药明康德/报道
一项来自波士顿儿童医院(Boston Children's Hospital)和贝斯以色列女执事医疗中心(Beth Israel Deaconess Medical Center)的新研究显示,长期睡眠障碍会增加机体的疼痛敏感性,而慢性疼痛患者可以通过更多的睡眠使得疼痛缓解,或者也可通过咖啡因等提神药物来达到这一效果。这两种方法均在小鼠研究中被测试,表现出优于标准镇痛药的效果。该结果发表在《自然》子刊《Nature Medicine》上。
研究者精确测量了急性或慢性睡眠障碍对疼痛和非疼痛性刺激敏感性的影响,并在小鼠身上测试了布洛芬(ibuprofen)和吗啡等标准止痛药物,以及咖啡因和莫达非尼(modafinil)等提神药物。这些发现揭示了清醒状态在决定疼痛敏感性方面意想不到的作用。
首先,研究者测量了正常的睡眠周期下,小鼠的脑电图(EEG)和肌电图(EMG)数据。“对于每只小鼠,我们都有准确的基准数据,包括它们的睡眠状况和感觉敏感度,”文章共同第一作者Alban Latremoliere博士说。接着,小鼠以一种常会发生在人类身上的方式被剥夺了睡眠——研究者通过娱乐方式,不停让它们保持清醒。
“我们采取了一种非压迫性的方式,做到让小鼠长期睡眠缺乏,那就是在它们本该睡觉时提供玩具或者给找事情做,从而延长了清醒时间,”文章共同第一作者Chloe Alexandre博士说道:“这和我们大多数人一样,在每个工作日都会长时间地醒着,会在深夜时看着电视。”
为了保持小鼠的清醒,研究人员日夜监视,在其兴奋度减低时向小鼠提供定制的玩具,同时也避免过度刺激它们。“小鼠喜欢筑巢,所以当它们开始准备睡觉时,我们会给它们筑巢材料,如布片或棉球,”Alban Latremoliere博士说:“小鼠也喜欢咀嚼,所以我们引入了许多关于咀嚼的活动,例如要通过咀嚼一些东西才能找到棉球。”
▲不让小鼠入睡的最好方式,就是不让它们闲着(图片来源:1x-Magazine)
通过这种方式,研究者以6至12只小鼠为一组,使其在一次实验中保持长达12小时的觉醒状态,或者连续五天保证每天清醒6小时,在此过程中始终监视其睡意和压力激素释放(确保小鼠没有感到压力),以及疼痛敏感度。
为了测量疼痛敏感度,小鼠被暴露于可控水平的热、冷、压力或辣椒素刺激,然后测量小鼠开始选择逃离上述疼痛刺激反应时间。研究人员还测试了小鼠对非疼痛刺激的反应,例如突然到来的高分贝声响。
“我们发现,连续五天的中度睡眠剥夺,就可以显著地加剧原本健康小鼠的疼痛敏感度,”Chloe Alexandre博士说道:“这种反应就是针对疼痛的,而不是适用于任何刺激的一般性超兴奋状态。”
令人惊讶的是,像布洛芬这样的常见止痛药并不能防止由睡眠缺乏引起的高疼痛敏感度,甚至吗啡都收效甚微。这些结果表明,睡眠缺乏者如果使用这些药物以缓解疼痛,则可能不得不增加剂量,以弥补睡眠不足导致的药效丧失,从而增加镇痛药副作用的风险。
▲在特定的情况下,咖啡比止疼药还管用(图片来源:ecoteamine)
相比之下,咖啡因和莫达非尼等提神药就成功提高了疼痛阈值。有趣的是,在未被睡眠剥夺的小鼠中,这些药物没有上述镇痛作用。
“这代表了以前从没有被考虑过的一种新型镇痛药,其药效取决于机体的生物学状态,”文章通讯作者Clifford J Woolf教授说道:“这种药物可以帮助克服慢性疼痛的恶性循环。疼痛会破坏睡眠,从而促进疼痛,从而更加破坏睡眠。”
▲文章通讯作者Clifford J Woolf教授(图片来源:American Pain Society)
因此,慢性疼痛的患者所需要可能不仅仅是止痛药,而是还会受益于夜间良好的睡眠习惯或促进睡眠的药物,再加上白天服用一定的提神药物,以打破慢性疼痛的恶性循环。目前,一些止痛药中已经包括了咖啡因组分,尽管后者的作用机制尚不清楚。我们只知道,咖啡因和莫达非尼可以激发大脑中的多巴胺回路,这或许可以提供一些线索。
“许多慢性疼痛的患者忍受着睡眠不足和白天疲劳,而一些镇痛药物本身还会导致加剧这些症状,”波士顿儿童学院的睡眠障碍专家Kiran Maski医生说:“这项研究提出了一种新型的疼痛管理方法,在临床护理中相对容易实施。我们需要临床研究来了解慢性疼痛患者需要多长的睡眠时间,并测试提神药物的供效。”
参考资料:
[1] Decreased alertness due to sleep loss increases pain sensitivity in mice
[2] To improve chronic pain, get more sleep (coffee helps too)