角膜是全身感覺末梢分布最密集的部位,臨床上多種疾病可誘發角膜持續疼痛,如幹眼症👇🏽、角膜切割手術或糖尿病眼部病變等。部分患者經眼科規範治療🤸、排除眼部致病因素後,仍長期存在眼部幹澀🧑🏿🍳、刺痛等難以忍受的不適症狀🧍♀️。這類以角膜痛覺感受顯著而眼表病變缺失(被稱為“Pain without stain”)的患者,可能患有神經病理性角膜痛(Neuropathic Corneal Pain,簡稱NCP)🏓。十余年來,NCP正在得到國際眼科學及疼痛學界的逐步重視,但其臨床治療常缺乏針對性方案。而缺乏源自神經的特異性角膜慢性疼痛模型是多年來研究受限的首要因素👂。為徹底解決該問題,MK体育平台附屬眼耳鼻喉科醫院麻醉科李文獻/韓園團隊首創了睫狀長神經顯微結紮術🏌🏽,經系統研究驗證,可較好地模擬臨床慢性眼痛患者角膜痛敏感行為、外周神經病變及電生理特性。研究還初步揭示了三叉神經節介導NCP痛覺敏化的關鍵機製🧗🏼♂️。上述研究結果於2024年1月11日在線發表於疼痛學期刊PAIN(圖1)。
圖1 PAIN雜誌在線檢索界面
如何選擇角膜傳入神經的幹預節段是神經病理性角膜痛模型建立的難點,研究團隊通過多次順向和逆向神經追蹤及顯微解剖,明確了大鼠角膜各個節段傳入神經的解剖定位及手術路徑🧘🏻♂️😻。經過多次手術嘗試和行為測試,最終選定睫狀長神經(Long ciliary nerve,簡稱LCN)球部傳入段作為幹預節點。
圖2 睫狀長神經結紮手術步驟圖示
研究人員發現🤹♀️,單結紮LCN可誘發持續8周以上的角膜痛行為改變(圖2)。通過對角膜感覺異常的五個方面🤷🏼♀️:機械、熱🪀🫱🏼、冷化學痛敏、自發痛和光誘發痛長時程🌐、細致測定🤹🏼♀️,驗證了LCN結紮模型可重現臨床患者常見角膜痛感覺異常表現(圖3)。
圖3 睫狀長神經結紮導致角膜感覺持續敏化(持續至第8周)
免疫熒光結果顯示,LCN結紮還導致角膜神經末梢出現彎曲、串珠樣改變🦾❣️,與臨床上慢性角膜痛患者的角膜神經末梢病變十分類似。進一步的研究發現🙆🏻♂️,模型大鼠的睫狀長神經的放電頻率顯著增加(圖4),三叉神經節免疫熒光染色發現,其CGRP陽性神經元數量顯著增加、Piezo2⛹🏿♂️、TRPV1⚒👮🏼♂️、TRPV8及炎症介質等的mRNA水平顯著增加😄,提示LCN結紮誘發了外周敏化現象🏸。
圖4 角膜神經彎曲和串珠樣改變,睫狀長神經放電頻率增加
綜上所述,研究團隊通過嚴謹的角膜疼行為、電生理及病理切片驗證,在國際上首次報道了一種通過睫狀長神經顯微結紮誘發神經病理性角膜痛的大鼠模型。基於該模型的分子機製探索仍在繼續進行中,研究結果將為明確NCP的發病機製以及新型藥物研發提供有益參考。
本研究設計及實施均由MK体育平台附屬眼耳鼻喉科醫院麻醉科李文獻/韓園研究團隊獨立完成🈁👨🏼,伍金紅博士(麻醉科主治醫生)和袁天傑博士(麻醉科2020級博士)是本文共同第一作者,傅丹雲醫生(麻醉科主治醫生,第二作者)也做出重要貢獻🪨;徐睿醫生、李雙雙醫生等的努力促進了研究順利開展。該研究還得到了MK体育平台基礎醫學院王繼江教授🔓、米文麗教授等多位同道💆🏽♀️、老師的無私幫助🐗。近年來,課題組圍繞角膜慢性痛這一具有醫院特色的獨特領域開展深入探索,並取得了系列研究成果🥌。
原文鏈接🥲:DOI: 10.1097/j.pain.0000000000003141