慢性疼痛，尤其是由神经损伤引起的疼痛，是全球数百万患者面临的严峻挑战。传统的治疗方法往往侧重于阻断疼痛信号，但未能从根本上解决神经损伤的病理机制。如今，杜克大学医学院的研究人员指出，恢复健康的线粒体功能，有望为慢性疼痛的治疗提供一种全新的策略。
这项发表在《自然》（Nature）杂志上的突破性研究中，该团队利用人体组织和小鼠模型，旨在验证补充线粒体是否能帮助受损的神经细胞恢复。实验结果令人鼓舞：这种治疗方法显著减轻了与糖尿病性神经病变和化疗相关神经损伤引起的疼痛。在某些情况下，疼痛缓解效果可持续长达48小时。
研究人员认为，与传统上仅仅阻断疼痛信号不同，这种新方法可能通过恢复神经细胞正常运作所需的能量供应，从而从根本上解决慢性神经痛的潜在病因之一。
杜克大学医学院麻醉学系转化疼痛医学中心主任、该研究的资深作者Ru-Rong Ji博士表示：“通过为受损神经提供‘新鲜’的线粒体，或者帮助它们自身产生更多线粒体，我们能够减轻炎症并促进愈合。这种方法有望以一种全新的方式缓解疼痛。”
这些发现进一步支持了细胞间可以相互转移线粒体的观点。科学家们正日益将这一过程视为一种天然的细胞支持系统，它可能在肥胖、癌症、中风以及慢性疼痛等多种疾病中发挥作用。
杜克大学的研究人员将重点放在了卫星胶质细胞（satellite glial cells）上，这种细胞围绕并支持着感觉神经元。该研究揭示了这些细胞一个此前未被认知的重要功能。研究人员指出，卫星胶质细胞似乎能够通过被称为隧道纳米管（tunneling nanotubes）的微小结构，将健康的线粒体直接传递给感觉神经元。
Ji博士解释说，当这种线粒体转移过程受损时，神经纤维便开始退化。这种损伤会引发疼痛、刺痛和麻木等症状，尤其是在神经纤维延伸最远的手脚部位。
Ji博士，同时也是杜克大学医学院麻醉学、神经生物学和细胞生物学教授，补充道：“通过共享能量储备，卫星胶质细胞可能有助于使神经元免受疼痛困扰。”当研究人员在小鼠体内增强这种线粒体转移时，与疼痛相关的行为显著下降，降幅高达50%。
该团队还测试了一种更直接的方法：将从人类和小鼠体内分离出的线粒体直接注射到背根神经节（dorsal root ganglia）中。背根神经节是向大脑发送感觉信息的神经细胞簇。
实验结果强烈依赖于线粒体的质量。健康的供体线粒体能够有效减轻疼痛，而从糖尿病患者体内提取的线粒体则未能产生任何益处。这强调了线粒体健康状态在治疗中的关键作用。
研究人员还发现，一种名为MYO10的蛋白质对于形成允许线粒体在细胞间移动的隧道纳米管至关重要。
Ji博士与该研究的第一作者、麻醉学系研究学者Jing Xu博士，以及长期合作者、杜克大学细胞生物学教授、以其胶质细胞研究闻名的Caglu Eroglu博士共同完成了这项工作。
研究人员表示，尽管取得了重要进展，但仍需进行更多研究，包括高分辨率成像技术，以更精确地理解隧道纳米管如何在活体神经组织内递送线粒体。
尽管如此，这些发现揭示了一个此前被忽视的神经细胞与胶质细胞之间的通讯系统，这有望最终促成针对慢性疼痛根源而非仅仅掩盖症状的全新治疗方法。