时代系健康医学研究：致命的炭疽毒素可止痛

最近的一项研究发现，炭疽水肿毒素(ET)改变了小鼠和人类感觉神经元的疼痛反应。将这种毒素注射到老鼠的脊椎中，可以阻断疼痛，而不会对全身产生影响。该研究还表明，改良的炭疽蛋白可以作为神经中其他镇痛物质的潜在传递载体。要确定其治疗疼痛的安全性和有效性，还需要在动物和人类参与者身上进行更多的研究。

疼痛是一种人体的防御机制。它提醒身体潜在的伤害，以防止进一步的伤害。疼痛的刺激会引起敏感，从而触发疼痛信号的传递，通过传入的感觉神经纤维，到达脊髓的背角并向上进入大脑。疼痛信息然后从大脑通过脊髓传播到我们的器官和四肢。  

如果疼痛是突然的，或急性的，它可能会解决，而不会产生长期的后果。但疼痛可能持续3个月以上，在这种情况下，医生将其归类为慢性疼痛。美国疾病控制与预防中心的一份报告估计，2016年，美国约有五分之一的成年人患有慢性疼痛，其中8%的人患有经常限制工作、社交、娱乐和自我护理活动的疼痛。  

慢性疼痛并不总是可以治愈的，但典型的治疗方案包括：

止痛药，如扑热息痛 (泰诺)，非甾体抗炎药，如布洛芬 (布洛芬，雅维)，如果其他选择无效，阿片类药物  

非药物疗法，如针灸、生物反馈、电刺激、按摩和冥想

手术 

与阿片类药物相关的严重风险包括滥用、过量和成瘾。2019年，美国平均每天有38人死于处方阿片类药物过量，这表明亟需开发有针对性的治疗方案。  

艾萨克·邱 (Dr. Isaac Chiu) 是位于波士顿的哈佛医学院免疫生物学副教授，也是这项新研究的资深作者。他和一个团队出发去了解微生物和疼痛之间的联系。  

邱博士解释说：“慢性疼痛是一个重要问题，影响着世界上至少10%的人口，临床迫切需要开发更有针对性的疼痛治疗方法。 例如，阿片类药物等止痛药有脱靶效应，但微生物是一种丰富的分子来源，可以自然地针对神经元。”  

 

邱博士补充说：“近年来，关于某些细菌产物如何作用于神经元，从而在感染期间引起疼痛或咳嗽，有了更多的发现。因此，我们着手确定表达在痛觉神经元上的细菌产物的受体。”  

在猜测炭疽热如何可能阻断疼痛时，邱博士说：“就炭疽热而言，这种适应机制可能是通过改变信号来阻断宿主感知疼痛的能力，从而阻断微生物的存在。这一假设可以帮助解释为什么炭疽细菌有时形成的黑色皮肤损伤是明显无痛的。”  

作为新研究的一部分，用RNA范围分析检测小鼠和人的背根神经节 (DRG) 感觉神经的基因表达的实验表明，这些疼痛纤维具有炭疽毒素受体2，而在其他中枢神经系统神经元中不存在。  

炭疽菌产生三种蛋白质：保护性抗原 (PA)、水肿因子 (EF) 和致死因子 (LF)。PA和EF被称为“水肿毒素” (ET)。  

研究人员随后将炭疽 LF 或 ET 注射到 DRG 培养液中，观察细胞内信号转导的变化。  

炎症性疼痛是对组织损伤的反应，如手术、关节炎或外伤。由多发性硬化症、带状疱疹、糖尿病或癌症引起的感觉神经疾病或损伤可引起神经性疼痛。

邱博士评论道：“我们很好奇地发现，介导疼痛的痛觉受体可信源神经元表达炭疽毒素受体2，这是炭疽毒素的高亲和力受体。令人惊讶的是，这种受体在中枢神经系统中几乎不存在，当毒素被局部注射到脊髓时，就有机会选择性地靶向伤害性神经元。” 

他补充说：“我们还惊讶地发现，炭疽毒素中的一种，[ET]，能诱导强效镇痛 (疼痛阻滞)，在几种动物疼痛模型中广泛有效。已知的受ET影响的生化和信号传导途径通常与引起疼痛有关，但我们发现恰恰相反。”  

虽然初步研究表明该方法具有镇痛作用，但还需要进一步的动物和人体研究来确定该方法的安全性和有效性。同样值得注意的是，给药进入椎管是侵入性的，并伴有并发症。

邱博士说：“下一步最令人兴奋的一步是进一步开发和改造炭疽毒素，使其成为一个将分子物质输送到痛觉神经元的平台，以阻断疼痛。例如，我们是否可以使用这个系统来传递蛋白质，当这些蛋白质被激活时，就会停止疼痛？或者像RNA这样的核酸呢？”  

他最后补充说：“还需要更多的研究来更好地描述和优化活体使用的交付平台，并探索其他有趣的有效载荷。确定其他镇痛药物可能有助于新的镇痛疗法的发展。”