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.浙江中醫藥大學第三臨床醫學院針灸神經生物學實驗室，浙江杭州310053；2.浙江中醫藥大學附屬第三醫院，浙江杭州310005）

阿片類藥物常用于緩解疼痛以及疼痛引發的并發癥狀，是至今最有效的止痛劑，也是現階段治療癌痛的主要藥物[1]。然而，嗎啡長期使用后產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行探討。

1 MOR 的分型和分布

MOR 有7 個跨膜螺旋片段，1 個細胞外的氨基端區域和1 個細胞內的羧基端尾區[2]，目前已發現MOR 有μ1 型和μ2 型[3]。有研究發現，μ1 型阿片受體在脊髓及脊髓上水平均起鎮痛作用，而μ2 型阿片受體只在脊髓水平發揮其鎮痛作用[4]。

MOR 在中樞神經系統分布廣泛，在三叉神經核、楔狀核、丘腦和延腦側正中部、藍斑、導水管周圍灰質及脊髓背角淺層等處均有分布，其中在中腦和下丘腦表達最多，而在海馬、紋狀體和腦皮層中表達量較少，在小腦沒有檢測到MOR mRNA 的存在[4-5]；在外周神經系統中，MOR 主要分布在背根神經節小型神經元細胞膜表面[6]。MOR 與阿片肽的結合部位-在腦內的分布與痛覺通路平行[7]。此外，研究發現在大鼠皮膚無髓鞘神經纖維和膠質細胞中也有MOR 的表達[8-9]。

2 MOR 活化產生鎮痛

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

3 嗎啡耐受后MOR 的改變

嗎啡耐受發生后MOR 與G 蛋白的耦聯發生了改變，嗎啡仍能通過和MOR 相結合來引起神經元的反應，但此時嗎啡激活的G 蛋白已經不單是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通路，產生cAMP，對抗了嗎啡的鎮痛效力[12]。嗎啡耐受的形成過程中通常伴隨著MOR數量的變化，MOR 數量變化以胞膜和胞內的MOR數量變化為特征。在體外中慢性給予阿片受體激動劑會引起MOR 的下調，但是體內實驗中卻不能得到與體外實驗相似的結果，不同研究部位MOR 上調、下調及數量無明顯變化均有報道[13-15]，因此，很難評估MOR 數量的變化在介導嗎啡耐受中的作用。有人認為，MOR 也許是通過與下游信號傳導系統脫耦聯的方式以介導嗎啡耐受，而與單獨受體丟失關聯不大[12]。而研究發現，MOR 的失敏及復敏與嗎啡耐受的關系最為密切，MOR 失敏能夠促進嗎啡耐受的產生，復敏能夠對抗嗎啡耐受。

3.1 MOR 失敏促進嗎啡耐受

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

3.1.1 MOR 磷酸化誘導MOR 失敏

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

3.1.2 PKC 途徑介導的MOR 失敏

研究發現嗎啡主要通過PKC 途徑誘導MOR失敏[24]，而PKC 介導的MOR 失敏可能與其誘導MOR 磷酸化，從而降低了MOR 偶聯G 蛋白的能力有關[25]。嗎啡耐受后PKC 從胞漿轉位至胞膜，轉位后的PKC 被激活[26]，參與了MOR 的磷酸化和失敏。Bailey[27]等發現，PKC 的激活能夠引起大鼠藍斑核MOR 的快速失敏，PKC 途徑導致的MOR 失敏主要有直接和間接兩種：PKC 激活能降低MOR 偶聯G蛋白的能力，直接誘導MOR 磷酸化，此時的MOR還在細胞膜上，繼而在arrestin 和網格蛋白參與下，使MOR 功能喪失；同時PKC 能誘導G 蛋白信號調節蛋白（Regulator of G-protein signaling，RGS）[28-29]和GRK2[30]的磷酸化，從而導致了MOR 的失敏。基因敲除PKC 或者應用PKC 抑制劑能翻轉嗎啡誘導的MOR 脫敏及嗎啡耐受形成[20，24，31]。

而由GRK 通路誘導MOR 的磷酸化可以促進MOR 的內吞和復敏，MOR 重新發揮作用，繼而對抗嗎啡耐受；部分MOR 會在內吞后經溶酶體降解[32]。

3.1.3 MOR-DOR 異體二聚物

研究發現，敲除DOR 小鼠不會出現嗎啡耐受[33]，與此同時，也有研究發現慢性嗎啡處理會上調DOR[34]，且會導致MOR 對嗎啡的反應性發生改變[35]。由此，我們可以認為，DOR 在嗎啡耐受中也起發揮著重要的作用。Gomes 等[36]通過研究證明了MOR 和DOR能發生直接的互相作用，從而形成異體二聚物。DOR 被轉運至細胞膜后會與MOR 進行異體寡聚，形成新的信號轉導復合物[37]，促進嗎啡耐受的形成。MOR-DOR 異體二聚物是由保持本身結構完整性的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胞外信號調節激酶1/2（extracellular signal-regulated kinases 1 and 2，ERK1/2）的磷酸化[39-41]，磷酸化后的ERK 被限制在細胞質，導致了不同的下游激酶和轉錄因子的激活[41]，從而促進了嗎啡耐受的形成。另外，研究也發現DOR 被轉運至胞膜后，會發生降解，MOR 也會受到“牽連”而發生降解，促進嗎啡耐受的形成[12]。

3.1.4 其他因子

另外，鈣離子/鈣調素依賴性蛋白激酶II（Ca2+/Calmodulin-dependent Protein Kinase，CaMKII）、絲裂元活化蛋白激酶（Mitogen-Activate Protein Kinase，MAPK）介導的MOR 磷酸化在MOR 失敏中也發揮了重要的作用。在CaMKII 介導的MOR 磷酸化可以引起MOR 失敏，從而促進嗎啡耐受的形成，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MAPK 磷酸化，特別是ERKs[42]，而MAKP 通路的激活也可以介導MOR 的失敏，抑制其激活可以促進MOR 磷酸化和內吞，對抗嗎啡耐受的形成[43]。

3.2 MOR 復敏對抗嗎啡耐受

失敏后的MOR，脫離胞膜進入胞漿，不再發揮作用，繼而招募β-arrestin 而發生內吞[44]，內吞后的MOR 脫磷酸化，重新回到胞膜而發揮作用，這個過程是MOR 的復敏。MOR 的復敏保證了MOR 能夠的功能恢復，MOR 內吞是其復敏的關鍵第一步。

3.2.1 MOR 內吞和復敏的過程

MOR 內吞是一個快速的過程，在受體和配體結合后幾分鐘之內就會發生。新近的研究也表明，MOR 內吞可作為一種保護措施，抑制嗎啡耐受的形成[45-46]。已有研究證實，慢性應用嗎啡引起MOR 受體內吞和失敏的能力極弱，同時也降低或不引起內吞后MOR 動態循環復敏到細胞膜上[47]，從而導致了嗎啡耐受的出現。MOR 失敏后，從胞膜進入胞漿，在β-arrestin 和網格蛋白的作用下，形成內吞小囊泡[47]，完成內吞過程。內吞后的MOR 有2 種結局：一部分MOR 被溶酶體內的蛋白酶降解[47]；另一部分內吞的受體發生脫磷酸化，與激動劑分離，重新回到膜上，發揮正常的功能此為受體的復蘇[48]，即MOR 復敏。復敏后的MOR 重新發揮其作用，所以我們認為MOR 的復敏可以有效對抗嗎啡耐受[49-50]。內吞還避免了Gs 信號通路的過度激活，避免了MOR 的功能發生改變，從而進一步抑制了耐受的發生[51]。

3.2.2 MOR 內吞和嗎啡耐受的關系

受體的內吞被認為是受體急性失敏的重要機制，而受體的磷酸化是內吞的重要環節，而受體復敏是受體內吞后的轉歸之一。由GRK 和β-arrestin介導的MOR 磷酸化和失敏可以引起MOR 的內吞[52-53]，MOR 重新回到胞膜上[47]，繼續發揮其作用，從而對抗嗎啡耐受。另外，MOR 內吞限制了AC 的產生，避免了cAMP 的超活化，從而抑制了嗎啡耐受的產生。

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

4 展望

嗎啡耐受是疼痛治療過程中的疑難問題，它嚴重限制了嗎啡類藥物的臨床應用；而MOR 作為嗎啡主要激活的阿片受體，在嗎啡鎮痛和耐受中都發揮了重要作用。長期大量應用嗎啡后，MOR 失敏會加速嗎啡耐受的出現，而MOR 的內吞作為一種保護機制，能夠拮抗嗎啡耐受的形成，并且內吞后的MOR 一部分被溶酶體降解，還有一部分可以回到細胞膜，復敏以發揮其作用。通過這個過程，受體避免了持續刺激，從而避免了受體發生長時間的失敏。可想而見，我們可以從抑制MOR 失敏、加強MOR內吞及促進MOR 復敏方面，尋找消除嗎啡耐受的靶點。

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