作者:王绪轶 中南大学湘雅二医院精神卫生研究所
一、5-HT1A受体的功能
5-HT系统是人脑中重要的神经递质系统,目前确定了十几种5-HT受体类型,包括5-HT1-7,每个受体还有不同亚型,不同亚型以及分布的脑区不同,其作用也不尽相同。
总体上说,5-HT受体在脑内广泛分布,它的功能主要包括植物神经调节、行为与情绪、睡眠、疼痛;其它如认知等。在这些受体中,目前研究最为关注的是5-HT1A受体,因为5-HT1A受体与神经元的发育和可塑性、应激以及免疫密切相关。它还和与多个神经精神性障碍(例如精神分裂症、抑郁、焦虑、物质滥用、痴呆等疾病)密切相关。更为重要的是5-HT1A受体还可以调节神经元和其它受体的功能,和许多行为关系密切。
1. 5-HT1A受体和5-HT神经元
5-HT1A受体是分布最为广泛的5-HT受体之一,5-HT1A受体分布于5-HT神经元的胞体和树突上,位于中缝核和5-HT释放的终末部位。5-HT1A受体是突触前膜树突上唯一的5-HT受体,可反馈性减弱神经冲动传导和减少5-HT的释放,进而调节5-HT神经元的活性。电生理研究表明5-HT1A激动剂能够抑制大鼠的5-HT神经元(位于中缝核)的放电,而5-HT1A拮抗剂则能够拮抗这种效应。体外实验也发现5-HT1A激动剂能够抑制多处脑区5-HT神经元的兴奋性。过去认为主要是突触前5-HT1A受体调节5-HT神经元的活性,现在研究认为突触后的5-HT1A受体在5-HT神经元的活性调解中也发挥作用。
2. 5-HT1A受体与其它受体的相互作用
1)与5-HT2A受体之间的相互作用
急性使用5-HT1A受体激动剂可以延长5-HT2A受体的脱敏,慢性使用5-HT1A受体激动剂可以加强5-HT2A受体介导的甩头反应,并导致额叶的5-HT2A受体密度下降,5-HT1A受体拮抗剂可以抵消5-HT2A受体激动剂的抗强直的效应,激动5-HT2A受体可以减轻5-HT1A受体介导的体温反应,以上结果说明5-HT2A受体通过激活5-HT1A受体来达到抗强直的效应,而5-HT2A受体可以抑制5-HT1A受体介导的体温效应。
2)与5-HT3受体之间的相互作用
研究发现5-HT1A受体激动剂可以明显减轻5-HT3受体激动剂导致的下丘脑反应,说明这两个受体在下丘脑调节方面存在相互作用。慢性激活5-HT3受体,随着5-HT3受体反馈性的脱敏,5-HT1A受体的活性也下降了。这进一步说明两个受体之间存在相互作用。
3)与5-HT7受体之间的相互作用
5-HT7受体是5-HT受体家族中发现和研究比较晚的受体,但近年来关注度不断提升:5-HT7受体与5-HT诱导的昼夜节律有关;参与调控记忆、情绪、运动和探索行为;5-HT7受体与焦虑、抑郁相关,尤其重度抑郁高度相关。研究发现5-HT1A受体与5-HT7受体有很多相关性:5-HT1A和5-HT7受体编码基因同源性较高(约40%);5-HT1A和5-HT7受体都参与体温的调节,并具有抗抑郁作用;大脑中缝核5-HT1A自身受体的脱敏和内化是其发挥作用的重要理论基础;体内外研究均发现5-HT1A和5-HT7受体有同聚体、异聚体和内化现象;很多药物与5-HT1A和5-HT7受体都具有较高亲和力。慢性激动5-HT7受体会使5-HT1A受体脱敏。
4)与非5-HT受体之间的关系
除了和其它5-HT受体有相互作用,5-HT1A还和非5-HT受体也有相互作用。研究表明5-HT1A和5-HT转运体在调节神经递质释放时存在生理和药理方面的关联。许多证据显示5-HT1A受体还和GABA释放以及NMDA受体功能有关。5-HT1A受体还参与激活和抑制多巴胺的释放,5-HT1A激动剂增加了皮质的DA释放。5-HT1A受体还和D2受体在调节锥体外系神经元功能方面相互作用。多个研究发现5-HT1A激动剂可以减轻或消除D2受体激动剂导致的强直和重复动作。
综上所述,5-HT1A受体和其它5-HT受体以及非5-HT受体都存在广泛的相互作用,它能够调节其它受体的功能,进而影响相应的生理和病理过程。很多针对5-HT1A受体的药物的研发正是基于这些调节作用。
3. 5-HT1A受体调节的行为
1)5-HT1A受体与焦虑、抑郁和自杀
研究发现5-HT1A受体与焦虑的关系已经20多年了,各种动物研究和人体研究均证实5-HT1A受体激动剂具有抗焦虑作用。大量证据表明5-HT1A受体与抑郁和自杀关系密切,动物研究发现抑郁的猴子全脑5-HT1A受体减少,尸检发现抑郁自杀患者的5-HT1A自身受体结合增加。众所周知,SSRI类药物治疗抑郁症起效较慢,这取决于5-HT1A自身受体,SSRI类药物减少了5-HT1A自身受体的数目,进而导致5-HT神经元激活并释放5-HT。
2)5-HT1A受体与其它行为
研究发现5-HT1A受体和自发动作、对新奇事物的反应,酒精和毒品成瘾、饮水行为等关系密切。5-HT1A受体参与调节睡眠和性唤起,5-HT1A受体激动剂可以延长REM的潜伏期,抑制REM。给雄性大鼠5-HT1A受体激动剂,可以剂量依赖的减少对它对雌性大鼠的行为和性激素反应。研究发现5-HT1A受体还参与调节大鼠的攻击性,边缘系统的5-HT1A受体与攻击相关的情绪关系密切。
总之,5-HT1A受体和许多行为关系密切,这些行为有些是我们的基本需求,如睡眠、性行为、饮水行为等,有些则与病理行为关系密切,包括抑郁、焦虑、攻击、成瘾、强直等。这是由于存在这种密切的关联,所以针对5-HT1A受体可能可以开发出针对上述行为的治疗药物。
二、5-HT1A受体激动剂
在精神神经疾病的应用
1. 焦虑障碍
5-HT1A受体部分激动剂主要通过调节5-HT功能而产生抗焦虑作用,丁螺环酮、坦度螺酮均属于此类药物。与其它抗焦虑药物如苯二氮䓬类药物相比,5-HT1A受体部分激动剂抗焦虑疗效相当,但镇静作用较轻,不易引起呼吸抑制及运动障碍,而且没有滥用的风险。
2. 抑郁症
2004年就有学者提出,添加5-HT1A受体激动剂可加快SSRIs治疗效果,增加疗效。Stahl精神药理学精要中也明确指出,5-HT1A受体部分激动剂可用作SSRIs的增效剂。临床实践中,对于病情严重的难治性抑郁症,合用5-HT1A受体部分激动剂坦度螺酮可明确增加疗效。
3. 精神分裂症
将D2受体拮抗剂或半激动剂与5-HT1A受体激动剂联合起来是最近发展新一代抗精神病药物的思路之一(包括bifeprunox、aripiprazole和 SSR181505),这样既可以消除锥体外系不良反应,又可以治疗精神分裂症的阴性、阳性症状和认知损害。Sumiyoshi认为,5-HT1A激动剂之所以可以改善认知功能,一方面通过激动5-HT1A自身受体,调节5-HT能活性而促进前额叶皮质多巴胺释放;另一方面可能是对脑皮质或海马突触后膜上5-HT1A受体的直接效应,该受体分布于上述区域的神经锥体细胞,对人类的学习和记忆起重要作用。
4. 帕金森病
以5-HT1A受体为作用靶点,不仅可以改善帕金森病患者的情感症状(焦虑、抑郁),且对治疗帕金森病药引起的不良反应(左旋多巴引起的运动障碍)也具有改善作用。迟发性运动障碍患者在给予坦度螺酮治疗后,其帕金森样症状明显改善,推测其药理机制与5-HT受体部分激动剂抑制5-HT能活性、促进多巴胺的释放相关。
三、总结
5-HT1A受体分布广泛,对神经元、其它受体具有调节作用,和很多行为具有密切的关联。因此针对5-HT1A受体的药物在神经、精神领域具有广泛的应用前景。期望随着研究的进一步深入,我们可以进一步了解5-HT1A受体的作用及其机制,为揭示神经、精神疾病的机制和新药的研发提供更多的理论依据。
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