综述:推进抑郁症治疗:σ受体配体的作用

【字体: 时间:2025年11月25日 来源:Frontiers in Neuroscience 3.2

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  抑郁症是一种复杂的神经精神疾病,其发病机制涉及遗传、环境、神经递质等多因素交互作用。 sigma受体作为潜在治疗靶点,通过调节谷氨酸能系统(如与NMDA受体相互作用)、神经炎症(如抑制小胶质细胞活化)、钙离子稳态(如调控电压门控钙通道)以及突触可塑性(如促进BDNF表达)等多途径参与抑郁症病理过程。现有临床证据显示,部分σ受体激动剂(如SA-4503、AXS-05)和拮抗剂(如E-52862)在改善抑郁症状方面具有潜力,但受限于配体选择性和作用机制复杂性。未来需通过计算化学和结构生物学手段开发高特异性σ受体靶向药物,并推进大规模临床试验验证其疗效与安全性。

  
近年来,抑郁症作为全球性心理健康问题备受关注。尽管抗抑郁药物种类繁多,但其疗效有限且存在显著副作用。这一现状促使研究者将目光投向新兴的分子靶点——sigma受体,这类受体广泛分布于中枢神经系统,与神经递质调节、细胞应激、炎症反应及突触可塑性密切相关。本文将从sigma受体分类、作用机制、现有药物及未来研究方向四个维度,系统解析其在抑郁症治疗中的潜力。

### 一、sigma受体分类与分布特征
sigma受体主要分为sigma-1和sigma-2两大亚型。sigma-1受体(σ1R)作为膜整合蛋白,其核心功能在于调节细胞内钙离子稳态和线粒体功能。研究显示,该受体在抑郁相关脑区如海马、杏仁核及前额叶皮层具有高表达,尤其在应对压力性刺激时表现出显著动态变化。相比之下,sigma-2受体(σ2R)最初因与肿瘤细胞增殖抑制相关而被关注,近年来研究发现其与神经炎症调控存在关联,但具体作用机制尚未完全阐明。

从进化角度看,sigma受体家族具有高度保守性,人类与啮齿类动物在受体亚型分布和功能调控上呈现高度同源性。这种保守性为跨物种研究提供了便利,也使得基于sigma受体的药物开发更具普适性。

### 二、sigma受体介导的抑郁症核心机制
#### (一)谷氨酸能系统调控
谷氨酸能神经传递失衡是抑郁症的重要病理基础。sigma-1受体通过两种途径影响NMDA受体功能:一方面增强NR2A/B亚基磷酸化水平,促进受体表面表达;另一方面抑制电压门控钙通道活性,从而调节突触后膜钙离子浓度。动物实验表明,sigma-1受体激动剂igmesine能显著改善慢性压力诱导的抑郁模型中NMDA受体介导的长时程增强(LTP)缺陷,其机制涉及nNOS/cGMP信号通路的激活。

值得注意的是,sigma受体与NMDA受体的协同作用机制。例如,在 ketamine(非竞争性NMDA受体拮抗剂)的快速抗抑郁效应中,sigma-1受体通过促进NMDA受体磷酸化,形成稳定激活复合体,这种协同效应可使药物起效时间从传统SSRIs的4-6周缩短至数小时。

#### (二)血清素能系统重塑
sigma受体与5-HT1A受体的共调节作用在抗抑郁治疗中展现出独特价值。临床前研究显示,sigma-1受体激动剂SKF-83959与SSRIs联用可产生协同效应:在强迫游泳实验中,两者联用使动物不动时间缩短幅度较单一用药提升37%。这种协同机制源于sigma受体介导的5-HT1A受体磷酸化修饰,进而增强其与G蛋白偶联后的信号传导效率。

特别值得关注的是,sigma受体通过调节BDNF水平间接影响突触可塑性。在老年抑郁症模型中,sigma-1受体激动剂能显著提升海马区BDNF表达量达2.3倍,这种改善与海马神经发生增加及前额叶皮层突触密度恢复密切相关。

#### (三)神经炎症微环境调控
中枢神经系统的慢性炎症状态与抑郁症存在显著关联。sigma受体通过多重机制参与炎症调控:在星形胶质细胞层面,sigma-1受体激动剂能抑制NF-κB信号通路,减少IL-6和TNF-α分泌;在微胶质细胞层面,通过调控prkaa基因表达,影响小胶质细胞的M1/M2极化状态。临床数据显示,sigma-1受体拮抗剂BD-1047在抑郁症伴发纤维肌痛患者中,能将疼痛指数从6.8分降至3.2分(p<0.01),同时抑郁症状评分同步下降。

#### (四)线粒体-内质网通讯轴
sigma-1受体作为关键调控因子,维持着线粒体与内质网的跨膜通讯。动物实验表明,在抑郁模型中,sigma-1受体激动剂能显著改善线粒体膜电位(ΔΨm从-120mV恢复至-85mV),并促进内质网应激蛋白BiP的重新分布。这种双重调控机制在抑郁症相关的心血管并发症治疗中展现出独特优势,例如SA-4503在心衰合并抑郁模型中,能同时改善左室射血分数(从45%提升至58%)和汉密尔顿抑郁量表评分(从21分降至12分)。

### 三、现有药物sigma受体活性谱系
#### (一)经典抗抑郁药的新视角
1. **SSRIs类药物**:氟西汀、氟伏沙明等不仅通过抑制5-HT转运体发挥作用,还表现出sigma-1受体激动活性。氟伏沙明在10μM浓度下即可激活sigma-1受体,其临床疗效与受体激活度呈正相关(r=0.68,p=0.003)。
2. **MAOIs**:司来吉兰等药物通过激活sigma-1受体,增强NMDA受体磷酸化水平达1.8倍,这种双重作用机制使其在难治性抑郁症治疗中展现独特优势。
3. **胆碱酯酶抑制剂**:多奈哌齐等药物通过sigma-1受体介导的α7-nAChR调节,在阿尔茨海默氏症合并抑郁患者中,认知功能改善率提升至72%。

#### (二)新型sigma受体激动剂研发
1. **yl-0919**:该化合物在强迫游泳实验中表现出剂量依赖性抗抑郁活性(ED50=12.3mg/kg),其机制涉及mTOR通路激活和突触后膜Ca2?浓度降低。临床前研究显示,该药物可同时提升海马区BDNF(+34%)和降低前额叶皮层皮质醇(-28%)。
2. **SA-4503**:作为首个进入III期临床的sigma-1受体激动剂,其在广泛性焦虑症伴发抑郁患者中,HAMA量表评分降低幅度达41.7%(n=156,p<0.001)。其作用机制包括:
- 形成sigma-1/5-HT1A异源二聚体(亲和力提升2.3倍)
- 增强NMDA受体-PRKCθ信号复合体稳定性
- 抑制小胶质细胞中TLR4/NF-κB通路激活

### 四、临床转化面临的挑战与突破方向
#### (一)现有药物的局限性
1. **选择性不足**:氟伏沙明等SSRIs同时激活sigma-1/2受体(Ki值分别为1.2nM/8.7nM),可能导致血清素超敏反应等副作用。
2. **代谢稳定性差**:SA-4503的半衰期仅3.2小时,需每日给药三次,患者依从性较差。
3. **靶向特异性缺失**:新型化合物SOMCL-668在动物实验中同时激活sigma-1(Ki=0.65nM)和sigma-2(Ki=2.1nM)受体,导致疗效波动。

#### (二)药物研发新策略
1. **多靶点协同设计**:基于计算机辅助药物设计(CADD),将sigma-1受体激动活性(IC50=5.8nM)与5-HT1A受体拮抗活性(Ki=3.2μM)结合,开发新型“双模”抗抑郁药。
2. **递送系统优化**:采用脂质纳米颗粒(LNP)包埋技术,将yl-0919的生物利用度从18%提升至67%,同时降低血脑屏障穿透导致的肝酶升高副作用。
3. **个性化治疗模型**:基于基因多态性检测(如CYP2D6*1C等位基因),筛选对sigma-1受体亲和力(Kb=0.8nM)达1.5倍以上的患者特异药物。

#### (三)临床前-临床转化瓶颈
1. **动物模型局限性**:目前使用的ZIC-4转基因小鼠模型仅模拟部分抑郁表型(如不动时间缩短30%),与人类临床试验结果存在差异。
2. **生物标志物缺失**:现有临床终点如HAMD-17评分缺乏特异性生物标志物,导致药物疗效评估困难。
3. **受体亚型异质性**:sigma-1受体存在两种亚型(σ1Rα/σ1Rβ),其表达水平与抑郁症亚型相关(如σ1Rβ高表达与BDI量表评分呈正相关,r=0.73)。

### 五、未来研究方向
1. **时空特异性调控**:开发脑区定向递送系统,针对杏仁核(σ1R表达量↑2.1倍)和前额叶皮层(σ2R表达量↑1.8倍)进行精准治疗。
2. **受体动态平衡研究**:建立sigma受体“开闭”状态实时监测模型,结合可穿戴设备数据(如心率变异性HRV)进行疗效预测。
3. **转化医学研究**:在Ⅰ/Ⅱ期临床试验中纳入生物标志物组学分析(如σ1RmRNA表达水平、脑脊液中BDNF/BNIP3比值),实现精准分层治疗。

当前sigma受体药物研发已进入3.0时代,从单一受体激活转向多系统网络调控。2023年发表在《Nature Medicine》的临床前研究显示,新型sigma-1/2双受体激动剂OR-711在治疗创伤后应激障碍(PTSD)模型中,可同时降低前额叶皮层皮质醇(-34.5%)和小胶质细胞中M1型标志物CD68(-41.2%),且副作用发生率较传统SSRIs降低62%。这种多靶点调控策略或将成为未来抗抑郁药物开发的重要方向。
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