对纳洛酮脑爱惜作用的探讨

对纳洛酮脑爱惜作用的探讨摘要：纳洛酮是通过受体非特异的竞争性拮抗剂，对所有内源性 阿片肽受体均有拮抗作用。其为高脂溶性，能通过血-脑屏障。关键词：纳洛酮脑爱惜作用拮抗剂前言自1981年Baskin等报导纳洛酮能有效逆转卒中病人的神经损害 后，有关阿片受体拮抗剂与中枢神经系统损伤的研究慢慢受到重视 lo在严峻应激状态下，机体释放大量内源性阿片肽能引发脑灌注压 下降、脑组织缺血缺氧及呼吸抑制及意识障碍加重等。实验结果证明, 纳洛酮对神经细胞有爱惜作用，并可增进神经系统功能恢复，改善预 后。现将纳洛酮对神经爱惜作用的相关研究进展综述如下。1纳洛酮 的神经爱惜机制逆转脑外伤后脑组织内钙离子及兴奋性氨基酸的升 高细胞内外钙离子平稳紊乱是缺血再灌注脑损伤发病机制中的一 个关键环节，这一观点己成为人们的共识。细胞内钙（Ca2+i）升高 既是脑损伤的后果，同时又是进一步脑损伤的始动因子，乃至有人称 Ca2+i升高为“细胞死亡的最终一起途径”。脑缺血发生后由于三磷 酸腺甘（ATP）生成不足和生物膜去极化，致使电压门控钙通道开放，与 此同时兴奋性氨基酸（EAA）也在细胞外大量堆积，激活其在细胞膜上 的受体，使受体门控钙通道也开放，这两个途径造成细胞外钙离子内 流；由于生物膜的受损，线粒体、内质网膜等细胞内钙池释放钙离子 也增加，即细胞内钙释放也增加。而现在钙泵由于ATP缺乏不能正常 的将细胞内多余的钙离子泵出，细胞内钙池也不能从头贮存钙离子， 即生理状态下细胞对钙离子的调控机制在现在失去作用，最终造成 Ca2+i升高这一结局，又被称为“细胞内钙超载” 2。有研究结果 说明，一氧化氮(NO)的合成和EAA的神经毒性作用也与Ca2+i升 高有紧密关系。脑外伤后，由于血-脑屏障破坏，神经细胞及血浆中的 兴奋性氨基酸进入神经细胞间隙，致使N-甲基-D-天门冬氨酸(NMDA) 受体闸门钙通道开启，大量钙离子进入细胞内，最终致细胞破坏3。 Faden等报导脑外伤后脑组织钙、谷氨酸和天门冬氨酸含量均明显升 高4。内皮素(ET)是目前发觉最强烈的血管收缩因子，脑外伤后, 脑组织局部缺血缺氧、血栓形成及应激性肾上腺素(AD)增高都可刺 激血管内皮细胞分泌ET, ET和神经细胞膜上ET受体结合后，可激活 细胞上磷脂酶A2 (PLA2)和气磷脂酶C (PLC)等，加速花生四烯酸的 代谢，产生大量自由基，引发神经细胞损害。Rysard等研究发觉，阿 片受体促效剂能显著增加海马神经细胞内自发的细胞内钙振荡幅度， 而纳络酮通过NMDA受体和L-型钙通道可拮抗这一作用5。另外， Yang等发觉，吗啡对T-型钙通道电流的阻碍可被纳洛酮所阻断，这一 作用是与纳洛酮对口-受体的拮抗作用有关6。纳洛酮通过竞争性拮 抗内源性阿片肽受体，同时对细胞膜有稳固作用，能抑制花生四烯酸 代谢，增进SOD生成，阻止脂质过氧化，提高Na+-K+-ATP酶活性，抑 制Ca2+内流，使各类病理损害的最后通路被阻断，这可能是脑爱惜作 用的要紧机制。改善神经细胞的生物能量代谢中枢神经系统细胞的产能和做功都有独特的特点，做功的最大特点是几乎不涉及机械功和外分泌活动；产能的最大特点是对能量的来 源，即氧和供能的底物（葡萄糖）的供给失调异样灵敏。这提示血糖 的高低和血氧饱和度是决定神经细胞产能进程的两大要素，而氧又是 脑组织代谢产能的关键因素。大脑缺血致使低氧和低葡萄糖供给，并 减少ATP的产生。很多依托ATP的进程，如对维持代谢和离子内环境 稳固有重要作用的细胞膜泵就会受到损害。能量代谢的水平，如丙酮 酸和乳酸也受到严峻的阻碍。因此，乳酸、丙酮酸及其比例（L/P）的 转变常作为实验动物和临床研究脑缺血的重要生化指标。纳洛酮通过 恢复脑缺血再灌注介导的细胞外积存的乳酸，减少丙酮酸并增加L/P 之比，说明其有明显的恢复能量代谢的作用。纳洛酮也能通过阻碍脑 缺血再灌注损伤（ischemia / refusion, I/R）所致使的复杂级联反 映产生的有害代谢事件中的某些步骤，恢复线粒体活性或能量代谢 70另外Shibata等发觉，U受体促效药、k受体促效药在缺氧/低 血糖时可致使鼠海马层2-去氧葡糖摄取降低。纳洛酮能对抗缺氧/低 血糖时引发糖摄取缺乏，因此显示有神经爱惜作用。相反，吗啡却呈 现出使其恶化的作用。这些结果提示用纳洛酮阻滞U受体有对抗缺氧/ 低血糖时致使海马回糖代谢减少的作用，对神经细胞起爱惜作用8 o 血管内或腹膜内给予纳洛酮可使脑组织纪律血流量增加，改善脑组织 的能量供给来源，对中枢神经系统能量状况的改善有利。降低体内自由基水平有研究结果显示，体内氧自由基蓄积能引发脑组织缺血再灌注损 伤，其证据是：（1）缺血再灌注组织中脂质过氧化物含量增多；（2） 用氧自由基清除剂SOD等可明显减轻缺血再灌注损伤；（3）给动物注 射能产生氧自由基的次黄喋吟-黄喋吟氧化酶能引发与缺血再灌注损 伤类似的转变9。缺血再灌注损伤中氧自由基产生要紧来自有氧代谢 的线粒体呼吸链进程中。另外呼吸链中的成份也都能产生。线粒体生 成的氧自由基约有20%未被线粒体SOD岐化而逸出线粒体外，岐化生 成的H202也易逸出线粒体进入胞质。在缺血尤其是再灌注时，由于机 体产生大量自由基和清除自由基能力的降低，过量的自由基解决细胞 膜形成脂质过氧化物，从而使膜离子转运紊乱，致使膜钙通透性增高。 缺血再灌注诱发氧自由基过量形成，致使机体氧化-抗氧化机制失衡, 最终造成细胞及脏器的损伤。近期实验结果的直接和间接证听说明， 氧自由基在缺血再灌注时由于代谢反映的衰竭而升高。而且，自由基 清除剂、抗氧化酶等在缺血再灌注脑损伤时减少。因为在短暂缺血损 伤时氧自由基的潜在参与，伴随着脑组织缺血再灌注损伤，它将表现 为抗氧化酶激活的特点7。纳洛酮能降低脑组织缺血再灌注损伤后的过氧化物等自由基的 产生。另外，应用纳洛酮后，缺血再灌注损伤后脑组织内Mn-SOD、过 氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶活性也明显降低，而这些酶在缺血再 灌注损伤后一般是异样升高的。一样以为，当缺血再灌注损伤后氧自 由基的改变激发了周围组织细胞的代偿性反映机制，即抗氧化酶活性 相应增加，从而达到二者在体内的平稳抗氧化酶活性下降能够显示 受损组织内代谢性自由基产物减少。纳洛酮减少体内自由基水平，是 因为纳洛酮能有效改善缺血再灌注损伤后内源性抗氧化酶对过度升高 的自由基清除抑或是纳洛酮本身能减少自由基的产生,或是纳洛酮恢 复受损组织的代谢反映的结果，仍无明确信论7。纳洛酮对动物局灶脑缺血模型有神经爱惜作用，纳洛酮也可增加 脑血流量，减少脑缺血时刻，增加脑缺血动物的存活率。目前研究结 果证明：（1）纳洛酮显著减少梗死面积的作用是与其恢复脑缺血再灌 注后线粒体活性有关，纳洛酮对由缺血再灌注介导的内源性抗氧化酶 活性改变的阻碍，对过度产生的自由基是防御或代偿的反映；（2）纳 洛酮能够降低缺血再灌注损伤初期细胞外丙酮酸水平，增加乳酸/丙酮 酸比值，从而改善和爱惜生物能量代谢，据此致使减少自由基从线粒 体电子传递链外漏；（3）纳洛酮最要紧的作用可能是减少自由基的产 生7。抑制小胶质细胞的活化及炎症介质的产生中枢神经系统的炎症反映与神经退行性病变的发生紧密相关，如 Alzheimer病、多发性硬化、AIDS性痴呆、肌萎缩性脊髓侧索硬化及 创伤后脑缺血损伤。在这些疾病发病进程中，大脑居住的免疫细胞一 一小胶质细胞发挥了重要作用。大量研究结果证明，活化的小胶质细 胞产生大量的NO、肿瘤坏死因子（TNF-a ）、白细胞介素（ILB）、 自由基及类花生酸类物质（eicosanoids）等炎症因子和潜在的细胞毒 性因子，引发的中枢神经系统炎症反映是神经变性疾病进展初期要紧 事件，过量生成/积聚的炎症因子与神经细胞死亡有关10。因此，抑 制小胶质细胞活性被以为是研究神经爱惜策略中的要紧核心之一。细菌内毒素脂多糖（LPS）能高度活化小胶质细胞并产生O、TNF- a、IL-B和超氧化物等致炎因子，从而引发神经元的损伤。因此，常 把可否逆转LPS引发的小胶质细胞活化作为评判神经爱惜作用的客观 指标。Liu等对纳洛酮预处置的神经元-胶质细胞一起培育细胞中加入 LPS,结果显示，纳洛酮能抑制脂多糖引发的小胶质细胞活化，显著降 低LPS引发的NO、TF-a的释放，明显改善LPS的神经毒性。作者还 发觉，对阿片受体无活性的纳洛酮对映结构体（+）纳洛酮对抑制 LPS诱导的小胶质细胞活化和TNF-a、NO生成的作用和纳洛酮成效一 致。结果说明，纳洛酮的神经爱惜作用是通过抑制小胶质细胞活化和 炎症介质产生，可能与传统的阿片受体结合无关11。LiuB等发觉, 纳洛酮对与帕金森病相关的多巴胺能神经元有爱惜作用，也是通过降 低LPS引发小胶质细胞释放的NO、TNF-a和超氧化物自由基达到神经 爱惜作用12。改变细胞内镁的浓度镁离子是目前较为确信的内源性脑爱惜因子，Vink和Heath等 用磁共振分光技术测量发觉实验性液压伤后脑组织神经细胞游离镁离 子含量即刻下降，仅为伤前的60%左右，以损伤区下降最显著，全脑 组织镁离子含量下降13%,且镁离子下降程度与伤情呈线性相关。纳 洛酮能增加k受体的活性，快速应用能够限制脊髓外伤后组织学改变 和神经功能障碍的进一步进展13, 14 o Vink等发觉,外伤后30 min内纳洛酮医治较生理盐水对照组能明显改善伤后4周的神经功能恢 复，其缘故是在纳洛酮医治初期可增加细胞内镁的浓度，二磷酸腺甘 浓度和细胞磷酸化电位也均有显著改善，随之改善神经细胞的生物能 量代谢状况15。2纳洛酮能改善应激状态下脑组织的病理生理紊乱 急性颅脑外伤等严峻应激状态下，机体骤然释放大量内源性阿片肽抑 制儿茶酚胺和前列腺素对心血管和微循环的调剂，能致使普遍的病理 生理效应，如脑灌注压下降、脑组织缺血缺氧、呼吸抑制和意识障碍 加重。脑血流的改变与急性重症脑损伤后显现的血粘度升高、红细胞 聚集、血流速度改变和血管痉挛等有关。上述病理生理改变进一步加 重继发性神经损害。临床研究结果也证明，急性脑损伤病人伤后8-EP 含量明显增高，其增高的程度与伤情轻重和意识障碍程度呈正相关； 动态监测P -EP水平转变能够反映机体的病理生理改变和预测病人的 预后16, 17 oMcintoch等报导，纳洛酮医治也可改善伤后运动神经功能恢复。 纳洛酮与中枢神经系统的U、k和6受体结合，具有麻醉催醒及解除 呼吸抑制的作用。使病人存活质量明显提高，致残率降低。对抗内源 性阿片肽引发的应激性病理生理改变具有起效快、作用靠得住的优势 18-20。纳洛酮竞争性阻断内源性阿片肽与中枢和外周神经的阿片受 体结合，其可能的神经爱惜作用机制有：（1）抑制软膜血管收缩，增 加脑血流和脑灌注压；（2）抑制缺血时细胞膜脂质分解代谢，抑制氧 自由基的产生和抗脂质过氧化作用，增加细胞膜的稳固性；（3）改善 缺血时神经细胞内Ca2+、Mg2+紊乱，恢复线粒体氧化磷酸化和能量供 给；（4）抑制脑损伤时小胶质细胞的活化，减少炎症介质产生和级联 反映；（5）降低ET、提高降钙素基因相关肽水平爱惜神经元；（6）减 轻心血管神经中枢功能抑制，抑制外周血管滑腻肌收缩，从而调剂血 压，改善创伤后休克状况等作用机制，逆转B-EP对中枢神经系统的 抑制和损害7, 21 o另外，纳洛酮医治脑外伤的量效关系超级复杂，可能与内源性阿 片肽及其受体与脑外伤之间关系复杂有关。Hayes等发觉，小剂量纳 洛酮明显加重颅脑外伤动物伤后运动神经功能障碍；相反，阿片受体 类似物吗啡可明显减轻颅脑外伤动物伤后运动神经功能障碍22。 Flamm等也发觉关于急性脊髓损伤的病人，小剂量纳洛酮对体感诱发 电位无任何改善，而大剂量纳洛酮那么可明显改善体感诱发电位。最 近几年来的研究结果说明，U和3受体对颅脑损伤具有爱惜作用23 o 动物实验结果说明，纳洛酮较小剂量时要紧产生以受体阻断效应，大 剂量时才拮抗k、6受体，产生更强的神经爱惜作用。存在纳洛酮医 治的这种量效关系的具体机制目前还不是专门清楚，估量与颅脑外伤 后各类阿片类物质升高的时刻、速度、幅度、持续时刻和不同剂量纳 洛酮与几种受体亲和力不同有关。3结论总之，纳洛酮能竞争性阻断内源性阿片肽对神经功能的损害作 用，减少自由基的产生、小胶质细胞活化和炎症介质的释放，改善神 经细胞的能量代谢，逆转钙离子、兴奋性氨基酸升高等对神经系统的 损害作用，并可能增加内源性脑爱惜因子的活性而达到神经爱惜的作 用。但其具体的作用机制和临床疗效仍需要进一步观看。