μ 阿片受體參與嗎啡耐受的角色初探*

陳宜恬，梁 宜，2△，杜俊英，2，房軍帆，方劍喬，2

（1.浙江中醫(yī)藥大學(xué)第三臨床醫(yī)學(xué)院針灸神經(jīng)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室，浙江杭州310053；2.浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第三醫(yī)院，浙江杭州310005）

阿片類藥物常用于緩解疼痛以及疼痛引發(fā)的并發(fā)癥狀，是至今最有效的止痛劑，也是現(xiàn)階段治療癌痛的主要藥物[1]。然而，嗎啡長期使用后產(chǎn)生的成癮和耐受也限制了其臨床效用。μ 阿片受體（Muopioid receptor，MOR）是嗎啡的主要作用受體，是G蛋白偶聯(lián)受體（G-protein-couled receptors，GPCRs）家族中的成員之一。下面就MOR 參與嗎啡耐受的角色進(jìn)行探討。

1 MOR 的分型和分布

MOR 有7 個(gè)跨膜螺旋片段，1 個(gè)細(xì)胞外的氨基端區(qū)域和1 個(gè)細(xì)胞內(nèi)的羧基端尾區(qū)[2]，目前已發(fā)現(xiàn)MOR 有μ1 型和μ2 型[3]。有研究發(fā)現(xiàn)，μ1 型阿片受體在脊髓及脊髓上水平均起鎮(zhèn)痛作用，而μ2 型阿片受體只在脊髓水平發(fā)揮其鎮(zhèn)痛作用[4]。

MOR 在中樞神經(jīng)系統(tǒng)分布廣泛，在三叉神經(jīng)核、楔狀核、丘腦和延腦側(cè)正中部、藍(lán)斑、導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)及脊髓背角淺層等處均有分布，其中在中腦和下丘腦表達(dá)最多，而在海馬、紋狀體和腦皮層中表達(dá)量較少，在小腦沒有檢測到MOR mRNA 的存在[4-5]；在外周神經(jīng)系統(tǒng)中，MOR 主要分布在背根神經(jīng)節(jié)小型神經(jīng)元細(xì)胞膜表面[6]。MOR 與阿片肽的結(jié)合部位-在腦內(nèi)的分布與痛覺通路平行[7]。此外，研究發(fā)現(xiàn)在大鼠皮膚無髓鞘神經(jīng)纖維和膠質(zhì)細(xì)胞中也有MOR 的表達(dá)[8-9]。

2 MOR 活化產(chǎn)生鎮(zhèn)痛

MOR 活化能產(chǎn)生顯著的鎮(zhèn)痛效應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，在正常組織中僅檢測極其少量的MOR，MOR 預(yù)先存在于外周神經(jīng)末梢中，但未被激活，但在炎癥反應(yīng)后數(shù)分鐘至數(shù)小時(shí)即可檢測大量MOR 聚集，MOR 被激活發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用[8]。而在MOR 基因敲除的小鼠中，嗎啡的鎮(zhèn)痛作用基本消失，所以嗎啡作為一種阿片受體的強(qiáng)有力的激動(dòng)劑，主要是通過激活MOR 發(fā)揮其鎮(zhèn)痛作用[10]。MOR 的跨膜螺旋片段和嗎啡等MOR 激動(dòng)劑結(jié)合后，會(huì)激活GTP 結(jié)合蛋白（主要是Gi/o 蛋白），通過引起的一系列變化，降低神經(jīng)元的興奮性，從而抑制傷害性信息的傳遞，達(dá)到了鎮(zhèn)痛的作用[11]。

3 嗎啡耐受后MOR 的改變

嗎啡耐受發(fā)生后MOR 與G 蛋白的耦聯(lián)發(fā)生了改變，嗎啡仍能通過和MOR 相結(jié)合來引起神經(jīng)元的反應(yīng)，但此時(shí)嗎啡激活的G 蛋白已經(jīng)不單是Gi/o，更多的是激活了興奮性的Gs 蛋白，從而激活興奮性信號(hào)通路，產(chǎn)生cAMP，對抗了嗎啡的鎮(zhèn)痛效力[12]。嗎啡耐受的形成過程中通常伴隨著MOR數(shù)量的變化，MOR 數(shù)量變化以胞膜和胞內(nèi)的MOR數(shù)量變化為特征。在體外中慢性給予阿片受體激動(dòng)劑會(huì)引起MOR 的下調(diào)，但是體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中卻不能得到與體外實(shí)驗(yàn)相似的結(jié)果，不同研究部位MOR 上調(diào)、下調(diào)及數(shù)量無明顯變化均有報(bào)道[13-15]，因此，很難評(píng)估MOR 數(shù)量的變化在介導(dǎo)嗎啡耐受中的作用。有人認(rèn)為，MOR 也許是通過與下游信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng)脫耦聯(lián)的方式以介導(dǎo)嗎啡耐受，而與單獨(dú)受體丟失關(guān)聯(lián)不大[12]。而研究發(fā)現(xiàn)，MOR 的失敏及復(fù)敏與嗎啡耐受的關(guān)系最為密切，MOR 失敏能夠促進(jìn)嗎啡耐受的產(chǎn)生，復(fù)敏能夠?qū)箚岱饶褪堋?/p>

3.1 MOR 失敏促進(jìn)嗎啡耐受

長期應(yīng)用阿片類激動(dòng)劑，引起阿片受體磷酸化，與抑制性G 蛋白脫偶聯(lián)，阿片受體對阿片肽不再敏感，嗎啡的鎮(zhèn)痛作用減弱，即為受體失敏。阿片受體的失敏是機(jī)體對阿片類藥物產(chǎn)生耐受性的主要分子機(jī)制之一[16]。MOR 磷酸化和失敏至少是通過兩個(gè)截然不同的生化途徑：一是激動(dòng)劑誘導(dǎo)的受體直接磷酸化；二是第二信使激酶中的PKC 誘導(dǎo)的失敏[17]。同時(shí)，MOR-DOR 異體二聚物及其他因子也可以促進(jìn)MOR 失敏，繼而促進(jìn)嗎啡耐受的產(chǎn)生。

3.1.1 MOR 磷酸化誘導(dǎo)MOR 失敏

激動(dòng)劑激活MOR 后，在蛋白激酶C（Protein kinase C，PKC）的作用下，誘導(dǎo)MOR 磷酸化和失敏；在G 蛋白偶聯(lián)受體激酶（G-protein-coupled receptor kinases，GRKs）的作用下，誘導(dǎo)MOR 磷酸化，繼而可引起MOR 的失敏和內(nèi)吞。MOR 的羧基端末梢約有20 個(gè)磷酸化位點(diǎn)，這些位點(diǎn)的磷酸化對MOR 功能調(diào)節(jié)起著重要的作用。如MOR Ser344、Ser363 和Thr370 位點(diǎn)是PKC 介導(dǎo)的失敏的磷酸化位點(diǎn)[18-20]，但是也有研究發(fā)現(xiàn)Ser363 位點(diǎn)的MOR磷酸化在沒有激動(dòng)劑誘導(dǎo)的情況下也能夠發(fā)生[21]；MOR Ser394、Ser375 及Ser355/Thr357 是GRK 磷酸化介導(dǎo)的失敏的磷酸化位點(diǎn)[22]；Ser266 是鈣離子/鈣調(diào)素依賴性蛋白激酶II（Ca2+/Calmodulin-dependent Protein Kinase，CaMKII）介導(dǎo)的失敏的磷酸化位點(diǎn)[23]。

3.1.2 PKC 途徑介導(dǎo)的MOR 失敏

研究發(fā)現(xiàn)嗎啡主要通過PKC 途徑誘導(dǎo)MOR失敏[24]，而PKC 介導(dǎo)的MOR 失敏可能與其誘導(dǎo)MOR 磷酸化，從而降低了MOR 偶聯(lián)G 蛋白的能力有關(guān)[25]。嗎啡耐受后PKC 從胞漿轉(zhuǎn)位至胞膜，轉(zhuǎn)位后的PKC 被激活[26]，參與了MOR 的磷酸化和失敏。Bailey[27]等發(fā)現(xiàn)，PKC 的激活能夠引起大鼠藍(lán)斑核MOR 的快速失敏，PKC 途徑導(dǎo)致的MOR 失敏主要有直接和間接兩種：PKC 激活能降低MOR 偶聯(lián)G蛋白的能力，直接誘導(dǎo)MOR 磷酸化，此時(shí)的MOR還在細(xì)胞膜上，繼而在arrestin 和網(wǎng)格蛋白參與下，使MOR 功能喪失；同時(shí)PKC 能誘導(dǎo)G 蛋白信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白（Regulator of G-protein signaling，RGS）[28-29]和GRK2[30]的磷酸化，從而導(dǎo)致了MOR 的失敏?；蚯贸齈KC 或者應(yīng)用PKC 抑制劑能翻轉(zhuǎn)嗎啡誘導(dǎo)的MOR 脫敏及嗎啡耐受形成[20，24，31]。

而由GRK 通路誘導(dǎo)MOR 的磷酸化可以促進(jìn)MOR 的內(nèi)吞和復(fù)敏，MOR 重新發(fā)揮作用，繼而對抗嗎啡耐受；部分MOR 會(huì)在內(nèi)吞后經(jīng)溶酶體降解[32]。

3.1.3 MOR-DOR 異體二聚物

研究發(fā)現(xiàn)，敲除DOR 小鼠不會(huì)出現(xiàn)嗎啡耐受[33]，與此同時(shí)，也有研究發(fā)現(xiàn)慢性嗎啡處理會(huì)上調(diào)DOR[34]，且會(huì)導(dǎo)致MOR 對嗎啡的反應(yīng)性發(fā)生改變[35]。由此，我們可以認(rèn)為，DOR 在嗎啡耐受中也起發(fā)揮著重要的作用。Gomes 等[36]通過研究證明了MOR 和DOR能發(fā)生直接的互相作用，從而形成異體二聚物。DOR 被轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞膜后會(huì)與MOR 進(jìn)行異體寡聚，形成新的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)合物[37]，促進(jìn)嗎啡耐受的形成。MOR-DOR 異體二聚物是由保持本身結(jié)構(gòu)完整性的MOR 和DOR 單體聚合而成[38]，使用嗎啡后，在PKC 的影響下，該異體二聚物會(huì)招募β-arrestin2，繼而引起有絲分裂原激活蛋白激酶及其下游酶的激活和細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶1/2（extracellular signal-regulated kinases 1 and 2，ERK1/2）的磷酸化[39-41]，磷酸化后的ERK 被限制在細(xì)胞質(zhì)，導(dǎo)致了不同的下游激酶和轉(zhuǎn)錄因子的激活[41]，從而促進(jìn)了嗎啡耐受的形成。另外，研究也發(fā)現(xiàn)DOR 被轉(zhuǎn)運(yùn)至胞膜后，會(huì)發(fā)生降解，MOR 也會(huì)受到“牽連”而發(fā)生降解，促進(jìn)嗎啡耐受的形成[12]。

3.1.4 其他因子

另外，鈣離子/鈣調(diào)素依賴性蛋白激酶II（Ca2+/Calmodulin-dependent Protein Kinase，CaMKII）、絲裂元活化蛋白激酶（Mitogen-Activate Protein Kinase，MAPK）介導(dǎo)的MOR 磷酸化在MOR 失敏中也發(fā)揮了重要的作用。在CaMKII 介導(dǎo)的MOR 磷酸化可以引起MOR 失敏，從而促進(jìn)嗎啡耐受的形成，CaMKII 抑制劑能對抗這一作用。MAPK 與MOR 可以相互影響，MOR 活化能夠促進(jìn)MAPK 磷酸化，特別是ERKs[42]，而MAKP 通路的激活也可以介導(dǎo)MOR 的失敏，抑制其激活可以促進(jìn)MOR 磷酸化和內(nèi)吞，對抗嗎啡耐受的形成[43]。

3.2 MOR 復(fù)敏對抗嗎啡耐受

失敏后的MOR，脫離胞膜進(jìn)入胞漿，不再發(fā)揮作用，繼而招募β-arrestin 而發(fā)生內(nèi)吞[44]，內(nèi)吞后的MOR 脫磷酸化，重新回到胞膜而發(fā)揮作用，這個(gè)過程是MOR 的復(fù)敏。MOR 的復(fù)敏保證了MOR 能夠的功能恢復(fù)，MOR 內(nèi)吞是其復(fù)敏的關(guān)鍵第一步。

3.2.1 MOR 內(nèi)吞和復(fù)敏的過程

MOR 內(nèi)吞是一個(gè)快速的過程，在受體和配體結(jié)合后幾分鐘之內(nèi)就會(huì)發(fā)生。新近的研究也表明，MOR 內(nèi)吞可作為一種保護(hù)措施，抑制嗎啡耐受的形成[45-46]。已有研究證實(shí)，慢性應(yīng)用嗎啡引起MOR 受體內(nèi)吞和失敏的能力極弱，同時(shí)也降低或不引起內(nèi)吞后MOR 動(dòng)態(tài)循環(huán)復(fù)敏到細(xì)胞膜上[47]，從而導(dǎo)致了嗎啡耐受的出現(xiàn)。MOR 失敏后，從胞膜進(jìn)入胞漿，在β-arrestin 和網(wǎng)格蛋白的作用下，形成內(nèi)吞小囊泡[47]，完成內(nèi)吞過程。內(nèi)吞后的MOR 有2 種結(jié)局：一部分MOR 被溶酶體內(nèi)的蛋白酶降解[47]；另一部分內(nèi)吞的受體發(fā)生脫磷酸化，與激動(dòng)劑分離，重新回到膜上，發(fā)揮正常的功能此為受體的復(fù)蘇[48]，即MOR 復(fù)敏。復(fù)敏后的MOR 重新發(fā)揮其作用，所以我們認(rèn)為MOR 的復(fù)敏可以有效對抗嗎啡耐受[49-50]。內(nèi)吞還避免了Gs 信號(hào)通路的過度激活，避免了MOR 的功能發(fā)生改變，從而進(jìn)一步抑制了耐受的發(fā)生[51]。

3.2.2 MOR 內(nèi)吞和嗎啡耐受的關(guān)系

受體的內(nèi)吞被認(rèn)為是受體急性失敏的重要機(jī)制，而受體的磷酸化是內(nèi)吞的重要環(huán)節(jié)，而受體復(fù)敏是受體內(nèi)吞后的轉(zhuǎn)歸之一。由GRK 和β-arrestin介導(dǎo)的MOR 磷酸化和失敏可以引起MOR 的內(nèi)吞[52-53]，MOR 重新回到胞膜上[47]，繼續(xù)發(fā)揮其作用，從而對抗嗎啡耐受。另外，MOR 內(nèi)吞限制了AC 的產(chǎn)生，避免了cAMP 的超活化，從而抑制了嗎啡耐受的產(chǎn)生。

為了更好地說明不同激動(dòng)劑對MOR 內(nèi)吞的影響，現(xiàn)很多研究者都采用了RAVE（Relative Activation Versus Endocytosis）的概念[54]。RAVE 即激動(dòng)劑激活受體的效力和引起受體內(nèi)吞的能力。激活受體能力強(qiáng)同時(shí)又易致內(nèi)吞的為低RAVE 激動(dòng)劑，而激活受體能力強(qiáng)同時(shí)卻不易致內(nèi)吞的為高RAVE 激動(dòng)劑，嗎啡屬于高RAVE 激動(dòng)劑[55]。在離體和在體的實(shí)驗(yàn)研究中，急性或慢性的嗎啡作用可以引起極其少量MOR 的內(nèi)吞[56]。Wang HL[57]發(fā)現(xiàn)，在GRK2或β-arrestin 過表達(dá)的神經(jīng)元中，嗎啡能引起MOR的內(nèi)吞。由此我們可以認(rèn)為，GRK 和β-arrestin 的表達(dá)過低可能是嗎啡較難引起MOR 內(nèi)吞的原因。同時(shí)，PKC 介導(dǎo)的MOR 磷酸化也能抑制MOR 的內(nèi)吞，而PKC 抑制劑Calphostin C 能引發(fā)MOR 內(nèi)吞[58]。并且研究者發(fā)現(xiàn)可以通過藥理學(xué)方法，如嗎啡聯(lián)合能夠DAMGO [（D-ala2，N-me-phe4，gly5-ol）-enkephalin]或美沙酮，促使能夠促進(jìn)MOR 內(nèi)吞[59]。

4 展望

嗎啡耐受是疼痛治療過程中的疑難問題，它嚴(yán)重限制了嗎啡類藥物的臨床應(yīng)用；而MOR 作為嗎啡主要激活的阿片受體，在嗎啡鎮(zhèn)痛和耐受中都發(fā)揮了重要作用。長期大量應(yīng)用嗎啡后，MOR 失敏會(huì)加速嗎啡耐受的出現(xiàn)，而MOR 的內(nèi)吞作為一種保護(hù)機(jī)制，能夠拮抗嗎啡耐受的形成，并且內(nèi)吞后的MOR 一部分被溶酶體降解，還有一部分可以回到細(xì)胞膜，復(fù)敏以發(fā)揮其作用。通過這個(gè)過程，受體避免了持續(xù)刺激，從而避免了受體發(fā)生長時(shí)間的失敏?？上攵?，我們可以從抑制MOR 失敏、加強(qiáng)MOR內(nèi)吞及促進(jìn)MOR 復(fù)敏方面，尋找消除嗎啡耐受的靶點(diǎn)。

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