偏頭痛氫質(zhì)子磁共振波譜研究進展

徐嫚嫚，張路平（通信作者）

（1 中國科學院大學附屬腫瘤醫(yī)院<浙江省腫瘤醫(yī)院>放射科 浙江 杭州 310022）

（2 中國科學院基礎醫(yī)學與腫瘤研究所 浙江 杭州 310022）

（3 浙江中醫(yī)藥大學附屬杭州市中醫(yī)院放射科 浙江 杭州 310000）

偏頭痛是臨床上最常見的原發(fā)性頭痛之一，影響大腦的神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)和不同腦區(qū)的功能改變[1]，但是其具體發(fā)病機制尚未明確，其高發(fā)病率及伴隨的并發(fā)癥顯著損害了患者的工作能力并且使患者生活質(zhì)量下降[2]。在臨床上，偏頭痛的診斷主要依靠癥狀及體征符合2013年國際頭痛協(xié)會（IHS）頭痛分類委員會《第三版頭痛疾病國際分類（ICHD-Ⅲ）》[3]，而缺乏相應的客觀生化指標及影像學表現(xiàn)。磁共振波譜作為無創(chuàng)性的功能影像學檢查方法，可以量化反映偏頭痛患者大腦中不同代謝物含量的改變，這對研究偏頭痛的生理病理機制具有重要意義。因此本文就偏頭痛的氫質(zhì)子磁共振波譜研究進行綜述。

1 發(fā)作間期

大部分的氫質(zhì)子磁共振波譜研究納入處于發(fā)作間期的偏頭痛患者，在這些研究中包括了不同的偏頭痛類型及大腦的不同部位，然而結(jié)果尚無統(tǒng)一定論。枕葉是最多被研究的部位，研究發(fā)現(xiàn)無先兆（MWoA）及有先兆（MWA）偏頭痛枕葉谷氨酸（Glu）升高[4-6]、N-乙酰天門冬氨酸（NAA）降低[7-8]；有先兆偏頭痛伽馬-氨基丁酸（GABA）降低[9]、乳酸（Lac）升高[10-11]。Glu是中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的主要興奮性神經(jīng)遞質(zhì)；GABA 是神經(jīng)系統(tǒng)中主要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)；NAA 是神經(jīng)元標志物，不僅可以反映神經(jīng)元的數(shù)量及功能活性，而且并且能夠反映線粒體的氧化代謝功能[12-13]；Lac 是無氧糖酵解的最終產(chǎn)物，因此它可以反映大腦中的能量平衡狀態(tài)以及局部細胞的活動性。這些結(jié)果提示了枕葉在偏頭痛中處于高興奮性，因此，偏頭痛可能是一個興奮性的疾病。然而，有兩項研究發(fā)現(xiàn)MWA 及MWA+MWoA 患者枕葉Glu 降低[8,14]，可能與掃描序列優(yōu)化不同及納入的是兒童偏頭痛患者有關。作者認為偏頭痛在兒童中的機制可能與大人不同，應該進一步研究兒童的偏頭痛機制以至于可以進一步進行早期的干預。此外，MWoA 枕葉中還存在膽堿（Cho）及肌醇（MI）升高[15]，Cho 代表了細胞膜的新陳代謝及細胞膜的轉(zhuǎn)運以及細胞密度的改變，MI 則被認為是神經(jīng)膠質(zhì)細胞的標志物，因此偏頭痛枕葉可能存在神經(jīng)膠質(zhì)細胞的增生?？蹘Щ貐⑴c疼痛的情感和感知，然而扣帶回的波譜結(jié)果不一，這可能和不同的偏頭痛類型及不同扣帶回的功能有所不同所致。研究發(fā)現(xiàn)MWoA+MWA 前扣帶回Glu 升高[16]，而慢性偏頭痛（CM）患者NAA、MI 及肌酸（Cr）降低[17-18]；中扣帶回CM 患者Glu 降低，Cho 升高[18]；后扣帶回MX（未提及具體偏頭痛類型）患者GABA 升高且與嚴重程度正相關[19-21]。丘腦是中樞處理和整合痛覺信息輸入的重要部位，作為一個中繼中心來處理傳入的感覺信息并對其進行調(diào)節(jié)。研究發(fā)現(xiàn)MWoA 丘腦Glu 升高，MWoA 及CM 患者NAA 及Cr 降低且NAA 與病程及發(fā)作頻率負相關[4,17-18,22-23]，因此提示了丘腦可能參與偏頭痛的慢性化過程，經(jīng)過偏頭痛發(fā)作的反復刺激后丘腦中的神經(jīng)元萎縮及功能障礙。

2 發(fā)作期

可能由于發(fā)作期的病人較難收集，發(fā)作期的研究較少。MWoA+CM 患者發(fā)作期較間歇期前扣帶回NAA 及Cr 降低[17]，提示了神經(jīng)元功能障礙，能量代謝失衡。MWoA 患者腦橋Cr 和NAA 較間期升高，提示了發(fā)作期腦橋神經(jīng)元興奮，能量供給增多[24]。另一項研究發(fā)現(xiàn)MWoA 發(fā)作期較間歇期及正常者枕葉谷胱甘肽降低，間期Cho 較正常者降低而發(fā)作期Cho 較正常者無改變。谷胱甘肽是細胞內(nèi)的主要抗氧化劑，保護細胞免受活性氧的侵害。Cho 升高可能與大腦炎癥反應有關。因此發(fā)作間期神經(jīng)元功能障礙可能是偏頭痛發(fā)作的誘發(fā)因素，而發(fā)作期則存在氧化應激及炎癥反應。綜上所述，偏頭痛發(fā)作期結(jié)果異質(zhì)性較大，不同的腦區(qū)具有不同的代謝物改變，我們猜測這可能同樣是由于不同的部位在偏頭痛的機制中起到不同的作用所導致，前扣帶回參與疼痛情感方面的感知，因此發(fā)作時的厭惡情緒可能導致前扣帶回興奮性降低來自我保護，而枕葉在偏頭痛中處于高興奮性，腦橋則是疼痛通路的組成部分，頭痛發(fā)作時神經(jīng)元興奮，能量供給增多。

3 治療后改變

經(jīng)過藥物及針刺治療后會影響偏頭痛患者大腦代謝物的改變。研究發(fā)現(xiàn)CM 患者存在谷氨酸能功能障礙，而Glu 水平與急性藥物使用頻率呈正相關，提示了使用急性藥物可預防或逆轉(zhuǎn)這種改變[18]。多個研究[17-18,22-23]發(fā)現(xiàn)MWoA 及CM 患者丘腦NAA 降低，且與病程及發(fā)作頻率呈負相關，而經(jīng)過針灸治療后，MWoA 丘腦NAA較治療前升高[25-27]，提示了針灸治療后丘腦中神經(jīng)元線粒體功能恢復，然而，這種治療對CM 丘腦是否同樣有效亦或者說針灸是否可以延緩偏頭痛慢性化尚未可知，未來應進一步研究針灸對慢性偏頭痛丘腦中代謝物的影響。此外，研究發(fā)現(xiàn)CM 偏頭痛患者中腦導水管周圍灰質(zhì)區(qū)NAA 較非CM 偏頭痛患者低[28]，而針灸治療后CM 偏頭痛患者中腦導水管周圍灰質(zhì)NAA 較治療前升高[29]，作者認為針刺治療可以逆轉(zhuǎn)中腦導水管周圍灰質(zhì)區(qū)異常減弱的疼痛抑制功能。研究發(fā)現(xiàn)MX 患者后扣帶回GABA較正常者升高，且與嚴重程度呈正相關[19-21]，而經(jīng)過藥物治療后GABA 較治療前降低[30]，這些結(jié)果提示了后扣帶回GABA 可能參與偏頭痛的病理生理機制，也可能是偏頭痛病情的體現(xiàn)。綜上所述，這些研究結(jié)果提示了偏頭痛腦內(nèi)代謝物可以作為偏頭痛病情體現(xiàn)的標志物，在不同的腦區(qū)具有不同特征性代謝物的表現(xiàn)，未來應研究不同腦區(qū)中特定的代謝物來進一步研究偏頭痛的病理生理機制。

4 結(jié)語

綜上所述，我們得知偏頭痛患者波譜的結(jié)果異質(zhì)性較大，尚沒有統(tǒng)一的結(jié)果，這可能和不同部位在偏頭痛中起到的作用不同而使得該部位代謝物表現(xiàn)不同以及所納入的患者異質(zhì)性較大有關，如不同的偏頭痛類型及患者所處在不同的偏頭痛時期。這些表現(xiàn)為研究不同偏頭痛類型的發(fā)病機制、研制新的偏頭痛藥物及臨床對不同類型偏頭痛的治療具有重要的意義。同時我們可以得出偏頭痛患者枕葉具有高興奮性；丘腦可能參與偏頭痛的慢性化過程，存在神經(jīng)元萎縮及功能障礙；GABA 是偏頭痛后扣帶回的特征性標志物，可能是偏頭痛病情的體現(xiàn)。