115年:放射基礎(1)
下列何種神經肽(neuropeptide)可作用於脊髓和背根神經節(dorsal root ganglia)來調節痛覺的產生?
A生長抑制素(somatostatin)
B血管加壓素(vasopressin)
C神經肽Y(neuropeptide Y)
D內源性鴉片類(endogenous opioids)
詳細解析
本題觀念:
本題測驗對於「痛覺傳導與調節機制」的理解,特別是神經系統中具有止痛(鎮痛)作用的內源性化學物質。痛覺的調控主要發生在中樞神經系統(如大腦與腦幹的下行性抑制路徑)以及脊髓背角(dorsal horn)和背根神經節(dorsal root ganglia, DRG)層級。
選項分析
- (A) 生長抑制素(somatostatin):主要功能為抑制生長激素(GH)及腸胃道與胰臟多種荷爾蒙的釋放。在神經系統中雖可作為神經傳導物質並參與部分感覺的傳導與調節,但它並非脊髓及背根神經節中主要負責廣泛「痛覺抑制與調節」的經典神經肽。
- (B) 血管加壓素(vasopressin):即抗利尿激素(ADH),主要作用於腎臟集尿管增加水分再吸收,以及使血管收縮來維持血壓。其主要生理功能並不在於脊髓層級的神經痛覺調節。
- (C) 神經肽Y(neuropeptide Y, NPY):廣泛分佈於中樞及周邊神經系統,主要參與食慾調節、血壓控制與晝夜節律等。雖然近年研究發現 NPY 在脊髓背角具有部分的神經調節或鎮痛作用,但在經典的神經生理學核心概念中,其代表性不及內源性鴉片類物質。
- (D) 內源性鴉片類(endogenous opioids):包含腦內啡(endorphins)、腦啡肽(enkephalins)和強啡肽(dynorphins)等神經肽。這些物質會特異性地結合並活化位於背根神經節(初級感覺神經元突觸前)及脊髓背角(突觸後)的鴉片類受體,是人體內最主要、最直接參與痛覺調節與下行抑制的神經肽。
答案解析
痛覺神經傳導的調節中,脊髓背角(dorsal horn)扮演「閘門」(gate)的關鍵角色。從腦幹(如中腦導水管周圍灰質 PAG 及延髓吻端腹內側 RVM)下行的疼痛抑制路徑,以及脊髓局部的抑制性中間神經元,在接收到刺激後會釋放「內源性鴉片類(endogenous opioids)」。
這些內源性鴉片類神經肽會直接作用於背根神經節初級傳入神經的突觸前末梢,關閉電壓閘門型鈣離子通道,進而抑制 P物質(Substance P)與麩胺酸(Glutamate)等誘發痛覺之神經傳導物質的釋放;同時,它們也作用於脊髓的突觸後受體,開啟鉀離子通道使神經元過極化(hyperpolarization),阻斷痛覺訊號上傳至大腦,藉此產生強效的鎮痛效果。因此,正確答案為 (D)。
核心知識點
考生須熟記以下痛覺傳導與調節的神經生理基礎:
- 痛覺傳導路徑:痛覺訊號經由 A 及 C 感覺神經纖維,傳遞至背根神經節(DRG),再進入脊髓背角,接著透過脊髓視丘徑(Spinothalamic tract)上行傳遞至大腦皮質。
- 痛覺的神經化學調節:
- 促進痛覺(Excitatory):P物質(Substance P)、麩胺酸(Glutamate)、降鈣素基因相關肽(CGRP)。
- 抑制痛覺(Inhibitory):內源性鴉片類(Endogenous opioids)、血清素(Serotonin)、正腎上腺素(Norepinephrine)、GABA。
- 內源性鴉片類受體機制:與 蛋白耦合受體(如 受體)結合,抑制腺苷酸環化酶(Adenylate cyclase),導致鈣離子通道關閉與鉀離子通道開啟。
臨床重要性
臨床上常用的強效止痛藥物(如嗎啡 Morphine、吩坦尼 Fentanyl)即是模仿體內「內源性鴉片類」的作用機制,特異性地結合在神經系統的鴉片受體上。這也是為什麼臨床麻醉或疼痛控制時,採用硬脊膜外麻醉(Epidural anesthesia)或脊髓內注射鴉片類藥物,能直接作用於脊髓背角與背根神經節,產生絕佳的神經阻滯與局部止痛效果。了解此機制有助於影像引導(如超音波、透視攝影)介入性疼痛治療時的解剖定位與學理應用。
參考資料
- Endogenous opioid systems alterations in pain and opioid use disorder (PMC - NIH). (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8753238/)
- Endogenous and Exogenous Opioids in Pain (PMC - NIH). (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6997425/)