1、肩袖損傷產(chǎn)生疼痛的信號通路研究進展白細(xì)胞介素1機體內(nèi)白細(xì)胞介素1（IL-1）水平的變化是由于細(xì)胞受到外界刺激后，由細(xì)胞間接合成或直接分泌，使得細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外的水平增加。長期勞損以及反復(fù)的肩峰撞擊引起的肩峰下滑囊炎癥和肌腱炎癥是肩袖損傷的主要原因。大量研究表明，在炎癥形成后，肩峰下滑囊細(xì)胞和肌腱細(xì)胞中產(chǎn)生的IL-1是參與炎癥以及疼痛信號通路重要的炎癥因子，IL-1在參與JAK2/STAT3炎癥信號通路的同時，其釋放或激活其他與疼痛相關(guān)的分子，如前列腺素等導(dǎo)致疼痛。而且在肩袖損傷伴肩關(guān)節(jié)僵硬的患者中IL-1表達水平比不伴有肩關(guān)節(jié)僵硬的患者高。此外，已有研究表明，IL-1通過激活抗河豚毒素的鈉通道N

2、av1.8增加感覺神經(jīng)元的敏感性和興奮性。值得注意的是，IL-1功能是雙向的，其不僅增加了興奮性，而且減少了抑制作用。白細(xì)胞介素6關(guān)于JAK2/STAT3通路在肌腱組織中的作用，目前僅有限的報道，而該通路的實際觸發(fā)機制目前還不清楚。有學(xué)者篩選了與JAK2/STAT3炎癥通路相關(guān)的且與肩袖損傷炎癥一致性相關(guān)的關(guān)鍵miRNAs，結(jié)果提示雖然hsa-miR-100-5p直接參與炎癥通路尚不清楚，但是其可能通過NF-kB和JAK2/STAT3途徑通過白細(xì)胞介素6（IL-6）受體引起肩袖損傷的炎癥。在參與肩袖損傷炎癥反應(yīng)的同時，IL-6是疼痛的信號的間接參與者。早期大鼠坐骨神經(jīng)損壞模型中，有學(xué)者認(rèn)為神經(jīng)

3、病理性疼痛是神經(jīng)可塑性的一種表達，神經(jīng)損傷后，IL-1、IL-6和腫瘤壞死因子等炎性細(xì)胞因子在神經(jīng)和背根神經(jīng)節(jié)（DRG）中產(chǎn)生，具有不同的重要作用。IL-6可調(diào)節(jié)感覺神經(jīng)元中的抑制性突觸傳遞，使疼痛敏感性上升。有研究發(fā)現(xiàn)用外源性1nM的人重組IL-1處理肌腱細(xì)胞16h后，可以誘導(dǎo)內(nèi)源性IL-1表達，內(nèi)源性IL-1進一步誘導(dǎo)IL-6表達，IL-6起到的是間接調(diào)控疼痛信號的作用。腫瘤壞死因子腫瘤壞死因子（TNF-）除了有抗腫瘤作用外，許多學(xué)者證明其具有炎癥介質(zhì)作用。與IL-1、IL-6相同，TNF-是肩袖損傷患者的肩峰下滑囊組織、磨損肌腱組織中常見的高表達炎癥細(xì)胞因子。Ko等在28例肩袖損傷患者的

4、組織中發(fā)現(xiàn)不論是有或無肩關(guān)節(jié)僵硬，均可以在免疫組化結(jié)果中發(fā)現(xiàn)染色較深的成纖維細(xì)胞表達的TNF-、IL-6和IL-1。TNF-可增強淺背角神經(jīng)元中的興奮性突觸傳遞，使得疼痛敏感度上升。炎癥細(xì)胞因子誘導(dǎo)后參與疼痛形成的信號分子環(huán)氧合酶2Tsuzaki等指出在體外肌腱細(xì)胞與IL-1共培養(yǎng)中，環(huán)氧合酶2（COX-2）的mRNA表達上調(diào)而COX-1為構(gòu)成性表達。有研究證實IL-1通過改變肌腱細(xì)胞中的PGE2表達引起COX-2的改變。而研究已證實COX-2參與ephrinBs/EphBs疼痛信號通路，產(chǎn)生痛覺。如今學(xué)者們已經(jīng)明確地知道COX-2是疼痛信號通路的重要影響因子，并在臨床上以COX-2為鎮(zhèn)痛靶點

5、作為治療的重要手段。盡管如此，有學(xué)者指出肩袖損傷患者在術(shù)后不應(yīng)使用選擇性的COX-2抑制劑進行鎮(zhèn)痛，是因為COX-2抑制劑會對術(shù)后肌腱-骨愈合產(chǎn)生負(fù)面影響。神經(jīng)生長因子神經(jīng)生長因子（NGF）對交感神經(jīng)和感覺神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育和維持有很重要的作用，目前知道其具有的分子功能有參與半胱氨酸型內(nèi)肽酶激活劑參與凋亡過程、參與死亡受體激動劑活動、生長因子活動、脂質(zhì)結(jié)合、金屬內(nèi)肽酶抑制劑活動、可與神經(jīng)生長因子受體結(jié)合等。關(guān)于炎癥反應(yīng)，免疫組化研究結(jié)果顯示，在眾多炎癥活動細(xì)胞中，參與NGF的表達占主導(dǎo)地位的是成纖維細(xì)胞，有研究指出，巨噬細(xì)胞也參與了NGF的表達，并且NGF的表達受TNF-和IL-1的調(diào)控。大量對嚙

6、齒動物和人類的研究已經(jīng)建立起疼痛和NGF升高之間的功能聯(lián)系，一些臨床試驗表明抗NGF藥物治療骨關(guān)節(jié)炎和下腰痛疼痛是有效的。Nagura等在肩袖損傷手術(shù)后56d的大鼠模型中檢測到肩袖損傷滑囊組織中持續(xù)高表達的TNF-和NGF，而此時的IL-1和COX-2較早期已經(jīng)有顯著下降，其認(rèn)為NGF參與疼痛信號通路主要是由TNF-介導(dǎo)的。NGF通過瞬時受體電位陽離子通道亞家族V成員1（TRPV1）受體與致敏傷害感受器相關(guān)，可導(dǎo)致疼痛反應(yīng)。此外，在大鼠骨關(guān)節(jié)炎模型中，關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射NGF可以使疼痛閾值降低。轉(zhuǎn)化生長因子-b激活激酶1的調(diào)節(jié)作用轉(zhuǎn)化生長因子（TGF-b）激活激酶1(TAK-1)是細(xì)胞因子介導(dǎo)的級聯(lián)

7、反應(yīng)所必需的，同時TAK-1還調(diào)節(jié)滑膜中COX-2和NGF等疼痛相關(guān)分子的表達。但是，肩峰下滑囊中的這一作用并沒有得到充分證明。Nagura等取18例肩袖損傷患者的肩峰下滑囊組織，行免疫組化、RT-PCR和體外細(xì)胞培養(yǎng)等實驗，結(jié)果顯示所有的標(biāo)本中均觀察到COX-2mRNA和NGFmRNA的高表達；與對照細(xì)胞相比，重組人IL-1（rhIL-1）處理的細(xì)胞可顯著增加NGFmRNA和COX-2mRNA水平。COX-2抑制劑不抑制rhIL-1誘導(dǎo)的NGF表達，并且PGE2刺激不會改變NGFmRNA表達。相反，TAK1抑制劑明顯降低了rhIL-1刺激的COX-2mRNA和NGFmRNA表達。基質(zhì)金屬蛋白

8、酶基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）是一種活性酶，一旦被激活可以降解結(jié)締組織中的大部分成分，并改變細(xì)胞基質(zhì)，參與炎癥和疼痛的形成。MMPs是在細(xì)胞因子（如：IL-1、IL-4、IL-6、IL-10或TNF-）、生長因子、細(xì)胞外MMP誘導(dǎo)劑（EMMPRIN）、細(xì)胞-細(xì)胞相互作用或細(xì)胞-基質(zhì)相互作用這幾種刺激下合成的。大部分合成的MMPs立即分泌到細(xì)胞外形成前體（pro-MMPs），少部分在細(xì)胞內(nèi)儲存，另一部分與細(xì)胞結(jié)合形成細(xì)胞膜表面抗原。在肌腱病以及肌腱斷裂疾病中，MMPs是由趨化因子和細(xì)胞因子介導(dǎo)參與炎癥反應(yīng)，并通過改變細(xì)胞外基質(zhì)中的新表位抗原來調(diào)節(jié)炎癥。同時，為了控制MMPs的局部活性，機體會產(chǎn)生對

9、應(yīng)的MMPs抑制劑（TIMPs），來防止其降解作用。故肌腱中的MMPs與TIMPs平衡被破壞時，肌腱損傷增加，肌腱的修復(fù)速度下降，疼痛程度上升。大量研究證實MMPs是引起肩袖損傷疼痛的關(guān)鍵因素。有研究發(fā)現(xiàn)MMP-3基因與疼痛性肌腱病相關(guān)。而研究證實MMP-3可以激活MMP-9，后者可由IL-1誘導(dǎo)形成神經(jīng)病理性疼痛。另一方面，在肌腱病中，P物質(zhì)可能是介導(dǎo)疼痛的神經(jīng)遞質(zhì)，能夠調(diào)節(jié)基因MMPs和TIMPs在成纖維細(xì)胞中的表達，負(fù)責(zé)改變監(jiān)管規(guī)定MMP和TIMP。盡管如此，有學(xué)者認(rèn)為MMPs在肌腱病中的高表達雖然可以理解為其降解作用引起炎癥及疼痛，但是在肌腱修復(fù)的過程中結(jié)締組織的降解作用是必須的，故還

10、需要通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒炞C實肩袖損傷疼痛具體的作用機制。其他重要物質(zhì)褪黑激素有研究表明肩部夜間痛與人體大腦分泌的一種叫褪黑素的物質(zhì)有關(guān)，褪黑激素的分泌具有明顯周期性，白天分泌少、晚上分泌多。夜間和清晨的褪黑激素水平峰值可能會激活炎癥反應(yīng)，并可能導(dǎo)致夜間疼痛程度增加。Ha等通過對比肩袖損傷患者、肩周炎患者和正常人的肩峰下滑囊和關(guān)節(jié)囊組織發(fā)現(xiàn)，在肩袖損傷和肩周炎患者肩峰下滑囊和關(guān)節(jié)囊組織中，褪黑素受體1A（MTNR1A）、褪黑激素受體1B（MTNR1B）及敏感離子通道3（ASIC3）的表達明顯升高。同時，Ha等還進行了體外成纖維樣滑膜細(xì)胞原代培養(yǎng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)10nM濃度的褪黑素能夠誘導(dǎo)成纖維樣滑膜細(xì)胞表達

11、ASIC3及炎癥介質(zhì)IL-6，通過褪黑素受體拮抗劑處理后能夠逆轉(zhuǎn)這一現(xiàn)象；該研究還發(fā)現(xiàn)炎癥介質(zhì)IL-1，TNF-能夠誘導(dǎo)MTNR1A及MTNR1B表達，其認(rèn)為夜間褪黑素分泌增加，通過作用于褪黑素受體及ASIC3對肩周炎和肩袖損傷患者產(chǎn)生夜間疼痛有重要作用。1型大麻素有研究將65名1880歲的肩袖診斷為完全或不完全撕裂并且均為肩袖損傷修復(fù)術(shù)后的患者分為肩關(guān)節(jié)僵硬組（n=26）和非僵硬組（n=39），取肩峰下滑囊組織作免疫組化、RT-PCR等分子實驗，在肩袖損傷修補術(shù)后僵硬組和非僵硬組均高表達IL-1等炎癥因子。除此之外，其還發(fā)現(xiàn)僵硬組患者的組織與非僵硬組相比免疫組化IL-1和1型大麻素（CB1）

12、的染色更密集，而且RT-PCR結(jié)果顯示表達更高的IL-1mRNA和CB1mRNA。這一結(jié)果提示肩袖損傷患者局部高表達的CB1可能參與到復(fù)雜的炎癥反應(yīng)以及組織纖維化當(dāng)中，而且與IL-1表現(xiàn)為平行性高表達。一方面促進炎癥本身就會引起疼痛加劇，另一方面臨床上合并肩關(guān)節(jié)僵硬的肩袖損傷患者疼痛評分較無僵硬患者嚴(yán)重，故CB1在疼痛信號通路中可能起到一定作用。CB1的活性與其受體的激活相關(guān)，CB1受體主要存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，介導(dǎo)記憶（海馬）、情緒（杏仁核）、運動活動（基底節(jié)和小腦）、認(rèn)知（大腦皮層）和食欲（下丘腦）。CB1受體也存在于子宮，睪丸，卵巢，還有前列腺。此外，CB1還與內(nèi)臟的纖維化有關(guān)，引起疼痛方

13、面的具體作用在以往的文獻中沒有報道，仍需要進一步研究證實。肩袖損傷的主要臨床表現(xiàn)為頸肩部疼痛與關(guān)節(jié)活動度降低，疼痛常特殊地表現(xiàn)為夜間疼痛明顯，白晝疼痛減弱。肩袖損傷引起的疼痛已經(jīng)成為即慢性頭痛和慢性腰痛之后的第三大疼痛。近年，關(guān)于肩袖損傷的研究重點也逐步轉(zhuǎn)移到探討疼痛的機制上。目前的研究表明，肩袖損傷引起的疼痛是炎癥性疼痛，主要由IL-1、IL-6、TNF-等促炎因子介導(dǎo)，產(chǎn)生的COX-2、NGF和MMPs經(jīng)過不同通路參與產(chǎn)生疼痛信號，其中COX-2和NGF受到TAK1的調(diào)控。此外，不可忽視的褪黑激素也參與到產(chǎn)生及調(diào)控疼痛的途徑當(dāng)中，新發(fā)現(xiàn)的CB1也可能參與到復(fù)雜的炎癥反應(yīng)，并進一步調(diào)控疼痛信號。