腦啡肽的體內(nèi)分布及其鎮(zhèn)痛作用

腦啡肽的體內(nèi)分布及其鎮(zhèn)痛作用

該腦咖啡因最初于1975年發(fā)現(xiàn)，是hughes發(fā)現(xiàn)的內(nèi)源性阿拉伯物質(zhì)。這種藥物廣泛分布于體內(nèi)。通過與不同類型的生物學(xué)受體的結(jié)合，它發(fā)揮著不同的生物調(diào)節(jié)作用。1案例前腦啡肽目前研究證明腦啡肽包含2種五肽,甲硫氨酸(蛋氨酸)腦啡肽(Methionine-enkpehalin,MEK)和亮氨酸腦啡肽(Leucineenkephalin,LEK),它們來自同一前體,即前腦啡肽。MEK的結(jié)構(gòu)為Tyr-Gly-Gly-Phe-Met,LEK的結(jié)構(gòu)式為Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu。2mek在組織中的存在位置腦啡肽(Enkephalin)ENK廣泛存在于神經(jīng)系統(tǒng)的各級水平和部位。有學(xué)者用放射免疫分析法測定人腦各部位MEK含量,發(fā)現(xiàn)高濃度的MEK存在于尾狀核、蒼白球、殼核和中腦黑質(zhì)。一些學(xué)者對ENK行免疫組織化學(xué)研究,發(fā)現(xiàn)MEK和LEK在腦內(nèi)的分布相似,但它們并非共存于同一細(xì)胞,而是存在于不同神經(jīng)細(xì)胞。一般MEK在組織中的濃度比LEK高3～4倍。MEK不但廣泛存在于高等動物大腦許多區(qū)域,而且整個胃腸道均含有ENK,以胃竇和十二指腸含量最高,回腸次之,結(jié)腸最低。最新研究表明,ENK在骨、關(guān)節(jié)、腎上腺和腎臟中均有分布。3腦咖啡因的功能3.1阿片肽的應(yīng)用ENK通過與其受體結(jié)合降低神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)cAMP水平和鈣傳導(dǎo),抑制神經(jīng)傳遞,從而起到鎮(zhèn)痛作用。有報道觀察到,在大鼠腦室內(nèi)應(yīng)用微量(0.2×10-3mg/g)的ENK即可產(chǎn)生明顯的鎮(zhèn)痛效應(yīng),而大劑量(10mg)椎管內(nèi)給藥亦不引起明顯的呼吸循環(huán)障礙。但由于其體內(nèi)半衰期短,且需中樞給藥,很難體外給藥,限制了其應(yīng)用。20世紀(jì)80年代以后基因技術(shù)快速發(fā)展,為解決這一問題提供了新的可能。利用基因重組技術(shù)將前腦啡肽原基因(HPPE)插入載體基因組,導(dǎo)入機(jī)體,促進(jìn)其表達(dá),達(dá)到鎮(zhèn)痛目的。有研究者將攜帶前腦啡肽原基因(HPPE)的重組病毒型單純皰疹病毒載體接種至大鼠后足皮下,觀查到HPPEmRNA在背根神經(jīng)節(jié)中有強(qiáng)表達(dá),同時行為學(xué)觀察證實其對炎性疼痛、神經(jīng)病理性疼痛和癌性疼痛均有鎮(zhèn)痛效應(yīng),并且該鎮(zhèn)痛作用可以被阿片受體拮抗劑如納洛酮翻轉(zhuǎn)。因此,利用轉(zhuǎn)前腦啡肽基因治療疼痛有廣闊的臨床應(yīng)用前景,但目前疼痛的基因治療大多還處于動物實驗階段,仍需要更多關(guān)注。另外,阿片肽的外周應(yīng)用為控制疼痛提供了一條新的途徑,可以避免其全身用藥產(chǎn)生的中樞性副作用,如嘔吐、呼吸抑制、成癮等,同時也避免了非甾體類抗炎藥物和局麻藥的副作用。外周阿片活性在炎性組織中特別明顯,考慮到許多疼痛情況都與炎癥(創(chuàng)傷、術(shù)后疼痛、腫瘤疼痛、關(guān)節(jié)炎等)相關(guān),阿片類藥物局部應(yīng)用前景樂觀。3.2mek與免疫人體內(nèi)免疫細(xì)胞廣泛存在能與MEK結(jié)合的δ受體、μ受體,通過與受體結(jié)合,MEK能夠發(fā)揮其免疫調(diào)節(jié)作用。適宜濃度的MEK能通過與受體作用而激活免疫細(xì)胞,特別是增加T淋巴細(xì)胞活性,增加CD2、CD4、CD8等受體分子的表達(dá),增加T細(xì)胞玫瑰花節(jié)形成率,還能增加小鼠胸腺體積。章旭等證實合適濃度的MEK體內(nèi)外刺激可以促進(jìn)小鼠CD4+T細(xì)胞mRNA轉(zhuǎn)錄的高效表達(dá),即CD4+T細(xì)胞增殖。Burger等的實驗結(jié)果顯示,體內(nèi)注射MEK能增強(qiáng)感冒病毒A感染小鼠NK細(xì)胞、CTL細(xì)胞的活性。還可以增加巨噬細(xì)胞產(chǎn)生白介素和腫瘤壞死因子等細(xì)胞因子,增加單核細(xì)胞(巨噬細(xì)胞)和中性粒細(xì)胞的趨化作用。王寧等通過體外細(xì)胞株研究MEK對樹突狀細(xì)胞作用的實驗證實,MEK能夠上調(diào)DC細(xì)胞表面MHCⅡ、CD86和CD40的表達(dá),增強(qiáng)DC細(xì)胞對IL-12的分泌,與此同時DC細(xì)胞的酸性磷酸酶的活性降低,并且能使DC細(xì)胞在形態(tài)學(xué)上更加成熟。IL-12是DC細(xì)胞的功能性產(chǎn)物,其含量的增高可以進(jìn)一步促進(jìn)CD4+T細(xì)胞增殖,增強(qiáng)CTL殺傷活性,刺激T細(xì)胞和NK細(xì)胞產(chǎn)生IFN-γ,抑制IgE合成。鄂爽等研究ENK抗流感病毒感染的作用,通過實驗證實ENK不具有直接抗流感病毒的作用,而是通過調(diào)節(jié)免疫發(fā)揮作用,且無種屬特異性,因而具有廣泛的免疫調(diào)節(jié)、抗病毒作用。但Zagon等最近的實驗發(fā)現(xiàn)MEK與其受體存在于T淋巴細(xì)胞,并能抑制細(xì)胞增殖,因此MEK與其受體提供免疫抑制作用,由此可以解釋其能夠治療自身免疫性疾病。Rahn等研究MEK對實驗性自身免疫性腦脊髓炎的治療發(fā)現(xiàn),MEK不僅不會加重病情惡化或者產(chǎn)生長期應(yīng)用的不良反應(yīng),反而可以延緩病程進(jìn)展,一定程度上預(yù)防、逆轉(zhuǎn)神經(jīng)功能障礙。因此,MEK對免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用還有待于進(jìn)一步深入研究。由于MEK參與免疫反應(yīng)的調(diào)控,人們逐漸將研究重點轉(zhuǎn)移到與免疫系統(tǒng)相關(guān)的疾病上,如腫瘤、艾滋病。MEK抗腫瘤功能已經(jīng)被大量的體外、體內(nèi)實驗所證實。特別是Zagon等在腫瘤細(xì)胞的核膜上找到了MEK的受體,為人們從分子機(jī)制上解釋MEK的抑癌作用以及解釋先前的研究結(jié)論中存在的關(guān)于MEK對腫瘤細(xì)胞作用的矛盾帶來了曙光。孟靜娟等通過動物實驗研究MEK聯(lián)合IFN-γ或IL-2的抗腫瘤(小鼠腹水型肝癌)作用,證實單獨(dú)應(yīng)用MEK、MEK聯(lián)合IFN-γ或IL-2都對小鼠移植性腫瘤有一定的抑制作用,MEK與IFN-γ或IL-2聯(lián)合應(yīng)用時作用相加,而不良反應(yīng)未相加。孫慧等使用MEK對1例白血病(ANLL-M2a)患者進(jìn)行治療,結(jié)果發(fā)現(xiàn)患者乏力、發(fā)熱等癥狀有所好轉(zhuǎn),外周血及骨髓檢查結(jié)果亦有明顯好轉(zhuǎn),造血功能明顯恢復(fù)。王大南等采用固相合成法合成MEK,制備成注射液,對經(jīng)放化療后免疫系統(tǒng)受到傷害的晚期腫瘤志愿者進(jìn)行治療,經(jīng)靜脈滴注15d,患者免疫系統(tǒng)指標(biāo)全面迅速恢復(fù),淋巴細(xì)胞亞群間比例趨于合理,證明MEK可以用于癌癥患者的免疫系統(tǒng)的恢復(fù)治療。調(diào)節(jié)免疫僅僅是MEK抗腫瘤作用機(jī)制的一小部分,目前大量的實驗研究表明MEK與其受體結(jié)合,上調(diào)細(xì)胞周期蛋白依賴性抑制激酶通路p16和p21,能對多種腫瘤細(xì)胞增殖起抑制作用。雖然MEK抗腫瘤的作用目前仍處于實驗研究階段,存在很多未知領(lǐng)域,但不可否認(rèn)其具有安全、廣譜等優(yōu)點。因此,MEK作為抗腫瘤的有效治療藥物,具有廣闊的臨床應(yīng)用前景。ENK不具有直接抗AIDS病毒的作用,但其促免疫的作用可以保護(hù)AIDS患者減少感染機(jī)會,延長壽命。已有臨床實驗證實將MEK用于HIV感染者可以推遲病程、減輕癥狀。因此我們可以設(shè)想,未來ENK不僅對AIDS將會有更好的治療作用,更為其他免疫力低下相關(guān)疾病提供可行的治療方案。3.3抗心肌缺血作用既往研究發(fā)現(xiàn)海龜大腦耐受缺氧能力明顯較大鼠增強(qiáng),并且還發(fā)現(xiàn)海龜大腦內(nèi)δ阿片受體分布密度顯著高于大鼠,而μ受體和其他膜受體通道的密度明顯低于大鼠。此后,人們將目光投向了δ受體和缺血缺氧損傷的關(guān)系,而ENK作為內(nèi)源性δ受體激動劑,也成為抗缺血缺氧損傷的研究重點。既往研究已經(jīng)表明δ阿片受體的激活可以強(qiáng)有力地對抗缺血缺氧刺激,促進(jìn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元的存活,這種保護(hù)機(jī)制可能和多種信號通路激活、對抗缺血缺氧造成的離子平衡破壞有關(guān)。Duan等通過研究DADLE(D-Ala2-D-Leu5-enkephalin)在大鼠缺血性腦損傷中的神經(jīng)保護(hù)作用,發(fā)現(xiàn)DADLE可以激活星形膠質(zhì)細(xì)胞或促進(jìn)受損星形膠質(zhì)細(xì)胞凋亡,通過上調(diào)p-Akt通路、激活caspase-3等途徑,有助于神經(jīng)元存活。而另有研究者在體外培養(yǎng)神經(jīng)元的實驗中也證實了DADLE對體外培養(yǎng)的大鼠皮質(zhì)神經(jīng)元抗缺氧損傷具有保護(hù)作用。韓潔韻等通過比較血清S-100B蛋白水平來觀察DADLE對大鼠全腦缺血-再灌注損傷的影響,從而探討DADLE在腦復(fù)蘇中的神經(jīng)保護(hù)作用,其實驗結(jié)果表明DADLE處理(包括預(yù)處理、缺血后處理和缺血期處理)可以抑制血清S-100B蛋白水平升高,減輕全腦缺血-再灌注損傷。DADLE作為一種δ阿片受體激動劑,一方面通過參與缺血預(yù)處理對缺氧神經(jīng)元產(chǎn)生保護(hù)作用;另一方面通過對抗谷氨酸的神經(jīng)毒性而減輕大腦缺血再灌注損傷。在腦復(fù)蘇的早期干預(yù)中是一種有前景的腦保護(hù)劑。ENK的神經(jīng)保護(hù)機(jī)制可能涉及到抑制神經(jīng)元代謝。起初,有研究發(fā)現(xiàn)DADLE能夠降低Hela細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄;隨后顧洋等研究DADLE對神經(jīng)元轉(zhuǎn)錄的影響,發(fā)現(xiàn)體外培養(yǎng)條件下DADLE能可逆、無損傷地抑制大鼠原代皮層神經(jīng)元轉(zhuǎn)錄,細(xì)胞的各項活動均可能受到抑制,細(xì)胞的代謝水平降低,但不影響神經(jīng)元活力。這種無損傷地抑制轉(zhuǎn)錄作用或許可以解釋其神經(jīng)保護(hù)作用。3.4阿片生長因子mekENK最初僅被當(dāng)做一種神經(jīng)調(diào)質(zhì)來研究,隨著后來研究的深入,人們發(fā)現(xiàn)MEK不僅存在于神經(jīng)細(xì)胞,在其他非神經(jīng)細(xì)胞也有表達(dá),并對其增殖產(chǎn)生調(diào)節(jié)。由于其獨(dú)特的分布和生物學(xué)作用,MEK被命名為阿片生長因子(OGF)。OGF與其受體OGFr作用,可以抑制細(xì)胞增殖,并嚴(yán)格保持細(xì)胞更新、恢復(fù)過程的平衡。OGF-OGFr軸上調(diào)細(xì)胞周期蛋白依賴性抑制激酶通路,特別是p16和p21,并不會引起細(xì)胞凋亡壞死或分化,阻斷OGF-OGFr結(jié)合可以促進(jìn)細(xì)胞增殖。3.5阿片受體的檢測馮文明等觀察DADLE對膿毒癥大鼠的治療作用,發(fā)現(xiàn)它能夠明顯延長膿毒癥大鼠的存活時間,降低膿毒癥大鼠的病死率,但其作用機(jī)制可能與提高組織氧利用率、降低組織器官的代謝水平有關(guān),尚不清楚是否有免疫調(diào)節(jié)參與作用。研究表明,MEK在成熟的骨組織和成骨細(xì)胞中均有分布,并且在成骨細(xì)胞表面發(fā)現(xiàn)了阿片受體。薛明等體外培養(yǎng)MC3T3-El成骨細(xì)胞,并用MTT方法檢測MEK對成骨細(xì)胞增殖的影響,結(jié)果表明10-7、10-8、10-9mol/L的MEK對成骨細(xì)胞的增殖具有促進(jìn)作用,提示MEK可在骨缺損疾病中發(fā)揮促進(jìn)骨組織重建的作用。內(nèi)源性阿片肽參與心臟多種病理生理機(jī)制。以往的實驗證實,缺血/再灌注損傷能增加阿片肽的翻譯并促進(jìn)其釋放,阿片受體在心肌保護(hù)中起了觸發(fā)和介導(dǎo)等重要作用。在此基