综述:PET分子成像在内源性大麻素系统与精神疾病中的研究

【字体: 时间:2025年10月15日 来源:Neuroscience Bulletin 5.8

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  本综述系统阐述了正电子发射断层扫描(PET)这一无创分子成像技术,如何通过靶向内源性大麻素系统(ECS)的多种组分(如受体、酶),为揭示精神疾病(如大麻使用障碍、创伤后应激障碍、精神分裂症等)的病理生理机制提供关键见解,并推动临床诊疗策略的优化与发展。

  
Abstract

近几十年来,精神疾病已成为全球疾病负担的重要因素。内源性大麻素系统(Endocannabinoid System, ECS)影响一系列生理和病理生理过程,包括伤害感受、认知、食欲、记忆和行为,是精神疾病的关键介质。对ECS进行成像为了解精神疾病的潜在病理生理机制提供了宝贵的见解,并增强了临床管理策略。作为一种先进的非侵入性分子成像模式,正电子发射断层扫描(Positron Emission Tomography, PET)能够在细胞和分子水平上对生物过程进行活体探索。最近的进展导致了大量靶向ECS不同组分的PET示踪剂的开发,为在活体中可视化、表征和量化精神疾病中的ECS活性提供了机会。在本综述中,我们总结了用于ECS成像的现有PET示踪剂,并讨论了它们在多种精神疾病中的应用,包括大麻使用障碍、酒精使用障碍、创伤后应激障碍、精神分裂症和进食障碍。

ECS与精神疾病概述

内源性大麻素系统是一个复杂的信号系统,由内源性大麻素(如anandamide和2-arachidonoylglycerol)、其合成与降解酶以及大麻素受体(CB1和CB2)组成。该系统在调节神经传递、突触可塑性和神经炎症中扮演核心角色,这些过程与多种精神疾病的发病机制密切相关。因此,对ECS功能的精确评估对于理解精神疾病至关重要。

PET分子成像技术

正电子发射断层扫描(PET)是一种功能强大的分子成像技术,能够无创地定量活体中的特定分子靶点。通过使用放射性标记的示踪剂,PET可以可视化并测量体内生物分子的分布和密度。在ECS研究中,PET示踪剂主要靶向CB1受体、CB2受体或参与内源性大麻素代谢的酶,如脂肪酸酰胺水解酶(FAAH)和单酰甘油脂肪酶(MAGL)。

靶向ECS的PET示踪剂

目前,已有多种PET示踪剂被开发用于ECS成像。例如,[11C]OMAR和[18F]FMPEP-d2是用于成像CB1受体的高选择性示踪剂。对于CB2受体,[11C]A-836339等示踪剂显示出应用潜力。此外,靶向FAAH的示踪剂如[11C]CURB,能够评估该酶在体内的活性水平。这些示踪剂的开发为在不同精神疾病状态下量化ECS的改变提供了工具。

在特定精神疾病中的应用

大麻使用障碍(Cannabis Use Disorder, CUD): PET研究揭示了长期大麻暴露如何导致CB1受体下调,并在戒断后可能发生适应性变化。这些发现有助于理解大麻成瘾的神经生物学基础。

酒精使用障碍(Alcohol Use Disorder, AUD): 研究表明,AUD患者脑内ECS功能存在改变,CB1受体可用性的变化可能与酒精渴求和行为控制有关。

创伤后应激障碍(Post-Traumatic Stress Disorder, PTSD): ECS,特别是CB1受体,在恐惧记忆的消退和应激反应中起作用。PET成像正在被用于探索PTSD患者脑中ECS的功能状态。

精神分裂症(Schizophrenia): ECS失调被认为是精神分裂症病理生理的一个因素。PET研究试图阐明患者脑中大麻素受体分布和密度的异常,这可能与症状维度相关。

进食障碍(Eating Disorders): 鉴于ECS在调节食欲和奖赏回路中的核心作用,PET成像被用于研究神经性厌食症和暴食症等疾病中ECS的变化。

挑战与未来展望

尽管PET-ECS成像领域取得了显著进展,但仍面临挑战,包括开发具有更高特异性和亲和力的新型示踪剂、解决示踪剂在体内的药代动力学问题,以及在大样本临床队列中验证其效用。未来的研究有望进一步阐明ECS在各种精神疾病中的具体作用,并为开发新的治疗靶点提供依据。

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