的痠痛感和疲勞。


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一個多世紀前,醫生們首次發現了這組症狀,但研究進展緩慢,直到1977年,多倫多大學的科學家們更正式地描述了壓痛和疼痛症狀,引發了新的興趣。到1990年,美國風溼病學會確定了“纖維肌痛症”的名稱,並制定了統一診斷的指南。

當時,風溼病學家正在關節和肌肉中尋找炎症或損傷的跡象。畢竟,纖維肌痛症的疼痛似乎源於這些區域。然而,他們一次又一次地空手而歸,在過去的10年中,科學家們反而主要關注大腦。然而,現在,一些研究人員開始懷疑他們過早地停止了對身體損傷的搜尋。來自世界各地神經科醫生的新研究表明,這些無法解釋的疼痛可能至少部分源於神經損傷。如果醫生能夠阻止破壞並治癒這些傷口,他們也可能阻止疼痛。

醫學之謎

對裡德來說,診斷結果令人驚訝。“我從未聽說過纖維肌痛症,”她說。她很快意識到自己並不孤單——甚至她的一些醫生也不熟悉這種情況,或者懷疑它的存在。儘管進行了30多年的數千項研究,纖維肌痛症仍然非常神秘。症狀的嚴重程度似乎各不相同:有些人只經歷輕微的不適或疲勞,而另一些人則完全喪失能力。

並非所有的疼痛都是相同的。通常,疼痛是好事,因為它提醒你你的身體受到了損傷,促使你保護自己免受進一步的破壞。當警告訊號在威脅消失後仍然持續存在時,疼痛就會變成慢性的。纖維肌痛症是許多公認的慢性疼痛形式之一。大多數型別的長期疼痛被認為是炎症性的,如某些型別的關節炎,或者是神經病理性的,通常涉及神經損傷。纖維肌痛症的部分謎團在於,其症狀來自這兩個類別,這一事實只會讓研究人員感到沮喪,他們未能找到炎症或損傷的一致證據。

他們困惑的根本原因是纖維肌痛症的病因。一個線索是纖維肌痛症似乎部分是遺傳性的。基因可能佔其風險的一半。研究人員現在一致認為,有些人會遺傳慢性疼痛的易感性,這源於編碼關鍵疼痛訊號分子的基因差異。然而,與纖維肌痛症相關的遺傳風險因素不僅限於疼痛相關回路。一些相同的基因程式碼怪癖也出現在抑鬱症和焦慮症中。

纖維肌痛症患者的心理史進一步加深了謎團。例如,它通常在身體或情感創傷後發生。專家現在懷疑,當具有遺傳風險的個體暴露於生理觸發因素時,無論來自疾病、損傷還是心理危機,都會發生纖維肌痛症。“人們可以想象遺傳的預先決定因素的組合可能會將人們推向疼痛,”德國維爾茨堡大學的神經科醫生克勞迪婭·索默說。“如果你生活幸福,你可能會很好地忍受這一點,但如果災難降臨,它們可能會把你推向慢性疼痛。” 裡德將她的症狀追溯到她在大約一年前出現問題之前遭受的一次嚴重的迎頭相撞車禍。

如此多樣的事件如何觸發全面的纖維肌痛症仍然困擾著研究人員。一些醫生甚至懷疑這種綜合徵實際上是多種獨立但相似的疾病的集合。儘管存在這些未知數,但診斷給像裡德這樣的患者帶來了一些安慰,她發現能夠命名她的疼痛、發現有類似症狀的人以及得到醫生的認真對待非常有幫助。“能夠知道,好吧,我沒有瘋——這真是太讓人欣慰了,”她說。

大腦的疼痛

為了理解纖維肌痛症的一些基於大腦的症狀——如疲勞、記憶問題和睡眠障礙——研究人員使用了影像學技術來探索纖維肌痛症患者處理疼痛的方式是否與健康人不同。他們發現,患有這種綜合徵的人似乎在前扣帶皮層和內側前額葉皮層(被認為對我們的整體疼痛體驗至關重要的區域)的腦容量較小。其他研究表明,專門用於注意力和處理感覺輸入(如聲音)的大腦區域的活動發生了改變。科學家們推測,大腦對這種感覺的“音量控制”可能失靈,可能會放大疼痛。

這些見解幫助塑造了治療纖維肌痛症的治療方法,這種方法主要集中在大腦上。美國食品和藥物管理局批准用於治療纖維肌痛症的唯一三種藥物是抗驚厥藥和兩種抗抑鬱藥。這些血清素和去甲腎上腺素再攝取抑制劑(SNRIs)被認為可以抑制大腦和脊髓中的疼痛訊號。

然而,它們未能使大多數纖維肌痛症患者恢復健康。2012年和2013年發表的評論得出結論,這些藥物為某些患者提供了適度的疼痛緩解,但並未改善睡眠或整體生活質量。此外,這些發現都沒有闡明纖維肌痛症是否改變了大腦,或者某些患者的大腦是否預先連線了慢性疼痛。儘管在纖維肌痛症患者大腦中看到的模式最初被譽為該綜合徵的標誌,但這些特徵已被證明在慢性疼痛病症中很常見。研究人員現在懷疑,慢性疼痛的經歷實際上重塑了大腦的結構和活動模式,就像學習騎腳踏車或說一門新語言一樣。

來自外周的線索

與此同時,德國、波士頓和西班牙的神經專科醫生注意到被診斷為小纖維多發性神經病變 (SFPN) 的患者中存在一種特殊的模式,這是一種源於周圍神經損傷的疼痛病症。許多 SFPN 患者之前都被貼上了纖維肌痛症的標籤。

馬薩諸塞州總醫院的神經科醫生安妮·路易斯·奧克蘭德就是其中一位,她開始尋找合作者來調查這種聯絡,但她找不到一位風溼病學家願意開展這樣一個推測性的跨學科專案。最終,奧克蘭德親自處理此事。為了尋找纖維肌痛症患者神經損傷的跡象,她的團隊使用了多項測試,包括皮膚活檢,即臨床醫生從手或腿的皮膚上取出一小塊樣本,並在顯微鏡下檢查樣本中的微小神經。“以前沒有人真正適當地觀察過神經,”奧克蘭德說。

該團隊於2013年發表的研究結果顯示,在所研究的27名纖維肌痛症患者中,有41%的人缺乏神經末梢。這與 SFPN 中看到的損傷相同,在 SFPN 中,損傷或疾病會擊打神經,直到末梢枯萎。同年,索默發現了類似的結果。新發現令人震驚:它們共同表明,周圍神經病變可能在某些患者中導致纖維肌痛症。

考慮到該綜合徵的異質性,奧克蘭德和索默都不期望每位患者都表現出一致的神經損傷。相反,這些發現提出了神經病變是纖維肌痛症的一種變體的可能性。也許表面神經受到的打擊引發了纖維肌痛症的症狀,或者正如索默懷疑的那樣,表明服務於肌肉和肌腱的神經受到更廣泛的損害。在2014年的兩份額外報告中,檢測到纖維肌痛症患者的周圍神經退化,加強了這種損害可能起重要作用的共識。

活檢研究證實了神經病變的出現,但並未揭示神經是如何起作用的。西班牙 MC Mutua 和 Neuroscience Technologies 的神經科醫生喬迪·塞拉使用了一種稱為微神經電描記術的具有挑戰性的技術來解決這個問題,該技術是將針狀電極插入皮膚神經中以記錄其電脈衝。透過比較來自健康個體和 SFPN 或纖維肌痛症患者的神經記錄,塞拉的團隊發現在三分之一的疼痛患者中,疼痛感覺神經表現出在任何對照組受試者中都未見到的自發性異常活動。

這項於 2014 年發表在《神經病學年鑑》上的研究結果表明,某些 SFPN 和纖維肌痛症患者的神經過度放電。“通常,這些神經靜靜地坐著,等待檢測灼傷或捏傷,例如,”塞拉說。但這裡的疼痛檢測器似乎過度活躍或格外敏感。神經末梢受到的打擊也可能改變了神經敏感性。他說,過度活躍可能解釋隨後的疼痛和痛苦:“因為[這些神經]是高興奮性的,它們會自發地放電。這些訊號上升到大腦,這就是持續疼痛的基礎。”

研究人員知道,SFPN 可能由損傷、糖尿病、基因突變或免疫系統攻擊引起。因此,他們推測,類似的過程可能導致某些纖維肌痛症病例中看到的神經損失。持續的疼痛訊號隨後將逐漸重新連線神經系統,使身體更容易感到疼痛。與 SFPN 的相似性提出了誘人的可能性,即透過治療潛在的疾病,例如自身免疫性疾病,醫生可以減輕甚至治癒某些纖維肌痛症病例。

伴隨雨水而來的疼痛

在波特蘭,一年中的大部分時間裡,雨水都會從大葉楓樹上滴落下來,裡德注意到她的疼痛大多會在溫暖的俄勒岡州夏季消退。但是,當溫度降至華氏 55 度以下,秋季不可避免地再次下雨時,她的不適感也會隨之而來。“這種天氣變化是最可靠的疼痛觸發因素,”她回憶道。

她和她的家人每年冬天都會去墨西哥旅行,以便讓她得到一些緩解。“我一走出飛機,走進陽光和炎熱中,我真的能感覺到我的身體在癒合。當我回到波特蘭時,情況恰恰相反。” 最終,裡德搬到了陽光明媚的洛杉磯南部,在那裡她發現自己的痛苦更容易控制。

裡德對天氣和溫度的敏感性是許多纖維肌痛症病例的常見特徵,這也可能與神經異常有關。2013 年,當時在奧爾巴尼醫學院的神經科學家弗蘭克·賴斯和他的同事描述了纖維肌痛症患者手中微小血管末端的神經,稱為小動脈-小靜脈短路。這些短路位於手掌表面附近,增加和減少血液流動以調節身體溫度。它們還調節流向深層組織的血液流動,使肌肉和器官在運動期間能夠發揮作用。賴斯發現,與健康的對照組受試者相比,患有這種綜合徵的人在專門用於擴張血管的短路處有更多的神經末梢。

賴斯推測,神經末梢的差異可能導致短路不適當地開啟和關閉,阻礙正常的散熱。短路故障可能會剝奪深層肌肉和器官適當的血液流動。缺乏能量豐富的含氧血液的肌肉也可能導致纖維肌痛症的標誌性疲勞。目前,賴斯承認我們不知道短路在纖維肌痛症中起什麼作用,但這種異常值得進一步研究。

賴斯和其他人的證據強烈表明,纖維肌痛症包括相當一部分患者的身體損傷或神經不規則成分。新的研究作者都不會質疑纖維肌痛症涉及中樞神經系統 (CNS) 的真實變化的觀點。相反,他們認為,研究人員最好透過研究其中心和外周要素來全面瞭解這種情況,並指導未來成功的治療。

原因還是結果?

並非所有科學家都同意關於周圍神經的發現的真正含義。密歇根大學的風溼病學家丹尼爾·克勞等一些人強烈認為,新描述的神經異常僅僅是神經系統過度活躍的副產品。“在疼痛狀態下,我們知道 CNS 正在發生重塑,”克勞說,他指的是疼痛(如學習)導致大腦結構發生變化的方式。“那麼,為什麼這不會同樣發生在周圍神經系統中呢?”

然而,其他醫生和研究人員在新發現中看到了希望。佛羅里達大學研究和治療纖維肌痛症的羅蘭·斯托德說,最有效的管理策略是身心兼顧。斯托德建議鍛鍊、改善睡眠習慣和認知行為療法,後者教導患者應對疼痛的心理策略。裡德制定了自己的日常活動,包括健康飲食、瑜伽和溫和運動,例如在她洛杉磯公寓的室外游泳池中散步和游泳。裡德還不斷努力最大限度地減少壓力——這是另一個主要的疼痛觸發因素。

斯托德樂觀地認為,對於有可檢測損傷的患者,治癒神經可以減輕纖維肌痛症的更廣泛症狀。在其他神經病理性疼痛疾病中,研究人員透過實驗發現,用麻醉劑阻斷異常神經的過度活躍訊號甚至可以減輕那些根植於 CNS 的症狀。此外,治療可能的神經損傷來源,例如糖尿病或免疫系統疾病,有助於 SFPN 患者。類似的方法也可能對纖維肌痛症患者有效。

最終,我們的疼痛體驗最終在大腦中達到頂峰,但它可能起源於任何地方,從大腳趾的皮膚到皮層。在沿途的任何一點抑制疼痛訊號的機會都可以減輕疼痛,因此研究人員需要考慮所有可能的靶點。“我並不假裝我們已經解決了纖維肌痛症的謎團,”奧克蘭德說。破解這個案例可能需要將聚集在該綜合徵標籤下的許多不同型別的患者區分開來。然而,從患者神經中出現的線索可能最終使研究人員能夠開始解開纖維肌痛症的症狀糾纏,併為數百萬患者帶來緩解。

延伸閱讀

纖維肌痛症患者手掌無毛皮膚的皮膚小動脈-小靜脈短路 (AVS) 的肽能感覺神經支配過度:對廣泛深層組織疼痛和疲勞的影響。 Phillip J. Albrecht 等人,《疼痛醫學》,第 14 卷,第 6 期,第 895–915 頁;2013 年 6 月。

纖維肌痛綜合徵患者的小纖維病理學。 Nurcan Üçeyler 等人,《大腦》,第 136 卷,第 6 期,第 1857–1867 頁;2013 年 6 月。

客觀證據表明小纖維多發性神經病變是目前標記為纖維肌痛症的某些疾病的基礎。 Anne Louise Oaklander 等人,《疼痛》,第 154 卷,第 11 期,第 2310–2316 頁;2013 年 11 月。

纖維肌痛症中的高興奮性 C 傷害性感受器。 Jordi Serra 等人,《神經病學年鑑》,第 75 卷,第 2 期,第 196–208 頁;2014 年 2 月。

來自我們的檔案

我感受不到你的痛苦。 英格麗·威克爾格倫;2009 年 9 月/10 月。

疼痛心理學。 霍華德·L·菲爾茲;2009 年 9 月/10 月。

活在當下。 阿米希·P·賈哈;2013 年 3 月/4 月。

斯蒂芬妮·薩瑟蘭 是一位神經科學家和科學記者,常駐南加州。她撰寫了關於我們 2023 年 3 月刊中 長新冠病因 的文章。在 X 上關注她 @SutherlandPhD

更多作者:斯蒂芬妮·薩瑟蘭
SA Mind Vol 25 Issue 5本文最初以“令人不安的謎團”為標題發表於 SA Mind 第 25 卷第 5 期(),第 54 頁
doi:10.1038/scientificamericanmind0914-54
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