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阿片类药物成瘾的受体机制研究进展

三、离子通道的改变
细胞ca“内流减少,是阿片类药物与受体结合后产生镇痛 作用的主要原因之一,但是随着用药时间的延长,给药次数的 增多,这种效应会逐渐为药物依赖、成瘾所导致的[ca2+]i变化
所掩盖。上世纪70年代,有学者提出,吗啡长期作用可导致脑
8e,AC)活性增加是吗啡躯体依赖的分子标志物,也是神经元的 适应性反应。阿片类药物与阿片受体结合后,通常情况是通过 抑制性途径使AC活性下调,而阿片依赖时,则冈持续刺激AC 抑制性通路,造成兴奋性途径适应性改变,从而引起AC敏感化 上调。 吗啡耐受的小鼠,基础AC活性和forskolin激动的AC活性 均有显著性增加。慢性给予吗啡或吗啡戒断时,啮齿类动物对 提高cAMP水平的药物敏感性明显增强¨“,并且吗啡戒断时, cAMP水平亦有明显提高,该实验在NGl08—15、A431、COS-7、 CHO和HEK293等细胞中得到验证。AC超活化的现象还有一 定的区域选择性,主要发生在伏核、蓝斑核、杏仁核、纹状体等 参与阿片依赖形成的脑区。研究表明,阿片耐受诱导的AC超 活化,是参与细胞应答过程所必需的多种信号系统综合作用的 结果,并且对PTX敏感性Gi/o具有绝对依赖性¨…。虽然AC 超活化现象并不是阿片受体特有的作用,但是在研究攻克阿片 成瘾的过程中它依然有着举足重轻的地位,至少它可以为我们 寻找阿片受体之后第二级、第三级的特异性靶部位提供必要的 线索。 5.基因转录:不同实验室研究证实,阿片类物质摄入会对 许多基因家族的转录过程产生影响,阿片受体的活化与基因转
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・综述・
阿片类药物成瘾的受体机制研究进展
刘海青白波
阿片成瘾是以失去控制地使用阿片类药物为特征的慢性 复发性疾病,包括躯体依赖和精神依赖。躯体依赖主要表现为 耐受和戒断反应,而精神依赖主要表现为心理渴求和持续性强 迫觅药行为。关于阿片类药物成瘾的机制,人们做了大量的研 究,而阿片类药物只有作用于靶细胞膜上的受体才能引起突触 后电位的变化和一系列级联反应,最终导致靶细胞产生相应的 生物学效应¨1。所以,阿片受体及受体后信号转导的改变等在 阿片耐受、成瘾形成过程中,都具有举足轻重的地位。 一、阿片受体相关调控 正常体内,阿片受体及其内源性配体~内源性阿片肽通过 复杂的神经体液调节网络,保持体内各系统间的功能平衡。当 外源性阿片类药物进入体内,作用于阿片受体会引起一系列适 应性的改变,从而导致讨受、依赖和成瘾的形成。因此,阿片类 药物成瘾与药物和阿片受体作用的复杂过程密切相关。 1.阿片受体下调或上调:多数学者认为,阿片受体下调可 导致阿片类药物作用的受体减少而使机体对阿片类物质产生
of G
啡急性抗疼痛效应增强、时程延长,而且这些效应的改变与 MOR与G蛋白偶联有关,并且该种小鼠对吗啡抗疼痛效应的 耐受大大减弱…1。急性大剂量或慢性给予吗啡时,野生型小 鼠表现出明显的吗啡抗伤害耐受,但基因敲除小鼠抗伤害作用 基本不受高剂量及用药时程的影响,但依然会出现纳络酮戒断 症状,说明这种小鼠虽然没有对吗啡产生耐受,但还是对吗啡 产生了身体依赖¨“。 3.RGS的调控作用:G蛋白信号调控因子(regulators
明,MOR和DOR均能明显激活ERKs,但对JNK和p38MAPK
的激活作用稍弱‘2”…。研究显示,不易引起阿片受体内化的阿 片类激动剂及缺乏内化活性的阿片受体突变体均可激活 MAPK,且该过程还与B・arrestin有密切关系旧o。阿片受体还 能通过MAPK对基因表达进行调控,例如即早基因c—fos、junB 及AP一1(功能型转录因子复合物)表达的增强,间时激活的 MAPK又能调节许多转录因子的活性ⅢJ。 阿片受体信号系统与MAPK信号途径之间存在复杂的相 互关系,不仅阿片受体活化可以激活MAPK。同样,MAPK还能 对阿片受体的内化及信号系统产生影响。所以,阿片受体与 MAPK信号系统相互关系的明确,是我们进一步阐明阿片类物 质耐受和依赖的捷径之一。
耐受,相反,阿片受体上调则有促进阿片类药物增敏的作用旧1。
联合用药时,最终目标是在能减弱对机体产生的副作用的前提 下,尽量增强药物的镇痛效果。这个新的学说为镇痛药物的开 发提供丁新的思路。 3.受体基因突变与阿片成瘾:zh蚰g等M o对部分海洛因成 瘾者的DNA序列进行了单核苷酸多态性(SNP)的分析,发现 在MOR编码区存在五种常见的SNP,其中最多的是A118G突 变。研究还发现,A118G SNP对大多数阿片肽和生物碱的结合 力并无影响,但是对MOR特异性激动剂B一内啡肽的结合力是 非突变受体的3倍左右,并且B.内啡肽与A118G SNP受体结 合后,激活G蛋白偶联钾离子通道的作用明显增强。Alfreda Stadlin检测了香港200名吸毒成瘾者和70名正常对照者的 DNA基凶序列,发现吸毒人群MOR基因A118G突变率(40%) 要明显高于正常对照人群(30%)。说明A118G突变可造成 MOR结合特性、受体后信号转导、相关的生理学作用,甚至在 成瘾方面都发生变化。 二、信号转导 阿片受体属于G蛋白偶联受体超家族,因其独特的功能和 作用,使其在该家族中的地位尤为最赫。随着阿片受体的发现 和克隆的成功,人们对阿片耐受和依赖机制开始了分子水平的 研究。 1.与阿片受体偶联的G蛋白:资料证实,阿片受体信号转 导与河豚毒(PTX)敏感的抑制性G蛋白(Gi/o)有关,每种阿片 受体都能与Gi/o蛋白的五种不同形式(Gil-3和GoA-B)发生 反应。但是,阿片受体亦可与PTX非敏感性G蛋白偶联,如 MOR、DOR、KOR均可通过与Gi蛋白亚家族中唯一PTX非敏 感的成员一Gz蛋白偶联,后者可以调节AC活性、K+、ca2+离子 通道的开闭,且Gz蛋白已被证实参与调节阿片受体诱导的脊 髓以上的篇章,同时Gz在神经系统中 的高分布及其与阿片受体的伴行,是值得研究的一个重要信 息。有研究显示,Gz缺失的小鼠对吗啡表现出高度耐受¨1,提 示Gz的存在可能延缓阿片耐受的形成。 2.GRK—arrestin系统的调控作用:G蛋白偶联受体被活化 后发生磷酸化,而磷酸化的受体又与arrestin蛋白相结合,从而 阻断G蛋白的进一步激活及其相关的下游信号通路的活化。 阿片受体作为一种典型的G蛋白偶联受体,同样也受到“GRK. ⅢtTegtin系统”的调控。 现在已知GRK有7种亚型,依其序列和功能相似性分为 三个亚家族,分别为GRKI/7、GRK2/3、GRK4/5/6。试验发现, GRK2可明显促进阿片受体的磷酸化一J。.阿片类药物处理的 大鼠脑皮质内GRK2免疫阳性物质增多,在阿片成瘾的人体内 也有类似的结果,因此认为对阿片镇痛产生的耐受与GRK2有 关。有研究提示,GRK2与体内MOR脱敏有关,并且在阿片耐 受、成瘾过程中发挥着重要的调节作用¨…。 p-arresfin是G蛋白偶联受体脱敏感化的调控蛋白,有p. arrestin一1和B—arrestin-2两种存在形式。在调节激动剂依赖的 受体内吞方面,B—arresfin-2的作用明显强于p—arrestin-1。用p. arrestin-2基因敲除小鼠研究发现,在热板试验中,该种小鼠吗
cycla一
kinase,MAPK)信号系统包括细胞外信号调
节激酶(extracellular—regulated kinases,ERKs)、c—Jun蛋白氨基 末端(c—Jun N—terminal kinase,JNK)和p38 MAPK三条途径。最
先报道,阿片受体的激活可使MAPK磷酸化而激活。实验证
单纯激动剂刺激时,受体因内吞而发生降解或受体基因合成及 分泌的速率等受影响,均町以迅速导致受体下调”1。但并非所 有的受体内吞都会导致受体下调,MOR、DOR均可被激动剂 (易致内吞者)诱导而发生内吞,但内吞后各自“命运”却明显
不同:内吞后的MOR可被再次循环利用,DOR则在内吞后被溶
酶体所降解出现受体数目减少H J。 阿片受体拮抗剂通过抑制受体活性,使受体系统出现适应 性上调,该上调有使受体增敏的作用,但如果这种上调功能过 于强大,就会产生纳络酮样促戒断症状。 2.受体寡聚体形成学说:一般认为,MOR磷酸化后与B-ill'- restin结合引起受体失敏和内吞,受体数目下调也是导致阿片 耐受的直接因素。而He等怕1则认为内吞作为一种快速可逆的 调节方式,极有可能是对抗阿片类物质耐受的保护机制。他们 构建了更易磷酸化、产生内吞现象的MOR突变体(DMOR)。 DMOR、MOR共转染HEK293细胞时,可以在膜上形成异源性 寡聚体,受体内吞现象比单独转染MOR的细胞明显增加。也 就是说,寡聚体中易发生内吞的受体会促进本来不易内吞的受 体的内吞过程。多项研究证实阿片受体可以与其他受体以异 源寡聚体形式存在,野生型MOR在细胞膜上也是以寡聚体形 式存在的,当将MOR选择性激动剂DAMGO(易引起受体内 吞)和吗啡(不易引起受体内吞)共同使用时,内吞现象比吗啡 单用时明显加强,同时还减弱了吗啡引起的细胞耐受”J。至少 可以认为,MOR内吞可以部分减弱吗啡导致的耐受。但是,在 耐受减弱的同时,还要得到比较满意的镇痛效果,所以在考虑
万方数据
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生堡堑塑匿堂皇堕叠堂盘查!Q!!生鱼旦筮!Q鲞筮垒翅业也』旦些业丛鲤鱼旦鲤!!虫』!堡!Q!!:!丛:垫:丛!:垒 上调已被公认为是对阿片类物质长期作用的一种适应性反应, 具体作用可因脑区而不同㈡”。以蓝斑核为例,阿片类药物急 性给予时,会抑制cAMP信号通路的作用,而慢性给药则诱导 篮斑核内CREB表达明显升高,从而导致CREB依赖基因AC8 和酪氨酸羟化酶等表达异常,发挥CREB对阿片躯体依赖的调 节作用¨6’协】。在伏隔核吗啡慢性刺激引起CREB免疫反应性 物质减少脚】。通过基因突变技术使CREB基因Ot位点突变,
DOI:10.3760/cma.j.issn・1674—6554.201
1.06.030
基金项目:国家自然科学基金(81070961;30971081);山东省自然 科学基金(ZR2009DZ004) 作者单位:271016泰安,泰山医学院生理学教研室(刘海青);济宁 医学院中英神经生物学联合实验室(白波) 通信作者:白波,Email:bhai@mail.jnm.edu.en
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