Electroacupuncture Alleviates Pain in Rats with Knee Osteoarthritis by Modulating Autophagy via the PI3K/Akt/mTOR Signaling Pathway
本研究表明，电针通过激活PI3K/Akt/mTOR信号通路以抑制大脑过度自噬，从而减轻炎症和关节结构损伤，进而缓解膝骨关节炎大鼠的疼痛。
原始论文采用 CC BY 4.0 许可（https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。 这是对下方论文的AI生成解释。它不是由作者撰写或认可的。如需技术准确性，请参阅原始论文。 阅读完整免责声明
疼痛通常被认为是一种简单的信号：身体受损的部分向大脑发送警告，随后大脑记录下这种感觉。然而，对于数百万患有膝关节骨性关节炎等慢性疾病的人来说，情况要复杂得多。疼痛并不总是与关节内可见的损伤程度相匹配，并且在初始损伤发生后往往仍会持续存在。科学家们现在了解到，这种挥之不去的疼痛涉及中枢神经系统（特别是大脑）内部的变化。一个日益受到关注的领域是被称为“自噬”（autophagy）的细胞过程。在健康的细胞中，这一过程充当“清洁工”，通过移除受损部分来维持细胞功能。但当这个清理系统过度运转时，它会开始分解健康的组成部分，导致细胞压力和死亡。在这场细胞剧目中的另一个关键角色是被称为 PI3K/Akt/mTOR 的信号通路，它就像一个“主开关”，告诉细胞何时停止清理并开始生存。当这个开关被关闭时，清洁工就会失去控制。了解如何将这个开关重新开启，可能为治疗对常规药物无反应的疼痛提供新途径。
河南大学中医药学院和河南省中医院的研究人员致力于探索一种名为电针疗法（electroacupuncture）的传统疗法是否能影响这些细胞机制以缓解疼痛。他们研究了一组通过手术诱发膝关节骨性关节炎的大鼠，这种病症使它们感到显著疼痛，并表现出明显的膝关节损伤。研究团队希望观察在鼠腿部的特定穴位施加轻微的电刺激，是否能平息传向大脑的疼痛信号。为此，他们将六十只大鼠分为六组。一些大鼠接受了实际治疗，即在腿部特定穴位插入针具并连接到一台可传递微弱电流的设备；另一些大鼠接受了“假针刺”治疗，即在附近的非穴位位置放置针具，作为对照组，以确保效果来自于特定的穴位而非仅仅是针刺的感觉；第三组接受了一种已知能激活 PI3K/Akt/mTOR 通路的药物；第四组则同时接受了药物和电针治疗。治疗每周进行三次，每次持续八周，总计二十四次疗程。
结果显示各组之间存在明显差异。未接受治疗或仅接受假针刺的大鼠持续表现出较低的痛阈，这意味着它们对轻微触碰和热刺激的反应比健康大鼠快得多。它们的膝关节也显示出严重的结构性损伤，血液中含有高水平的炎症标志物。然而，接受了真实电针治疗以及接受激活药物的大鼠均表现出显著改善。它们对触碰和热刺激的耐受时间更长，表明疼痛显著减轻。它们的膝关节看起来更健康，软骨表面更光滑，细胞排列更有序，血液中的炎症水平也下降了。接受电针和药物联合治疗的小组表现出了最强劲的改善，这表明两种方法具有协同作用。
通过对这些大鼠脑组织的深入研究，研究人员找到了这种缓解现象的生物学解释。在患有膝关节疼痛且未接受治疗的大鼠中，负责处理疼痛和情绪的海马体（hippocampus）区域充满了过多的自噬体（autophagosomes），即执行细胞清理工作的微小囊泡。这表明细胞的清理系统正在过度运转。与此同时，PI3K/Akt/mTOR 通路蛋白的水平非常低，意味着这个“停止”信号缺失了。研究人员还观察到脑细胞正处于压力之下，表现为能量产生下降以及指示细胞死亡的蛋白质增加。当大鼠接受电针或激活药物治疗时，情况发生了变化。自噬体的数量减少，回到了接近健康大鼠的水平。PI3K/Akt/m70 通路蛋白的水平上升，有效地重新开启了“停止”信号。这一转变伴随着脑细胞内能量水平的升高以及触发细胞死亡的蛋白质的减少。研究表明，电刺激不仅仅是掩盖了疼痛，它还帮助恢复了大脑细胞机制的平衡。
研究结果表明，膝关节骨性关节炎引起的慢性疼痛与一种特定的脑细胞管理内部废弃物的方式失调有关，这种失调是由一个变得沉寂的信号通路驱动的。通过使用电针，研究人员能够重新激活这一通路，从而减缓了过度的细胞清理过程，并保护脑细胞免受压力。这为为什么这种古老的疗法有效提供了具体的生物学依据，使其超越了单纯缓解症状的概念，转向探讨解决底层细胞功能障碍的机制。虽然这项研究是在大鼠身上进行的，但其结果为人们提供了一个充满希望的前景，即非药物疗法未来可能被用于针对中枢神经系统在慢性疼痛中的作用，为那些无法耐受长期用药的人群提供一种更安全的替代方案。
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