慢性疼痛是全球最常见的健康状况之一。背痛是最常报告的类型，紧随其后的是与颞下颌关节紊乱相关的头面部疼痛。
虽然不像癌症或传染病那样危及生命，但慢性疼痛会显著降低生活质量和功能寿命。随着活动能力下降，人们可能面临有限的职业选择，以及越来越难以完成基本的日常活动。流行病学研究表明，由于体力活动减少和整体健康状况下降，慢性疼痛可能使寿命缩短多达10年。
“面部关节和肌肉疼痛会干扰进食和说话。慢性疼痛会随着时间的推移变得具有破坏性。”领导该项目分支的阿曼·N·阿克皮安博士说，他是德克萨斯大学圣安东尼奥健康科学中心牙科学院牙髓病学系的教授，该中心是德克萨斯大学圣安东尼奥分校的学术健康中心。
对TMJ疼痛研究的再投资
一项于2022年启动的为期五年、价值900万美元的美国国立卫生研究院国家神经疾病和中风研究所的研究，最近在三年节点获得了批准，使研究人员能够继续研究颞下颌关节紊乱的生物机制。德克萨斯大学圣安东尼奥分校的项目是一个由五家机构组成的全国性联盟的一部分，该联盟在全国各地进行互补性研究。
最终目标是创建一个发射台，用于开发首个针对与肌肉和关节功能障碍相关的慢性疼痛的靶向非阿片类疗法。
美国国立卫生研究院的持续投资为德克萨斯大学圣安东尼奥分校提供了机会，以扩大其在疼痛研究领域的科学影响力和机构知名度。
“对德克萨斯大学圣安东尼奥分校来说，这笔资助提升了我们的国家知名度，并验证了我们建立的疼痛治疗与成瘾研究中心。如果我们善加利用这个机会，它可能会带来重塑该领域的突破，并牢固地确立我们机构作为疼痛研究领导者的地位。”
阿曼·N·阿克皮安博士，教授，牙髓病学系，牙科学院，德克萨斯大学圣安东尼奥健康科学中心
绘制面部疼痛的生物学图谱
在该项目的这个阶段，德克萨斯大学圣安东尼奥分校团队旨在识别和表征支配面部肌肉和颞下颌关节组织的三叉神经元，并对患有和不患有颞下颌关节紊乱的雄性、雌性和老年小鼠进行分类。研究人员还将绘制详细的传入神经元突起图谱，即神经元细胞体发出的突起，这些突起支配面部肌肉和颞下颌关节组织，定义其在小鼠和非人灵长类动物中的位置、可塑性和表型。这些图谱将帮助科学家理解疼痛的来源、方式以及如何传播到身体的其他部位。
这项工作也扩展到人体研究，团队检查和分类来自肌痛和颞下颌关节紊乱患者组织的神经和细胞可塑性。
这项工作的核心是关注神经元兴奋性。疼痛始于感觉神经元变得敏感和过度兴奋，这一过程由神经元与肌肉和关节中的非神经元细胞之间的相互作用形成。
“尽管疼痛最终是由大脑处理的，但它必须首先由感觉神经元产生，”阿克皮安说。“就像视觉需要眼睛来启动视觉处理一样，疼痛需要功能正常的感觉神经元。如果不了解在这个初始和焦点点发生了什么，我们就无法设计有效的治疗方法。”
从敏化到慢性疼痛
在敏化之后，原本无害的刺激可能会变得疼痛，这种现象被称为异常性疼痛。疼痛性刺激也可能变得不成比例地严重，这种情况被称为痛觉过敏。
阿克皮安的团队在多个层面检查疼痛，包括患者报告的经历、神经元放电模式、控制兴奋性的基因表达变化，以及受影响组织中非神经元细胞的信号传导。总之，这些数据有助于确定慢性疼痛治疗的生物学上有意义的靶点。
在临床上，即使是适度的疼痛减轻也可能具有变革性。在标准的10点疼痛量表上，25%的减轻可以将疼痛从8级降至6级，使其变得可忍受；或者从5级降至3级，使其几乎察觉不到。
“我们的目标是将这些疼痛体验与神经元放电模式和基因表达的可测量变化联系起来，”阿克皮安说。
转录组学揭示了意想不到的特异性
推动这项研究的最强大工具之一是转录组学分析。自2015年以来，阿克皮安和他的团队已经完成了数十项研究，分析了来自三叉神经节和背根神经节的神经元。
“我们的工作，以及一个名为Precision U19的平行NIH联盟的工作，揭示了三叉神经元比之前认为的要专门化得多，”阿克皮安说。“支配面部皮肤的神经元与支配肌肉、关节、舌头或硬脑膜的神经元不同，而硬脑膜与头痛有关。”
该团队现在已经完成了约80%的综合图谱，涵盖了支配咀嚼和言语中涉及的关键面部肌肉以及颞下颌关节本身的神经元。每种神经元类型在基因表达和功能特性上都是不同的。一旦完成，该图谱将代表在理解面部疼痛生物学方面的一个重大进展。
构建共享数据资源
除了实验发现外，该联盟还将向NIH存储库贡献转录组学和临床数据。这些数据包括患者问卷和分子数据集。
“这些集中化、标准化的数据集对于高质量的荟萃分析至关重要，”阿克皮安说。“NIH希望通过确保数据得到验证并对合格的调查人员开放，来消除由不兼容数据集造成的瓶颈。”
这种安全、标准化的方法在保护患者隐私和数据完整性的同时加速了发现。
迈向慢性疼痛的非阿片类解决方案
对颞下颌关节疼痛的详细图谱和机制性理解为发现新型非阿片类疼痛疗法提供了一个框架。长期目标是开发专门针对慢性疼痛的治疗方法，而不仅仅是急性疼痛。
大多数现有的止痛药会暂时抑制症状，但不能阻止疼痛发展为慢性。一些药物，如阿片类药物，可能导致耐受性和依赖性，需要增加剂量，并伴有成瘾风险。
“我们的目标根本不同，”阿克皮安说。“我们想要精确定位从急性疼痛到慢性疼痛的转变。当慢性疼痛已经存在时，我们希望积极解决它。这需要针对维持慢性疼痛的生物机制，而不仅仅是掩盖症状。一种真正能预防或解决慢性疼痛的药物将是革命性的。”
来源：德克萨斯大学圣安东尼奥健康科学中心
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