发现一个痛觉基因,或为“无痛分娩”的新希望

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  人类的分娩疼痛邻近人的忍耐边缘,但一些女性对分娩的疼痛感似乎没那么强烈。其实这也和基因有关。

  

  新生命的喜悦总是伴随阵痛 | 摄图网

  作者 | 徐斯佳 日本京都大学医学院

  分娩是一个正常的生理过程,却被公认为女性一生中最痛苦的体验。

  疼痛是身体和自己过不去吗?分娩的疼痛是如何产生的?

  当一些女性在顺产的煎熬与剖产的创伤之间艰难抉择时,另一些女性却表示疼痛并没有那么难以忍受,即使是她们的首次分娩,也没有求助于麻醉药物。

  是她们意志力更强,更能忍得住疼痛吗?最近研究人员似乎找到了答案。

  痛觉——逃避可耻,但是有用

  人体的五大感官:视觉,听觉,嗅觉,触觉以及味觉,能帮助我们收集外界的信息,健康幸福地享受生活。

  但要活得更安全更长久,还有些感觉也不可或缺,如平衡感,以及那总让人不愉快的痛觉。

  疼痛通常是由身体组织受到损伤而引起。但有时,损伤并未真正发生,仅仅是一种对危险的预期,却也能产生疼痛感,即所谓的“心理作用”引起的疼痛。

  疼痛总能霸道地夺走我们的注意力,当它出现,无论我们当下正在做什么,都忍不住停下来,去关心一番它的存在。

  和其他感觉一样,疼痛也是神经系统对原始信号的反应。当损伤或过度的刺激发生时,身体该处组织中一类被称为“伤害感受器”的神经细胞被唤醒,它们接受伤害信号,并传入脊髓。脊髓神经被称为“信号的高速公路”,信号被火速上传大脑。随后,大脑神经元和胶质细胞立刻处理这些信号,产生“疼痛”感。这种不愉快的感受会激活脑内的警报网络,根据信号来源,大脑下达指令给相应的“运动神经”,让你做出逃避伤害源的动作。同时,脑中还会产生有助缓解疼痛的化学物质(如内啡肽)。

  

  痛觉的传导通路(绿色为传入,红色为传出)| 作者整理

  当我们描述疼痛,需要区分类型和轻重缓急。例如,你胃痛去看医生,他可能会问:痛了多少天?是刺痛,闷痛还是灼烧般的痛?另外,疼痛强度常常提示问题的严重性。

  疼痛是很主观的,每个人对痛的忍耐程度(阈值)也不一样,这要怎么描述呢?医生会用一些工具对疼痛进行量化。例如这种评分表:

  

  疼痛量表 | card.weibo.com

  以这个标准为例,真正的10级疼痛指那种剧烈到让人瞬间晕过去的严重损伤,如车祸中肢体被碾压,一般很少有人会真正经历。

  9级疼痛(如某些癌症导致的疼痛)会让你感到绝望,迫切需要止痛药或渴望手术,而顾不上副作用或风险。

  8级疼痛临近人的忍耐边缘,此时人很难做到冷静思考,只能短暂忍受,时间一长会造成人格改变,人类的分娩疼痛就属于这个级别。

  分娩为何会如此疼痛?

  虽然分娩是一个正常的生理过程,却也被公认是女性一生中最痛苦的体验。

  分娩痛主要来自子宫的剧烈收缩和对宫颈口造成的压力。这种压力会充斥盆腔乃至整个躯干,同时伴随肠道、膀胱和会阴的挤压和牵拉。

  子宫是肌肉型器官。长达280天的妊娠期里,为了适应胎儿成长,子宫一直在好脾气地扩张,充当容器。胎儿成熟一朝分娩,在催产激素的指令下,子宫的肌肉开始有节律地收缩,力度渐次加强,将小婴儿一点点“挤”出产道。

  

  子宫要产生足够强烈的收缩力才能将胎儿娩出 | babycenter.com

  有些女性描述分娩疼痛的特征像经期的子宫痉挛,但更剧烈。“痉挛”指的是肌肉的强直性收缩。就像游泳时的小腿“抽筋”,可以摸到小腿腓肠肌抽成硬邦邦的一块。严格来说,阴道分娩时子宫的收缩是有方向的,并不是僵硬的痉挛,但也有肌肉剧烈收缩时特有的疼痛。另外子宫邻近脏器的牵拉压迫也会加重分娩的疼痛。

  痛觉产生的机理是人类共通的,但每个人对疼痛的敏感度和忍耐力却可以有明显差异。因此有些女性无法耐受阴道分娩的疼痛,转而选择有麻醉的剖腹产。但是从长远看,顺产后身体的恢复一般较迅速,而剖腹产时需要逐层切开皮肤、腹部肌肉和子宫肌层,术后伤口的疼痛需要更久才能恢复。因此临床上一直在寻找帮助女性缓解分娩疼痛的方法。

  事实上,有些女性对分娩的疼痛感似乎没那么强烈。众所周知,充足的日常锻炼、既往有分娩史等都是减轻疼痛的因素,但近日,英国剑桥大学的研究人员更发现,基因差异也是原因之一,而且影响程度很明显。

  上面说到,疼痛的产生归根结底是神经系统的信号传导,而这种信号本质上是神经细胞表面离子通道的开放/闭合造成的带电离子的移动,从而产生电流。离子通道好比一扇扇信号之“门”,“门”是否容易被推开,决定了神经细胞对信号的敏感阈值,也就是有多能忍痛。

  

  细胞表面的离子通道是感知伤害信号的“门”|the-scientist.com

  人体的生理功能是由不同种类的蛋白质执行的,而调节分娩疼痛方面,担任离子通道“掌门人”的蛋白质就十分关键了。一类名为KCNG4的蛋白就是其中之一。

  研究人员采集了158名初次分娩时就对疼痛不敏感的女性的DNA,进行基因分析后发现:这些女性编码KCNG4蛋白的同名基因上普遍携带一个先天的单碱基变异。带有变异的基因所编码KCNG4蛋白会降低子宫中伤害感受细胞的兴奋性,降低疼痛信号到达大脑的可能性,令大脑产生的疼痛感觉也相应变小。换言之,令人对疼痛变得不那么敏感。这一现象在动物实验中得到了验证。

  

  带有特定变异的基因能显著降低子宫对疼痛的敏感度 | 作者整理

  基因变异减弱疼痛感知

  或为“无痛分娩”的新希望

  疼痛能令人集中注意力,这是有利于分娩的一面。但超过忍受程度的疼痛会带来情绪、神经内分泌的负面影响,对身体产生伤害。

  一些对疼痛敏感的孕妇会求助于麻醉药。这些药物注射进脊髓周围的硬膜腔,暂时拦截伤害信号经由脊髓传至大脑。但同时,这也干扰了其他感觉的传导,经常带来产程延长、产后背部疼痛等等副作用。

  现在也陆续出现了一些新型的分娩方式,如“水中分娩”,声称能减少产妇体能负担,减轻疼痛。但新生儿缺氧和产妇会阴部撕裂却无法及时处理的案例也不少见,加之费用比较昂贵,对场地设施要求高,目前循证医学证据也尚不充足,所以还只能算一种尝试。

  研究人员对新近发现的KCNG4基因变异特别感兴趣有几个原因。

  首先,比起复杂的多基因变异、结构变异,单个基因的单碱基变异更好研究。其次,变异基因所编码的蛋白质,能显著降低子宫对疼痛的感知阈值,而带有变异的女性身体的其他机能都很正常,说明这种变异的影响不是病理性的。变异体蛋白完美平衡了痛觉和分娩需求的矛盾:它令阴道分娩的疼痛变得可以承受,孕妇状态清醒,能集中注意力完成分娩;同时,也避免了剖腹产或使用麻醉带来的附加损伤。因此,如果可以据此开发出新型药物,有望为广大女性带去福音。

  不过,在此之前,还有更多的工作有待完成。KCNG4蛋白在其他身体组织(如胃)中也有分布。决定子宫疼痛感觉的,除了伤害感受细胞上的离子信号通道,上下游还有很多其他关卡参与着共通调控。KCNG4变异体蛋白对其他脏器有无影响?还有没有类似作用的基因变异?

  随着基因测序等研究技术的进步,我们或许还能有更多关键发现,开发出一条有效且可普及的分娩疼痛改善方案,让女性更平稳、安全地体验迎接新生命的喜悦。

  参考资料:

  [1]https://edsinfo.wordpress.com/2015/03/01/usual-and-unusual-pain-scales/stanford-painscale/

  [2]https://www.linkresearcher.com/theses/01023075-d91f-4a83-8f23-cbf153a98747

  文章由“十点科学”(ID:Science_10)公众号发布,转载请注明出处。

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