-1636-中国药理学通报Chinese Pharmacological Bulletin2020Dec;36(12):1636〜9
网络出版时间:2022-12-314:30网络出版地址::上射://cms//e/il/C6.1086.R.20201202.1516.204.atmi
2受体在成瘾及免疫抑制等疾病中的作用和机制
卢志鹏,白洁
(昆明理工大学医学院,云南昆明650500)
Ooi:10.C666/j.issc1001-19762020.12.002
文献标志码:A文章编号:1024-1978(2020)12-1636-04中国图书分类号:RC5;R33664;R392.9;R749.41;R749. 61;R73-37;R971.1
摘要:是最古老的药物之一,其药理作用大部分是由所致。在临床上广泛用于严重急性和慢性疼痛,然而长期使用会导致耐受,甚至成瘾。J受体(mu-opioiP re­ceptor,MOR)在镇痛、耐受及成瘾中发挥重要作用,此外,MOR表达水平的变化与免疫抑制、肿瘤转移以及认知障碍等疾病有关。该文主要对MOR在耐受和成瘾以及其他疾患中的作用及机制进行综述。
关键词:J受体;;耐受;成瘾;免疫抑制;肿瘤;认知障碍
原体产自,,9世纪初,德国药学家Sertumee首次从植物中分离岀止痛成份一。可溶于水,在
收稿日期:2020-o?-og,修回日期/ozo-og-22
基金项目:国家自然科学基金资助项目(No61660220,U1202207);
云南省高校氧化应激与防御重点实验室(KKPH2/9
60000)
作者简介:卢志鹏(994-),男,硕士生,研究方向:药物成瘾机制,E-maii:804919399@qq;
白洁(1996-),女,博士,教授,博士生导师,研究方向:
药物成瘾机制、神经退行性疾病,通讯作者,E-mail:/ic-
bai662001@126 脂质中的溶解度较低。除了具有强烈的镇痛、镇静作用外,还具有调节周围神经系统的肌肉痉挛和组胺释放的作用。迄今为止,仍是临床上应用最为广泛的阿片类镇痛药物。
然而的不良反应(便秘、皮肤瘙痒、呼吸抑制、哮喘发作等)极大限制了其临床应用,其中危害最为严重的是导致的耐受和成瘾。主要通过J受体(mu-opioiP receptor,MOR)发挥药理作用。
1MOR
MOR为疏水性蛋白质,属于G蛋白偶联受体超家族(G-protein-coupya receptors,GPCRs),有7个跨膜a-螺旋,3个胞内环及3个胞外环,氨基N端位于胞外,其中第I、U胞外环上的半胱氨酸残基能够形成二硫键,胞内的羧基C端与G m.蛋白偶联,结晶化的MOR具有截短的N端和C端89。阿片受体种类较多,且分布广泛,中枢神经系统中表达的阿片类受体有:MOR、k受体(K-opioiP receptor,KOR)、3受体
(8-opioiP receptor,DOR)、(r受体、孤啡肽受体(0X(:0000-opioiP receptor,NOP)。除NOP外,每种阿片受体都有不同亚型。根据MOR双向结合特性,将MOR分为j和j两个亚型。J受体激动产生镇痛作用,J受体激动主要与的不良反应有关。
2MOR的镇痛作用及分子机制
是一种纯阿片类激动剂,对MOR具有高亲和力,对KOR和DOR的亲和力较小。敲除MOR基因的小鼠,的镇痛作用消失。
内源性(内啡肽)或外源性()配体与MOR的结合导致G m.蛋白活化。配体与受体结合后,GTP与G蛋白
a亚基结合从而导致MOR活化,GTP取代GDP结合G蛋白a亚基,二聚体阿与a亚基解离。a-GTP复合物和二聚体阿分别参与细胞内信号转导,抑制细胞中腺苷酸环化酶以及蛋
Reserrch prugrese on druge fou the trertmeri of COVID-11 ZHAO Jun,XU Lv-jis,ZHANG Bvo-yya,WANG Zha,LID Ai-lin,DU Guvn-Cuv (Beijing Key Lab g Drug Target Identified and Drug Screening,Institute sg Materin Medico, Chinese Acodemy of Medicol Sciences&Peking Union Medical Coleye,Beijing100252,Chinn)
Abstract:Ah pmseni,corouavirds Oisease-19(COVID-19) cavseP by novel corouavirus(SARS-CoV-2)has beea spreaVina aroxud the worlp,but no specific thempeatic druo oe vaccine has beea OevelopeP for the virus.By coXectina the latest literature and searchina relateP Oatabase wePsites,the biolopicai chamc-teristies and main tamets of SARS-CoV-2,the clinical thempea-tic druos and the latesi druo research were reviewed to proviOe informatiox foo clinicai treatmeai and proviPe refereace for the research and Oevelopment of new druos avainst SARS-CoV-2. Keywords:coroxavims;SARS-CoV-2;COVID-19;antiviral druos;mechanism;research progress
中国药理学通报Chinese Pharmacological Bulletin2222Dec;36(12)-1637-
白激酶A(proteio kinase A,PKA)的活性,导致环磷酸腺苷(caclio adenosine monophosphate,cAMP)的产生减少。a-GTP 还激活磷脂酶C(phhphhmase C,PLC)和丝裂原活化蛋白激酶途径,PLC将磷脂酰肌醇4,5-双磷酸酯(phosphatidyahosP tol4;5-2isphosphate,PIP2-水解为肌醇6,4,5-三磷酸酯(10X1 sitoi triphosphate,IP3-和二酰基甘油(diacyl glycerol,DG), IP3增加内质网中Ga"的释放,从而激活Go"依赖性信号传导。此外,B y二聚体激活G蛋白门控内向整流钾离子通道(G proteio gateC inwardly rectifyiny K*caannelf,GIRK),弓丨起细胞超极化,导致神经元兴奋性降低。B y二聚体还可直接阻断Go2*通道(P/Q型,N型和L型通道),并降低细胞中的GS*浓度,从而抑制其他神经递质的传递[]。
G蛋白解偶联过程是由激动剂依赖的细胞内丝氨酸(Ser)和苏氨酸(Thr)残基磷酸化介导的,MOR的C末端含有6个磷酸化的S/T残基,所致S375的磷酸化,对B 抑制蛋白(B-arrestio)募集至关重要。特异性磷
酸化残基与不同药理效应密切相关:MOR的特异性S/T残基被丙氨酸(alanine,Ala)取代,磷酸化位点被阻止,S075磷酸化去除,的镇痛效果增强,而耐受性不变卩]。B-arresUh除了介导受体内吞外,还介导G蛋白非依赖途径中的受体信号。偏向激动剂Oliceridinc(研发代码TRV132),选择性激动MOR,该药在不招募B-as-estio的情况下激活G f。信号。在临床研究中,TRV132比能够更快地达到镇痛峰值,镇痛强度是的5倍,而且很容易被纳洛酮逆转,在同等镇痛剂量下,其便秘和呼吸抑制作用比少[4]o
偏向激动剂PZM23(compound(S,S)⑵-,是MOR拮抗剂,具有高亲和力和完全激活G f/的功效,但对B-arrestih的募集作用很弱。在小鼠实验中,它产生完全的镇痛效果,便秘副作用更小,也没有明显的呼吸抑制作用[]。还有研究发现PZM23的类似物也具有MOR高效性和选择性[7]o在包括阿片类药物自给药的大鼠实验研究中,显示TRV132和PZM23这两种药物可导致类似于传统MOR激动剂的成瘾性。
NOP的激动剂具有调节MOR激动剂药理效应的作用,免疫共沉淀和免疫荧光实验显示MOR与NOP可形成二聚体。在灵长类动物中的研究结果表明,适当平衡NOP和MOR活性的双功能激动剂,可以有效地缓解疼痛和成瘾[7。
DOR拮抗剂可以阻断慢性给予所产生的镇痛耐受和依赖,DOR敲除小鼠对慢性的耐受性降低。在细胞和脑组织中,已经证实有MORDOR二聚体的形成,MOR/DOR二聚体与MOR单体相比具有
不同的药理特性,前者对阿片肽的亲和力高于后者。MOR/DOR二聚体的破坏,阻止了慢性耐受性的形成,且目前已开发MOR激动剂/DOR拮抗剂的配体[]。纳洛酮是MOR较强的抑制剂,可以结合77%的MOR,用于过量处理[]。
MOR在中脑腹侧被盖区(vectrid tecniectai sea,VTA)的非多巴胺能神经元中也有表达,在非多巴胺能神经元中,MOR的激活会招募蛋白激酶C(proteio4x1(C,PKC),而N-甲基-D-天冬氨酸受体(N-nlethyl-D-aspstic acid recephh, NMDAR)的激活会招募PKA来解离MOR和NMDA受体之间的相互作用,引起镇痛效应[16]o
6MOR在耐受中的研究
耐受是指长期使用导致在固定药物剂量时,镇痛效力逐渐减弱的现象。耐受表现为需要不断增加药物剂量,以达到与之前相同的镇痛效果,止疼作用逐渐减少甚至消失,并伴有恶心、呕吐、嗜睡等不良反应[6]。不同给药途径、不同剂量以及不同给药时间(间歇或持续)都可以产生耐受。
产生耐受效应与MOR有关,MOR与G蛋白偶联后激活兴奋性Gs蛋白,引起cAMP浓度增加,对抗了的镇痛作用。长期给药,激活G蛋白偶联受体激酶(G pro-tein-couplen receptor kinase,GRK),诱导MOR胞内C端磷酸化,导致受体脱敏-内吞-复敏等,从而形成耐受。临床研究发现,缓解疼痛药物的耐受与MOR的单个核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms,,NP-有关[6]。
此外,氧化还原系统与耐受有关,在给药后,a Jun N端激酶(c-Jun N-terminai kinase,JNK)被激活,从而磷酸化过氧化物还原酶7(peroxireCoxin6,PRDX6),磷酸化的PRDX7被募集到MOR复合物中,PRDX6通过激活NADPH 氧化酶,产生活性氧,从而减少G a i的棕榈酰化。选择性抑制PRDX7可阻止G a i去棕榈酰化,阻断MOR失活导致的镇痛耐受[6]。
4MOR在成瘾中的作用及机制
成瘾是一种慢性复发性脑病,反复的药物暴露引起逐渐适应,是大脑奖赏途径的失控和异常的学习过程。主要表现为用药失控、强迫性用药、持续用药和觅药行为等。成瘾使得大脑对压力和负面情绪更加敏感,导致抑郁和认知功能障碍[6]。
成瘾的易感性与MOR的OPRAH基因的多态性有关。在人OPRAH A113G(小鼠中的A116G)的单核苷酸多态性(single nucleotiOc polymorphism,SNP-小鼠中,调节的VTA多巴胺能神经元投射到伏隔核(nucleus accumbens, NAc)内侧壳的抑制性和兴奋性投射被阻断,的成瘾性则被抑制[6]。
诱导的自噬有助于小鼠的条件性位置偏爱(condo tionen place preference,CPP)形成,MOR参与介导的自噬调控。因此,调节MOR-自噬途径,可能是成瘾的重要靶标[6]。激活MOR的信号途径,产生触摸奖赏效应["]。作用于MOR的麻醉药物曲马多可导致奖赏效应,这也与MOR的激活有关[6]。
MOR信号途径是耐受及成瘾的新的药理学靶点[6]。例如鼻内纳洛酮给药可以迅速结合MOR,从而抑制与MOR相关的成瘾行为,如赌博成瘾和乙醇成瘾[()]。
5MOR在免疫抑制中的作用及机制
随着对阿片类药物的研究,发现阿片类药物对免疫系统的影响越来越引起关注,MOR除了在中枢神经系统和周围神经系统表达外,在免疫细胞中也有表达。
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阿片类药物成瘾者和长期接受阿片类药物的患者感染率增加,尤其是肺炎感染。研究发现具有免疫抑制
作用,MOR拮抗剂或MOR基因缺失可阻断免疫抑制作用。例如在肠炎沙门氏菌感染的野生型小鼠中,肠道淋巴组织、血液和腹膜液中细菌含量高,血浆中促炎细胞因子
的水平升高,而用的MOR基因敲除小鼠中,任何器官均未检测到沙门氏菌,促炎细胞因子水平没有升高皿」。
趋化因子是外周和中枢性疼痛途径中免疫和炎症反应的重
要调节剂,靶向MOR-趋化因子受体5异聚体,可抑制炎性和神经性疼痛皿]。作用于活化的小胶质细胞,可增强核因子k B的活性,通过MOR-PKCe-Akt-ERK62信号传导途径,增加一氧化氮、肿瘤坏死因子a(tumor necrosis factor-c,
TNF-c)s白介素IB(mterieukihlB,ILAB)和ILA的释放,从而诱导小胶质细胞的促炎作用皿」。
6MOR在肿瘤转移中的作用及机制
MOR在癌症组织上表达增高,在MOR基因敲除小鼠中,肺癌细胞成瘤性被抑制。MOR通过非受体酪氨酸激酶(nonreceptor tyrosine kinase,Src)/相关接头蛋白6(associateC binding protein1,GSA/GRB2)/磷脂酰肌醇A,5-二磷酸肌醇3-激酶催化亚基a(phosphatidylinositol A,5-Ciphosphate0-kinse catalytic suUunit Spha,PI3CA)/信号转导和转录激活子3(sipnai transPucer and activator of transcription3,STAT 3)/Aktl途径促进癌细胞增殖和迁移。MOR的抑制(PONA, PRNA或MOR拮抗剂)阻止生长因子诱导的Src/GSE/ PI3KAkt/STAT3信号通路的激活,从而抑制癌细胞的增殖和迁移》2]。
7MOR在认知障碍和抑郁症中的作用和机制
靶向MOR的药物,通过前额叶、基底节等脑区调节奖赏效应,影响决策和认知功能。蓝斑(locus coerulens,LC)-去甲肾上腺素觉醒系统,通过前额叶调节认知过程。在应激过程中,应激相关的神经肽
、促肾上腺皮质激素释放因子和作用于MOR的脑啡肽,通过促肾上腺皮质激素释放因子受体6(corticotropin-releasing factor receptor,CRFR6-调节LC活性。CRFR6和MOR的激活分别对LC神经元具有兴奋性和抑制性作用,雄性大鼠LC中MOR表达水平较高,因此,阿片类药物对不同性别的认知影响具有差异性。有研究发现:MOR在海马区的表达也存在性别差异,可能与认知障碍和抑郁症在不同性别发病率有关。
研究发现MOR在海马区星形胶质细胞表达,它的激活引起膜超极化并抑制Y-氨基丁酸(Y-aminobutyric acid,GA-BA)能突触传递,从而导致CA6锥体神经元和齿状回颗粒细胞的抑制。因此,GABA能中间神经元的MOR在海马区MOR信号传导中起重要的作用,而星形胶质细胞MOR的激活会导致谷氨酸释放,从而增强海马区ScWfcr侧支3^6 (SC-CA1-突触处的谷氨酸能突触传递,有助于MOR介导的海马区突触传递增强和阿片样物质介导的情景记忆。海马区MOR信号参与神经发生、癫痫发作和应激诱导的认知记忆障碍过程,星形胶质细胞MOR在这些疾病中的病理生理机制需要进一步的研究[8]。
人类重度抑郁症(major depressive disorder,MDD)与应激反应和适应应激功能障碍有关,而内源性MOR与应激和情绪调节有关,MOR拮抗剂增强恐惧和焦虑感,因此,MOR 在MDD发病中起重要的作用[9]。MDD患者前额叶皮质、丘脑、腹侧基底神经节、杏仁核和周围杏仁核皮质的MOR活性降低,缓解疼痛药物以及安慰剂可通过诱导MOR信号途径,从而止痛、抵抗抑郁以减轻焦虑症状,因此,MOR可能成为MDD的靶点[0]。
8总结
耐受及成瘾是药物受限的主要原因,MOR在耐受及成瘾中起重要作用,进一步弄清MOR的药理作用机制,将为减少镇痛类药物的耐受及成瘾提供新的策略。此外,MOR可能成为免疫抑制和肿瘤转移以及精神疾患等疾病的新靶点。
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