慢性疲劳综合征(CFS),肌痛性脑脊髓炎(ME)和全身运动不耐症(SEID)等各种已知的疾病具有未知病因的表型,而对于最适当的治疗方法存在相当大的争议。基于这种疾病的历史、定义及相关生物学病因的研究,本文论述了以下几项在该疾病中的作用:硝酸盐氧化和过氧亚硝酸盐,氧化和亚硝化应激,血脑屏障和肠渗透性,细胞因子和感染,代谢,结构和化学性脑变化,神经生理学变化和钙离子迁移。在这个深入的综述中,我们考虑了各种各样的分子神经生物学因素,然后我们描述了一种基于证据的方法来治疗CFS/ME/SEID。
一氧化氮和过氧亚硝酸盐
Pall已经描述了一种由NO和ONOO-引发的恶性循环(NO/ONOO-周期)(如图)。
NO:一氧化氮
ONOO-:过氧亚硝酸盐
ATP:三磷酸腺苷
NMDA:N-甲基-D-天冬氨酸
eNOS:内皮一氧化氮合酶
nNOS:神经元一氧化氮合酶
TRP:瞬时受体电位
PIC:促炎细胞因子
iNOS:诱导型一氧化氮合酶
就能量代谢而言,过量的NO产生更多的超氧化物,然后耗尽ATP。这导致NMDA通过其受体激活及细胞内钙的升高,进而引发eNOS和nNOS的活性增加以及NO的持续增加。此外,超氧化物可以激活TRP通道和NMDA。TRP受体,活性NMDA受体和钙的增加将导致电压门控钙通道被激活。这导致NFkB上调,其中许多PIC被诱导。这些反过来又增加iNOS的活性,从而增加NO。氧化应激本身也会导致钙的增加,从而引发一氧化氮的产生。
CFS/ME/SEID的变化
Pall有证据表明,在CFS/ME/SEID中,NO/ONOO-循环的各个组成部分都是异常的。首先,与CFS/ME/SEID启动有关的以下压力源可导致NO水平升高:病*,细菌和原生动物的感染;一氧化碳暴露;雪卡*中*;身体创伤;心理压力;暴露于电离辐射。
还有研究发现:
·CFS/ME/SEID与氧化应激,NO水平和PICs水平升高有关。
·在CFS/ME患者中,维生素D3水平与炎症标志物,氧化应激和心血管风险呈负相关。(活性维生素D3通过与其受体结合可抑制NFkB的活化)
·CFS患者血清蛋白羰基水平与对照组相比升高,但总蛋白水平没有显着差异。
·CFS/ME/SEID和心力衰竭都与疲劳相关
氧化和亚硝化应激
·Fukuda等表明,静息状态下,CFS患者的氧化应激指标较高,而生物抗氧化能力指标低于健康志愿者。这些可能对基于脂蛋白的细胞信号传导产生不利影响。
·Maes和Leunis对76例CFS/ME患者使用营养药物与抗炎药物的作用进行了研究。在基线时,患者具有异常的自身免疫反应。改善的临床结果与对氧化特异性表位的自身免疫反应的减少有关,而不是降低亚硝基化合物。
血脑屏障损伤和肠道通透性
当血脑屏障受损时,与神经组织发生交叉反应的循环抗体可渗透脑部和神经组织,并可能破坏神经组织。神经自身免疫的循环可以从破坏胃肠和/或血脑屏障开始。同样重要的是,血脑屏障允许通过生物反馈控制下丘脑-荷尔蒙的控制。
有实验证明:
·CFS/ME/SEID中过氧亚硝基阴离子活性增加,损害血脑屏障。
·与非CFS对照组相比,CFS患者PIC肿瘤坏死因子-α(TNF-α)升高。
肠道生态失调等可能引发胃肠道紧密连接的开放,导致脂多糖(LPS)分子以及未消化的分子和细菌*素进入;一些胃肠内皮组织蛋白和血-脑屏障的某些蛋白质之间的相似性可能会导致“漏脑”。
细胞因子和感染
蒙托亚及其同事研究了ME/CFS患者的血清细胞因子。发现以下细胞因子与疾病严重程度相关:CCL11(Eotaxin-1),CXCL1(GROα),CXCL10(IP-10),IFN-γ,IL-4,IL-5,IL-7,IL-IL-13,IL-17F,瘦素,G-CSF,GM-CSF,LIF,NGF,SCF和TGF-α;其中13个是PICs,可能导致症状。
Milrad及其同事的一项研究表明,CFS/ME患者睡眠质量差与PICsTNF-α,IL-1β和IL-6水平较高有关。
如前所述,PIC水平的升高与感染有关。因此,Underhill认为CFS/ME是一种传染性疾病,以临床,流行病学和免疫学证据为基础。
Katz等研究了符合CFS标准的名青少年,年龄在12至18岁之间,感染后6个月,1年和2年,传染性单核细胞增多症分别为13%,7%和4%,
值得注意的是,有证据表明CFS/ME/SEID患者疲劳通路敏感,这可能与再活化的EBV向异位淋巴聚集体扩散有关。除EBV外,Montoya及其同事提出,HHV-6也可能是CFS/ME的传染性触发因素。
代谢
现在CFS/ME/SEID中有代谢功能障碍的明确证据。CFS/ME/SEID与慢性O&NS,低度炎症和热休克蛋白产生受损相关。在最近的代谢谱分析研究中,发现嘌呤,嘧啶和氨基酸代谢途径异常(包括二磷酸腺苷和ATP)以及脂肪酸和脂质代谢,也有丙酮酸脱氢酶功能受损的证据,这与从这种疾病中氧化磷酸化向乳酸生成的转变一致。
大脑变化
·Puri及其同事进行了脑部MRI横断面研究,患者组在以下三个区减少了灰质。首先,枕叶也包括两极,左外侧皮质的上部分支。其次,右半球的角回。第三,左侧海马旁回的后部分裂。患者组在左侧枕叶发现白质减少。这些特定的发现与CFS/ME/SEID中详细描述的记忆障碍症状相一致,
·有报道表明CFS与枕叶皮质中含胆碱化合物相对增加有关。
因此,CFS/ME/SEID中存在神经解剖学和神经化学变化的良好证据。这也是神经生理学变化的充分证据。
神经生理学变化
Rasouli及其同事最近发表的证据表明,与健康对照组相比,CFS/ME患者的运动功能较差,评估时间、反应时间较长。据报道,CFS的症状强度增加是由于神经肌肉紧张所致。
治疗
在本节中,描述了CFS/ME/SEID的一些生物学,非心理学,非精神病学干预疗效的已发表证据。从本文前面的NO/ONOO-周期的描述可以看出,该周期的下调可能预期在CFS/ME/SEID中具有治疗价值。
·钴胺素降低了NO与NO之间的氧化还原反应,NO与氧化型钴胺素以可逆方式结合。
·辅酶Q10在ATP生成中具有重要的作用,补充辅酶Q10和NADH可能对CFS/ME/SEID有益。
·补充褪黑激素可能对CFS/ME/SEID患者具有治疗价值。
·单克隆抗体的使用。
鉴于上述发现,最近有人提出CFS/ME/SEID患者的康复应该从狭义的心理学领域扩展,并成为多学科,包括例如运动生理学家和物理治疗师。
结论
有证据表明CFS/ME/SEID的分子神经生物学病因学证据确凿。因此,建议基于生物学的治疗干预措施应成为未来研究的焦点。如上所述,初步试验数据已经指出了这种方法的有效性。
小结
本文表明CFS/ME/SEID的生物学病因来源于该疾病的历史研究,并考虑了硝酸盐氧化和过氧亚硝酸盐,氧化和亚硝化应激,血脑屏障和肠渗透性,细胞因子和感染,代谢,结构和化学性脑变化,神经生理学变化和钙离子迁移在该疾病中的作用。生物学潜在治疗选择的证据也很详细,包括:营养补充剂,例如为了下调一氧化氮-过氧亚硝酸盐循环以防止其持续;抗病*治疗;和单克隆抗体治疗。得出的结论是,有强有力的分子神经生物学病原学证据,因此建议基于生物学的治疗干预措施应成为CFS/ME/SEID未来研究的重点。
原文来自:MonroJA,PuriBK.AMolecularNeurobiologicalApproachtoUnderstandingtheAetiologyofChronicFatigueSyndrome(MyalgicEncephalomyelitisorSystemicInvasionIntallranceDisease)withTreatmentImplications.[J]分子神经生物学,:1-12。
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