許 靜,王 潔,李前輝,吳子建,,蔡榮林,,胡 玲,余 情
(1.安徽中醫(yī)藥大學(xué)研究生院,安徽 合肥 230038;2.安徽省中醫(yī)藥科學(xué)院針灸經(jīng)絡(luò)研究所,安徽 合肥 230038)
?
·綜述·
多巴胺及其受體表達(dá)參與針刺效應(yīng)的研究進(jìn)展
許靜1,王潔2,李前輝1,吳子建1,2,蔡榮林1,2,胡玲2,余情2
(1.安徽中醫(yī)藥大學(xué)研究生院,安徽 合肥230038;2.安徽省中醫(yī)藥科學(xué)院針灸經(jīng)絡(luò)研究所,安徽 合肥230038)
[摘要]多巴胺是腦內(nèi)重要的神經(jīng)遞質(zhì),在中樞和外周與多巴胺能受體結(jié)合產(chǎn)生功能活動(dòng)。多巴胺在調(diào)節(jié)軀體運(yùn)動(dòng)、調(diào)控注意力、影響心臟功能等方面發(fā)揮重要作用。針刺可以顯著影響機(jī)體中樞和外周多巴胺及其受體表達(dá),在針刺鎮(zhèn)痛,調(diào)節(jié)情緒及免疫功能,保護(hù)腦內(nèi)神經(jīng)細(xì)胞,以及參與心血管功能調(diào)節(jié)等方面發(fā)揮重要作用。
[關(guān)鍵詞]針刺;多巴胺;多巴胺受體
多巴胺(dopamine,DA)是腦內(nèi)重要的神經(jīng)遞質(zhì),是去甲腎上腺素(norepinephrine,NE)的前體物質(zhì),它與多巴胺受體(dopamine receptor,DR)結(jié)合,在調(diào)節(jié)軀體運(yùn)動(dòng),調(diào)控注意力、抑郁癥等精神活動(dòng)方面發(fā)揮重要作用,DA作為擬交感胺類物質(zhì)通過細(xì)胞受體直接作用于心肌,增強(qiáng)心肌收縮力,增加心臟輸出量[1-2]。針刺可以顯著影響機(jī)體中樞和外周的DA及其受體表達(dá),在針刺鎮(zhèn)痛,調(diào)節(jié)免疫功能,保護(hù)腦內(nèi)神經(jīng)細(xì)胞,以及參與心血管功能調(diào)節(jié)等方面發(fā)揮重要作用。筆者就近年來DA及其受體表達(dá)的研究進(jìn)行綜述,以期為針灸效應(yīng)研究提供思路。
1.1多巴胺能神經(jīng)細(xì)胞的分布和功能多巴胺能神經(jīng)細(xì)胞主要分布在下丘腦、紋狀體、中腦腹側(cè)被蓋區(qū)及黑質(zhì)等腦區(qū),通過兩個(gè)多巴胺能環(huán)路調(diào)控機(jī)體功能:黑質(zhì)紋狀體環(huán)路在錐體外系控制運(yùn)動(dòng)方面起關(guān)鍵作用,中腦邊緣DA系統(tǒng)則是參與獎(jiǎng)賞效應(yīng)等情感調(diào)節(jié)的重要作用系統(tǒng),多巴胺能神經(jīng)細(xì)胞變性可引起情感異常和運(yùn)動(dòng)障礙等疾病的發(fā)生[3]。
1.2DR分型、分布及其功能DR是由7個(gè)跨膜區(qū)組成的G-蛋白偶聯(lián)受體家族,DA通過其相應(yīng)的膜受體發(fā)揮作用。Sokoloff和Seeman依據(jù)DR對配體的不同結(jié)合力將其分為D1樣和D2樣兩大類,并首次從藥理學(xué)上提出DR的多態(tài)性[4]。其中D1樣受體包括D1受體和D5受體兩個(gè)亞型,可激活腺苷酸環(huán)化酶(adenylate cyclase,AC),增加細(xì)胞內(nèi)環(huán)化腺苷酸(cyclization AMP,cAMP)的濃度;D2樣受體包括D2受體、D3受體和D4受體3個(gè)亞型,對AC有抑制作用,并與細(xì)胞內(nèi)第二信使相關(guān)[5]。
在中樞系統(tǒng),D1樣受體在前額葉皮質(zhì)、運(yùn)動(dòng)前區(qū)、內(nèi)嗅皮質(zhì)、海馬及齒狀回的錐體細(xì)胞有共同表達(dá),其中D1受體主要應(yīng)用于應(yīng)激性抑郁癥和工作記憶的研究,D5受體在機(jī)體的血壓及心臟結(jié)構(gòu)和功能形成過程中發(fā)揮調(diào)節(jié)作用[6]。D2受體主要分布在紋狀體的中等多棘神經(jīng)細(xì)胞,與DR激動(dòng)劑結(jié)合可使細(xì)胞內(nèi)游離Ca2+減少,減少催乳素的分泌[7]。D3受體主要分布在與情感和獎(jiǎng)賞等功能相關(guān)的腦內(nèi)邊緣系統(tǒng),D4受體分布在大腦皮質(zhì)和海馬的錐體和非錐體神經(jīng)細(xì)胞,在大腦皮質(zhì)和海馬參與調(diào)控γ氨基丁酸的傳遞[8]。
DR在外周血管和內(nèi)臟器官也有分布。血管D1受體主要分布在內(nèi)臟血管,軀體性血管僅分布有D2受體。內(nèi)臟D1受體和D4受體在心肌、冠狀動(dòng)脈和腎上腺皮質(zhì)上均有表達(dá),在腎上腺髓質(zhì)和交感神經(jīng)末梢發(fā)現(xiàn)了D2受體的表達(dá)[9]。
1.3DA及其受體對心、腦功能活動(dòng)的調(diào)控作用研究[10]表明DR和心功能關(guān)系密切,D1樣受體廣泛參與心肌細(xì)胞增生、凋亡以及動(dòng)脈粥樣硬化的形成,其中D1受體可通過內(nèi)皮細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等參與防治動(dòng)脈粥樣硬化;D5受體可能是通過調(diào)節(jié)心臟NADPH氧化酶的表達(dá)來參與心肌肥大的調(diào)控[11];D2樣受體對心肌細(xì)胞活性及心血管系統(tǒng)功能影響顯著,D2受體可清除自由基、抗氧化,從而減輕大鼠心肌缺血-再灌注損傷,抑制心肌細(xì)胞凋亡[12];D3受體激活則抑制促血管平滑肌細(xì)胞增殖[13]。D2樣受體可通過抑制交感神經(jīng)活動(dòng)參與保護(hù)心功能,對高脂血癥大鼠的心肌也發(fā)揮了重要的保護(hù)作用[14]。
在中腦邊緣系統(tǒng),DA系統(tǒng)調(diào)控學(xué)習(xí)記憶。研究[15]表明,腦震蕩模型大鼠腦內(nèi)D1受體表達(dá)顯著減少,空間學(xué)習(xí)記憶能力也明顯降低,說明大鼠的空間學(xué)習(xí)記憶功能與D1受體有關(guān)聯(lián);在大鼠腦紋狀體邊緣區(qū),D1受體可通過增強(qiáng)AC的活性來增加細(xì)胞內(nèi)cAMP的水平,而D1受體和D2受體更可通過調(diào)節(jié)前額葉皮質(zhì)神經(jīng)細(xì)胞的活動(dòng),從而參與機(jī)體的學(xué)習(xí)、工作、記憶調(diào)節(jié)。
2.1參與針刺治療心、腦血管疾病心、腦血管疾病的發(fā)病率近年來呈現(xiàn)不斷上升的趨勢,針刺現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于治療冠心病、偏癱、帕金森病等心、腦血管相關(guān)疾病。李夢等[16]發(fā)現(xiàn),對急性心肌缺血大鼠電針內(nèi)關(guān)、心俞穴,可使下丘腦室旁核中NE和DA濃度顯著升高。研究[17-19]表明,在治療帕金森病方面,針刺可以改善中腦黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)細(xì)胞的細(xì)胞形態(tài),減少多巴胺能神經(jīng)細(xì)胞的凋亡;針刺帕金森病小鼠腦部舞蹈震顫區(qū),可減少中腦黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)細(xì)胞的丟失;針刺足三里、陽陵泉、內(nèi)關(guān)等穴治療帕金森病患者,可使患者腦脊液中DA含量升高、NE含量降低。
針刺在治療腦卒中痙攣方面手法多樣、取穴靈活、效果顯著。岳增輝等[20]針刺陽陵泉、曲池治療腦卒中大鼠,發(fā)現(xiàn)大鼠大腦皮質(zhì)D1受體mRNA、D2受體mRNA的表達(dá)明顯增加,說明針刺治療可增加神經(jīng)組織中DA含量。電針可以通過調(diào)節(jié)腦內(nèi)DA及其受體的含量及功能來減輕腦缺血對神經(jīng)的損傷,參與對神經(jīng)細(xì)胞的保護(hù)。李勇[21]研究發(fā)現(xiàn),電針督脈可降低顱腦損傷后大鼠腦組織中DA的含量。
2.2參與針刺鎮(zhèn)痛關(guān)于DA及其受體在針刺鎮(zhèn)痛中的作用,文獻(xiàn)報(bào)道有所差異。有研究[22]認(rèn)為,針刺可通過影響興奮性氨基酸、單胺類神經(jīng)遞質(zhì)、D1受體等諸多因素來干預(yù)疼痛,其中D1受體和D2受體廣泛參與針刺鎮(zhèn)痛作用;電針可使腦內(nèi)DA含量增多,反復(fù)電針可使大鼠伏隔核-尾狀核腦區(qū)內(nèi)D1受體mRNA表達(dá)水平顯著增高[23];可增強(qiáng)大鼠紋狀體腦區(qū)內(nèi)D2受體的表達(dá)[24];在脊髓水平上,D1受體和D2受體均參與痛覺調(diào)制,主要由D2受體介導(dǎo)。但也有研究[25]認(rèn)為,電針會(huì)增強(qiáng)腦內(nèi)DA的釋放,而中樞DA則會(huì)抑制腦內(nèi)阿片肽和NE,從而不利于針刺鎮(zhèn)痛。
2.3參與針刺調(diào)節(jié)機(jī)體免疫針刺對機(jī)體免疫系統(tǒng)有雙向調(diào)節(jié)作用。研究[26-27]發(fā)現(xiàn),DA可通過調(diào)節(jié)ADP影響血小板的功能,D1受體和D2受體在 T淋巴細(xì)胞中有所表達(dá),并能影響CD4+T細(xì)胞的激活,電針可以通過DA的釋放來刺激神經(jīng)回路以達(dá)到調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)的作用。針刺坐骨神經(jīng)可以控制全身炎性反應(yīng),這一作用可能是通過抑制迷走神經(jīng)DA脫羧酶的活性來發(fā)揮作用的,激動(dòng)D2樣受體可顯著抑制T淋巴細(xì)胞的增殖和干擾素γ的釋放,在調(diào)節(jié)T細(xì)胞功能上比D1樣受體更為重要[28]。
2.4參與針刺調(diào)節(jié)情緒及其他疾病近年來,情志疾病的發(fā)生率呈現(xiàn)不斷上升趨勢,針刺在調(diào)整情緒、改善睡眠、增強(qiáng)免疫方面有很大優(yōu)勢。研究[29-30]發(fā)現(xiàn),注意缺陷多動(dòng)障礙的發(fā)病機(jī)制與大腦邊緣系統(tǒng)中D3受體、D4受體、D5受體和前額葉皮質(zhì)中D4受體均有關(guān)聯(lián),D3受體拮抗劑可參與調(diào)節(jié)精神分裂癥狀,與伏隔核內(nèi)DA含量減少有關(guān)。余爽等[31]研究發(fā)現(xiàn),針刺百會(huì)、大椎可有效調(diào)節(jié)甲基苯丙胺染毒大鼠的海馬區(qū)神經(jīng)遞質(zhì)水平,能減緩多巴胺能神經(jīng)系統(tǒng)受損,降低腦內(nèi)DA的含量。魏大能等[32]采用電針刺激慢性情緒應(yīng)激焦慮模型大鼠,發(fā)現(xiàn)電針可使大鼠下丘腦內(nèi)DA含量升高,而杏仁核DA含量則有所下降。針刺神門、三陰交等穴可降低失眠大鼠下丘腦內(nèi)DA及NE的含量[33]。另外,低頻疏波電針可通過提高腦內(nèi)5-羥色胺濃度,降低NE和DA含量來改善睡眠-覺醒周期而起到鎮(zhèn)靜作用[34]。還有研究[35]表明,針刺中脘、足三里、照海、申脈等穴可降低胃黏膜損傷大鼠紋狀體中DA含量,增加血清DA含量,從而促進(jìn)胃潰瘍愈合、延長睡眠時(shí)間。
DA在興奮和抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)中發(fā)揮重要的協(xié)調(diào)作用,針刺信號通過不同的信號傳導(dǎo)通路被傳遞至多個(gè)腦區(qū),在中樞即影響DA的釋放和降解,又影響DR的表達(dá),從而發(fā)揮效應(yīng)。研究[31-33]表明,針刺或電針可增加中樞DA的含量,但不同的刺激方式和選穴也可能減少DA遞質(zhì)的表達(dá)。
DA在發(fā)揮自身功能的同時(shí),與其他神經(jīng)遞質(zhì)發(fā)揮共同調(diào)節(jié)作用。中腦邊緣DA系統(tǒng)是公認(rèn)的與成癮有關(guān)的最重要的腦區(qū),中腦腹側(cè)被蓋區(qū)DA神經(jīng)細(xì)胞上的毒蕈堿M5受體與DR共同參與對DA神經(jīng)細(xì)胞調(diào)控,參與DA的釋放和中腦獎(jiǎng)賞系統(tǒng)的調(diào)控;DA和5-羥色胺共同發(fā)揮針刺鎮(zhèn)痛作用;說明DA與腦內(nèi)其他神經(jīng)遞質(zhì)有密切聯(lián)系。此外,針刺不同經(jīng)穴及配穴對不同的腦區(qū)作用不同,對中樞神經(jīng)遞質(zhì)有著不同影響,如電針可降低杏仁核內(nèi)DA的含量,但在下丘腦和紋狀體DA含量是升高的[20]。
針刺可通過神經(jīng)遞質(zhì)來調(diào)節(jié)心臟功能,改善血液循環(huán),從而改善大腦功能活動(dòng)。其中,DA是一類極其重要的神經(jīng)遞質(zhì),通過多種途徑參與針刺效應(yīng),可能是針刺改善急性心肌缺血模型動(dòng)物的心功能、心率變異性、交感神經(jīng)興奮性以及自主神經(jīng)功能相對特異性作用的物質(zhì)基礎(chǔ)之一[10]。DA參與對機(jī)體功能的調(diào)節(jié),直接或間接影響機(jī)體的生理功能和病理變化。DR可清除氧自由基、抗氧化,對心腦血管起到重要的保護(hù)作用[12]。目前,針刺對中樞DA及其受體的調(diào)控機(jī)制仍不是很清楚,DA影響針刺調(diào)控心功能的機(jī)制研究甚少,設(shè)計(jì)更為合理的實(shí)驗(yàn)方法,運(yùn)用更為先進(jìn)的技術(shù)手段,深入探討DA及其受體表達(dá)對機(jī)體功能活動(dòng)以及針刺調(diào)整心功能的影響,有利于進(jìn)一步闡明針灸作用機(jī)制,為探討經(jīng)穴效應(yīng)、針灸整體調(diào)控、經(jīng)脈(穴)臟腑相關(guān)作用途徑提供研究基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]陳巍,喬德才,劉曉莉.紋狀體神經(jīng)元可塑性與帕金森病的運(yùn)動(dòng)防治研究進(jìn)展[J].中國運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志,2014,33(7):729-734.
[2]楊迪.多巴胺受體與動(dòng)脈粥樣硬化[J].心血管病學(xué)進(jìn)展,2014,35(5):562-564.
[3]夏瑩.針刺治療神經(jīng)系統(tǒng)疾患[M].北京:清華大學(xué)出版社,2010:126-128.
[4]李凌江,郝偉.中樞多巴胺受體功能研究與臨床意義[J].中國行為醫(yī)學(xué)科學(xué),1998,7(4):315-317.
[5]張國炳,陳峻嚴(yán).腦內(nèi)多巴胺受體的分布和功能[J].中國校醫(yī),2013,27(1):38-40.
[6]楊志偉,張艷榮,董偉,等.多巴胺D5受體對心臟結(jié)構(gòu)和功能的影響[J].中華高血壓雜志,2009,17(5):421-425.
[7]王友偉,馬馳原,王漢東.多巴胺D2受體在垂體腺瘤中的表達(dá)及臨床意義[J].中華神經(jīng)外科疾病研究雜志,2015,14(1):61-64.
[8]李凡,舒斯云,包新民.多巴胺受體的結(jié)構(gòu)和功能[J].中國神經(jīng)科學(xué)雜志,2003,19(6):405-410.
[9]Ricci A,Bronzetti E,F(xiàn)edele F,et al. Pharmacological characterization and autoradiographic localization of a putative dopamine D4receptor in the hear[J]J Auton Pharmacol,1998,18(2):115-121.
[10]吳子建,蔡榮林,龍迪和,等.電針“神門”“太溪”穴對急性心肌缺血家兔心交感神經(jīng)電活動(dòng)的影響[J].針刺研究,2010,35(1):32-36.
[11]王子皓,胡永艷,王文潔,等.多巴胺D5受體通過抑制氧化應(yīng)激對擴(kuò)張型心肌病的調(diào)節(jié)作用[J].中國比較醫(yī)學(xué)雜志,2015,25(5):24-28.
[12]李鴻珠,高君,郝曉敏,等.多巴胺受體2減輕離體大鼠心肌缺血/再灌注損傷[J].基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床,2014,34(10):1372-1375.
[13]李源,陳彩宇,楊劍,等.多巴胺D3受體對醛固酮介導(dǎo)的血管平滑肌細(xì)胞增殖的影響[J].第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào),2013,35(10):943-946.
[14]Gupta V,Goyal R,Sharma PL. Preconditioning offers cardioprotection in hyperlipidemic rat hearts: possible role of Dopamine (D2) signaling[J].BMC Cardiovasc Disord,2015,15:77. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4515884.DOI: 10.1186/s12872-015-0071-8.
[15]李麗,余瓊,梁偉民. 多巴胺能神經(jīng)系統(tǒng)對睡眠-覺醒和認(rèn)知的調(diào)控作用[J].現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展,2014,14(36):7172-7174.
[16]李夢,胡玲,蔡榮林,等.電針內(nèi)關(guān)、心俞穴對急性心肌缺血大鼠脊髓背根神經(jīng)電活動(dòng)及下丘腦室旁核去甲腎上腺素、多巴胺濃度的影響[J].中西醫(yī)結(jié)合學(xué)報(bào),2012,10(8):874-879.
[17]李靜,王麗娜,肖紅玲,等.電針對帕金森病大鼠中腦黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元氧化應(yīng)激損傷的影響[J].針刺研究,2014,39(3):185-191.
[18]馮婧,孫紅梅,王媛媛,等.針刺舞蹈震顫控制區(qū)對帕金森病小鼠腦內(nèi)黑質(zhì)多巴胺神經(jīng)元及BDNF表達(dá)的影響[J].北京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào),2014,37(1):53-57.
[19]徐斌,馬騁,陳國志.針刺調(diào)節(jié)原發(fā)性帕金森病腦脊液中單胺類遞質(zhì)臨床觀察[J].中國針灸,2002,22(3):183-185.
[20]岳增輝,陳樂樂,朱小姍,等.針刺對腦卒中痙攣大鼠模型大腦皮質(zhì)DRD1 mRNA、DRD2 mRNA表達(dá)的影響[J].湖南中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào),2012,32(12):51-54.
[21]李勇.督脈電針對急性顱腦損傷大鼠腦內(nèi)5-HT和DA影響的實(shí)驗(yàn)研究[D].北京:北京中醫(yī)藥大學(xué),2010.
[22]余曙光,郭義.實(shí)驗(yàn)針灸學(xué)[M].上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,2014:147-148.
[23]壽崟,趙穎倩,徐鳴曙,等.反復(fù)電針對佐劑性關(guān)節(jié)炎大鼠伏膈核-尾狀核區(qū)大麻素CB1受體與多巴胺D1受體基因表達(dá)的影響[J].針刺研究,2011,36(1):18-22.
[24]壽崟,趙穎倩,徐鳴曙,等.大麻素CB1受體和紋狀體多巴胺D2受體參與電針鎮(zhèn)痛機(jī)制[J].中國疼痛醫(yī)學(xué)雜志,2014,20(6):388-392.
[25]朱崇斌,李曉艷,朱燕華.等.氟哌利多增強(qiáng)電針鎮(zhèn)痛時(shí)大鼠腦內(nèi)微透析液中單胺類遞質(zhì)的變化[J].生理學(xué)報(bào),1997,49(4):382-388.
[26]Besser MJ, Ganor Y,Levite M. Dopamine by itself activates either D2,D3or D1/D5dopaminergic receptors in normal human T-cells and triggers the selective secretion of either IL-10,TNF alpha or both[J].J Neuroimmunol,2005,169(12):161-171.
[27]Chavan SS,Tracey KJ. Regulating innate immunity with dopamine and electroacupuncture[J].Nat Med,2014,20(3):239-241.
[28]Torres-Rosas,Yehia G,Pena G,et al. Dopamine mediates vagal modulation of the immune system by electroacupuncture[J].Nat Med,2014,20(3):291-295.
[29]章新輝,韓新民,徐建亞,等.安神定志靈對自發(fā)性高血壓大鼠腦中多巴胺受體D3、D4、D5基因表達(dá)的影響[J].中國實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志,2013,19(10):186-190.
[30]孫雪.新型多巴胺D3受體阻斷劑Y-QA31抗精神分裂癥藥理學(xué)研究[D].北京:中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院,2015.
[31]余爽,陳玲,蔡興慧,等.針刺對甲基苯丙胺染毒大鼠海馬區(qū)多巴胺mRNA、乙酰膽堿酯酶mRNA表達(dá)的影響[J].針刺研究,2014,39(5):362-366.
[32]魏大能,周奇志,蔡定均,等.電針對慢性情緒應(yīng)激焦慮大鼠中樞兒茶酚胺類神經(jīng)遞質(zhì)的調(diào)節(jié)作用研究[J].中國中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)雜志,2014,20(11):1542-1546.
[33]郭愛松,劉春,李百勝,等.穴位埋線對失眠大鼠下丘腦單胺類遞質(zhì)及IL-1β、TNF-α含量的影響[J].上海針灸雜志,2014,33(7):672-675.
[34]蔣潔,趙百孝,趙華.不同波形電針對PCPA致失眠大鼠腦內(nèi)單胺類神經(jīng)遞質(zhì)含量的影響[J].中醫(yī)藥導(dǎo)報(bào),2015,21(21):34-36.
[35]李倩,黃迎華,劉曜綸,等.針刺對應(yīng)激性胃黏膜損傷大鼠睡眠時(shí)間及紋狀體中五羥色胺、多巴胺含量的影響[J].中國中醫(yī)藥信息雜志,2015,22(5):47-51.
作者簡介:許靜(1990-),女,碩士研究生
通信作者:胡玲,hulingtcm@126.com
[中圖分類號]R245.3[DOI]10.3969/j.issn.2095-7246.2016.04.025
基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(81473783);安徽省高等學(xué)校自然科學(xué)研究項(xiàng)目(KJ2015A012);安徽高??蒲袆?chuàng)新平臺建設(shè)項(xiàng)目(2015TD033)
(收稿日期:2016-01-06;編輯:曹健)