OPR細胞篩選模型

發(fā)布時(shí)間:2024/09/30分類(lèi):技術(shù)文章來(lái)源:科佰生物

背景

疼痛大致可分為兩大類(lèi):生理性疼痛和病理性疼痛。生理(也稱(chēng)為急性或傷害性)疼痛是一個(gè)重要的早期預警信號，通常引起反射性退縮，從而促進(jìn)生存保護免受(進(jìn)一步)傷害。這種類(lèi)型的疼痛不是治療干預的目標。病理性(如神經(jīng)性、慢性)疼痛是生物體對組織損傷(不良)適應的一種表達。

阿片類(lèi)藥物(Opioids)是目前應用最廣泛、最有效的治療疼痛的鎮痛藥物。阿片類(lèi)藥物用于治療疼痛已有數千年的歷史。阿片系統在疼痛行為和抗傷害感受調節中起關(guān)鍵作用。阿片類(lèi)多肽和它們的受體在整個(gè)痛覺(jué)神經(jīng)回路中除中樞神經(jīng)系統的關(guān)鍵區域外表達，還包括與獎勵和情緒有關(guān)的區域大腦結構。迄今為止，在細胞、分子和藥理學(xué)水平被研究的四種不同的阿片類(lèi)受體為：OPRM1 (Mu(μ))，OPRD1(Delta(δ))，OPRK1 (Kappa(κ))，OPRL1 (ORL1)。

Opioid Receptor (OPR) 及其配體

阿片受體(OPR) 屬于A(yíng)類(lèi)g蛋白偶聯(lián)受體，可被嗎啡等生物堿類(lèi)阿片和內源性配體如內啡肽、腦啡肽等激活。OPR及其配體可見(jiàn)下表。

阿片類(lèi)受體主要由中樞和外周神經(jīng)元以及神經(jīng)內分泌(垂體，腎上腺)，免疫和外胚層細胞等表達。阿片受體廣泛分布于人體，通過(guò)經(jīng)典阿片受體亞型（mu, delta和kappa以及較少表征的亞型，阿片受體樣(ORL1)）參與眾多生理過(guò)程。阿片受體被激動(dòng)劑激活后，通過(guò)肌腸神經(jīng)元抑制乙酰膽堿(ACh)，部分抑制抑制性運動(dòng)神經(jīng)元釋放嘌呤和一氧化氮，導致腸道推進(jìn)性運動(dòng)減慢。此外，它們的刺激通過(guò)抑制分泌運動(dòng)粘膜下神經(jīng)元減少氯離子的分泌，導致被動(dòng)水運動(dòng)進(jìn)入管腔減少，從而導致大便硬化，導致便秘增加。同時(shí)，刺激位于下丘腦的阿片受體會(huì )抑制GnRH的釋放，從而導致雌激素和睪酮分泌減少。因此，這些受體的慢性激活導致骨質(zhì)疏松和性功能障礙，表現為性欲下降、不孕癥和骨質(zhì)脆性增加。

阿片類(lèi)藥物是最有效的鎮痛藥，已廣泛用作治療疼痛和相關(guān)疾病的治療藥物。除了疼痛，阿片類(lèi)藥物還經(jīng)常用于治療許多其他疾病包括腹瀉、咳嗽、術(shù)后疼痛和癌癥。有報道指出KOR可能與幾種癌癥的預后有關(guān)，如下圖所示：

Opioid Receptor (OPR) 經(jīng)典信號通路

阿片受體在疼痛調節下行通路中表達，其中包括髓質(zhì)藍斑和導水管周?chē)疑珔^。它們也在大腦邊緣，中腦和皮質(zhì)結構。

阿片受體在這些部位的激活位置直接抑制神經(jīng)元，進(jìn)而抑制脊髓疼痛的傳遞。這些受體參與去抑制的過(guò)程傳導至神經(jīng)元將有害刺激轉化為動(dòng)作電位并傳導到脊髓。從傷害感受器傳遞信息到上升的脊髓神經(jīng)元，然后再到大腦通過(guò)單突觸接觸和/或通過(guò)中間神經(jīng)元進(jìn)行調節。被激動(dòng)劑激活后，如內源性μ-阿片肽(Endorphin)，或外源性激動(dòng)劑如嗎啡（Morphine）和芬太尼(Fentanyl)的Gα和Gβγ亞基彼此分離并隨后作用于各種細胞內效應物通路。

早期阿片受體藥理學(xué)研究表明，鳥(niǎo)嘌呤三磷酸鳥(niǎo)苷(GTP)等核苷酸調節激動(dòng)劑與腦組織膜制劑中的阿片受體結合。后來(lái)確定GTPase活性由阿片激動(dòng)劑和內源性阿片肽調節。激動(dòng)劑刺激阿片受體抑制環(huán)腺苷一磷酸(AMP)的產(chǎn)生方式與其他類(lèi)型的g蛋白偶聯(lián)受體(GPCR)相似。阿片受體對cAMP信號的抑制通路屬于Gαi依賴(lài)，即阿片受體和激動(dòng)劑結合時(shí)會(huì )抑制cAMP的形成。四個(gè)阿片受體具有相似的信號通路，每個(gè)阿片受體上的選擇性配體結合阿片受體后可引起cAMP形成抑制，MAPK信號通路激活，或者Arrestin招募，蛋白內化等。