小胶质细胞是什么？其极化参与牙髓炎疼痛的中枢调控现状如何？

牙源性疼痛是极其普遍存在的一种症状，70%的口腔患者因牙痛就诊，它严重影响人类的生活质量，已成为全世界关注的焦点。三叉神经脊束核尾侧亚核即延髓背角（medullarydorsalhorn，MDH）作为牙痛初级调控中枢，一直是国内外研究的重点。

小胶质细胞作为中枢神经系统中的第一道免疫防线，在健康大脑中于数量上占据优势，并且以高度能动的形态终身稳定存在于中枢神经系统中。近年来，小胶质细胞在疼痛中的作用逐渐得到学界的公认。

一旦中枢神经系统的微环境出现改变，小胶质细胞就从静息状态做出形态、基因表达等方面的改变，发生活化并向发生病变的部位移动，通过分泌多种信号分子与其他神经胶质细胞交流，从而参与调控疾病发展的过程。

小胶质细胞的这种活化状态可根据不同病理过程表现为不同状态，称之为极化。当牙髓炎症发生时，延髓背角中小胶质细胞被激活，且与疼痛呈现出密切的关系，但小胶质细胞发生何种极化状态变化尚不清楚。

小胶质细胞极化参与疼痛的中枢调控研究现状

作为中枢神经系统（centralnervoussystem，CNS）的重要组成部分，小胶质细胞（microglia）约占所有神经细胞数量的10%，既属于神经胶质细胞，也属于免疫细胞。

小胶质细胞在中枢神经系统中承担着与外周巨噬细胞相似的角色，是大脑内主要驻留的免疫细胞，能够通过调节其他胶质细胞和神经元的改变，并在神经元发育中发挥着重要作用。

1、小胶质细胞的活化

作为中枢神经系统中的第一道免疫防线，以高度能动的形态终身稳定存在于中枢神经系统中。这种高度能动性使得小胶质细胞虽然表面上处于静息状态，却时刻通过其细胞突起对周围的环境进行探查，承担着前哨作用。

一旦中枢神经系统微环境出现改变，小胶细胞即可由这种静息状态做出改变，即发生小胶质细胞活化，小胶质细胞的细胞突起数量减少导致细胞呈现阿米巴虫样态。随之小胶质细胞向发生中枢内病变的部位移动，分泌多种信号分子与其他神经胶质细胞交流，从而促进或抑制疾病发展的过程。

2、小胶质细胞的极化

小胶质细胞极化是其活化的一种形式。在不同微环境影响下，小胶质细胞可以极化为不同状态的表型并且发挥不同的作用，主要可分为M1、M2两种极化状态。

不同极化状态的小胶质细胞可通过释放不同的信号分子活化神经元以调控中枢神经系统敏化。通常认为M1极化的小胶质细胞能够引发组织炎性反应，发挥细胞毒性作用；M2极化的小胶质细胞可以抑制炎性反应，发挥组织保护作用。

3、小胶质细胞极化参与疼痛的中枢调控

长期以来，神经元之间的信号传递被认为是慢性疼痛状态下伤害性输入的病理放大和转化的唯一方式。然而近期的研究表明，神经胶质细胞-神经元的相互作用才是建立和维持慢性神经性疼痛状态的关键，小胶质细胞则是疼痛发生过程中的关键细胞。

活化的小胶质细胞可通过自分泌或旁分泌的方式激活其他胶质细胞并释放炎症因子，形成炎症级联反应。研究表明，活化的小胶质细胞是神经损伤引起的疼痛超敏反应发病机理中的关键细胞中介。

因为活化的小胶质细胞中存在的P2X4嘌呤受体和p38丝裂原活化的蛋白激酶是疼痛形成的必需分子介质。因此确定神经损伤后小胶质细胞中的分子如何被激活，以及它们怎样引发延髓背角传递网络中神经元的信号传递十分重要。

小胶质细胞的极化可以引发中枢神经系统的损伤与修复，也与多种慢性疼痛性疾病的发生与发展有着一定关系。小胶质细胞存在的两种极化表型在某种程度上可以反应疾病的进展程度。因此可以通过小胶质细胞的极化程度判定疾病的发展程度，也可以通过改变小胶质细胞的极化方向从而影响疾病的发展及转归。

然而，小胶质细胞是通过怎样的途径参与到牙髓炎疼痛的中枢调控目前仍然处于未知状态。对小胶质细胞与牙髓炎疼痛关系的探讨可以为牙髓炎疼痛的中枢机制提供新思路，为牙髓炎的临床诊断与治疗提供新参考。

延髓背角小胶质细胞极化状态与实验性牙髓炎小鼠疼痛的相关性研究

牙髓炎常引起自发性、阵发性、异位性的疼痛，这种持续的剧烈疼痛对患者的生理和精神造成严重伤害。牙髓炎性痛是由于牙髓受到炎症刺激产生疼痛，周围神经将疼痛信号传递至中枢神经系统所致。

牙髓暴露法可导致牙髓炎症的发生，HelenaF、ZiqiHu等人通过在开髓孔处加入CFA、LPS等加速牙髓炎症的发生。而课题组前期通过痛行为测定和HE染色发现，大鼠牙髓暴露1d后牙髓炎症开始出现，第7d达到最高峰，疼痛阈值从1d开始下降至7d最低。

实验采用牙髓暴露法构建了小鼠牙髓炎症模型，牙髓暴露1天后炎症开始爆发，14d后牙髓几乎全部坏死。但小鼠疼痛程度在1d时达到高峰，后逐渐减轻，7d后恢复正常。

三叉神经脊束核尾侧亚核作为牙髓炎症公认的中枢作用位点，其内的小胶质细胞在牙髓炎性痛中发挥着十分重要的作用。小胶质细胞既属于神经胶质细胞，也属于免疫细胞。

小胶质细胞在健康的中枢神经系统中以高度能动的形态稳定存在，当中枢神经系统微环境发生变化，小胶质细胞即从免疫监视与防御状态得到激活，转变为活化状态。

近期人们发现在不同的环境影响下，小胶质细胞可以活化为M1、M2两种极化状态，不同极化状态的小胶质细胞可通过释放不同的信号分子调控活化神经元控制中枢神经系统敏化。

研究表明M1极化的小胶质细胞能够分泌一系列具有促炎细胞毒性作用的因子；而M2极化的小胶质细胞与一系列抗炎因子如IL-4、Arg-1的上调有关，能够减弱神经性疼痛，抑制炎性反应，发挥组织保护作用。研究表明，牙髓炎性疼痛显著增加了延髓背角中的小胶质细胞活化，但在牙髓炎所引起的疼痛中，小胶质细胞如何极化尚不清楚。

巨噬细胞外泌体影响小胶质细胞极化状态的研究

巨噬细胞外泌体具有调控神经胶质细胞的功能，而小胶质细胞作为神经系统的重要组成部分，介导了多种生理、病理过程。故巨噬细胞来源的外泌体能够调控小胶质细胞极化，从而参与调控其他中枢神经细胞如神经元、星形胶质细胞等。

即作用于小胶质细胞的巨噬细胞来源的外泌体对于神经元与神经胶质细胞具有间接调控的作用。大量研究表明，巨噬细胞分泌的外泌体含有细胞因子和microRNA，并通过将早期促炎基因转录转变为抗炎基因转录来调节炎症。

有研究显示巨噬细胞来源的外泌体能够有效穿透血脑屏障并将其货物转移到其他大脑驻留细胞，缓解与CFA引起的炎性疼痛相关的热痛觉过敏。

LPS刺激的巨噬细胞分泌的外泌体比巨噬细胞衍生的外泌体，携带更高水平的鼠类同源物，并能抑制促炎细胞因子的转录和翻译，从而有助于受体细胞炎症的消退。

LPS刺激得到的巨噬细胞的功能性外泌体具有所有外泌体特征，容易被小胶质细胞摄取，且比单纯由巨噬细胞衍生的外泌体具有更多的抗炎作用。

研究表明，LPS-Ex能够通过增强小胶质M2极化来诱导缺血性卒中后神经保护和功能改善的作用。还有研究发现可通过促进巨噬细胞来源的外泌体的细菌抗原呈递来增强抗菌免疫反应。

巨噬细胞来源的外泌体因其特异性生物学功能特点以及对神经中枢系统的调控作用成为研究热点，多项实验证明了巨噬细胞来源的外泌体能够通过影响小胶质细胞极化状态对疾病的发生发展与疼痛状态进行调控。

对体内巨噬细胞外泌体的细胞来源的追查，以及外泌体内容物的深入探讨将是未来极有潜力的研究方向。探讨小胶质细胞与牙髓炎疼痛关系的可以对牙髓炎疼痛发生的中枢机制研究提供新思路，从而对牙髓炎的临床诊断与治疗提供新的参考。

巨噬细胞外泌体对实验性牙髓炎小鼠小胶质细胞极化与疼痛影响的研究

巨噬细胞能够通过与胶质细胞相互作用调节脑功能，这些功能性相互作用与许多疾病的发病机理有极大关系，且为开发新的疗法提供了更多机会。

巨噬细胞不能长期在中枢神经系统中稳定存在，只有当损伤发生时，巨噬细胞得以进入中枢神经系统，而小胶质细胞在单核细胞衍生的巨噬细胞到达之前被激活，并可能积极参与其募集。而发生损伤后，进入中枢神经系统的巨噬细胞可能参与调控小胶质细胞介导的急性和慢性炎症的调节机制。

巨噬细胞来源的外泌体作为细胞分泌的细胞外囊泡，具有调控小神经胶质细胞的功能，小胶质细胞作为神经系统的重要组成部分，介导了多种生理、病理过程。

故巨噬细胞来源的外泌体能够调控通过小胶质细胞从而参与调控其他中枢神经细胞如神经元与星形胶质细胞，即作用于小胶质细胞的巨噬细胞来源的外泌体对于神经元与神经胶质细胞具有间接调控作用。

结语

牙髓暴露法可造成牙髓炎症模型，其炎症程度与疼痛具有一定相关性；小胶质细胞极化状态与疼痛程度相关；实验性牙髓炎模型中延髓背角处小胶质细胞发生极化，炎症早期以M1极化为主，后期以M2极化为主。

利用超速离心法可成功提取浓度高、纯度高的巨噬细胞外泌体。LPS刺激巨噬细胞产生的外泌体粒径大小均一，且特异性强，巨噬细胞外泌体极易被小胶质细胞摄取，LPS刺激巨噬细胞产生的外泌体能够使M1极化的小胶质细胞向M2极化转变。

注射经LPS刺激巨噬细胞产生的外泌体能够使延髓背角M1极化的小胶质细胞向M2极化转变，并缓解牙髓炎小鼠疼痛行为。

小胶质细胞的极化状态能够反应牙髓炎疼痛的发展程度，故可以通过改变小胶质细胞的极化方向进而影响牙髓炎疼痛的发展与转归。