焦慮癥γ-氨基丁酸受體機(jī)制與藥物干預(yù)研究進(jìn)展

李瑞芝，郭建友，李昌煜，石晉麗

焦慮癥是以發(fā)作性或持續(xù)性情緒焦慮和緊張為主要臨床表現(xiàn)的神經(jīng)癥，其發(fā)病機(jī)制尚未徹底闡明。γ-氨基丁酸(γ-amino-butylic acid，GABA)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)(central nervous system，CNS)中重要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，可介導(dǎo)大約30%～40%神經(jīng)元的傳導(dǎo)功能，主要通過與其特異性受體相互作用發(fā)揮重要的生理活性。作為GABAA受體調(diào)節(jié)劑的苯二氮類抗焦慮藥物已在臨床上應(yīng)用數(shù)十年。目前，5-羥色胺受體和去甲腎上腺素能受體在焦慮癥發(fā)病機(jī)制中研究較多，并且選擇性5-羥色胺和去甲腎上腺素再攝取抑制劑等新型藥物已作為治療焦慮癥的一線藥物。但是這類藥物起效慢(使用4～8周后起效)，并且效果欠佳。如吉哌隆等5-羥色胺抑制劑并沒有獲得FDA批準(zhǔn)［1］。因此，研究者又重新把目光投到了GABA受體，主要集中在GABAA、GABAB兩種受體。

1 GABAA受體

GABAA受體是一種離子通道受體，由8個(gè)亞基組成，形成跨膜的氯離子通道。組成 GABAA亞基種類有21個(gè)(α1-6、β1-4、γ1-4、δ、ε、ρ1-3、θ、π)［2］，不同的組合形成具有不同生理活性的GABAA受體。目前發(fā)現(xiàn)GABAA受體最重要的調(diào)控結(jié)合位點(diǎn)有:苯二氮結(jié)合位點(diǎn)、巴比妥類結(jié)合位點(diǎn)、神經(jīng)類固醇結(jié)合位點(diǎn)和麻醉藥結(jié)合位點(diǎn)。近年來，在焦慮癥的發(fā)病機(jī)制研究中最為關(guān)注的是α、β兩個(gè)亞型、苯二氮結(jié)合位點(diǎn)及神經(jīng)類固醇結(jié)合位點(diǎn)。

1.1 受體亞型

1.1.1 α亞型受體 α亞型受體共包括6種，即α1-6，主要分布在前腦和小腦中。通過定點(diǎn)突變技術(shù)發(fā)現(xiàn)，抗焦慮藥物安定通過選擇性增強(qiáng)表達(dá)α2亞型GABAA受體神經(jīng)元的GABA神經(jīng)傳遞而發(fā)揮抗焦慮功能［3］。在藥物化學(xué)研究方面，通過對(duì)GABAA受體選擇性配體結(jié)合分析發(fā)現(xiàn)，包含α2、α3亞型的GABAA受體表現(xiàn)出抗焦慮作用［4］。這說明含有α2、α3亞型的GABAA受體在抗焦慮中發(fā)揮著重要的作用。近年來的研究也證實(shí)了這一點(diǎn)。

通過曠場(chǎng)、明暗箱等測(cè)試發(fā)現(xiàn)有攻擊性的NC900小鼠表現(xiàn)出焦慮樣行為。其前額葉以及杏仁核中的α2亞單位蛋白水平明顯降低，而α1、γ2的亞單位蛋白水平?jīng)]有明顯變化，這說明部分大腦區(qū)域的α2亞單位蛋白水平的降低可能是NC900小鼠焦慮的基礎(chǔ)，這也為焦慮機(jī)制的探討提供了新的思路［5］。M?hler等［6］利用基因操控的方法，發(fā)現(xiàn)焦慮行為與以α2亞型GABAA受體表達(dá)為特征的神經(jīng)元回路有關(guān)。也有研究者利用選擇性激動(dòng)劑indol-3-ylglyoxylamides(1-3)進(jìn)行生物篩選之后，發(fā)現(xiàn)α2亞型在離體和在體實(shí)驗(yàn)中都表現(xiàn)出抗焦慮的功效，這也說明α2亞型是indol-3-ylglyoxylamides(1-3)的作用靶點(diǎn)［7］。另外，作為GABAA受體的別構(gòu)調(diào)節(jié)劑，NS11394在多種嚙齒類動(dòng)物焦慮模型中療效明顯。通過卵母細(xì)胞電生理研究發(fā)現(xiàn)，和其他選擇性配體相比，NS11394和GABAA受體有著更高的親和力，推測(cè)有可能是通過α3亞型這一靶點(diǎn)來發(fā)揮抗焦慮作用［8］。

作為GABAA受體的選擇性部分激動(dòng)劑，MRK-409和α1、α2、α3、α5等亞型有著高親和力，MRK-409 在臨床前試驗(yàn)中表現(xiàn)出抗焦慮作用同時(shí)無鎮(zhèn)靜的副作用，然而在臨床試驗(yàn)時(shí)表現(xiàn)出鎮(zhèn)靜的副作用，從而限制了該藥物的進(jìn)一步研究［9］。TPA023B和MRK-409有類似的選擇性部分激動(dòng)劑，但它是α1亞型受體的部分拮抗劑，發(fā)現(xiàn)在臨床試驗(yàn)中并無鎮(zhèn)靜的副作用，因此推測(cè)MRK-409的副作用與它和α1亞型的激動(dòng)作用有關(guān)，從而說明GABAA受體α1亞型的拮抗劑可以避免鎮(zhèn)靜的副作用［10］。因此，對(duì)于 α2、α3有高親和力而對(duì)α1有拮抗作用的抗焦慮藥有著較好的開發(fā)前景。

1.1.2 β亞型受體 抗焦慮GABAA受體機(jī)制方面，以往研究主要集中在α亞型，但目前β亞型受體研究日益增多。通過十字高架迷宮實(shí)驗(yàn)、明暗箱實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，纈草中提取的纈草烯酸有良好的抗焦慮作用。但對(duì)于β3點(diǎn)突變的小鼠，它的抗焦慮作用被消除［11］。這說明GABAA-β3亞型受體是纈草烯酸發(fā)揮抗焦慮作用的靶點(diǎn)。β2、β3亞型GABAA受體的別構(gòu)調(diào)節(jié)劑在動(dòng)物模型以及臨床試驗(yàn)中都表現(xiàn)出抗焦慮作用的同時(shí)，并沒有運(yùn)動(dòng)失調(diào)、鎮(zhèn)靜的副作用。通過電生理學(xué)、藥物代謝動(dòng)力學(xué)以及行為測(cè)試等研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)失調(diào)與β1亞型有關(guān)，這也就說明β亞型GABAA受體在發(fā)揮抗焦慮作用的同時(shí)，減低或者消除了β1亞型的活性，從而避免了鎮(zhèn)靜的副作用［12］。

1.2 結(jié)合位點(diǎn)

由于GABAA受體苯二氮結(jié)合位點(diǎn)分布廣，影響機(jī)體多種生理功能，其完全激動(dòng)劑的副作用也較為嚴(yán)重，如安定、氟硝西泮雖然在臨床上表現(xiàn)出明顯的抗焦慮樣作用，但也表現(xiàn)出鎮(zhèn)靜、肌肉松弛、運(yùn)動(dòng)不協(xié)調(diào)等副作用，這極大地制約了該類藥物的臨床應(yīng)用。因此，部分選擇性GABAA受體激動(dòng)劑有著較好的開發(fā)前景。如Ren等［18］發(fā)現(xiàn)從假杜鵑花瓣中提取的6-Hydroxyflavone(6-HF)，與含有α2、α3亞單位的苯二氮結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合力高，表現(xiàn)出抗焦慮作用，同時(shí)沒有鎮(zhèn)靜、認(rèn)知損害等副作用。

1.2.2 神經(jīng)類固醇結(jié)合位點(diǎn) 神經(jīng)類固醇作用位點(diǎn)是目前的研究熱點(diǎn)，該位點(diǎn)位于α1β2γ2型受體上，通過體內(nèi)存在的Allo、THDOC等神經(jīng)類固醇加強(qiáng)GABAA受體的作用來增強(qiáng)抑制性突觸傳遞而起到鎮(zhèn)靜催眠、鎮(zhèn)痛、抗癲癇、抗焦慮等作用［19］。通過放免法測(cè)定發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)位蛋白(18 ku)配基吲哚衍生物I20能劑量與時(shí)間依賴地增加大鼠血清中孕酮的含量。可能是I20通過與外周型舉二氮受體結(jié)合，增加體內(nèi)神經(jīng)類固醇孕酮的釋放，間接調(diào)控GABAA受體的功能來發(fā)揮抗焦慮作用［20］。代表藥物AC-5216已進(jìn)入二期臨床［21］。

功能核磁共振技術(shù)的飛速發(fā)展，使藥物作用前后神經(jīng)元的活動(dòng)狀況能夠間接反映出來［22］。薛改等［23］觀察了用孕酮處理原代培養(yǎng)大鼠大腦皮質(zhì)神經(jīng)元后細(xì)胞培養(yǎng)液中GABA水平的變化，發(fā)現(xiàn)孕酮處理后能促進(jìn)GABA的釋放，說明孕酮可以通過調(diào)節(jié)神經(jīng)元氨基酸類遞質(zhì)的釋放來影響神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性。對(duì)于經(jīng)期婦女給予孕酮之后，通過功能核磁共振檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)杏仁核的神經(jīng)活動(dòng)增加，并與焦慮癥時(shí)的神經(jīng)活動(dòng)變化相同，這說明孕酮可能是通過調(diào)節(jié)GABAA受體來發(fā)揮治療經(jīng)前期情緒障礙的作用［24］。通過對(duì)懷孕的大鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，腦中的神經(jīng)類固醇激素濃度的波動(dòng)伴隨著海馬區(qū)突觸外GABAA受體的不同亞型的表達(dá)變化，即δ亞型升高同時(shí)γ2亞型降低。并且產(chǎn)后α4亞型表達(dá)升高。這說明在齒狀回顆粒細(xì)胞層，由于腦中神經(jīng)類固醇激素水平的波動(dòng)導(dǎo)致許多突觸外GABAA受體不同亞型表達(dá)升高，從而表現(xiàn)出焦慮作用［25］。

2 GABAB受體

GABAB受體是一種G-蛋白偶聯(lián)受體，它是由7個(gè)亞單位組成的跨膜受體，能選擇性地被氯苯氨丁酸激活，不受苯二氮類影響。顯微鏡下分別注射GABAA受體激動(dòng)劑異鵝羔胺(muscimol，MUSC)、巴氯芬(baclofen，BACL)，十字高架迷宮實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，給予BACL后，增加了開臂時(shí)間，表現(xiàn)出抗焦慮作用。而給予MUSC之后，則表現(xiàn)出焦慮樣行為。通過食物抑制實(shí)驗(yàn)，兩種激動(dòng)劑都降低了進(jìn)食的潛伏期，表現(xiàn)出抗焦慮的作用，但與MUSC相比，BACL表現(xiàn)出量效依賴關(guān)系［26］。由此看來 GABAA、GABAB受體，尤其是 GABAB受體在調(diào)控焦慮中發(fā)揮著重要的作用。

雖然有更多的研究資料顯示GABAB受體是治療焦慮癥的作用靶點(diǎn)，但是由于GABAB受體激動(dòng)劑較為嚴(yán)重的副作用，如運(yùn)動(dòng)不協(xié)調(diào)、體溫降低等，阻礙了它的深入研究。例如巴氯芬是第一個(gè)應(yīng)用于臨床的GABAB受體完全激動(dòng)劑，具有麻醉、解痙和抗癲癇等作用，但存在介導(dǎo)認(rèn)知缺損等副作用。GABAB受體的部分激動(dòng)劑GS39783有抗焦慮的作用，同時(shí)并沒有完全激動(dòng)劑所引起的副作用。作為第一個(gè)被報(bào)道的GABAB受體激動(dòng)劑CGP7930，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)它沒有運(yùn)動(dòng)不協(xié)調(diào)、體溫降低等副作用，并且與苯二氮類藥物利眠寧相比，藥性溫和［27］(利眠寧，10 mg·kg-1;CGP7930，100 mg·kg-1)。這也為GABAB受體激動(dòng)劑在避免副作用的前提下提供了新的治療策略。

以往認(rèn)為GABAB受體激動(dòng)劑表現(xiàn)出抗焦慮的活性，但是目前研究發(fā)現(xiàn)GABAB受體拮抗劑也有抗焦慮的作用。如CGP36742是一種有效的GABAB受體拮抗劑，通過十字高架迷宮實(shí)驗(yàn)、飲水沖突、四板實(shí)驗(yàn)(four-plate test，F(xiàn)PT)等實(shí)驗(yàn)，顯示其有抗焦慮的作用。另外一種GABAB受體拮抗劑CGP 44532也同樣表現(xiàn)出抗焦慮的作用［28］。這有可能與GABAB受體分布于神經(jīng)末梢有關(guān)，突觸后GABAB受體表現(xiàn)出抑制，突觸前GABAB受體表現(xiàn)出興奮，作為異體受體或者自身受體發(fā)揮著激動(dòng)或者拮抗的作用。至于哪種作用起到抗焦慮的功效，它的深入研究仍在進(jìn)行當(dāng)中。

自從發(fā)現(xiàn)巴氯芬對(duì)焦慮癥有著良好療效以來，GABAB受體在抗焦慮機(jī)制的研究中也開始占有一席之地。但是由于其嚴(yán)重的副作用，研究者開始關(guān)注GABAB受體變構(gòu)增強(qiáng)劑。作為GABAB受體增強(qiáng)劑，CGP7930是一種雙向調(diào)節(jié)海馬區(qū)CA1突觸傳導(dǎo)的物質(zhì)。通過多電極記錄分析可看出，它增強(qiáng)了巴氯芬誘導(dǎo)的突觸抑制調(diào)制作用，同時(shí)并沒有明顯的作用于突觸興奮，這說明與GABAB受體的激動(dòng)劑相比，GABAB受體的增強(qiáng)劑是更好的抗焦慮藥物［29］。rac-BHF的派生物是另外一種GABAB受體變構(gòu)增強(qiáng)劑，它增加了GABA的效力，并增強(qiáng)了巴氯芬誘導(dǎo)的對(duì)PS、CA1錐體細(xì)胞的抑制作用，以及巴氯芬誘導(dǎo)的翻正反射的劑量依賴性，并且在對(duì)翻正反射及活動(dòng)性沒有影響的情況下，表現(xiàn)出抗焦慮作用［30］。由此可見，對(duì)于GABAB受體，其變構(gòu)增強(qiáng)劑為新型抗焦慮藥的研發(fā)提供了新的思路。

3 結(jié)語

GABA具有降血壓、抗癲癇、保護(hù)腦缺血缺氧、防止動(dòng)脈硬化、抗心律失常和治療精神分裂癥等多種作用。由于GABA受體在其中發(fā)揮著重要作用，目前國內(nèi)外對(duì)其研究不斷深入。在抗焦慮機(jī)制的研究中，GABA受體作為一種具有吸引力的靶點(diǎn)再次引起關(guān)注。這主要集中在GABAA受體(α2、α3、β2、β3亞單位和苯二氮結(jié)合位點(diǎn))及GABAB受體的研究。但由于GABA受體亞型種類繁多，并有多種組合，具體作用位點(diǎn)和機(jī)制還不是非常明了，尚需深入研究。相信運(yùn)用遺傳學(xué)、藥理學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)探討各受體亞型表達(dá)異常的聯(lián)系，對(duì)焦慮癥發(fā)病機(jī)制的闡釋及新藥的開發(fā)將有很好的推動(dòng)作用，GABA受體領(lǐng)域藥物研究的成果也將給人類健康帶來重大的貢獻(xiàn)。

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