探秘 5-HT 系统:破解阿片类物质使用障碍的潜在新钥匙

【字体: 时间:2025年02月28日 来源:Addiction Neuroscience

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  为缓解阿片类物质使用障碍(OUD),研究人员探究 5-HT 系统与 OUD 关系,发现其可调节相关症状,有治疗潜力。

  阿片类药物,这个名字听起来或许有些陌生,但它的 “亲戚” 们你可能并不陌生,像吗啡、海洛因、芬太尼等都属于阿片类药物。阿片类药物有着强大的镇痛和镇静效果,在医疗领域,它能帮助患者缓解剧痛,就像是给疼痛按下了 “暂停键”。然而,它也是一把 “双刃剑”,长期或过量使用会导致成瘾,引发一系列健康问题,如呼吸抑制,严重时甚至会危及生命。在美国,因阿片类药物过量导致的死亡人数逐年攀升,这一问题已经演变成一场严重的公共卫生危机。面对如此严峻的形势,寻找有效的方法来减轻阿片类物质使用障碍(OUD)的负面影响迫在眉睫。
在此背景下,研究人员开展了关于 5 - 羟色胺(5-HT)系统与 OUD 相关神经机制的研究。该研究成果发表在《Addiction Neuroscience》上。研究人员试图通过探索 5-HT 系统在 OUD 中的作用机制,为开发新的治疗方法提供理论依据。

为了深入探究这一复杂的关系,研究人员运用了多种技术方法。在研究中,使用了转基因小鼠模型,通过构建不同类型的转基因小鼠,如敲除(KO)小鼠和敲入小鼠,来研究阿片受体的功能和分布。还利用了神经示踪技术,明确了 5-HT 神经元的投射路径以及其与阿片受体所在神经元的连接方式,从而更好地理解神经信号的传递过程。

下面来看看具体的研究结果:

  1. 阿片类物质使用障碍相关机制:阿片类药物主要作用于 μ- 阿片受体(MORs),产生镇痛效果的同时,也会引发成瘾、呼吸抑制等不良反应。MORs 广泛分布于大脑多个区域,激活后通过抑制腺苷酸环化酶活性等机制,调节神经元活动。长期使用阿片类药物会导致细胞和神经可塑性改变,进而引发 OUD。
  2. 阿片介导的疼痛机制:阿片类药物通过作用于多个脑区的 MORs 来发挥镇痛和奖赏相关行为。在疼痛调节中,存在复杂的神经回路,如脑干的臂旁核(PBN)负责传递伤害性刺激信号,下行疼痛通路中的中脑导水管周围灰质(PAG)、延髓头端腹内侧网状结构(RVM)等结构参与其中。RVM 中的不同神经元对疼痛信号有不同的调节作用,且 5-HT 神经元也参与其中,根据疼痛类型对脊髓伤害性传递进行抑制或促进调节。
  3. 阿片成瘾和戒断的神经机制:阿片成瘾和戒断伴随着情感动机回路的稳态变化。多巴胺(DA)神经元在腹侧被盖区(VTA)投射到伏隔核(NAc)的系统,对维持和转变体内平衡状态起着关键作用。阿片戒断会导致 DA 神经元活动减少,引发负面情感体验。5-HT 信号在其中起到调节作用,通过 PFC - 杏仁核回路影响阿片渴望相关的情感症状。
  4. 阿片诱导呼吸抑制的机制:呼吸抑制是阿片使用的严重后果之一。阿片受体分布于脑桥延髓呼吸中心,其中脑桥的 K?lliker-Fuse(KF)核和延髓的前包钦格复合体(pre-B?tC)在呼吸调节中起重要作用。MORs 在这些区域的作用不同,分别介导呼吸频率和通气功能的改变,影响呼吸节律和模式。
  5. 5-HT 系统在 OUD 中的作用
    • 参与阿片介导的神经回路:5-HT 神经元广泛分布于大脑,通过与 5-HT 受体结合调节多种生理过程。5-HT 参与 OUD 相关的神经处理,包括疼痛控制、成瘾动机状态调节和对呼吸中心的影响。一些致幻剂可能通过作用于 5-HT 受体治疗 OUD 和疼痛,但具体机制尚待明确。
    • 5-HT 综合征和依赖:大脑中 5-HT 过量会导致毒性状态,表现出类似 OUD 的症状。5-HT1A 和 5-HT2A 受体在 5-HT 毒性中起重要作用,且抗抑郁药的戒断症状与阿片依赖和戒断相似,表明 5-HT 系统的稳态变化与成瘾和戒断相关。
    • 阿片介导的 5-HT 过程:某些阿片类药物会增加 5-HT 释放或抑制 5-HT 转运体(SERT),从而增加 5-HT 毒性风险。阿片类药物与 5-HT 信号通路存在复杂的相互作用,如通过间接途径刺激 5-HT 释放,影响 5-HT 神经元活动。

  6. 阿片与 5-HT 的相互作用机制
    • 疼痛调节与 5-HT:5-HT 系统在疼痛调节中具有双重作用,在脊髓和外周,不同的 5-HT 受体亚型对疼痛有不同的调节作用。在脊髓以上水平,5-HT 参与下行疼痛调节通路,与阿片受体系统相互作用,影响疼痛信号传递和镇痛效果。
    • 阿片成瘾和戒断机制与 5-HT:5-HT 信号通过 PFC - 杏仁核回路调节阿片成瘾和戒断相关的情感症状。5-HT2A 和 5-HT2C 受体在其中起到重要作用,激活这些受体可能有助于减轻阿片戒断引起的成瘾驱动。
    • 阿片诱导呼吸抑制与 5-HT:5-HT 信号参与调节脑干呼吸中心,不同的 5-HT 受体亚型在呼吸调节中起不同作用。一些 5-HT 受体激动剂可以对抗阿片诱导的呼吸抑制,但同时可能带来心脏副作用。


综合上述研究,5-HT 系统作为神经调节剂,在 OUD 相关的神经可塑性方面发挥着重要作用。它在疼痛处理中具有双向作用,同时对抗 MOR 介导的阿片回路调节,在戒断期间调节成瘾渴望和改善呼吸控制。然而,5-HT 试剂的全身应用存在局限性,因为过量的细胞外 5-HT 会带来危及生命的毒性影响。不过,对 5-HT 特定回路的操纵具有作为 OUD 相关症状调节治疗的潜力。未来,进一步研究 5-HT 机制和回路调节,对于深入理解 OUD 的症状过程、开发新的治疗方法具有重要意义。研究人员可以通过更精确地操纵 5-HT 回路,为 OUD 的治疗带来新的突破,为解决这一全球性的健康问题提供更多可能。
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