OPR细胞筛选模型

发布时间:2024/09/30分类:技术文章来源:304am永利集团

背景

疼痛大致可分为两大类:生理性疼痛和病理性疼痛。生理(也称为急性或伤害性)疼痛是一个重要的早期预警信号，通常引起反射性退缩，从而促进生存保护免受(进一步)伤害。这种类型的疼痛不是治疗干预的目标。病理性(如神经性、慢性)疼痛是生物体对组织损伤(不良)适应的一种表达。

阿片类药物(Opioids)是目前应用最广泛、最有效的治疗疼痛的镇痛药物。阿片类药物用于治疗疼痛已有数千年的历史。阿片系统在疼痛行为和抗伤害感受调节中起关键作用。阿片类多肽和它们的受体在整个痛觉神经回路中除中枢神经系统的关键区域外表达，还包括与奖励和情绪有关的区域大脑结构。迄今为止，在细胞、分子和药理学水平被研究的四种不同的阿片类受体为：OPRM1 (Mu(μ))，OPRD1(Delta(δ))，OPRK1 (Kappa(κ))，OPRL1 (ORL1)。

Opioid Receptor (OPR) 及其配体

阿片受体(OPR) 属于A类g蛋白偶联受体，可被吗啡等生物碱类阿片和内源性配体如内啡肽、脑啡肽等激活。OPR及其配体可见下表。

阿片类受体主要由中枢和外周神经元以及神经内分泌(垂体，肾上腺)，免疫和外胚层细胞等表达。阿片受体广泛分布于人体，通过经典阿片受体亚型（mu, delta和kappa以及较少表征的亚型，阿片受体样(ORL1)）参与众多生理过程。阿片受体被激动剂激活后，通过肌肠神经元抑制乙酰胆碱(ACh)，部分抑制抑制性运动神经元释放嘌呤和一氧化氮，导致肠道推进性运动减慢。此外，它们的刺激通过抑制分泌运动粘膜下神经元减少氯离子的分泌，导致被动水运动进入管腔减少，从而导致大便硬化，导致便秘增加。同时，刺激位于下丘脑的阿片受体会抑制GnRH的释放，从而导致雌激素和睾酮分泌减少。因此，这些受体的慢性激活导致骨质疏松和性功能障碍，表现为性欲下降、不孕症和骨质脆性增加。

阿片类药物是最有效的镇痛药，已广泛用作治疗疼痛和相关疾病的治疗药物。除了疼痛，阿片类药物还经常用于治疗许多其他疾病包括腹泻、咳嗽、术后疼痛和癌症。有报道指出KOR可能与几种癌症的预后有关，如下图所示：

Opioid Receptor (OPR) 经典信号通路

阿片受体在疼痛调节下行通路中表达，其中包括髓质蓝斑和导水管周围灰色区。它们也在大脑边缘，中脑和皮质结构。

阿片受体在这些部位的激活位置直接抑制神经元，进而抑制脊髓疼痛的传递。这些受体参与去抑制的过程传导至神经元将有害刺激转化为动作电位并传导到脊髓。从伤害感受器传递信息到上升的脊髓神经元，然后再到大脑通过单突触接触和/或通过中间神经元进行调节。被激动剂激活后，如内源性μ-阿片肽(Endorphin)，或外源性激动剂如吗啡（Morphine）和芬太尼(Fentanyl)的Gα和Gβγ亚基彼此分离并随后作用于各种细胞内效应物通路。

早期阿片受体药理学研究表明，鸟嘌呤三磷酸鸟苷(GTP)等核苷酸调节激动剂与脑组织膜制剂中的阿片受体结合。后来确定GTPase活性由阿片激动剂和内源性阿片肽调节。激动剂刺激阿片受体抑制环腺苷一磷酸(AMP)的产生方式与其他类型的g蛋白偶联受体(GPCR)相似。阿片受体对cAMP信号的抑制通路属于Gαi依赖，即阿片受体和激动剂结合时会抑制cAMP的形成。四个阿片受体具有相似的信号通路，每个阿片受体上的选择性配体结合阿片受体后可引起cAMP形成抑制，MAPK信号通路激活，或者Arrestin招募，蛋白内化等。