dxy

摘要

孤啡肽和其受体——一种新发现的内源性阿片肽类受体-递质系统 ，广泛分布于中枢和外周组织，参与心血管和血压的调节，对局部血液和生殖、抗焦虑和抗应激反应、突触的可塑性、递质的释放、以及水、盐代谢等也均有作用。对它的研究可以为多种临床疾病治疗，尤其是疼痛治疗提供新的思路和方法。本文旨在综述近年来关于孤啡肽和其受体的结构、分布和功能方面的研究进展。

关键词 孤啡肽；受体

1、孤啡肽及其受体的发现

上世纪70年代，阿片受体被证明确实存在于脑组织中。阿片和其受体的研究一直是分子神经药理学和神经生物学研究的热点。

1994年Bunzow、Chen、fukudadeng 等[1-3]发现了一种新型的阿片类受体：它和以前3种阿片受体（μ、κ、δ）结构类似，同属于G蛋白耦连受体，但当时众多已知的阿片受体特异性配体对其亲和力都很低，也不能结合非选择性阿片受体拮抗剂纳络酮。因此称之为阿片受体样（ORL）受体（ORL₁）。由于当时未找到其内源性配体，因而也称为孤阿片受体（orphanin opioid receptor）。[4]

1995年Meunier和Reinscheid[5]分别从大鼠和猪脑组织中发现了该受体的天然配体，分别称为痛敏素（nociceptin）和孤啡肽（orphanin-FQ，OFQ）它的结构类似于OP₂（κ）受体的内源性配体-强啡肽A，却不易与κ、δ、μ等受体结合。孤啡肽的发现是内阿片肽研究领域的突破性进展，引发了国际上相关的研究热潮。近年，与孤啡肽来自同一前提物质、同一基因的不同产物——痛稳素（nocistain）的发现提取，ORL₁的选择性拮抗剂[Nphe1]NC(1-3)NH2的人工合成，特异性基因敲除，反义寡聚核苷酸探针等技术的使用，使得对孤啡肽及其受体的生物学效应和潜在药理作用具有初步认识。1998年的世界药物学会议上将4种阿片样受体按克隆时间先后分别命名为：OP₁（δ）受体、OP₂（κ）受体、OP₃（μ）受体和OP₄（ORL₁）受体[6]。

2、孤啡肽和其受体的结构

孤啡肽由17个氨基酸残基组成，N-端的4个残基（FGGF）对维持其生物活性十分重要。孤啡肽分子前体（ppQFQ）是一个大分子的多肽，含176个氨基酸。人类孤啡肽位于前体第130-146位，两端被赖氨酸（k-R）酶切位点所分开，在前体分子中经选择性酶切可产生其他的生物活性肽[7]。ORL₁受体属于阿片受体家族的成员，大鼠脑皮层cDNA文库克隆出的ORL₁由367个氨基酸残基组成，人脑cDNA文库克隆出的ORL₁为370个氨基酸残基。两者之间有92%的同源性。人脑ORL₁在第2和第3个细胞外环内各有一个门冬氨酸残基，分别是结合激动剂及受体结构调节的关键部位。

3、孤啡肽在体内（中枢与外周）的分布

3.1 在中枢的分布 采用原位杂交、免疫组化、Northern 杂交及放射免疫分析等技术的研究表明，OFQ在CNS的分布较为广泛，从端脑到脊髓均有分布，但以下丘脑及边缘系统含量最为丰富。

脑：免疫组化结果表明，OEQ免疫阳性反应区域主要为新皮层、杏仁复合体、终床纹核、外侧隔核及其背外侧、疆核、视前区、下丘脑弓状核及正中隆起、海马齿装回、中脑PAG及中缝核群、脑干的孤束核、三叉神经脊束核。放免测定表明，下丘脑OFQ含量最高，中脑背盖腹侧区（VTA）及黑质致密区含量次之，海马含量较低。进一步用Northern杂交技术对OFQ mRNA的分布进行观察，发现OFQ mRNA的分布与OFQ 免疫阳性区域一致，主要见于杏仁复合体、终床纹核、隔外侧核及其背侧区、丘脑网状核、未定带、下丘脑视前区与弓状核；既无OFQ mRNA 阳性细胞，也无OFQ免疫阳性神经元。[8]

脊髓：OFQ免疫阳性纤维主要见于脊髓背角表层和侧角，但正常情况下染色较淡；若以秋水仙素处理，则可在胞体见到浓染的囊泡样结构，若切断脊神经根，OFQ阳性信号并不弱，表明脊髓内也合成OFQ。以原位杂交技术观察到，mRNA主要在脊髓背角表层，第V 层也可见OFQ mRNA阳性细胞，提示OFQ主要在脊髓的中间神经内合成。

以免疫双标技术进行观察，发现OFQ免疫阳性神经元CNS的分布与内阿片肽（脑啡肽及强啡肽）阳性神经元分布相平行，但极少共存；在脊髓可见OFQ与降钙素基因相关肽（CGRP）有部分共存[9]。

3.2 在外周的分布 OFQ免疫阳性反应主要见于胃肠道、脾脏及白细胞[10]。在胃肠道里，OFQ免疫阳性纤维可见于纵行肌与环行肌以及肠肌神经丛。以RT-PCR技术发现OFQ受体也广泛分布食管、胃十二指肠、回肠及结肠，主要在黏膜下及平滑肌层。此外，人类胎儿及胎鼠的肾脏中OFQmRNA呈强阳性，但成人及成年大鼠肾脏中则呈阴性。

4、孤啡肽及其受体的可能作用

孤啡肽受体的广泛分布提示它可能参与多种生理功能的调节，包括学习记忆、痛觉、嗅觉等多种感觉信号的整和以及运动功能的调控等，有人称孤啡肽是一种抗阿片肽（antiopioid peptide）[11]。现概要地分述如下：

4.1 调节心血管和血压

Champion 等[12]报道，大鼠（1-30nmol/kg）静脉注射孤啡肽产生剂量依赖性全身动脉压及外周阻力降低，10和30nmol/kg可以明显降低心率和心输出量，相对血管扩张能力是异丙基肾上腺素的1/10，它可能通过纳络酮不敏感的机制降低动脉压[13]。最近有报道大鼠NTS区（孤束核）单侧注射OFQ可剂量依赖性引起心率加快、血压升高。[14]

4.2 调节局部血液和生殖

麻醉状态的猫海绵体内注射孤啡肽0.3-30nmol可产生能与“抗萎三合一”（罂粟碱、酚妥拉明和前列腺E₁）相比拟的剂量依赖型海绵体内压和阴茎长度增加，且起效快，海绵体内峰压和总反应较短，对全身血压的影响较小，因此可以产生强烈的阴茎勃起持续时间延长的作用[15]。

生殖系统可见大量的孤啡肽受体的分布，如输精管和卵细胞等常用作研究孤啡肽受体的材料；同时孤啡肽可以调节下丘脑-脑垂体-性腺轴[16]，因此可能参与生殖调节。最近有文献报道，子宫内膜异位症不孕妇女血浆孤啡肽含量显著高于非子宫内膜异位症对照组及正常组，而FSH及LH水平又显著低于后二组，提示孤啡肽的升高及内分泌功能絮乱可能与子宫内膜异位症及不孕的发生密切相关。其机制可能是通过孤啡肽受体的介导，使机体的中枢神经系统及内分泌、免疫系统发生一系列变化，最终导致不孕的发生。[17]

4.3 利尿作用

清醒大鼠静脉注射孤啡肽后尿量大大增加，同时尿钠降低;脑室注射则产生利尿或抗利尿作用。孤啡肽的中枢性利尿与强啡肽A极为相似，但是，K受体阻断剂能阻断脑室注射强啡肽产生的利尿作用，却不能改变孤啡肽引起的利尿作用。因此，内源性孤啡肽可能有中枢性调节水平衡的作用，最终调节了动脉压，估计将来它可能成为一种有临床前景的利尿剂[18]。

4.4 抗焦虑和抗应激反应

孤啡肽在脑内的广泛分布提示它可能有较为广泛的、调节整体行为的功能，如脑内的某些高级功能。Jenck等[19]观察到动物在清醒、小剂量（0.1-3nmol）给药（侧脑室注射）时，有对抗应激的作用，能减轻应激的作用，能减轻应激或焦虑环境下动物的行为抑制，与常规抗焦虑药一样，大剂量（>3nmol）时孤啡肽干扰规律的感觉运动功能，发挥对应激所致的焦虑状态。

4.5 调节突触的可塑性

Sandin 等[11]给雄性大鼠背侧海马区微量注射孤啡肽后，严重地损害了大鼠的空间学习能力，明显地降低了其控究运动，但不影响起其游泳能力。提示孤啡肽是海马内突触可塑性调节的强劲的因子。另外，尚有研究表明，它还具有上调神经分化的作用。[20]

4.6 对递质释放的影响

采用免疫组化、推挽灌流、放射免疫和原位杂交等技术[21，22]观察到，脑内注射OFQ引起脑内阿片肽（包括B-内啡肽、亮啡肽及强啡肽等）释放减少，以及阿片肽及其受体的基因（包括前阿黑皮素原、及u受体基因）表达降低，提示脑内孤啡肽对内阿片肽的活动具有明显的抑制作用，而鞘内注射OFQ能促进内啡肽的释放，并引起痛觉超敏[23]。Gintzler等[24]报道，在阿片受体阻断剂存在的情况下，孤啡肽均抑制脑啡肽的释放。纳络酮可以阻断其释放。