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文檔簡介
1、阿片類鎮(zhèn)痛藥第一節(jié)概述阿片類鎮(zhèn)癰藥乂稱麻醉性鎮(zhèn)癰藥(narcotic analgetic如是一類能消除或減輕 疼癰并改變對疼癰情緒反應(yīng)的藥物。 除少數(shù)作用弱的藥物外,此類藥物若使用不 當(dāng)多具有成癮性,但規(guī)范化用于臨床時(shí),其止癰導(dǎo)致成癮極為少見。研究顯示, 慢性疼癰和癌癰患者長期使用以控緩釋阿片類藥物為主的治療時(shí),成癮的發(fā)生率極為罕見。阿片類藥物的鎮(zhèn)癰作用機(jī)制是多平面的:與外周神經(jīng)阿片受體結(jié)合;阿片類 藥物乂可與位于脊髓背角膠狀質(zhì)(第二層)感覺神經(jīng)元上的阿片受體結(jié)合,抑制 P物質(zhì)的釋放,從而阻止疼癰傳入腦內(nèi);阿片物質(zhì)也可作用于大腦和腦十的疼癰 中樞,發(fā)揮下行性疼癰抑制作用。至于阿片類藥物與受體結(jié)
2、合后乂如何抑制癰覺 的沖動(dòng)傳遞仍不活楚。實(shí)驗(yàn)證明,用阿片藥后可使神經(jīng)末梢釋放的乙酰膽堿、去 甲腎上腺素、多巴胺及P物質(zhì)等減少,此外阿片類藥可抑制腺苜酸環(huán)化酶,使神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)cAMP濃度下降,并進(jìn)一步作用在 G蛋白。阿片類藥物抑制疼癰還涉 及鈉離子、鈣離子、鉀離子和氯離子傳導(dǎo)。一、阿片類藥物的分類阿片類藥物有多種分類方法:1. 按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類 分為嗎啡類和異喳咻類,前者即天然的阿片生物堿(如 嗎啡、可待因),后者主要是提取的罌粟堿,不作用于阿片受體,有平滑肌松弛 作用。2. 按來源分類 該類藥物乂可分為天然阿片類、半合成衍生物(如雙氫可待 因、二乙酰嗎啡)和合成的阿片類鎮(zhèn)癰藥。合成藥物乂分為 4類
3、:苯哌噬類(phenylpiperidine derivatives),如哌替噬、芬太尼等;嗎啡烷類(morphinenan§ , 如左嗎喃、左啡諾(levorphanol);苯并嗎啡烷類(bengmorphanS,如噴他佐 辛;二苯甲烷類( diphenylmethanes),如美沙酮(methadone),右丙氧芬(dextroproxyphen、鎮(zhèn)痛新(pentazocine)。3. 按受體類型分類可分為隔a受體激動(dòng)劑,該3種受體的分子結(jié)構(gòu)已 被確定,并被成功克隆。然而阿片類受體在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)分布以及對不同阿片 受體配型的結(jié)合能力存在差異。阿片受體內(nèi)源性配體為腦啡肽、強(qiáng)啡肽和
4、內(nèi)嗎啡肽(endomorphine)。這些五肽物質(zhì)分別有不同的基因編碼,對不同阿片受體的 親和力不同。腦啡肽對a受體有較強(qiáng)的選擇性,強(qiáng)啡肽對e受體有較強(qiáng)的選擇性, 受體的內(nèi)源性配體為內(nèi)嗎啡肽,內(nèi)嗎啡肽在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)與受體成鏡像分布,其結(jié)合力比對a和e受體強(qiáng)100倍以上。而以前所認(rèn)為的6內(nèi)啡肽并不是 受體的內(nèi)源性配體。受體與鎮(zhèn)癰關(guān)系最密切,并也與呼吸抑制、欣快感、成癮等副作用相關(guān)。 受體廣泛分布于中樞神經(jīng),但分布并不均勻,在大腦皮層額部和顆部,中央丘 腦,側(cè)丘腦,腦室和導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)區(qū)受體密度高, 這些結(jié)構(gòu)與癰覺的整合和感 受有關(guān)。在邊緣系統(tǒng)和藍(lán)斑核受體也呈高度分布,這些結(jié)構(gòu)涉及情緒和精神活動(dòng)
5、。 中腦艾魏氏核與縮瞳有關(guān)。受體分布在延腦孤束核,與咳嗽反射、呼吸調(diào)整和 交感活動(dòng)相關(guān)。與胃腸活動(dòng)(惡心、嘔吐)有關(guān)的受體部位是腦十極后區(qū)和迷走 神經(jīng)背核。脊髓背角膠狀質(zhì)、固有層、三義神經(jīng)背束尾端核的膠質(zhì)區(qū),交感神經(jīng) 節(jié)前纖維也有阿片受體分布,這些結(jié)構(gòu)是癰覺沖動(dòng)傳入中樞的轉(zhuǎn)換站。v受體表達(dá)也是可卡因和乙醇獎(jiǎng)賞行為所必須的。受體N端有5個(gè)可糖基化的位點(diǎn),在 C內(nèi)環(huán)上存在著蛋白激酶 A和蛋白 激酶C的磷酸化部位,是阿片類物質(zhì)受體調(diào)節(jié)的功能部位。受體與G蛋白耦聯(lián),通過第二信使起作用,包括抑制腺苜酸環(huán)化酶活性,抑制 Ca通道,激活K 通道。與其他G蛋白耦聯(lián)受體比較,阿片受體分子的胞漿環(huán)和胞內(nèi)核較小,疏
6、 水基團(tuán)較小。采用放射性配體研究,受體分為pi、住兩個(gè)業(yè)型,選擇性的 印受體拮抗劑納洛剎月宗(Naloxazone)可選擇性阻斷嗎啡誘發(fā)的抗傷害作用,而不 能阻斷嗎啡誘發(fā)的呼吸抑制和嗎啡依賴作用。 有研究顯示還可能存在有新型的 受體,嗎啡-6#葡萄糖醛酸苜、海洛因和6-乙酰嗎啡是這種新型受體激動(dòng)劑,而 嗎啡本身不與該受體產(chǎn)生相互作用。e受體1993年由Yasuda等成功克隆。e受體主要分布在大腦屏狀核,前庭 耳蝸神經(jīng)核,嗅球,梨狀核,頂部皮層,下丘腦,丘腦室旁核,黑質(zhì)和被蓋核腹 側(cè),脊髓也有一定分布,分布較少區(qū)域?yàn)閷?dǎo)水管周圍灰質(zhì)和藍(lán)斑。在小鼠腦內(nèi)高表達(dá)區(qū)為新皮質(zhì)(56層)、梨狀皮質(zhì)、海馬、杏仁
7、核、韁核、下丘腦和藍(lán)斑等。e受體由380個(gè)氨基酸組成,也屆于G蛋白耦聯(lián)受體家族。e受體有封頂效 應(yīng)的止癰和呼吸抑制作用,還參與神經(jīng)內(nèi)分泌及免疫調(diào)節(jié)。從功能上還可能存在Q、2 &受體業(yè)型,K3受體業(yè)型介導(dǎo)烯丙嗎啡的抗傷害效應(yīng),但目前仍缺乏特 異性的E受體業(yè)型拮抗劑,也未能從結(jié)構(gòu)上證實(shí)各業(yè)型的存在。a受體于1993年被成功克隆,主要分布于皮層,嗅球,海馬,杏仁核,基 底節(jié)和下丘腦。a受體表達(dá)最多的部位是垂體前葉和松果體,其次是嗅球內(nèi)顆粒 層,下丘腦的背內(nèi)側(cè)核,腹內(nèi)側(cè)核和弓狀核,杏仁核以及海馬,腦橋和下橄欖體。 Northern印跡法表明,大鼠a受體mRNA在嗅球,尾核,丘腦表達(dá)豐富,而在
8、小腦皮質(zhì)和腦十表達(dá)較少。a受體參與脊髓上鎮(zhèn)癰作用,而且與內(nèi)分泌關(guān)系密切。 人的a受體由372個(gè)氨基酸組成,也屆于 G蛋白耦聯(lián)受體,長期應(yīng)用 a受體拮 抗劑可產(chǎn)生免疫抑制,并加重阿片類依賴的免疫力低下。受體也可分為兩個(gè)互相 重疊的業(yè)型,即a、&受體業(yè)型,它們所誘發(fā)的抗傷害效應(yīng)可被不同類型的鉀離 子通道阻滯劑所阻斷,但目前被克隆的 a受體基因仍然只有一種。ORLi 乂稱為孤啡肽受體或傷害素受體(nociceptin),它是一種具有G-蛋白 耦聯(lián)受體結(jié)構(gòu)的蛋白,與經(jīng)典阿片受體結(jié)構(gòu)有同源性,具有7個(gè)跨膜結(jié)構(gòu),3個(gè)胞漿環(huán)和3個(gè)胞內(nèi)環(huán)。N端位于細(xì)胞外,C端位于細(xì)胞內(nèi),在第I、II個(gè)胞外環(huán) 之間可形
9、成二硫鍵,孤啡肽受體 N端有3個(gè)可糖基化位點(diǎn),在細(xì)胞內(nèi)環(huán)上存在 著蛋白激酶A和C的磷酸化位點(diǎn)。孤啡肽受體分布于大腦皮層梨狀區(qū)、外側(cè)隔 區(qū)、杏仁核、邊緣系統(tǒng)、中腦的中縫背核、中央灰質(zhì)、藍(lán)斑和下丘腦,腦十及脊 髓灰質(zhì)等區(qū)域。肝、脾、小腸、輸卵管等部位也有孤啡肽表達(dá)。雖然基本結(jié)構(gòu)與 阿片類受體一致,但其藥理作用并不相同,鞘內(nèi)注射孤啡肽可產(chǎn)生鎮(zhèn)癰作用, 但 腦室內(nèi)給藥則引起癰覺過敏并拮抗阿片內(nèi)鎮(zhèn)癰作用。傷害素還刺激攝食,參與記憶和中樞的信息加工,誘發(fā)焦慮。從功能上阿片受體還可分為 &入等受體,但對其了解其少,其基本結(jié)構(gòu)也 未被闡明。中樞神經(jīng)系統(tǒng)外也存在外周阿片受體, 在感覺神經(jīng)元、背根神經(jīng)元和
10、初級傳 入神經(jīng)元末梢均有 心e、a受體分布,但交感神經(jīng)節(jié)后神經(jīng)元上無阿片受體。在 受傷組織局部給予小劑量阿片受體激動(dòng)劑, 不激動(dòng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)阿片受體,但可 通過外周阿片受體介導(dǎo)而產(chǎn)生鎮(zhèn)癰作用,外周阿片受體介導(dǎo)的炎性疼癰特別明 顯。阿片類藥物全身應(yīng)用常伴有副作用,如瘙癢、尿潴留、惡心嘔吐、胃排空延遲以及便秘等,當(dāng)鎮(zhèn)癰作用消失后,其副作用有可能仍然存在。阿片類藥物的副 作用部分是由于其作用于外周阿片受體所引起的,如使用外周阿片受體拮抗劑, 可特異性的減弱阿片類藥物的外周副作用,而中樞鎮(zhèn)癰和其他作用不變??诜推は陆o予外周阿片受體拮抗劑甲基納曲酮,可以減輕阿片相關(guān)的瘙癢及煩躁,迅速逆轉(zhuǎn)嗎啡引起的惡心
11、嘔吐。所有阿片受體都由7個(gè)跨膜區(qū)受體和異源多聚集體的 G蛋白構(gòu)成,故阿片 受體屆G蛋白耦聯(lián)受體(GPCR)。當(dāng)激動(dòng)劑與阿片受體結(jié)合后激活 Gi蛋白,使 G蛋白的-6泄基與a業(yè)基解離。6郡基與a業(yè)基分別介導(dǎo)了胞內(nèi)多條信號通路 的激活,啟動(dòng)了一系列復(fù)雜的瀑布級聯(lián)反應(yīng),如腺苜酸環(huán)化BW舌性的抑制、G蛋白耦聯(lián)受體激酶(GPK)、PKC和MAPK的激活等。從而關(guān)閉N型電壓控制型 鈣通道,開放鈣依賴性內(nèi)控型鉀通道。由此導(dǎo)致超極化和神經(jīng)元興奮性下降。有3種G蛋白參與了神經(jīng)遞質(zhì)結(jié)合的傳導(dǎo)通路:GS, Gi/o和Gg。傳統(tǒng)觀念認(rèn)為阿片藥物通過Gi/o受體耦聯(lián)的復(fù)合物結(jié)合發(fā)揮鎮(zhèn)癰作用。Gi/o耦聯(lián)的受體 經(jīng)開放的
12、內(nèi)向整流鉀離子通道和關(guān)閉電壓門控鈣離子通道抑制神經(jīng)元的電沖動(dòng) 發(fā)放,還抑制腺苜酸環(huán)化酶的產(chǎn)生,而后對神經(jīng)元起抑制作用。Gi/o耦聯(lián)的受體 能被白日咳蠹素經(jīng)二磷酸腺苜糖基化(adenosine diphosphate zibosylatioh滅活。Crane和Shen首先提出皮摩爾和納摩爾濃度極低劑量的阿片類藥能和GS耦聯(lián)的受體相結(jié)合,激活腺苜的環(huán)化酶,同時(shí)伴有第二信使系統(tǒng)(蛋白激活A(yù))的激活,增加鈣離子通道的傳導(dǎo),關(guān)閉內(nèi)向性鉀離子通道,這些可被霍亂蠹素不可 逆的激活。Crane和Shen等也推測使用小劑量阿片拮抗藥只抑制興奮性G蛋白受體復(fù)合物而不作用于抑制性 G蛋白受體復(fù)合物,以此增強(qiáng)鎮(zhèn)癰并減
13、輕阿片副 作用。阿片藥物和Gs蛋白耦聯(lián)受體的作用可用來解釋用藥過程中偶爾出現(xiàn)的癰覺 過敏和一些如瘙癢、惡心、嘔吐等副作用。內(nèi)源性配體在體內(nèi)很快被降解或不能通過血 -腦脊液屏障,因此不能用于臨 床治療。阿片類藥物的鎮(zhèn)癰作用主要是激動(dòng)m受體,而 田受體激動(dòng)主要與不良反應(yīng)相關(guān)。現(xiàn)有的強(qiáng)阿片類鎮(zhèn)癰藥對受體的選擇性無明顯差別,因而鎮(zhèn)癰作用和不良反應(yīng)相類似。表5-1阿片受體激動(dòng)后的作用受體作用m (mu)巾脊髓上止癰、鎮(zhèn)靜、催乳素分泌M2呼吸抑制、欣快,瘙癢,縮瞳,抑制腸蠕動(dòng),惡心嘔吐,依賴性 k (kappa)脊髓鎮(zhèn)癰,呼吸抑制,鎮(zhèn)靜,致幻覺a (delta)脊髓鎮(zhèn)癰,平滑肌效應(yīng),縮瞳,調(diào)控H受體活性(
14、sigma)呼吸加快,心血管激動(dòng),致幻覺,瞳孔散大e (epsilon)激素釋放4. 按藥理作用分類阿片類鎮(zhèn)癰藥乂可分為激動(dòng)藥(嗎啡、芬太尼、哌替噬 等),激動(dòng)一拮抗藥(噴他佐辛、納布啡等),部分激動(dòng)藥(丁丙諾啡)和拮抗藥(納洛酮、納曲酮、去甲納曲酮等)。激動(dòng)-拮抗藥乂稱部分激動(dòng)藥,主要激動(dòng)e受體,對a受體也有一定激動(dòng)作 用,而對V受體則有不同程度的拮抗作用。由丁對受體作用不同,這類藥物通過 E受體產(chǎn)生鎮(zhèn)癰和呼吸抑制作用,有封頂效應(yīng),很少產(chǎn)生依賴性;通過,受體產(chǎn)生精神作用和幻覺。根據(jù)激動(dòng)-拮抗程度不同,納布啡和布托啡諾主要用作鎮(zhèn)癰 藥,而另一些藥如烯丙嗎啡主要用作拮抗藥。在臨床應(yīng)用中,已應(yīng)用純
15、激動(dòng)藥治療的患者在藥效有效時(shí)間內(nèi)不能換用混合 激動(dòng)-拮抗藥或部分激動(dòng)藥,否則可能導(dǎo)致戒斷反應(yīng),而用激動(dòng)一拮抗藥或部分 激動(dòng)進(jìn)行治療的患者可較安全地?fù)Q用純阿片激動(dòng)藥,不會(huì)產(chǎn)生戒斷反應(yīng)。5. 根據(jù)阿片類藥的鎮(zhèn)癰強(qiáng)度分類臨床分為強(qiáng)阿片藥和弱阿片藥。弱阿片藥如可待因、雙氫可待因,強(qiáng)阿片藥包括嗎啡、芬太尼、哌替噬、舒芬太尼和瑞芬 太尼。弱阿片藥主要用丁輕至中度急慢性疼癰和癌癰的治療,強(qiáng)阿片類則用丁全身麻醉誘導(dǎo)和維持的輔助用藥以及術(shù)后鎮(zhèn)癰和中至重度癌癰、慢性癰的治療。表5-2強(qiáng)阿片類藥物的常用劑量藥物半衰期(h)常用有效劑量給藥途徑作用持續(xù)時(shí)間(h)鹽酸嗎啡2.55 30 mg/4 6h.口服45硫酸(鹽
16、酸)嗎啡控釋片1030 mg/12h口服812芬太尼透皮貼劑25 100 jg/h透皮貼劑72美沙酮7.5481020 mg/次口服112鹽酸羥考酮控釋片4.55.11020 mg/12h口服812表5-3弱阿片類藥物和對乙酰氨基酚復(fù)方制劑的常用劑量半衰常用劑量給藥途作用持續(xù)時(shí)間(h)藥物期(mg/4 6 h)徑可待因2.5 430口服4氨酚待因12片口服45(對乙酰氨基酚0.5 g+可待因8.4 mg)氨酚待因II號12片口服45(對乙酰氨基酚0.3 g+可待因15 mg)雙氫可待因3430 60口服45雙氫可待因復(fù)方片12片口服45(對乙酰氨基酚0.5 g+雙氫可待因10 mg)強(qiáng)痛定30
17、 60口服850 100肌內(nèi)注射曲馬多50 100口服4550 100肌內(nèi)注射氨酚曲馬多(對乙酰氨基酚0.375g+曲馬多12片口服6837.5mg)氨酚羥考酮片(對乙酰氨基酚0.5 g+羥考酮5 mg)12片口服4 6(對乙酰氨基酚0.3 2 5 g+羥考酮5 mg)12片口服4 6阿片類藥的作用強(qiáng)度和藥代學(xué)性質(zhì)不同藥物名稱等效劑量(mg)靜脈注射峰效應(yīng)時(shí) 間(min)靜脈注射維持時(shí)間(PH7.4)(h)非離子化百分 比辛醇/水(PH7.4)血漿蛋白結(jié)合率t1/2 板(min)t1/2 6(min)t1/2 T(h)Vdd(L/kg)清除率(ml/min kg舒芬太尼0.01350.5 12
18、01 778931.415 20232 2.510 15芬太尼0.1360.5 18814841.610 3024351020阿芬太尼1.01.5 20.2 0.389130921.210 200.7 1.20.5 067嗎啡10203034231.420 401 2.510 20243 3.51530哌替嚏10057231040391.5510353 4.2818瑞芬太尼0.11.5 20.1 0.26717.9801.0581.2 1.80.2 0.330 40表5-5阿片類藥物劑量換算表藥物非胃腸給藥口服等效劑量嗎啡10 mg30 mg非胃腸道:口服=1 : 3可待因130 mg200非
19、胃腸道:口服=1 : 1.2mg嗎啡(口服):可待因(口服)=1 : 6.5羥考酮6 mg10 mg嗎啡(口服):羥考酮(口服)=1 : 1.52.0芬太尼透皮貼劑芬太尼透皮貼劑gg/h,q72 h25 g/h (透皮吸收)劑量=1/2X 口服嗎啡 mg/d劑量二、阿片類藥物作用機(jī)制嗎啡是所有阿片類藥物中的金標(biāo)準(zhǔn)鎮(zhèn)癰藥,也是使用歷史最長的藥物之一。通常阿片類藥物都以嗎啡為基礎(chǔ)作用比較,雖然臨床上合成、半合成阿片類藥物眾多,然而,在近30年中阿片類藥物的作用機(jī)制、阿片類受體及其效應(yīng)才得到深入研究。本意節(jié)探討阿片類藥物如何產(chǎn)生其細(xì)胞和機(jī)體效應(yīng),如何在患者中發(fā) 揮療效。以下將從經(jīng)典的3種阿片受體(禺
20、a和Q和新的孤啡肽1 (ORLi)受 體入手,結(jié)合不同的受體激動(dòng)劑和拮抗劑進(jìn)行探討。 第二部分探討阿片受體的生 理機(jī)制。先從中樞神經(jīng)系統(tǒng)(包括脊髓和脊髓上特殊結(jié)構(gòu)) 中的阿片作用位點(diǎn)探 究阿片類藥物鎮(zhèn)癰機(jī)制。也將提及近來關(guān)于阿片類藥物其他效應(yīng)及副作用的報(bào) 道。疼癰研究已經(jīng)從簡單的動(dòng)物急性疼癰模型發(fā)展到模擬臨床的慢性疼癰模型。 過去十年的研究結(jié)果表明,嗎啡和其他阿片類藥物的作用方式并不固定,會(huì)隨其 他遞質(zhì)和受體的改變而改變。因此,疼癰傳導(dǎo)的病理和改變可以影響不同疼癰狀 態(tài)的鎮(zhèn)癰效果和疼癰耐受,即組織和神經(jīng)損傷都可以改變阿片類藥物鎮(zhèn)癰的效 應(yīng)。相關(guān)的機(jī)制是疼癰研究的熱點(diǎn),本意試圖將這個(gè)有關(guān)阿片類藥
21、物及其受體分 子生理機(jī)制的基礎(chǔ)研究與臨床應(yīng)用加以結(jié)合。(一)阿片藥物作用機(jī)制的研究背景將鴉片作為藥物使用的歷史可以追溯到公元前幾千年,使用罌粟汁液中提取 物的歷史可以追溯到波斯、埃及和美索不達(dá)米業(yè)等古代文明時(shí)期??脊艑W(xué)表明三 千年前的穴居人曾使用過罌粟。古代大詩人荷馬在奧德賽中提到, 種可 以消除悲癰和憤怒、忘卻疼癰的藥物”。嗎啡,是鴉片中的主要活性成分,已 經(jīng)成為所有阿片類藥鎮(zhèn)癰中的 金標(biāo)準(zhǔn)”。3種主要(經(jīng)典)阿片受體 心a和精 的分子克隆和不同激動(dòng)劑拮抗劑的發(fā)展促進(jìn)了對阿片受體生理作用的研究。然 而,新型的作用V阿片受體且無受體副作用的鎮(zhèn)癰藥物尚未研制成功。此外,過去十年研究表明嗎啡和其他
22、阿片類藥物在不同疼癰中產(chǎn)生的鎮(zhèn)癰效果和疼癰耐 受不盡相同。因此,受體激動(dòng)劑可以不同程度地激動(dòng)調(diào)節(jié)受體活性,阿片類藥物的鎮(zhèn)癰效應(yīng)也可以隨炎癥和神經(jīng)損傷的程度改變。本意節(jié)將討論阿片受體的 分子特性,阿片類藥物的受體作用、及其在脊髓和腦中鎮(zhèn)癰機(jī)制,還將探討不同 疼癰狀態(tài)中阿片類藥物鎮(zhèn)癰效果改變的機(jī)制,并與臨床實(shí)際結(jié)合。(二)阿片受體的分子特性i. 阿片系統(tǒng)的分子成分 受體,肽和基因。從很早以前的研究中人們就知道 阿片生物堿作用于神經(jīng)系統(tǒng)。腦膜提取液中的高親和力和飽和結(jié)合位點(diǎn)可以顯示 這些特異的阿片受體。納洛酮是一種合成阿片類衍生物,可以拮抗嗎啡活性并被視為經(jīng)典的阿片拮抗劑。這樣,所有能被納洛酮逆轉(zhuǎn)的
23、生物活性都被認(rèn)為是阿片 類的特性。近代人們通過化學(xué)合成研制了一些新的具有阿片活性的生物堿,并從此發(fā)現(xiàn)了幾種經(jīng)典的阿片類受體,通過藥理研究確定了 3種主要的阿片受體業(yè)型 由a和e的分子結(jié)構(gòu),但由于含量極少、疏水性強(qiáng),直到近 20年后這些膜受體 蛋白的分子特性才被研究活楚。第一個(gè)用于分子水平分析的阿片受體是小鼠 a受體。其cDNA分離是阿片類 研究的里程碑,開拓了基因變異途徑在體及離體研究阿片系統(tǒng)的新方法。 第一步 是從分子水平鑒定阿片受體基因家族,包括 e & %及ORLi受體。現(xiàn)在人類、 嚙齒類、兩棲類和斑馬魚的阿片受體都已得到克隆, 人和大鼠的4種基因在基因 內(nèi)外區(qū)都有高度同源性,提
24、示可能來源于相同的祖先。在20世紀(jì)70年代初,阿片結(jié)合位點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)促進(jìn)了對內(nèi)源性價(jià)鍵的研究。 蛋 氨酸-和亮氨酸-腦啡肽,這兩種關(guān)系緊密的五肽,第一次從腦中提純并被測序。 隨后,更多肽類從神經(jīng)組織、垂體和腎上腺中提取出來。這些肽有共同的N端序列-YGGFL/M ,即嗎啡的藥效基團(tuán),并和嗎啡的結(jié)構(gòu)部分相同。編碼這些肽 的3種基因在20世紀(jì)80年代被成功克隆,它們能編碼大的前體蛋白,前阿黑皮 素原、前腦啡肽原和前強(qiáng)啡肽原。前阿黑皮素原形成最大的阿片肽,由內(nèi)啡肽以及無阿片活性的肽類;前腦啡肽原和前強(qiáng)啡肽原的前體分別形成多條腦啡肽和強(qiáng) 啡肽。阿片肽家族的所有成員都能激動(dòng) 心a和e受體,具有高親和力和受體
25、選 擇性。內(nèi)源性阿片肽的發(fā)現(xiàn)擴(kuò)展了已知的阿片價(jià)鍵名單,大量腦啡肽衍生物的合成豐富了堿基阿片類系統(tǒng),便于研究 心a和e受體功能。2. 阿片受體的結(jié)構(gòu)-活性阿片受體屆于 G-蛋白耦聯(lián)受體超級家族(GPCRs),這個(gè)家族包含了人類基因組中的數(shù)白個(gè)成員。GPCRs含有7個(gè)由短環(huán)相連的疏水跨膜區(qū),N端在細(xì)胞外,C端在細(xì)胞內(nèi)。最近,第一個(gè)GPCR結(jié)構(gòu) (牛視紫質(zhì))由X線結(jié)晶學(xué)揭開,現(xiàn)在視紫質(zhì)的七螺旋結(jié)構(gòu)已成為了研究 GPCR 三維模型的經(jīng)典棋板。其他的 GPCRs如阿片受體結(jié)構(gòu)可以根據(jù)視紫質(zhì)的序列, 通過計(jì)算機(jī)建模模擬出來。少a和e受體高度同源,其中跨膜區(qū)和細(xì)胞內(nèi)環(huán)最相近(86%100%),但細(xì)胞外環(huán)和N
26、端、C端差別就相差較大。序列對比和基因突變實(shí)驗(yàn)幫助鑒定了 具有特殊功能的受體區(qū)的結(jié)構(gòu)。阿片受體的結(jié)構(gòu)一活性關(guān)系將在下面列出。(1) 結(jié)合位點(diǎn):GPCRs的結(jié)合位點(diǎn)在細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)區(qū)(如凝血酶受體)或 埋在七螺旋束中(小生物胺受體),根據(jù)價(jià)鍵的類型而不同。結(jié)合位點(diǎn)也可與細(xì)胞外和跨膜結(jié)構(gòu)區(qū)重疊,例如阿片受體等肽類GPCRSo阿片受體的細(xì)胞外環(huán)(el, e2和e3)通過價(jià)鍵建立靠近結(jié)合位點(diǎn)的第一個(gè) 連接,對a / a艮缽的選擇性很重要。對嵌合 受體(包括& e或血管緊張素皿 受體區(qū))的研究表明,el和e3是受體親和力的重要決定成分。在無功能和結(jié) 合解救實(shí)驗(yàn)中a受體中的e3被切割開,從而證明了 e
27、3是a受體中最關(guān)鍵的親和 力決定位點(diǎn)。e受體中e2的酸性氨基酸殘基可能具有內(nèi)啡肽親和的特性,而 e3 也與識別小的非肽類e-選擇性復(fù)合物有關(guān)??傊⑵荏w的細(xì)胞外結(jié)構(gòu)區(qū)具 有錨定大的阿片價(jià)鍵和過濾阿片類進(jìn)入結(jié)合位點(diǎn)的雙重作用。與細(xì)胞外區(qū)不同,跨膜(Tm)區(qū)結(jié)構(gòu)保守,并在11, a和e受體中形成的結(jié) 合位點(diǎn)類似。三維電腦模型顯示一個(gè)結(jié)合區(qū)穿過螺旋束的上半部分,并由兩部分組成:一個(gè)跨越Tm3、4、5、6和7、由芳香基組成的大的疏水區(qū),和一個(gè)跨越 Tm3和7的親水區(qū)域。氨基酸殘基由定點(diǎn)突變法測定,對a受體的研究表明Y129 (Tm3), W173 (Tm4), F222 (Tm5), W274,
28、I277, I278, H279, W284 (Tm6) 和 L300, I304, Y308 (Tm7)構(gòu)成了疏水區(qū)。Y129 (Tm3)和 Y308 (Tm7)的 羥基組和D128 (Tm3)的毯基組劃定了結(jié)合位點(diǎn)的親水區(qū)界限,且D128被認(rèn)作是所有阿片價(jià)鍵中質(zhì)子化氨基的反離子。通過掃描Tm6半胱氨酸人們研究了 3種受體的結(jié)合裂隙,螺旋的表面部分親水,與結(jié)合區(qū)部分穿過螺旋束的推論一致。(2) 受體活化:一些定點(diǎn)突變實(shí)驗(yàn)給研究阿片受體活化的決定因素提供了 線索。最讓人感興趣的是突變引起了受體的持續(xù)活化,即價(jià)鍵非依賴性活性。在a受體中D128 (Tm3)被Q、A、K或H取代后可增加受體的自發(fā)活
29、性。此外, Y308F突變體(Tm7)也是一個(gè)持續(xù)活化的突變體(CAM )的受體。三維建模 顯示D128和Y308問可能存在一個(gè)氫鍵,表明Tm3-Tm7螺旋可能與維持受體處 于非活化狀態(tài)有關(guān)。有趣的是,Tm4中的一個(gè)保守S突變可使經(jīng)典拮抗劑特別 是納洛酮轉(zhuǎn)變?yōu)閟 a和e受體激動(dòng)劑,表明Tm4在活化過程中的重要作用。不 過,這些定點(diǎn)突變研究對受體激動(dòng)劑的結(jié)合位點(diǎn)仍然了解其少。在一項(xiàng)旨在研究受體活化全過程的隨機(jī)突變實(shí)驗(yàn)中,3000個(gè)a受體突變體隨機(jī)生成并通過基因調(diào)控報(bào)告檢測觀察它們的持續(xù)活性。30個(gè)CAM受體被分離出來,并發(fā)現(xiàn)在受體蛋白中遍布多個(gè)點(diǎn)突變,表明不少受體區(qū)域與受體活化有關(guān)。通過受體三維
30、模型螺旋束和 e3的突變分析,令人吃驚的是,活化的突變在空間成簇狀分布,表明存在著通過受體蛋白的活化途徑。從該實(shí)驗(yàn)可推斷這樣一個(gè)機(jī) 制:阿片價(jià)鍵與e3結(jié)合,破壞了受體細(xì)胞面Tm6-Tm7的相互作用。Tm3-Tm6-Tm7 通過親水和疏水的強(qiáng)作用力緊密結(jié)合, 兩棲類激動(dòng)劑進(jìn)入結(jié)合區(qū),破壞這種作用 力從而激活受體。Tm3移向T4,而T6移向T7,從而各自分開。這種螺旋運(yùn)動(dòng) 擴(kuò)展到受體的細(xì)胞質(zhì)面,破壞 Tm6和Tm7之間的離子鎖。隨之產(chǎn)生的i3和C 端結(jié)構(gòu)改變有利于G蛋白的活化,然后肽鏈與i3而不是i2競爭,破壞a受體耦 聯(lián)。隨機(jī)突變實(shí)驗(yàn)中的很多突變殘基都是 心N e受體以及其他GPCRs中的保 守
31、基團(tuán),表明該機(jī)制適用范圍很廣。(3)信號轉(zhuǎn)導(dǎo):阿片受體與 Go/Gi抑制蛋白耦聯(lián),且在轉(zhuǎn)染細(xì)胞和正常組 織中都有許多G蛋白效應(yīng)器。阿片類抑制電壓依賴鈣通道或激活內(nèi)向整流型鉀 通道,從而降低神經(jīng)元興奮性。阿片類還可以抑制cAMP通道并激活絲裂原活化蛋白(MAP)酶瀑布,兩者均能影響細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄活性和細(xì)胞質(zhì)內(nèi)生物過程。 最近受體和胰島素受體之間的交聯(lián)被發(fā)現(xiàn),擴(kuò)展了阿片受體相關(guān)的信號瀑布途 徑。3種阿片受體的細(xì)胞內(nèi)環(huán)具有高度同源性,它們的耦聯(lián)特性也很相似,不過 在異種表達(dá)系統(tǒng)中3種受體激活的Go/Gi比例可能有所不同。細(xì)胞生理的最重要特性是受體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的快速調(diào)控,激動(dòng)劑介導(dǎo)的受體活化 過程一般包括:細(xì)
32、胞內(nèi)受體被蛋白酶磷酸化,arrestin (一種抑制因子)與磷酸化 區(qū)域結(jié)合,受體從G蛋白上解耦聯(lián),受體快速細(xì)胞內(nèi)吞,受體循環(huán)或下調(diào)。這 些都能導(dǎo)致受體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)脫敏。阿片受體的切斷或點(diǎn)突變實(shí)驗(yàn)表明C端在所有信號調(diào)控中都具有重要作用。有結(jié)果表明磷酸化并不是內(nèi)化的必備條件,或下調(diào) 并不一定和脫敏相關(guān)。因此許多不同的分子機(jī)制都參與調(diào)節(jié)阿片受體活動(dòng),這些 活動(dòng)都包括了細(xì)胞內(nèi)受體區(qū)域與特殊細(xì)胞質(zhì)蛋白的相互作用。阿片受體C端的結(jié)構(gòu)差異產(chǎn)生了不同的 心a和e受體生理活動(dòng),盡管它們的結(jié)合和轉(zhuǎn)導(dǎo)能力相 似。比如,激動(dòng)劑介導(dǎo)的內(nèi)化后受體再循環(huán)到細(xì)胞表面,而a受體被溶酶體降 解,通過c端交換技術(shù)這兩種不同的細(xì)胞過程
33、可以被改變。(三)阿片受體差異、藥理學(xué)業(yè)型的分子機(jī)制阿片受體的藥理學(xué)很復(fù)雜,大量在體離體實(shí)驗(yàn)研究了這3種受體的特性?;?因克隆只提供了 3種受體基因,它們藥理學(xué)差異的基礎(chǔ)機(jī)制仍存在爭議。對哺乳 動(dòng)物基因組的同源克隆和生物信息研究沒有發(fā)現(xiàn)其他相關(guān)的阿片受體基因。 逆轉(zhuǎn) 錄聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)實(shí)驗(yàn)可檢測細(xì)胞系或組織中3種受體的轉(zhuǎn)錄。a和k 受體的mRNA變體編碼截短型即無功能受體;受體mRNA編碼有可變C端的 受體,而經(jīng)改變結(jié)合位點(diǎn)或信號轉(zhuǎn)導(dǎo)特性后編碼轉(zhuǎn)染系統(tǒng)中的某些受體。迄今為止,在體確立這些轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物間的生物聯(lián)系并用藥理學(xué)描述它們與阿片 受體業(yè)型問的關(guān)系是件非常困難的事。另一方面,越來越
34、多的證據(jù)表明,3種已知的受體蛋白可能采取多種活性結(jié)構(gòu), 導(dǎo)致藥理學(xué)的異源性。一例早期的研究報(bào) 道,a受體阿片結(jié)合位點(diǎn)的廣泛定點(diǎn)突變表明研究中的12種阿片復(fù)合物都有特定的交互作用。這些數(shù)據(jù)顯示了多種結(jié)合位點(diǎn)的存在, 開拓了研究多種價(jià)鍵-受 體結(jié)構(gòu)狀態(tài)的新方向,并通過之后價(jià)鍵依賴受體反應(yīng)的發(fā)現(xiàn)得到了進(jìn)一步的證 實(shí)。令人吃驚的發(fā)現(xiàn)是,與肽類受體激動(dòng)劑DAMGO不同,嗎啡不能介導(dǎo)受體內(nèi)化,但它們都能進(jìn)行有效的細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。 轉(zhuǎn)染細(xì)胞中的深入研究證實(shí) 受體的活化和調(diào)節(jié)為激動(dòng)劑依賴型,且激動(dòng)劑的效應(yīng)與它們產(chǎn)生的受體磷酸化、 內(nèi)化或脫敏并不一定正相關(guān)。相應(yīng)的解釋可能是受體的多種活性結(jié)構(gòu)確實(shí)存在, 并通過各
35、自的價(jià)鍵使結(jié)構(gòu)穩(wěn)固。價(jià)鍵-受體復(fù)合物而不是受體本身, 決定了最終 的細(xì)胞生理反應(yīng),因此,單個(gè)受體蛋白(如受體)可能促發(fā)不同的藥理學(xué)反應(yīng), 依據(jù)不同的結(jié)合價(jià)鍵而定。和價(jià)鍵同樣重要的是受體的細(xì)胞環(huán)境。許多蛋白與受體直接反應(yīng),從而調(diào)節(jié) 受體結(jié)構(gòu)和活性。除了已知的 Go/Gi oS白,鈣調(diào)素,激酶和arrestin,其他的調(diào) 節(jié)蛋白,多域腳手架單位或陪伴分子也能影響阿片受體的藥理學(xué)性質(zhì),與它們在其他GPCRs中的作用類似。最近,蛋白質(zhì)技術(shù)鑒定了阿片受體 C端的新作用結(jié) 合物,包括信號轉(zhuǎn)導(dǎo)(磷脂酶 A2),細(xì)胞骨架(細(xì)絲蛋白和周斑蛋白),分類蛋 白(GASP)。這一領(lǐng)域發(fā)展迅速,在研究阿片類結(jié)合及信號轉(zhuǎn)
36、導(dǎo)中的重要性有待 驗(yàn)證。另一個(gè)重要的受體調(diào)節(jié)因素即為受體本身。近年來,GPCRs可能以二聚或寡聚復(fù)合物形式存在的假設(shè)得到了越來越多的證實(shí)。通過聯(lián)合免疫沉淀實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)染 細(xì)胞中a和e受體的聯(lián)合表達(dá)形成異源二聚體,最重要的是改變了價(jià)鍵結(jié)合。本實(shí)驗(yàn)中選擇性和a價(jià)鍵結(jié)合的減少伴隨著非選擇性阿片類結(jié)合增多,這與k-2 藥理學(xué)一致。與之相似,v和a受體的聯(lián)合表達(dá)產(chǎn)生的受體二聚體,改變了阿片 類的結(jié)合和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)??傊@些結(jié)果表明阿片受體的物理結(jié)合 (同源二聚體或 異源二聚體)可產(chǎn)生新的受體,它具有獨(dú)特的藥理學(xué)活性并增加了阿片受體的異 源性。最后一點(diǎn),整個(gè)細(xì)胞內(nèi)環(huán)境增加了對激動(dòng)劑生物反應(yīng)的復(fù)雜性。首先,G-a業(yè)
37、單位,經(jīng)典的信號效應(yīng)器,在不同的細(xì)胞中表達(dá)不同。第二,除經(jīng)典的第二信 使系統(tǒng)外可能存在的G蛋白相關(guān)信號途徑數(shù)目龐大??傮w上,G-a蛋白的多種結(jié) 合及相關(guān)的細(xì)胞內(nèi)信號網(wǎng)絡(luò)特性可產(chǎn)生細(xì)胞特異性反應(yīng),它是藥理學(xué)異源性的另 一個(gè)因素,特別是在分析類似疼癰行為等復(fù)雜反應(yīng)時(shí)??傊肿蛹夹g(shù)揭示了阿片受體的新特性, 即它們不是單個(gè)的蛋白實(shí)體,而 應(yīng)看作動(dòng)態(tài)的多成分單位。在神經(jīng)元微環(huán)境中價(jià)鍵結(jié)合受體會(huì)產(chǎn)生特殊的生物反 應(yīng)。受體的多種活性結(jié)構(gòu)受激動(dòng)劑的化學(xué)性質(zhì)影響, 并由細(xì)胞膜或細(xì)胞內(nèi)蛋白結(jié) 合物調(diào)節(jié),受體的這種結(jié)構(gòu)多樣性導(dǎo)致了阿片受體存在巨大的差異性。因此,不難理解不同的實(shí)驗(yàn)背景下,e a和e受體蛋白活化時(shí)可
38、產(chǎn)生許多不同的藥理特 性或業(yè)型。實(shí)際上,隨著在體分子藥理學(xué)的發(fā)展,阿片類反應(yīng)的復(fù)雜性可以在以往報(bào)道 的藥理學(xué)業(yè)型基礎(chǔ)上得到延續(xù)。有趣的是,最近的研究表明,嗎啡能內(nèi)化伏隔核 神經(jīng)元樹突而不是胞體中的 受體,從以前經(jīng)典表達(dá)系統(tǒng)的研究或腦組織勻漿和 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中均不能預(yù)期到這樣的結(jié)果。細(xì)胞劃分及精確的受體定位也是受體藥理 學(xué)異源性的影響因素。對受體激動(dòng)劑介導(dǎo)反應(yīng)的發(fā)現(xiàn)具有重要的臨床意義。 基因敲除實(shí)驗(yàn)明確揭 示了 受體在所有嗎啡效應(yīng)中的介導(dǎo)作用,排除了阿片類有利(鎮(zhèn)癰)、有害(耐 受、依賴、呼吸抑制)作用由兩種不同分子產(chǎn)生的可能性, 從而明確了治療目標(biāo)。 不過,受體的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與受體的磷酸化、內(nèi)化或下調(diào)
39、無關(guān)(見上文)。由于嗎啡只能促發(fā)低水平的受體調(diào)節(jié),所以推測持續(xù)嗎啡的信號刺激才能產(chǎn)生細(xì)胞和神 經(jīng)元適應(yīng)從而導(dǎo)致耐受和依賴。因此至少應(yīng)有2種活性受體分別為高度調(diào)節(jié)和 弱調(diào)節(jié)受體,代表是 DAMGQ/和嗎啡/受體復(fù)合物。雖然大多數(shù)已知受體激動(dòng)劑會(huì)產(chǎn)生機(jī)體的長時(shí)間耐受,但仍有針對高度調(diào)節(jié)受體合成無成癮性鎮(zhèn)癰藥 的可能性。由于我們才開始了解受體異源性的分子基礎(chǔ),因此,研制這樣的鎮(zhèn)癰藥還是個(gè)遙遠(yuǎn)的目標(biāo)(四)阿片類生理與疼癰1. 阿片受體和肽反應(yīng)與疼癰相關(guān)的途徑。阿片受體與鉀鈣通道耦聯(lián)被認(rèn)為 是主要的阿片類內(nèi)/外源鎮(zhèn)癰機(jī)制。3種阿片受體及ORL受體的活化和離子通道 活性的改變可以抑制神經(jīng)元和細(xì)胞的活性。
40、受體在突觸環(huán)路上的位點(diǎn)會(huì)影響到整 個(gè)系統(tǒng)的功能。因此,當(dāng)受體在突觸前膜時(shí),鉀通道的開放(最常見的阿片受體 活化效應(yīng))可以抑制遞質(zhì)釋放;反之,將抑制神經(jīng)元放電。神經(jīng)元的特性是另一個(gè)問題。阿片受體活化能產(chǎn)生正面效應(yīng),通過抑制一個(gè) 神經(jīng)元可激活下游的神經(jīng)元。這樣,在整個(gè)系統(tǒng)中阿片類不單產(chǎn)生抑制, 還可與 低劑量神經(jīng)元興奮、脊髓上鎮(zhèn)癰機(jī)制和阿片類的嘔吐及獎(jiǎng)賞效應(yīng)有關(guān)。這種解抑 制出現(xiàn)在阿片類抑制抑制性神經(jīng)元(如含 GABA細(xì)胞)的時(shí)候,一種抑制的減 少可以產(chǎn)生整個(gè)環(huán)路的易化。2. 在體去除阿片受體或肽基因疼癰藥理學(xué)結(jié)果。同源重組技術(shù)可使小鼠缺失指定基因,缺失各種阿片系統(tǒng)基因成分的小鼠系也隨之產(chǎn)生,包括
41、敲除s a和E受體基因、以及內(nèi)啡肽/POMC、前腦啡肽原和前強(qiáng)啡肽原基因。包括缺乏 所有阿片受體基因的三代突變小鼠在內(nèi),所有突變小鼠都是易變、能生育的,表明阿片系統(tǒng)并不是存活的必需基因。不少學(xué)者研究了這些基因敲除系小鼠的行為 學(xué)表現(xiàn)以及它們對原型阿片類或非阿片類藥物的反應(yīng)。以下是與疼癰相關(guān)的研究 數(shù)據(jù)。研究結(jié)果澄活了一個(gè)重要問題,即3種經(jīng)典的阿片受體就是臨床用藥或研制 阿片復(fù)合物的在體分子目標(biāo)。缺乏受體的小鼠身上沒有任何的嗎啡作用效應(yīng),提示嗎啡可通過一個(gè)基因產(chǎn)物產(chǎn)生全部有利和有害的效應(yīng)。此外,在E受體缺失小鼠中U50488H的運(yùn)動(dòng)減低、無癰和厭惡效應(yīng)均明顯減少,而 或a受體缺失 小鼠仍具有U5
42、0488H的鎮(zhèn)癰作用,從而證實(shí)了這種原型e激動(dòng)劑在體內(nèi)的選擇活性,也表明e受體介導(dǎo)的鎮(zhèn)癰不依賴于或a受體,比如在急性熱疼癰的模型中即是如此。最后一點(diǎn),對選擇性 a激動(dòng)劑DPDPE和deltorphin的鎮(zhèn)癰活性研 究也很有意義。不同實(shí)驗(yàn)室對或a受體敲除小鼠中a激動(dòng)劑的研究數(shù)據(jù)也各有 不同,這兩種藥物在兩種突變動(dòng)物的鎮(zhèn)癰性能或不變或減少。最近一項(xiàng)研究報(bào)道了兩種小鼠系對DPDPE和deltorphin反應(yīng)的直接比較結(jié)果。熱水甩尾實(shí)驗(yàn)中, 藥物對v缺陷變異小鼠無鎮(zhèn)癰而對 a缺陷小鼠的鎮(zhèn)癰效果完全,后者可被拮抗 劑ctop逆轉(zhuǎn)。熱板實(shí)驗(yàn)中藥物對a敲除小鼠的鎮(zhèn)癰作用完全,對變異小鼠也有稍弱但顯著的鎮(zhèn)癰效
43、果。該實(shí)驗(yàn)中,deltorphin對/雙重缺失僅表達(dá)a受體 的小鼠還有微弱的鎮(zhèn)癰作用??傊@些數(shù)據(jù)表明,脊髓鎮(zhèn)癰機(jī)制中 a激動(dòng)劑動(dòng) 員V受體而不是a受體,且V和a受體都與脊髓上鎮(zhèn)癰機(jī)制有關(guān)。 雖然這個(gè)結(jié)論 僅適用于急性熱疼癰的行為學(xué)模型,但這些數(shù)據(jù)表明,我們?nèi)孕枰铣筛嗟倪x 擇性非肽類a激動(dòng)劑用來研究a受體是否可作為疼癰的治療靶點(diǎn)。另一個(gè)重要的問題是在調(diào)節(jié)生理性疼癰時(shí)阿片系統(tǒng)中各種成分的作用。表 5-7總結(jié)了所有基因敲除系小鼠對急性傷害性刺激的疼癰反應(yīng),這些數(shù)據(jù)表明小 鼠都有癰敏增強(qiáng),與已知的阿片鎮(zhèn)癰功能相符。也有不相符合的反應(yīng),比如,在 受體敲除的小鼠中扭體反應(yīng)和炎性癰敏減少, 在前腦啡
44、肽原不表達(dá)的小鼠中甲 醛刺激產(chǎn)生的疼癰反應(yīng)減輕。少a和e受體調(diào)節(jié)的疼癰形式還各有不同。受體敲除影響機(jī)械、化學(xué)和脊 髓上熱癰覺反應(yīng);e受體敲除調(diào)節(jié)脊髓介導(dǎo)的癰閾和內(nèi)臟化學(xué)疼癰;a受體敲除增強(qiáng)機(jī)械癰敏和炎性疼癰。所有突變類型的性別差異對疼癰的影響,和既往的藥 理學(xué)研究一致。重要的是,所有實(shí)驗(yàn)和性別中3種受體敲除后癰敏明顯增強(qiáng),表 明3種受體對疼癰影響的差別并不大,阿片系統(tǒng)是依靠整體效應(yīng)產(chǎn)生顯著的鎮(zhèn)癰 效應(yīng)。未有實(shí)驗(yàn)研究變異小鼠中慢性疼癰。a敲除小鼠在甲醛實(shí)驗(yàn)中癰敏增加,從 基因水平證明了 a受體在炎性疼癰中的作用。對前強(qiáng)啡肽原缺失小鼠的神經(jīng)病理 性疼癰和炎性癰模型的研究表明,強(qiáng)啡肽原具有雙重的疼癰
45、調(diào)控作用,可能與阿 片(Q、非阿片(NMDA )的雙重活性有關(guān)??傊瑢Π⑵蚯贸男∈笱芯刻峁┝嘶?qū)W證據(jù), 即由內(nèi)源性生物肽活 化的s a和e受體都參與了疼癰的調(diào)節(jié)。這些基因突變小鼠在其他如成癮、情 感行為學(xué)實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)不同。藥理學(xué)中基因調(diào)控研究明確了各種阿片受體的生物學(xué) 效應(yīng)。將來,條件性基因敲除的發(fā)展和各種慢性疼癰小鼠模型的混合將揭示特異 性的阿片受體和阿片肽釋放位點(diǎn),指導(dǎo)病理疼癰的治療。多種臨床前研究和臨床研究表明阿片受體激動(dòng)劑能提供一定的鎮(zhèn)癰效應(yīng)。強(qiáng)烈刺激才能促使脊髓神經(jīng)元釋放內(nèi)啡肽和腦啡肽,而正常情況下即使阿片拮抗劑納洛酮也不產(chǎn)生癰覺過敏。內(nèi)源性阿片肽特別是腦啡肽,可被兩種金屆蛋
46、白酶(中性肽鏈內(nèi)切酶和氨基 肽酶N)滅活。雙重抑制因子能抑制這兩種酶從而保護(hù)腦啡肽家族的多種內(nèi)源性 阿片肽,因此也許能將它們作為 生理性”鎮(zhèn)癰藥研究,因?yàn)樗鼈兒蛦岱炔煌?,?是單純激活受體而是保護(hù)突觸活動(dòng)中的內(nèi)源性阿片類, 所以不具有嗎啡的一些副 作用。最近,兩種腦啡肽分解酶的雙重氨基磷化物抑制劑研制成功,在熱板、大 鼠甩尾、扭體和甲醛實(shí)驗(yàn)中有 40%的鎮(zhèn)癰效應(yīng),并可被預(yù)先注射的納洛酮拮抗。 由于內(nèi)源性腦啡肽的含量與鎮(zhèn)癰效果平行, 所以這些肽類的快速代謝特性是鎮(zhèn)癰 效果較弱的主要原因。除內(nèi)源性阿片系統(tǒng)的研究外,通過內(nèi)源性激動(dòng)劑活化阿片受體系統(tǒng)的研究表 明在疼癰持續(xù)狀態(tài)中存在大量可塑性。 雖然在
47、炎癥反應(yīng)中有利,但因外周神經(jīng)損 傷產(chǎn)生的神經(jīng)病理性疼癰多半對阿片類的敏感性降低,機(jī)制可能包括脊髓阿片受 體的減少、非阿片受體表達(dá) A0纖維介導(dǎo)的癰覺超敏、膽囊收縮素拮抗阿片活性 的增加、NMDA介導(dǎo)的后角神經(jīng)元興奮性增高。這些問題將在后面深入討論。3. 脊髓鎮(zhèn)癰 放射自顯影和免疫組化技術(shù)表明在脊髓內(nèi), 阿片受體大多分布 在后角表層(第I,皿層),少部分分布在深層。脊髓中的 e a和e受體分布為 70%, 24%和6%,其中大部分(70%)位于小直徑疼癰初級傳入神經(jīng)終末的突 觸前膜,包括C纖維和AS纖維而不含大直徑A纖維。阿片受體在小直徑背根神 經(jīng)節(jié)(DRG)胞體中形成并轉(zhuǎn)運(yùn)到中樞和外周,表明脊
48、髓的阿片受體鎮(zhèn)癰機(jī)制 主要是通過激活突觸前阿片受體,選擇性減少疼癰傳入的釋放從而減少抑制疼癰 傳導(dǎo),僅保留非傷害性信息傳入。實(shí)驗(yàn)表明,脊髓內(nèi)嗎啡治療可以減少疼癰刺激 時(shí)P物質(zhì)和降鈣素基因相關(guān)肽(CGRP)的釋放,且突觸前阿片途徑可以抑制興: 奮性而不是抑制性第n層突觸傳遞。 外周也有阿片受體分布,因?yàn)楹铣珊笏鼈儽?轉(zhuǎn)運(yùn)到中樞和外周的小纖維末梢, 并在炎癥反應(yīng)中表達(dá)增加。炎癥反應(yīng)時(shí),體內(nèi) 的免疫細(xì)胞和內(nèi)源性激動(dòng)劑促使阿片類釋放, 能減輕疼癰,同時(shí)阿片類不透過血 -腦脊液屏障,可以減少相關(guān)副反應(yīng)。另外30%阿片受體位于中間神經(jīng)元的突觸后膜,投射細(xì)胞的樹突參與激動(dòng)劑 活化后受體的內(nèi)化過程。阿片介導(dǎo)的
49、細(xì)胞超級化可抑制神經(jīng)元放電及傷害特異性 反應(yīng),電生理研究中可觀察到 A0纖維誘發(fā)的反應(yīng)受到抑制。因?yàn)檫@個(gè)抑制作用較C纖維誘發(fā)反應(yīng)的抑制更弱,所以脊髓阿片的主要作用位點(diǎn)是傷害性傳入纖維終末的突觸前膜受體。Aa和C纖維傳入終末上的阿片受體位點(diǎn)意味著由 A6纖維傳遞的觸覺信息幾乎不被阿片類抑制,因?yàn)橹挥型挥|后受體才能控制這些纖 維會(huì)聚入第V層的廣動(dòng)力范圍神經(jīng)元。這樣,A6纖維介導(dǎo)的動(dòng)態(tài)型癰覺超敏可 能比傷害性(Aa和C纖維)和靜態(tài)型癰覺超敏(AS)更難控制。大量電生理和行為學(xué)研究表明,心a和e受體激動(dòng)劑以及作用于ORLi的孤 啡肽鞘內(nèi)注射能抑制脊髓傷害性神經(jīng)元并產(chǎn)生鎮(zhèn)癰作用。在正常動(dòng)物中阿片選擇性作用于傷害性活動(dòng),并有明確的藥物強(qiáng)度分級。效能最高的是v配合體,表明 受體位點(diǎn)在脊髓中分布最廣,a阿片類、孤啡肽和某些 e阿片類次之。合成阿 片類的v受體作用強(qiáng)度與親脂性存在相反關(guān)系
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