脑啡肽的体内分布及其镇痛作用

脑啡肽的体内分布及其镇痛作用

该脑咖啡因最初于1975年发现，是hughes发现的内源性阿拉伯物质。这种药物广泛分布于体内。通过与不同类型的生物学受体的结合，它发挥着不同的生物调节作用。1案例前脑啡肽目前研究证明脑啡肽包含2种五肽,甲硫氨酸(蛋氨酸)脑啡肽(Methionine-enkpehalin,MEK)和亮氨酸脑啡肽(Leucineenkephalin,LEK),它们来自同一前体,即前脑啡肽。MEK的结构为Tyr-Gly-Gly-Phe-Met,LEK的结构式为Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu。2mek在组织中的存在位置脑啡肽(Enkephalin)ENK广泛存在于神经系统的各级水平和部位。有学者用放射免疫分析法测定人脑各部位MEK含量,发现高浓度的MEK存在于尾状核、苍白球、壳核和中脑黑质。一些学者对ENK行免疫组织化学研究,发现MEK和LEK在脑内的分布相似,但它们并非共存于同一细胞,而是存在于不同神经细胞。一般MEK在组织中的浓度比LEK高3～4倍。MEK不但广泛存在于高等动物大脑许多区域,而且整个胃肠道均含有ENK,以胃窦和十二指肠含量最高,回肠次之,结肠最低。最新研究表明,ENK在骨、关节、肾上腺和肾脏中均有分布。3脑咖啡因的功能3.1阿片肽的应用ENK通过与其受体结合降低神经细胞内cAMP水平和钙传导,抑制神经传递,从而起到镇痛作用。有报道观察到,在大鼠脑室内应用微量(0.2×10-3mg/g)的ENK即可产生明显的镇痛效应,而大剂量(10mg)椎管内给药亦不引起明显的呼吸循环障碍。但由于其体内半衰期短,且需中枢给药,很难体外给药,限制了其应用。20世纪80年代以后基因技术快速发展,为解决这一问题提供了新的可能。利用基因重组技术将前脑啡肽原基因(HPPE)插入载体基因组,导入机体,促进其表达,达到镇痛目的。有研究者将携带前脑啡肽原基因(HPPE)的重组病毒型单纯疱疹病毒载体接种至大鼠后足皮下,观查到HPPEmRNA在背根神经节中有强表达,同时行为学观察证实其对炎性疼痛、神经病理性疼痛和癌性疼痛均有镇痛效应,并且该镇痛作用可以被阿片受体拮抗剂如纳洛酮翻转。因此,利用转前脑啡肽基因治疗疼痛有广阔的临床应用前景,但目前疼痛的基因治疗大多还处于动物实验阶段,仍需要更多关注。另外,阿片肽的外周应用为控制疼痛提供了一条新的途径,可以避免其全身用药产生的中枢性副作用,如呕吐、呼吸抑制、成瘾等,同时也避免了非甾体类抗炎药物和局麻药的副作用。外周阿片活性在炎性组织中特别明显,考虑到许多疼痛情况都与炎症(创伤、术后疼痛、肿瘤疼痛、关节炎等)相关,阿片类药物局部应用前景乐观。3.2mek与免疫人体内免疫细胞广泛存在能与MEK结合的δ受体、μ受体,通过与受体结合,MEK能够发挥其免疫调节作用。适宜浓度的MEK能通过与受体作用而激活免疫细胞,特别是增加T淋巴细胞活性,增加CD2、CD4、CD8等受体分子的表达,增加T细胞玫瑰花节形成率,还能增加小鼠胸腺体积。章旭等证实合适浓度的MEK体内外刺激可以促进小鼠CD4+T细胞mRNA转录的高效表达,即CD4+T细胞增殖。Burger等的实验结果显示,体内注射MEK能增强感冒病毒A感染小鼠NK细胞、CTL细胞的活性。还可以增加巨噬细胞产生白介素和肿瘤坏死因子等细胞因子,增加单核细胞(巨噬细胞)和中性粒细胞的趋化作用。王宁等通过体外细胞株研究MEK对树突状细胞作用的实验证实,MEK能够上调DC细胞表面MHCⅡ、CD86和CD40的表达,增强DC细胞对IL-12的分泌,与此同时DC细胞的酸性磷酸酶的活性降低,并且能使DC细胞在形态学上更加成熟。IL-12是DC细胞的功能性产物,其含量的增高可以进一步促进CD4+T细胞增殖,增强CTL杀伤活性,刺激T细胞和NK细胞产生IFN-γ,抑制IgE合成。鄂爽等研究ENK抗流感病毒感染的作用,通过实验证实ENK不具有直接抗流感病毒的作用,而是通过调节免疫发挥作用,且无种属特异性,因而具有广泛的免疫调节、抗病毒作用。但Zagon等最近的实验发现MEK与其受体存在于T淋巴细胞,并能抑制细胞增殖,因此MEK与其受体提供免疫抑制作用,由此可以解释其能够治疗自身免疫性疾病。Rahn等研究MEK对实验性自身免疫性脑脊髓炎的治疗发现,MEK不仅不会加重病情恶化或者产生长期应用的不良反应,反而可以延缓病程进展,一定程度上预防、逆转神经功能障碍。因此,MEK对免疫系统的调节作用还有待于进一步深入研究。由于MEK参与免疫反应的调控,人们逐渐将研究重点转移到与免疫系统相关的疾病上,如肿瘤、艾滋病。MEK抗肿瘤功能已经被大量的体外、体内实验所证实。特别是Zagon等在肿瘤细胞的核膜上找到了MEK的受体,为人们从分子机制上解释MEK的抑癌作用以及解释先前的研究结论中存在的关于MEK对肿瘤细胞作用的矛盾带来了曙光。孟静娟等通过动物实验研究MEK联合IFN-γ或IL-2的抗肿瘤(小鼠腹水型肝癌)作用,证实单独应用MEK、MEK联合IFN-γ或IL-2都对小鼠移植性肿瘤有一定的抑制作用,MEK与IFN-γ或IL-2联合应用时作用相加,而不良反应未相加。孙慧等使用MEK对1例白血病(ANLL-M2a)患者进行治疗,结果发现患者乏力、发热等症状有所好转,外周血及骨髓检查结果亦有明显好转,造血功能明显恢复。王大南等采用固相合成法合成MEK,制备成注射液,对经放化疗后免疫系统受到伤害的晚期肿瘤志愿者进行治疗,经静脉滴注15d,患者免疫系统指标全面迅速恢复,淋巴细胞亚群间比例趋于合理,证明MEK可以用于癌症患者的免疫系统的恢复治疗。调节免疫仅仅是MEK抗肿瘤作用机制的一小部分,目前大量的实验研究表明MEK与其受体结合,上调细胞周期蛋白依赖性抑制激酶通路p16和p21,能对多种肿瘤细胞增殖起抑制作用。虽然MEK抗肿瘤的作用目前仍处于实验研究阶段,存在很多未知领域,但不可否认其具有安全、广谱等优点。因此,MEK作为抗肿瘤的有效治疗药物,具有广阔的临床应用前景。ENK不具有直接抗AIDS病毒的作用,但其促免疫的作用可以保护AIDS患者减少感染机会,延长寿命。已有临床实验证实将MEK用于HIV感染者可以推迟病程、减轻症状。因此我们可以设想,未来ENK不仅对AIDS将会有更好的治疗作用,更为其他免疫力低下相关疾病提供可行的治疗方案。3.3抗心肌缺血作用既往研究发现海龟大脑耐受缺氧能力明显较大鼠增强,并且还发现海龟大脑内δ阿片受体分布密度显著高于大鼠,而μ受体和其他膜受体通道的密度明显低于大鼠。此后,人们将目光投向了δ受体和缺血缺氧损伤的关系,而ENK作为内源性δ受体激动剂,也成为抗缺血缺氧损伤的研究重点。既往研究已经表明δ阿片受体的激活可以强有力地对抗缺血缺氧刺激,促进中枢神经系统神经元的存活,这种保护机制可能和多种信号通路激活、对抗缺血缺氧造成的离子平衡破坏有关。Duan等通过研究DADLE(D-Ala2-D-Leu5-enkephalin)在大鼠缺血性脑损伤中的神经保护作用,发现DADLE可以激活星形胶质细胞或促进受损星形胶质细胞凋亡,通过上调p-Akt通路、激活caspase-3等途径,有助于神经元存活。而另有研究者在体外培养神经元的实验中也证实了DADLE对体外培养的大鼠皮质神经元抗缺氧损伤具有保护作用。韩洁韵等通过比较血清S-100B蛋白水平来观察DADLE对大鼠全脑缺血-再灌注损伤的影响,从而探讨DADLE在脑复苏中的神经保护作用,其实验结果表明DADLE处理(包括预处理、缺血后处理和缺血期处理)可以抑制血清S-100B蛋白水平升高,减轻全脑缺血-再灌注损伤。DADLE作为一种δ阿片受体激动剂,一方面通过参与缺血预处理对缺氧神经元产生保护作用;另一方面通过对抗谷氨酸的神经毒性而减轻大脑缺血再灌注损伤。在脑复苏的早期干预中是一种有前景的脑保护剂。ENK的神经保护机制可能涉及到抑制神经元代谢。起初,有研究发现DADLE能够降低Hela细胞的转录;随后顾洋等研究DADLE对神经元转录的影响,发现体外培养条件下DADLE能可逆、无损伤地抑制大鼠原代皮层神经元转录,细胞的各项活动均可能受到抑制,细胞的代谢水平降低,但不影响神经元活力。这种无损伤地抑制转录作用或许可以解释其神经保护作用。3.4阿片生长因子mekENK最初仅被当做一种神经调质来研究,随着后来研究的深入,人们发现MEK不仅存在于神经细胞,在其他非神经细胞也有表达,并对其增殖产生调节。由于其独特的分布和生物学作用,MEK被命名为阿片生长因子(OGF)。OGF与其受体OGFr作用,可以抑制细胞增殖,并严格保持细胞更新、恢复过程的平衡。OGF-OGFr轴上调细胞周期蛋白依赖性抑制激酶通路,特别是p16和p21,并不会引起细胞凋亡坏死或分化,阻断OGF-OGFr结合可以促进细胞增殖。3.5阿片受体的检测冯文明等观察DADLE对脓毒症大鼠的治疗作用,发现它能够明显延长脓毒症大鼠的存活时间,降低脓毒症大鼠的病死率,但其作用机制可能与提高组织氧利用率、降低组织器官的代谢水平有关,尚不清楚是否有免疫调节参与作用。研究表明,MEK在成熟的骨组织和成骨细胞中均有分布,并且在成骨细胞表面发现了阿片受体。薛明等体外培养MC3T3-El成骨细胞,并用MTT方法检测MEK对成骨细胞增殖的影响,结果表明10-7、10-8、10-9mol/L的MEK对成骨细胞的增殖具有促进作用,提示MEK可在骨缺损疾病中发挥促进骨组织重建的作用。内源性阿片肽参与心脏多种病理生理机制。以往的实验证实,缺血/再灌注损伤能增加阿片肽的翻译并促进其释放,阿片受体在心肌保护中起了触发和介导等重要作用。在此基