Palmitoylethanolamide對腦缺血再灌注損傷作用的研究進展

劉雅潔綜述， 金永華校審

腦缺血再灌注損傷(cerebral ischemia reperfusion)是指顱內動脈狹窄或閉塞，導致局部血流量降低或停止一段時間，腦血流恢復后，反而引起腦組織損傷加重的現象。十六酰胺乙醇(Palmitoylethanolamide，PEA)是酰基乙醇胺類(N-acylethanolamines，NAEs)家族的一員，因為其結構與內源性大麻素anandamide相似而引起研究者廣泛的興趣，大量研究表明PEA具有鎮痛、抗炎、抗驚厥、神經保護等作用，本文擬就PEA在腦缺血再灌注過程中的作用進行綜述。

1 Palmitoylethanolamide

1.1 Palmitoylethanolamide的簡介 PEA是酰基乙醇胺類家族的一員，因為其結構及藥理作用與內源性大麻素anandamide相似，且作用于大麻素受體，所以被稱為內源性大麻素類似物。實際上，人們認識PEA的時間只有幾十年，1943年，Coburn和Moore等人發現給患有風濕熱的孩子吃雞蛋黃，具有退熱作用。此后的研究證明這種起作用的物質為一種脂質，存在于蛋黃［1］、花生和大豆［2］中。1957 年，Kuelu等人發現從大豆、蛋黃中分離出來的這種脂質為PEA，并證明其在幾內亞豬體內有抑制炎癥的作用［3］。1965年，Bachur等人發現PEA存在于哺乳動物的組織中，包括腦組織［4］。但是人們真正關注PEA是從1992年Devanen等人發現的anandamide，且這種內源性大麻素的結構與PEA相似開始的［5］。此后人們相繼發現 PEA 具有抗炎［6］、鎮痛［6］、抗驚厥［7］、神經保護［8］等作用，并且因為 PEA 具有抗炎作用，曾在臨床上用于治療流感引起的呼吸道癥狀［9］。

1.2 大麻素受體 經典的大麻素受體包括CB1受體和CB2受體，它們均屬于G蛋白偶聯受體。1988年，Matsuda等人發現了大麻受體亞型CBI受體，它們主要分布于中樞和外周組織中，作用于中樞的CB1受體具有降低體溫、抗癲癇、改善記憶、鎮靜等作用，作用于周圍的CB1受體具有鎮痛、抑制小腸活動等作用。1993年Munro等成功克隆大麻受體亞型CB2受體，CB2受體主要分布于脾、扁桃體、淋巴結等免疫器官，激活CB2受體具有鎮痛和抗炎作用［10］。此外，研究發現內源性大麻素作為配體還作用于辣椒素受體(vanilloid receptor 1 VRI)、孤單G蛋白偶聯受體(The orphan grotein-coupled receptor GPR55)、過氧化物酶體增生物激活受體(peroxisome proliferator-activated receptor-alpha PPAR-α)等。

1.3 Palmitoylethanolamide作用的受體 1995年，Facci等人研究發現PEA作用于肥大細胞上的CB2受體［11］，但是接下來的大量研究表明PEA在生理濃度并不作用于CB2受體。令人迷惑的是，Conti等人研究證明 CB2受體拮抗劑SR144528可以抑制PEA的大部分藥理作用，包括鎮痛、抗炎［12］等作用。大量研究發現PEA作為內源性配體還作用于PPARα受體和GPR55受體，研究已經證明PEA的抗炎作用是通過作用于PPARα受體實現的［13］，激活GPR55受體后具有抑制炎癥、減少神經性疼痛等作用［14］。

2 腦缺血再灌注損傷的簡介

缺血是指顱內動脈狹窄或閉塞，導致局部血流量降低或終止，引起局部腦組織缺血或梗死，再灌注則是指被阻的血管再通或周圍側支循環開放，使缺血組織部分或全部恢復血液供應。而腦缺血再灌注損傷則是指因缺血的腦組織恢復血流供應后，反而引起該組織原有病變的加重的現象，研究表明腦缺血再灌注損傷的發生機制主要與氧自由基形成、鈣超載、白細胞激活等有關。

3 Palmitoylethanolamide對腦缺血再灌注損傷的作用

大量動物實驗已經證明大麻素對腦缺血再灌注具有保護作用，而PEA作為“內源性大麻素類似物”，研究發現其具有神經保護作用，且在中樞神經系統中含量很高，尤其在缺血的腦組織中含量明顯增高［15］，由此提示PEA在腦缺血過程中可能會起到一定作用。Philippe Le’picier等人研究發現PEA對大鼠離體的心臟在缺血再灌注損傷中具有保護作用［16］，Rosanna Di Paola等人研究證實 PEA 對小腸、腎臟缺血再灌注損傷亦存在顯著的保護作用［17，18］。那么PEA在腦缺血再灌注損傷中是否有保護作用呢?Markus Schomacher等人通過動物實驗，用線拴法制造大腦中動脈缺血再灌注模型(middle cerebral artery occlusion，MCAO)，然后實驗組給予不同劑量的PEA腹腔注射，測量梗死體積及神經功能評分，結果PEA高劑量組的梗死體積比對照組減少35%［19］。2010年，Garq P等人亦進行相似的動物實驗，結果PEA組顯著減少梗死體積、改善神經功能缺損癥狀、抑制炎癥、減少細胞凋亡［8］。近期Ahmad等人再次就PEA對腦缺血再灌注的保護作用進行研究，結果顯示PEA組的梗死體積亦比對照組顯著減少，且此研究還證實PEA在腦缺血再灌注中具有抗凋亡、抗氧化、抑制炎癥、改善神經功能缺損癥狀、減少腦水腫、保護血管等作用［20］。由此證明PEA在腦缺血再灌注中具有保護作用。

4 Palmitoylethanolamide在缺血再灌注損傷中可能的作用機制

PEA在腦缺血再灌注損傷中作用的機制仍不十分明確，目前認為可能的機制如下:(1)大量研究表明內源性大麻素在腦缺血再灌注損傷中的保護作用主要通過作用于CB1及CB2受體實現的，尤其是CB1受體拮抗劑與CB2受體激動劑聯用可起到顯著的保護作用［21］，但目前普遍認為PEA的生理濃度并不作用于CB1及CB2受體，近期Rosanna Di Paola對腎臟缺血再灌注的研究證實PEA在腎臟缺血再灌注損傷中的保護作用主要通過作用于PPARα受體完成［18］。目前研究已經證實PEA的抑制炎癥和神經保護作用與PPARα受體明顯相關，那么PEA在腦缺血再灌注損傷中的保護作用是否與PPARα受體有關呢?仍需進一步研究。(2)PEA可通過競爭性抑制anandamide的水解酶FAAH對anandamide的水解作用，增加anandamide的含量而發揮作用，這種現象被稱為“隨從效應”［22］。(3)PEA通過激活腦干的PPARα受體可刺激神經類固醇的分泌［23］，這種神經類固醇可作用于GABA受體［23］、增加神經元的存活［24］，從而起到保護作用。(4)PEA通過細胞內途徑發揮神經保護作用，其在腦缺血模型中可通過減少NF-κB、iNOS的含量及控制炎癥、減少神經元凋亡而具有保護作用［8］。

5 展望

缺血性腦卒中已經嚴重威脅人們的健康和生命，目前主要有溶栓和抗血小板治療，但研究已經證明給予腦保護藥物輔助治療有助于缺血性腦卒中的預后，PEA的藥理作用使其具有潛在的重要臨床意義，但PEA在腦缺血再灌注方面的研究仍然較少，且在缺血性腦卒中的保護作用的機制仍不能明確，對PEA的研究任重而道遠。

［1］Coburn AF，Graham CE，Haninger J.The effect of egg yolk in diets on anaphylactic arthritis(passive arthus phenomenon)in the guinea pig［J］.Journal of Experimental Medicine，1954，100(5):425-435.

［2］Long DA，Martin AJ.Factors in arachis oil depressing sensitivity to tuberculin in BCG infected guinea pigs［J］.Lancet，1956，270(6921):464-466.

［3］Kuehl FA，Jacob A，Ganley OH，et al.The identification of N-(2-hydroxyethyl)-palmitamide as a naturally occurring anti-inflammatory agent［J］.Journal of the American Chemical Society，1957，79:5577-5578.

［4］Bachur NR，Masek K，Melmon KL，et al.Fatty acid amides of ethanolamine in mammalian tissues［J］.Journal of Biological Chemistry，1965，240(3):1019-1024.

［5］Devane WA，Hanus L，Breuer A，et al.Isolation and structure of a brain constituent that binds to the cannabinoid receptor［J］.Science，1992，18:1946-1949.

［6］Re G，Barbero R，Miolo A，Di Marzo V，et al.Palmitoylethanolamide，endocannabinoids and related cannabimimetic compounds in protection against tissue inflammation and pain:potential use in companion animals［J］.Vet J，2007，173(1):2130.

［7］Lambert DM，Vandevoorde S，Diependaele G，et al.Anticonvulsant activity of N-palmitoylethanolamide，a putative endocannabinoid，in mice［J］.Epilepsia，2001，42(3):321-327.

［8］Garg P，Duncan RS，Kaja S，et al.Intracellular mechanisms of N-acylethanolamine-mediated neuroprotection in a rat model of stroke［J］.Neuroscience，2010，166(1):252-262.

［9］Masek K，Perlik F，Klima J，et al.Prophylactic efficacy of N2 hydroxyethyl palmitamide(Impulsin)in acute respiratory tract infections［J］.Eur J Clin Pharmacol，1974，7(6):415-419.

［10］Ibrahim MM，Deng H，Zvonok A，et al.Activation of CB2 cannabinoid receptors by AM1241 inhibits experimental neuropathic pain:pain inhibition by receptors not present in the CNS［J］.Proc Natl Acad Sci Proceedings of the National Academy of Sciences of the U nited States of America，2003，100(18):10529-10533.

［11］Facci L，Dal Toso R，Romanello S，et al.Mast cells express a peripheral cannabinoid receptor with differential sensitivity to anandamide and palmitoylethanolamide［J］.Proc Natl Acad Sci U S AProceedings of the National Academy of Sciences of the United States of A-merica，1995，92(8):3376-3380.

［12］Conti S，Costa B，Colleoni M，et al.Antiinflammatory action of endocannabinoid palmitoylethanolamide and the synthetic cannabinoid nabilone in a model of acute inflammation in the rat［J］.British Journal of Pharmacology，2002，135(1):181-187.

［13］Lo Verme J，Fu J，Astarita G，et al.The nuclear receptor peroxisome roliferator-activated receptor-alpha mediates the anti-inflammatory actions of palmitoylethanolamide［J］.Molecular Pharmacology，2005，67(1):15-19.

［14］Staton PC，Hatcher JP，Walker DJ，et al.The putative cannabinoid receptor GPR55 plays a role in mechanical hyperalgesia associated with in?ammatory and neuropathic pain［J］.Pain，2008，139(1):225-236.

［15］Franklin A，Parmentier-Batteur S，Walter L，et al.Palmitoylethanolamide increases after focal cerebral ischemia and potentiates microglial cell motility［J］.Journal of Neuroscience，2003，23(21):7767-7775.

［16］Philippe Lepicier P，Jean-Francois Bouchard JF，Caroline Lagneux C，et al.Endocannabinoids protect the rat isolated heart against ischaemia［J］.British Journal of Pharmacology，2003，139(4):805-815.

［17］Di Paola R，Impellizzeri D，Torre A，et al.Effects of palmitoylethanolamide on intestinal injury and inflammation caused by ischemiareperfusion in mice［J］.J Leukoc Biol，2012，91(6):911-920.

［18］Di Paola R，Impellizzeri D，Mondello P，et al.Palmitoylethanolamide reduces early renal dysfunction and injury caused by experimental ischemia and reperfusion in mice［J］.Shock，2012，38(4):356-366.

［19］Schomacher M，Muller HD，Sommer C，et al.Endocannabinoids mediate neuroprotection after transient focal cerebral ischemia［J］.Brain Res，2008，1240:213-220.

［20］Ahmad A，Genovese T，Impellizzeri D，et al.Reduction of ischemic brain injury by administration of palmitoylethanolamide after transient middle cerebral artery occlusion in rats［J］.Brain Res，2012，1477:45-58.

［21］Zhang M，Martin BR，Adler MW，et al.Modulation of the balance between cannabinoid CB1 and CB2 receptor activation during cerebral ischemic/reperfusion injury［J］.Neuroscience，2008，152(3):753-760.

［22］Jonsson KO，Vandevoorde S，Lambert DM，et al.Effects of homologues and analogues of palmitoylethanolamide upon the inactivation of the endocannabinoid anandamide［J］.Br J Pharmacol，2001，133(8):1263-1275.

［23］Sasso O，La RG，Vitiello S，et al.Palmitoylethanolamide modulates pentobarbital-evoked hypnotic effect in mice involvement of allopregnanolone biosynthesis［J］.Eur Neuropsychopharmacol，2010，20(3):195-206.

［24］Charalampopoulos I，Remboutsika E，Margioris AN，et al.Neurosteroids as modulators of neurogenesis and neuronal survival［J］.Trends Endocrinol Metab，2008，19(8):300-307.