偏头痛是一种反复发作的头痛类疾病,俗称“头风”。主要症状表现为头部单侧或双侧出现有节奏的跳痛感,发作时通常伴随恶心、呕吐,对光线和声音较为敏感。流行病学
[1]显示,偏头痛在全球范围内呈现显著的性别差异,总体患病率达到14%。其中女性患病率较高,为17%,而男性相对较低,为8.6%。根据2019年全球疾病负担(GBD2019)研究数据
[2],从伤残调整寿命年(DALYs)的评估指标来看,偏头痛已成为全球第二大导致残疾的疾病。值得注意的是,在50岁以下女性群体中,偏头痛更是导致残疾的首要原因。偏头痛的发病机制尚未完全阐明,目前学界普遍认为其发生发展与遗传因素、神经血管功能障碍、神经递质异常以及环境诱因等多因素相互作用有关。在临床治疗方面,西医主要采用非甾体抗炎药和麦角类制剂等
[3]药物进行对症治疗,虽然能取得一定疗效,但长期使用可能引发胃肠道反应、心血管事件等严重不良反应。相比之下,中医针灸疗法凭借其操作简便、安全性高、疗效确切且不良反应少等优势,近年来在偏头痛治疗领域得到广泛应用并取得显著临床效果
[4-5]。本文通过系统梳理近年来针灸治疗偏头痛的相关研究文献,探讨相关作用机制。
1 改善微循环障碍
有研究
[6]发现,注射酒石酸麦角胺后,颞动脉的搏动幅度会逐渐减小,与此同时,偏头痛的症状也相应缓解。基于这一观察结果,研究者提出血管异常舒缩可能是偏头痛发病的关键机制。
袁彬等
[7]研究发现,针刺太阳、头维、风池等穴位可显著改善大脑前、中、后动脉以及基底动脉和椎动脉的平均血流速度,表明针刺能够有效调节脑血管舒缩功能,优化颅内血流动力学状态,从而缓解偏头痛的临床症状。张莹等
[4]采用针灸联合布洛芬治疗,发现可显著降低血小板聚集率,改善脑血流速度及高凝状态,进而减轻疼痛。邓凯烽等
[5]应用盐酸氟桂利嗪联合针刺丝竹空、率谷、太阳、风池等穴,也观察到颅内血流动力学指标明显改善,证实该疗法可缓解脑血管痉挛。上述研究表明,针刺治疗偏头痛的作用机制与调节颅内动脉血流、缓解血管痉挛密切相关。
2 调节脑内能量代谢
偏头痛发作与大脑能量代谢紊乱及抗氧化防御系统功能减弱密切相关。研究
[8]表明,当脑组织能量需求超过阈值时,线粒体功能障碍导致的ATP生成不足会引发神经元去极化,形成皮质扩散性抑制,这可能是触发偏头痛的代谢基础,进而诱发搏动性头痛、畏光、畏声一系列症状。通过调节能量代谢途径,有望降低个体对偏头痛的易感性。针灸治疗在该领域展现出多通路协同干预的特点。研究
[9]发现,针灸可重塑无先兆偏头痛患者的免疫调节、精氨酸代谢和能量代谢等关键通路,实现多系统协同治疗。另有研究
[10]显示,针灸治疗后,与疼痛调控相关的脑功能网络发生显著改变:岛叶、小脑和脑干等情感处理脑区的局部一致性和低频振幅增强,眶额叶等认知调控脑区的代谢水平上升,提示神经活动同步性提高及高级认知功能的参与。其机制涉及“抗氧化防御-神经调控-能量重塑”的协同路径
[9]。
李学智等
[11]通过针刺风池、外关、阳陵泉,发现患者双侧颞叶功能异常高功能状态得以缓解,表明针刺可促进脑内能量重新分配,改善半球间功能失衡。有研究
[12-13]指出,针刺阳陵泉、角孙、丘虚、外关等穴可上调中脑导水管周围灰质(periaqueductal gray,PAG)区NAA/Cr比值,改善神经元能量状态,恢复该区对疼痛的下行抑制功能,实现临床症状的缓解。以上结果表明,针灸可通过神经-代谢网络的整体性调控,发挥对偏头痛的治疗作用。
3 调控神经递质释放
偏头痛的发病机制涉及复杂的神经血管调节异常,其病理生理过程是由外周触发向中枢传导
[14-15],当支配硬脑膜和脑膜血管的三叉神经末梢受刺激,促使降钙素基因相关肽(calcitonin gene-related peptide,CGRP)、P物质(substance P,SP)、垂体腺苷酸环化酶激活多肽(pituitary adenylate cyclase activating polypeptide,PAC⁃AP)和血管活性肠肽(vasoactive intestinal peptide,VIP)等血管活性神经肽异常释放,通过级联反应导致无菌性炎症和伤害性感受器敏化。最终疼痛信号在三叉神经颈髓复合体汇聚,经三叉神经脊束尾核和C1-C2颈髓背侧核传递至中枢神经系统,导致中枢敏化形成,疼痛信号被感知和放大,引发偏头痛症状。
3.1 降低CGRP、PACAP、VIP、SP、NO、ET、谷氨酸释放
CGRP、PACAP与VIP等血管活性多肽在偏头痛的病理生理机制中扮演关键调控角色。当三叉神经血管系统被激活时,此类多肽大量释放,通过一系列级联反应诱发肥大细胞脱颗粒,并启动神经源性炎症(neurogenic inflammation,NI)。该过程进一步引起脑血管异常扩张,从而引发偏头痛的典型临床症状。研究
[16]指出,这些神经肽的释放及其介导的血管反应,构成偏头痛发生与发展的重要环节。
多项实验证实,针刺治疗可通过对上述神经肽的调控发挥治疗作用。例如,针刺耳和髎、合谷、瞳子髎及足三里等穴位,可显著降低偏头痛患者血清中CGRP水平,说明其能有效抑制三叉神经血管系统的过度激活,缓解疼痛
[17]。林淑芳等
[18]在动物实验中发现,针刺太冲可降低CGRP含量,抑制三叉神经敏化,从而减轻偏头痛症状。黄丽霞等
[19]采用疏肝调神和胃针法针刺大鼠百会、内关、足三里、太冲,也观察到CGRP、VIP含量降低,提示该疗法可通过调控神经肽释放,抑制CGRP与VIP所介导的脑血管扩张、炎性因子释放及血浆蛋白外渗,进而缓解痛觉敏化和异常神经传导。另有研究
[20]表明,电针风池和阳陵泉可显著抑制复发性偏头痛模型大鼠中CGRP、VIP和PACAP的异常表达,并抑制中枢和外周敏化,降低偏头痛复发风险。这些结果一致表明,针刺可通过调节CGRP、PACAP、VIP等血管活性肽的释放,抑制敏化机制,从而发挥治疗偏头痛的效应。
SP在疼痛调节中具有双重作用,既可介导痛觉传递,又能发挥镇痛效应。其通过与神经激肽1(NK1)受体特异性结合,激活下游促炎信号通路,促使肥大细胞释放组胺、前列腺素等炎症介质,导致神经元兴奋性增高及敏化,诱发NI。值得注意的是,SP与CGRP在三叉神经节和背根神经节感觉神经元中共表达并协同作用,共同增强伤害性信号的传导效率
[21]。唐美霞等
[22]在偏头痛大鼠的实验中发现,电针太阳、风池、太冲及足临泣可显著降低SP mRNA与NK-1 mRNA的表达水平,说明电针能抑制SP/NK1信号通路的基因表达,减少痛觉传导与炎症因子释放,从而发挥防治作用。研究
[23]表明,电针通过协同调控CGRP和SP的表达,对急性偏头痛发作起到防治效果。
血管内皮细胞释放的内皮素(endothelin,ET)和一氧化氮(nitric oxide,NO)通过调节血管舒缩功能参与血流调控
[24]。NO可诱导脑血管扩张并激活三叉神经系统的伤害性C纤维,增强谷氨酸能突触传递,促进中枢敏化,从而触发偏头痛发作;而ET则通过直接收缩脑血管和激活炎症细胞参与病理过程。临床观察显示,偏头痛患者血浆ET水平在疾病各阶段均显著升高,且在发作期呈现更明显的上升趋势。研究
[25]表明,电针风池、外关、阳陵泉等穴可有效调节ET和NO的动态平衡,抑制NI及三叉神经血管系统的过度激活,从而缓解偏头痛。薛小卫等
[26]应用“龙虎交战”针法针刺外关、足临泣,也发现能降低ET-1表达,改善血管舒缩功能,发挥治疗作用。
此外,谷氨酸作为中枢敏化的关键神经递质,在偏头痛发生中起到核心作用
[27]。它可激活伤害性感受神经元,促进疼痛信号传递,且其在发作期与间歇期均呈现持续亢进状态。针刺百会、神庭、本神、率谷、风池等穴位后,可显著降低谷氨酸水平,证实针刺通过调控该递质发挥防治偏头痛的效应
[9]。
3.2 促进5HT、β-EP释放
5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)是一种兼具神经递质和血管活性作用的生物活性分子,广泛分布于外周与中枢神经系统,通过调节脑循环和血管功能,在偏头痛发病机制中起关键作用
[28]。作为脑循环中最强的血管收缩因子之一,5-HT可与脑内及血管壁多种受体结合,引起血管收缩、增加血管通透性,并诱发NI,从而导致偏头痛发作。研究
[17]发现,针刺治疗能够调控5-HT系统功能,降低偏头痛发作频率和疼痛程度。另有研究
[19]指出,针刺可上调5-HT水平,恢复下行疼痛抑制与易化系统之间的平衡,实现对偏头痛的治疗作用。
β-内啡肽(β-endorphin,β-EP)作为内源性阿片肽家族的重要成员,在疼痛调节中发挥关键作用,通过影响感觉神经元对伤害性刺激的敏感性参与镇痛过程。偏头痛患者在发作期和间歇期均存在β-EP分泌功能障碍,导致血管活性物质异常升高和痛觉敏感化加剧,这一机制可能与偏头痛慢性化密切相关
[29]。冯卫星等
[30]研究发现,艾灸百会、大椎可促进偏头痛大鼠恢复β-EP释放,增强镇痛能力,从而减轻发作频率和严重程度。另有研究
[31]显示,采用浅刺多捻手法针刺丝竹空、太冲、率谷等穴位可显著提高患者β-EP水平。这表明针刺可通过激活中脑边缘镇痛通路,上调内源性阿片肽系统功能,提高痛阈并产生类吗啡样镇痛效应,有效改善偏头痛症状。
4 减轻NI
研究
[32]证实,三叉神经脑膜系统的NI是偏头痛发病机制中被广泛认可的关键病理环节。当三叉神经末梢受刺激后释放CGRP、SP等神经肽类物质,进而引发神经血管反应,导致血管舒张、血管通透性增加;进而通过信号传导促进肥大细胞脱颗粒反应,产生局部无菌性炎症微环境。在此过程中,肥大细胞及局部免疫细胞会进一步释放白细胞介素(interleukin,IL)-6、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α、IL-1等促炎细胞因子,产生NI的正反馈循环,从而导致外周伤害性信号经三叉神经节传递至中枢神经系统,诱发中枢敏化和痛觉超敏,最终导致偏头痛特征性临床表现的发生发展。
4.1 下调前列腺素、环氧化酶水平
前列腺素(prostaglandin,PG)作为关键的致痛性炎症介质,其通过与特异性受体结合可激活疼痛信号传导通路,促进痛觉信号向中枢传递。PGE
2作为炎症反应的重要分子标志物和神经病理性疼痛的关键调控因子。能够显著增强炎症性痛觉敏感化及促进伤害性感受器敏化,并刺激CGRP释放增加。现已被视为疼痛治疗的重要分子靶点,其信号通路调控为疼痛管理提供了新策略
[33]。王国镇等
[34]采用电针联合药物的治疗方案,选取率谷、太阳、风池、百会等穴位进行干预,结果显示患者PGE
2水平显著降低。该疗法通过抑制PGE
2的合成与释放,阻断炎症介质级联反应,减轻NI,抑制痛觉传导通路敏化及伤害性感受器兴奋性,从而有效缓解头痛程度并减少复发。环氧合酶-2(cyclooxidase,COX)-2作为PGE
2生物合成的限速酶,在伤害性刺激下迅速上调,参与急性炎症反应,是NI发生的重要介质
[35]。它通过催化PGE
2合成促进痛觉传导,加剧外周及中枢敏化。临床研究
[30]表明,艾灸百会和大椎可显著抑制COX-2蛋白表达。该疗法通过下调COX-2,减少PGE
2合成,进而抑制NF-κB等炎症信号通路激活及促炎因子释放,最终缓解疼痛及改善炎症状态。另有研究
[36]显示,电针风池、阳陵泉可降低COX-2表达及促炎因子水平,有效改善痛觉过敏。
4.2 下调促炎因子水平
IL-6和TNF-α作为重要的炎症介质和疼痛调节因子,在中枢神经系统中主要来源于神经胶质细胞。IL-1主要来源组织中的巨噬细胞,其通过激活血管内皮细胞,进一步促进IL-1β分泌。值得注意的是,IL-1β在正常脑组织基本不表达,而在脑血管病变早期即可检测到,随病程进展表达量持续升高
[37]。研究
[36]显示,电针风池、阳陵泉可降低IL-1β、IL-6、TNF-α水平,表明电针通过抑制促炎因子表达改善痛觉过敏。张亚兰等
[38]研究发现,针刺风池、外关、阳陵泉等穴可显著降低偏头痛模型大鼠脑干中IL-6、TNF-α的表达。证实针刺可通过抑制促炎细胞因子的释放,减轻NI,阻断三叉神经血管系统的疼痛传导,并调节脑干疼痛调制中枢的功能,有效改善偏头痛行为学表现,减少发作频率和持续时间。
4.3 下调趋化因子
趋化因子在疼痛发生发展中发挥重要作用
[39-40],其通过诱导NI引起神经病理性疼痛和加剧炎症相关性痛觉过敏。周梦荻等
[41]采用针刺率谷、阳陵泉穴位干预,结果显示,三叉神经脊束核尾侧亚核中CCL2、CXCL1水平出现显著降低。证实针刺疗法通过调控CCL2/CXCL1趋化因子系统,抑制神经病理痛的中枢敏化,改善炎症相关性痛觉过敏,调节神经-免疫相互作用,改善大鼠神经病理性疼痛行为,缓解机械性痛觉超敏。
4.4 调控TLR4/NF-κB信号通路
核转录因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)作为Toll样受体(toll-like receptor,TLR)4信号通路的关键下游效应分子,在偏头痛发病机制中具有重要作用。研究
[42]表明,TLR4/NK-κB信号轴激活是偏头痛发生的关键,介导NI的启动和维持。电针风池和阳陵泉可显著抑制偏头痛模型大鼠的TLR4/NF-κB通路,降低其表达水平,抑制小胶质细胞活化,并减少促炎因子释放
[43]。宋伯骐等
[44]研究发现,针刺风池、外关和阳陵泉能够显著降低NF-κB p65、IKKβ及IκBα的mRNA表达,进一步证实针刺通过调控IκBα/NF-κB信号轴,抑制NI并改善神经血管功能,实现抗偏头痛效应。
4.5 调控miR-34a-5p/SIRT1信号通路
CHEN S等
[45]表明,微小RNA-34a(miR-34a)/沉默信息调节因子1(SIRT1)信号轴在炎性疼痛的发生发展中发挥关键调控作用。miR-34a通过靶向抑制SIRT1表达,形成负反馈调节环路。其通过参与NI调控,介导疼痛信号传导,促进外周和中枢敏化过程。张慧等
[46]电针风池、外关干预偏头痛大鼠,结果显示,三叉神经节miR-34a-5p表达水平下降,SITR1 mRNA和蛋白表达升高。表明电针调控miR-34a-5p/SIRT1表观遗传调控网络,抑制NI形成,阻断三叉神经血管系统激活,改善中枢敏化状态,从而发挥治疗偏头痛的作用。
5 抑制胶质细胞过度活化
神经胶质细胞在中枢神经系统炎症调控发挥核心作用,其通过诱导神经NI机制,增强三叉神经血管系统敏感性,维持中枢敏化状态,从而延长疼痛持续时间。
5.1 抑制小胶质细胞过度活化
小胶质细胞作为中枢神经系统重要的免疫效应细胞,在慢性偏头痛中呈现特征性激活状态,其通过释放促炎介质,维持中枢敏化状态,进而破坏三叉神经尾核中的血脑屏障完整性,促进神经元-胶质细胞异常对话,形成神经炎症正反馈环路
[47]。裴培等
[48]采用电针刺激风池干预偏头痛模型大鼠,发现PAG区小胶质细胞数量明显减少,Iba-1、IL-1β及嘌呤能受体P2X7(P2X7R)蛋白表达水平显著降低。表明电针可通过下调P2X7R信号通路,抑制小胶质细胞活化及其介导的促炎反应,从而缓解偏头痛的中枢敏化过程。
5.2 抑制星形胶质细胞过度活化
偏头痛模型大鼠的星形胶质细胞呈现显著活化状态
[49],主要表现为胶质纤维酸性蛋白(GFAP)表达水平及连接蛋白43(Cx43)在星形胶质细胞的细胞膜表面及细胞突起部位的分布显著增加。刘一等
[50]采用针刺率谷、阳陵泉干预偏头痛模型大鼠,发现TNC中Cx43蛋白表达水平降低,GFAP与Cx43共表达明显减少。证实针刺通过下调Cx43蛋白的表达水平,抑制星形胶质细胞的活化过程,减轻NI,从而发挥治疗作用。
6 促进5HT受体表达
5-HT受体系统异常是偏头痛发病的关键神经生物学基础
[51]。核心病理涉及血管调节机制和疼痛传导调控两方面,其中5HT
1B/1D受体激活可抑制三叉神经系统释放CGRP等致痛物质,反之,若受体表达过低,则会出现脑血管异常舒缩,进而诱发先兆症状。而在三叉神经节中5-HT
1F受体表达下调可增强伤害性信号传递进而放大疼痛感受。中缝大核5-HT
1A受体功能缺陷则会削弱下行抑制通路的活性,降低对疼痛信号的抑制,使偏头痛的疼痛阈值下降。研究
[52-54]发现电针刺激风池、阳陵泉可显著上调偏头痛模型大鼠5-HT
1B/1D/1F受体的mRNA及蛋白表达水平。表明电针可能通过调节三叉神经节、三叉神经脊束核尾核和中缝大核的5-HT受体表达,减轻偏头痛相关的中枢敏化,进而发挥治疗作用。
7 促进阿片类受体表达
阿片受体μ、δ和κ(OPRM、OPRD、OPRK)亚型广泛分布于痛觉调控通路,其功能异常与偏头痛的发病机制密切相关
[55]。在偏头痛急性发作期,PAG以及TNC等关键脑区的OPRM激活能够显著抑制疼痛信号的传递。OPRD和OPRK则在调节下行抑制系统中发挥核心作用;当这些受体功能受损时,下行抑制通路的效能下降,易导致中枢敏化程度加剧,从而加重偏头痛的痛觉体验。刘杰等
[56]采用针刺百会、风池、内关、太冲,发现偏头痛模型大鼠组织前扣带皮层阿片受体μ、δ、κ mRNA和蛋白的表达水平均显著升高,表明疏肝调神针法通过上调阿片受体(尤其是OPRM)的表达水平,抑制炎症因子分泌,缓解炎症反应,进而发挥镇痛作用。
8 小结
综上所述,针灸可通过多靶点、多途径发挥治疗作用,其机制主要包括:改善微循环障碍、调节脑内能量代谢、调控神经递质释放、减轻NI、抑制胶质细胞过度活化、促进5-HT受体及阿片类受体表达等。这些机制协同作用,可显著降低偏头痛的疼痛程度并减少发作频率。尽管针灸治疗偏头痛的机制研究已取得一定进展,但仍存在以下四点问题:1)信号通路及机制之间相关性研究不足,基于脑网络连接的中枢调控机制仍处于初步探索阶段,存在基础研究薄弱、临床研究规模有限等问题。亟需开展大样本随机对照试验,结合多模态神经影像技术,系统阐明针灸的中枢调节机制。2)治疗方案缺乏标准化,如常规针刺、电针、灸法及其联合疗法并存,但灸法研究相对不足,穴位选择、刺激强度及留针时间等存在较大差异,亟需建立规范化的操作标准,并开展不同干预措施的对比研究。3)缺乏治疗过程中的动态评估,随访周期较短,长期疗效数据不足,需建立短期、中期、长期的多维评价体系。4)模型构建标准化不足,难以完全模拟临床偏头痛特征,对合并症的考量较少,种属差异影响研究结果向临床的转化。因此,今后研究应推动多学科交叉融合,加强研究规范性,重视转化医学研究,进一步探讨针灸对偏头痛的作用机制,从而更好地指导偏头痛的临床治疗。
黑龙江省中医药管理局中医药科研课题(ZHY2024-231)
黑龙江中医药大学校级科技创新研究平台(2018pt03)