糖尿病患者是否出现神经性疼痛,可能与大脑有关

在2020欧洲糖尿病研究协会(EASD)年会上,一项英国新研究发现,大脑疼痛处理区域的异常线粒体活动可能解释了为什么有些2型糖尿病患者会出现痛性周围神经病变,而有些人则不会。

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在痛性糖尿病周围神经病变(DPN)患者的躯体感觉皮层和右侧丘脑中,三磷酸腺苷(ATP)作为“所有生命的细胞能量货币”,其与磷酸肌酸(PCr)的比值更高。重要的是,这与神经性疼痛症状量表(NPSI)和Doleur Neuroathique en 4(DN4)量表检测的神经性疼痛症状强度相关。会上,英国谢菲尔德皇家哈兰郡医院糖尿病研究组Gordon Sloan博士讲到,该研究结果表明,脑磷代谢比值的改变可能是DPN的一个生物标志物。正常情况下,ATP/PCr比值不会改变,但大脑有压力的情况下可能会改变。

Gordon Sloan

Sloan指出,大约1/4的2型糖尿病患者患有DPN,但治疗不够充分。而且,不幸的是,只有不到1/3的患者能够从目前的神经性疼痛治疗中得到50%或更多的疼痛缓解。缺乏对该疾病的病理生理学了解是进一步研究其发病机制和寻找新治疗靶点的明确理由。

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大脑代谢物为神经性疼痛程度提供线索

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Sloan解释说,丘脑和主要的躯体感觉皮层是与疼痛刺激的感知有关的两个关键大脑区域。丘脑从周围神经系统接收到最慢的感觉脉冲,并对其进行调节和处理,然后将信号传递到疼痛网络的其他部分,包括躯体感觉皮层,在那里这些感觉被解释和定位。

Sloan团队等人既往开展的影像学研究表明,与健康志愿者以及无DPN的2型糖尿病患者相比,痛性DPN患者上述大脑区域的功能都有所改变。因此,在他们目前的研究中,Sloan和来自谢菲尔德大学和谢菲尔德教学医院国民健康服务信托的同事们使用了一种先进的成像方法——磷磁共振波谱(MRS),扫描了43例2型糖尿病患者和12例健康志愿者的丘脑和躯体感觉皮层。在糖尿病患者中,11例无DPN,12例有DPN但目前无疼痛,20例有痛性DPN。

根据扫描结果,研究者计算出3种磷代谢物的比值,表明了线粒体的活性:①ATP/PCr比值:衡量细胞能量状态;②ATP/无机磷酸盐(Pi)比值:衡量氧化磷酸化;③磷酸单酯(PME)/磷酸二酯(PDE)比值:衡量细胞膜转运。Sloan指出,他们已经测量了高能量磷酸盐比值,间接反映了大脑中能量产生、储存和使用之间的平衡。

研究对象年龄相仿,平均年龄63岁左右,性别和体质指数均匹配良好。毫无疑问,在扫描过程中,糖尿病患者的血糖和HbA1c水平高于健康志愿者。在糖尿病患者中,有DPN者比无DPN者的糖尿病病程更长(无DPN:8.7年;痛性DPN:12.5年;非痛性DPN:15.8年)。此外,DPN患者NPSI评分高于无DPN患者,痛性和非痛性DPN患者之间没有太大差异。使用DN4评估疼痛水平时,痛性DPN患者更有可能获得较高评分。

结果显示,痛性DPN患者大脑疼痛处理区域的脑细胞生物性能发生显著变化。与健康志愿者相比,痛性DPN患者丘脑和躯体感觉皮层的ATP/PCr比值明显更高,磷代谢水平的其他指标(ATP/Pi比值和PME/PDE比值)没有改变。Sloan说,他们假设该研究结果提示疼痛感知区域的能量需求由于神经元活动的增加而增加。该研究结果进一步证明了大脑改变在痛性DPN疼痛的产生和维持中发挥关键作用。

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参考文献:Sloan S et al. 181 - Altered mitochondrial activity in the thalamus and somatosensory cortex in painful diabetic peripheral neuropathy. EASD 2020.

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(来源:《国际糖尿病》编辑部)

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