尽管近年来一些临床研究表明冰片外用的确具有很好的抗炎止痛作用,但这些临床研究大多存在缺陷,例如没有实验对照组,或只有对疗效的简单描述而没有量化数据的统计分析。此外,冰片的药理学作用机制不清楚。虽然有研究提出了一些可能的细胞分子机制,但是现有实验数据并不能很好地解释冰片的外用镇痛作用。
针对外用冰片镇痛作用的临床人体实验和作用机理两个关键问题,中科院昆明动物所和上海长征医院合作,首次开展了符合国际标准的冰片临床研究(参加临床实验总人数达122人)。通过随机分组的以安慰剂组为对照的双盲临床实验,证明外用冰片对术后病人的伤口疼痛有良好的镇痛作用。临床实验数据还表明,冰片外用的镇痛效果与目前国外市场上常见的含非甾体抗炎药、辣椒素等成分的外用镇痛药的疗效相当,甚至更好。
在明确了外用冰片的临床效果后,研究人员对其镇痛作用药理学机制展开了研究。通过对疼痛信号传导通路相关分子靶点的广泛筛选以及它们与冰片相互作用的深入探索,研究人员发现冰片能够直接激活外周感觉神经元上的一个叫TRPM8的蛋白。TRPM8是一类细胞膜离子通道,之前被认为是生物体能够感受“冷”的关键蛋白分子,因此又被称为“冷受体”,TRPM8的激活会导致部分外周神经元的兴奋和神经信号的传导。研究人员进一步发现TRPM8是迄今为止所知的哺乳动物体内对冰片最为敏感的分子靶点。随后研究人员通过建立不同的小鼠疼痛模型,使用基因敲除、药理学阻断和疼痛行为学分析等实验方法证明外用冰片的镇痛作用主要通过激活TRPM8。进一步实验证据显示,冰片激活表达有TRPM8的外周神经元,引发神经放电,导致位于脊髓的一类叫代谢型谷氨酸受体的细胞膜蛋白分子被激活,最终使得疼痛神经信号传递被抑制,在主观感受上减轻疼痛,起到镇痛作用。此外,动物实验还表明,和同为TRPM8激动剂的薄荷醇相比,冰片镇痛作用更专一,刺激性更小。