張騰蛟 華 震
(北京醫(yī)院手術(shù)麻醉科 國(guó)家老年醫(yī)學(xué)中心,北京100730)
阿片類鎮(zhèn)痛藥一直是臨床控制各種中、重度疼痛的核心藥物,在過(guò)去的幾十年里隨著鎮(zhèn)痛需求的不斷增加而被越來(lái)越廣泛的使用[1]。長(zhǎng)期、大量使用阿片類藥物,可導(dǎo)致藥物耐受、痛覺(jué)過(guò)敏等副作用出現(xiàn),嚴(yán)重影響臨床使用的安全性與舒適性[1]。關(guān)于阿片類藥物耐受(阿片耐受)的發(fā)生機(jī)制和防治方法的研究報(bào)道很多,但至今沒(méi)有定論。microRNAs (miRNAs) 作為轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)節(jié)基因表達(dá)的非編碼RNA,已被報(bào)道參與阿片耐受的發(fā)生及發(fā)展。阿片類藥物不僅可導(dǎo)致神經(jīng)組織或細(xì)胞中多種miRNAs表達(dá)水平的變化(見(jiàn)表1),而且不同藥物之間還存在著miRNAs表達(dá)種類和程度的差異性[2~5]。目前還沒(méi)有關(guān)于miRNAs和阿片耐受研究進(jìn)展的文獻(xiàn)見(jiàn)刊,為此本文對(duì)近年來(lái)此領(lǐng)域的研究進(jìn)行綜述。
阿片耐受是指長(zhǎng)期使用阿片類藥物導(dǎo)致的藥物鎮(zhèn)痛效力在固定劑量下的逐漸降低,通常需要增加劑量才能維持最初的鎮(zhèn)痛水平[6]。神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)存在多種類型的阿片受體 (μ、κ、δ等),它們均是典型的抑制性G蛋白偶聯(lián)受體[7]。μ阿片受體 (μ opioid receptors, MORs) 在中樞和周圍神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)廣泛分布,在中樞主要分布于大腦皮層、邊緣系統(tǒng)、丘腦、紋狀體、海馬、藍(lán)斑和脊髓背角的淺層等[8]。敲除MORs基因后,嗎啡等阿片類藥物不僅喪失了鎮(zhèn)痛作用,而且不再引起藥物耐受、痛覺(jué)過(guò)敏、藥物成癮等副作用,這表明MORs對(duì)于阿片類藥物的“正反”兩方面作用都是至關(guān)重要的,MORs是研究阿片耐受的核心之一[7,9]。
Corder G等[9,10]利用基因工程技術(shù)成功制備了僅在周圍神經(jīng)傷害性感受器不表達(dá)MORs的小鼠(在中樞神經(jīng)系統(tǒng)正常表達(dá)),長(zhǎng)期皮下注射嗎啡后,發(fā)現(xiàn)小鼠仍保持著正常的鎮(zhèn)痛作用而沒(méi)有產(chǎn)生鎮(zhèn)痛耐受;將不透過(guò)血腦屏障而僅作用于外周的MORs拮抗劑甲基納曲酮溴化物 (methylnaltrexone bromide,MNB) 與嗎啡同時(shí)注射,取得了與條件性敲除小鼠相同的結(jié)果。然而,已被證實(shí)參與嗎啡耐受的小膠質(zhì)細(xì)胞[10]在條件性敲除小鼠中仍然高度活化,這表明外周傷害性感受器的MORs極有可能是形成嗎啡耐受的決定性節(jié)點(diǎn)[9]。
MORs下調(diào)和神經(jīng)適應(yīng) (neuroadaptation) 可能是阿片耐受的主要機(jī)制,MORs下調(diào)包括MORs表達(dá)減少和降解增加,神經(jīng)適應(yīng)包括突觸可塑性 (synaptic plasticity) 和神經(jīng)可塑性 (neuroplasticity)[11]。在DNA修飾、轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后等不同水平,MORs表達(dá)都有可能受到調(diào)控,miRNAs主要在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控MORs表達(dá)[12]。
一般認(rèn)為,阿片類藥物結(jié)合MORs后產(chǎn)生抑制性G蛋白信號(hào)而引起鎮(zhèn)痛作用,但包括藥物耐受、呼吸抑制和便秘等副作用可能與β-抑制蛋白-2 (β-arrestin-2) 對(duì) MORs信號(hào)的調(diào)節(jié)有關(guān)[7,13,14]。在阿片類藥物的作用下,G蛋白偶聯(lián)受體激酶活性上調(diào)并催化MORs發(fā)生磷酸化,受體磷酸化后對(duì)β-arrestin-2的親和力增加,β-arrestin-2的募集使受體與G蛋白解偶聯(lián)即脫敏,解偶聯(lián)后受體發(fā)生內(nèi)化[15,16]。內(nèi)化被認(rèn)為是機(jī)體為避免MORs長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)性激活的一種生理保護(hù)性機(jī)制,因?yàn)槭荏w可經(jīng)過(guò)循環(huán)回到細(xì)胞膜上繼續(xù)發(fā)揮作用即復(fù)敏[15]。但決定受體內(nèi)化后命運(yùn)的機(jī)制比較復(fù)雜,其也可能被轉(zhuǎn)運(yùn)到溶酶體直接降解掉,結(jié)果是細(xì)胞表面可用受體減少導(dǎo)致鎮(zhèn)痛效力降低[11,16]。
長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng) (long-term potentiation, LTP) 是長(zhǎng)期突觸可塑性的主要表現(xiàn)形式,它是由于同步刺激兩個(gè)神經(jīng)元而發(fā)生在兩個(gè)神經(jīng)元信號(hào)傳輸中的一種持久的突觸強(qiáng)度改變現(xiàn)象[17]。LTP也被廣泛的認(rèn)為參與傷害性通路的功能調(diào)節(jié)。電生理學(xué)研究證明阿片類藥物在抑制傷害性感受器和脊髓背角神經(jīng)元之間傷害性信息傳遞的同時(shí),也可能產(chǎn)生突觸可塑性改變,如LTP,這被認(rèn)為可能有助于阿片耐受[18]。然而,LTP起源于突觸前還是突觸后是有爭(zhēng)議的,并且也不確定LTP是否由傷害性感受器或脊髓神經(jīng)元中的MORs激活引起[18,19]。但最新的一項(xiàng)研究結(jié)果提示,傷害性感受器中的突觸前MORs信號(hào)導(dǎo)致阿片類藥物誘導(dǎo)的脊髓LTP[9]。
活化的小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞被認(rèn)為是阿片耐受的重要貢獻(xiàn)者,抑制神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的活化可以降低耐受性[20,21]。在機(jī)制方面,人們提出嗎啡直接或間接作用于膠質(zhì)細(xì)胞的許多可能途徑,包括MORs、Toll樣受體4、ATP受體P2X3和趨化因子受體等[20~22]。但隨后的研究表明,敲除Toll樣受體4的小鼠仍然產(chǎn)生了嗎啡耐受[23],神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞中也未發(fā)現(xiàn)MORs的表達(dá)[9]??傊窠?jīng)細(xì)胞和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞在阿片耐受形成過(guò)程中的具體角色還沒(méi)有完全清楚,它們啟動(dòng)阿片耐受的分子機(jī)制仍未徹底闡明。
miRNAs是一種長(zhǎng)度約20個(gè)核苷酸的非編碼RNA,在動(dòng)物中主要通過(guò)與靶基因mRNA的3非翻譯區(qū) (3?-untranslated region, 3?-UTR) 部分互補(bǔ)結(jié)合而阻止mRNA的翻譯或使mRNA降解,在轉(zhuǎn)錄后水平上抑制靶基因表達(dá)[24]。但近年來(lái),也有關(guān)于miRNAs激活靶mRNA、上調(diào)翻譯的報(bào)道,并認(rèn)為這與細(xì)胞周期有關(guān),即當(dāng)細(xì)胞處于非增殖狀態(tài)時(shí)miRNAs可能上調(diào)靶mRNA的翻譯,否則起抑制作用[5,25]。然而,人們對(duì)這種觀點(diǎn)持有較大爭(zhēng)議,具體機(jī)制有待闡明。目前認(rèn)為,miRNAs作為表觀遺傳學(xué)的重要調(diào)節(jié)因子,可以廣泛的參與調(diào)控包括神經(jīng)生物反應(yīng)在內(nèi)的各類細(xì)胞活動(dòng),包括神經(jīng)元生長(zhǎng)、代謝、凋亡及突觸可塑性等[26]。
隨著研究的不斷深入,人們逐漸認(rèn)識(shí)到長(zhǎng)期嗎啡治療并未在轉(zhuǎn)錄水平改變MORs的mRNA生成量,而可能是在轉(zhuǎn)錄后水平造成的MORs最終表達(dá)量的降低[27]。
早在2008年,有研究發(fā)現(xiàn)microRNA-23b(miR-23b)可通過(guò)互補(bǔ)結(jié)合小鼠神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞MORs的mRNA3?-UTR進(jìn)而抑制mRNA裝配到核糖體上進(jìn)行翻譯,進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)表明長(zhǎng)期嗎啡處理人神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞以劑量和時(shí)間依賴性方式增加miR-23b表達(dá),在轉(zhuǎn)錄后水平降低MORs表達(dá)[28]。同樣用嗎啡長(zhǎng)期處理體外培養(yǎng)的小鼠海馬神經(jīng)元,miR-339-3p表達(dá)升高,miR-339-3p可以與MORs的mRNA3?-UTR上的特定序列結(jié)合,進(jìn)而使mRNA穩(wěn)定性降低而衰變降解,MORs合成減少,這種情況可以被miR-339-3p抑制劑逆轉(zhuǎn)[29]。在另一項(xiàng)用嗎啡處理的體外研究中,也發(fā)現(xiàn)了兩種通過(guò)結(jié)合MORs的mRNA3?-UTR下調(diào)MORs表達(dá)的miRNAs-miR-212/132,認(rèn)為嗎啡激活MORs后通過(guò)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(extracellular signal-regulated kinase,ERK;MAPK家族的一員)和蛋白激酶A的級(jí)聯(lián)信號(hào)通路引起環(huán)磷腺苷效應(yīng)元件結(jié)合蛋白(cAMP-response element binding protein,CREB;一種可調(diào)節(jié)miR-212/132基因轉(zhuǎn)錄的蛋白質(zhì))的磷酸化,最終使miR-212/132表達(dá)上調(diào)30]。
大多數(shù)證據(jù)都支持嗎啡下調(diào)MORs表達(dá)的觀點(diǎn),但也有不同的聲音存在。有研究報(bào)道m(xù)iR-16能夠結(jié)合到MORs的mRNA3’-UTR靶位點(diǎn)上并抑制MORs基因的表達(dá),發(fā)現(xiàn)嗎啡通過(guò)抑制miR-16的表達(dá)而上調(diào)MORs水平,并且納洛酮逆轉(zhuǎn)這種作用[31]。需要說(shuō)明,這一發(fā)現(xiàn)來(lái)源于CEM ×174細(xì)胞(一種淋巴細(xì)胞)的研究,與我們所要探討的神經(jīng)系統(tǒng)阿片耐受有明顯區(qū)別。如果說(shuō)上面的細(xì)胞水平研究不足以證明miRNAs在體內(nèi)能夠調(diào)節(jié)MORs的表達(dá),那么下面的動(dòng)物模型研究可以提供更確切的證據(jù)。
人們首先發(fā)現(xiàn)let-7家族miRNAs普遍存在能和MORs的mRNA3?-UTR部分互補(bǔ)配對(duì)的序列,小鼠的let-7表達(dá)水平在長(zhǎng)期嗎啡治療后顯著上調(diào),let-7被納入RNA誘導(dǎo)的沉默復(fù)合物 (RNA-induced silencing complex, RISC) 中,RISC募集并隔離MORs mRNA進(jìn)入缺乏翻譯機(jī)制的處理體中,從而有效地減少了與核糖體結(jié)合的mRNA,導(dǎo)致翻譯起始抑制、MORs表達(dá)下調(diào),最終形成嗎啡耐受;let-7生成抑制劑有效的減輕了小鼠嗎啡耐受程度[27]。利用可卡因處理斑馬魚胚胎的研究為let-7參與MORs表達(dá)提供了更多的證據(jù)[32]。近期的一項(xiàng)研究通過(guò)皮下植入嗎啡顆粒誘導(dǎo)小鼠嗎啡耐受,發(fā)現(xiàn)miR-103和miR-107的表達(dá)水平在紋狀體中明顯升高,而在前額皮質(zhì)中卻沒(méi)有明顯變化,miR-103和miR-107結(jié)合MORs的mRNA3?-UTR而阻止其裝配到核糖體上進(jìn)行翻譯,參與嗎啡耐受發(fā)展;miR-103和miR-107都是由泛素激酶家族基因的內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄的,除了3?-末端有一個(gè)核苷酸不同外,這兩種miRNAs具有相同的序列并且調(diào)節(jié)重疊的目標(biāo)[33]。慢性嗎啡處理后miR-103和miR-107出現(xiàn)區(qū)域差異性表達(dá),目前還不知道這是否與MORs分布不均勻有關(guān),還是存在其他調(diào)節(jié)機(jī)制。
至此我們可以認(rèn)為,長(zhǎng)期嗎啡治療可上調(diào)某些miRNAs的表達(dá),后者主要與MORs的mRNA3?-UTR部分互補(bǔ)結(jié)合而阻止mRNA的翻譯而不是使mRNA降解,導(dǎo)致MORs生物合成減少、產(chǎn)生阿片耐受??紤]到一種miRNAs可以作用于多種靶基因而一種靶基因也可能受多種miRNAs調(diào)控[24],同時(shí)注意到MORs的mRNA3?-UTR是一段比較長(zhǎng)的非編碼區(qū)(人類通常由13000多個(gè)核苷酸組成)[3,4],就可以理解MORs基因轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)的復(fù)雜性。目前尚不清楚上述多種miRNAs在阿片耐受性發(fā)展過(guò)程中的具體關(guān)聯(lián),但既然它們都能夠和MORs的mRNA3?-UTR上不同靶點(diǎn)結(jié)合而調(diào)節(jié)MORs的表達(dá),那么它們可能共同參與了阿片耐受。
β-arrestin-2是一種G蛋白偶聯(lián)受體調(diào)節(jié)蛋白,敲除其表達(dá)基因后嗎啡鎮(zhèn)痛作用明顯增強(qiáng)和延長(zhǎng),同時(shí)大大減輕了嗎啡引起的藥物耐受、呼吸抑制和急性便秘等[13,14]。
近來(lái)有研究者對(duì)β-arrestin-2參與嗎啡耐受形成的機(jī)制做了拓展性的研究,發(fā)現(xiàn)靶向抑制βarrestin-2表達(dá)的miR-365在嗎啡耐受大鼠脊髓水平顯著下調(diào),利用慢病毒介導(dǎo)的miR-365過(guò)表達(dá)有效的增強(qiáng)和延長(zhǎng)了鎮(zhèn)痛作用[3]。隨后一組研究報(bào)道了相似的結(jié)果,并提出ERK/CREB是嗎啡引起miR-365下調(diào)的上游調(diào)節(jié)通路,miR-365可能還與星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞活化有關(guān),過(guò)表達(dá)miR-365不僅提高了嗎啡的鎮(zhèn)痛作用而且減少了膠質(zhì)細(xì)胞活化相關(guān)的細(xì)胞因子釋放[35]。
然而,在此之前的研究發(fā)現(xiàn),小鼠和大鼠海馬神經(jīng)元在體外經(jīng)嗎啡或芬太尼長(zhǎng)期處理后miR-365的表達(dá)量上調(diào),并提出MORs活化后經(jīng)ERK通路調(diào)節(jié)多種miRNAs的差異性表達(dá)[4]。當(dāng)然,這種看似矛盾的結(jié)果還需要進(jìn)一步探討,這種細(xì)胞模型與嗎啡耐受動(dòng)物模型的代表性差異是明顯的。也有報(bào)道提出,miR-365通過(guò)靶向調(diào)節(jié)白細(xì)胞介素-6、細(xì)胞周期蛋白D1等參與免疫應(yīng)答、腫瘤生成等過(guò)程[36],此外一種可促進(jìn)星形膠質(zhì)細(xì)胞向神經(jīng)元轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)錄因子也受miR-365靶向調(diào)節(jié)[37]。這些發(fā)現(xiàn)再次提醒我們注意miRNAs調(diào)節(jié)作用的復(fù)雜性,即一種miRNAs可能參與調(diào)控多種靶基因的表達(dá)。
N-甲基-D-天冬氨酸受體 (N-methyl-D-aspartate receptors, NMDAR) 主要分布于中樞神經(jīng)突觸處,腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)主要在神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)表達(dá);NMDAR和BDNF是公認(rèn)的形成LTP突觸可塑性的重要分子,它們?cè)诎⑵褪苓^(guò)程中扮演著重要角色[17,18,38]。有報(bào)道稱,BDNF清除劑TrkB-Fc(酪氨酸受體激酶B-Fc)能夠緩解小鼠嗎啡耐受[39],非競(jìng)爭(zhēng)性NMDAR拮抗劑MK-801明顯減慢了嗎啡耐受的進(jìn)程[40],但在臨床上NMDAR拮抗劑無(wú)效或有明顯神經(jīng)毒性[17]。
一項(xiàng)通過(guò)長(zhǎng)期嗎啡皮下注射誘導(dǎo)小鼠嗎啡耐受的研究報(bào)道,隨著嗎啡耐受的形成miR-219表達(dá)逐漸降低,其靶標(biāo)鈣/鈣調(diào)蛋白依賴性蛋白激酶 IIγ (calcium/calmodulin-dependent protein kinase IIγ, CaMKIIγ) 表達(dá)逐漸升高,這種改變只發(fā)生在背根神經(jīng)節(jié)中而在相對(duì)應(yīng)的脊髓節(jié)段中miR-219、CaMKIIγ的表達(dá)均沒(méi)有改變;同時(shí)依賴CaMKIIγ調(diào)節(jié)的BDNF表達(dá)量也升高,上調(diào)miR-219或下調(diào)CaMKIIγ、BDNF的表達(dá)均被證實(shí)能有效的減輕小鼠的嗎啡耐受程度[39]。另一項(xiàng)通過(guò)長(zhǎng)期鞘內(nèi)注射嗎啡誘導(dǎo)大鼠嗎啡耐受的研究也得出了相似的結(jié)果,即在耐受形成過(guò)程中miR-219對(duì)CaMKII γ的靶向抑制作用減低,并提出NMDAR在miR-219介導(dǎo)的嗎啡耐受中表達(dá)增加,NMDAR的表達(dá)受miR-219/CaMKIIγ通路的調(diào)節(jié)[41]。令人感興趣的是,兩組研究關(guān)于miR-219的表達(dá)定位出現(xiàn)了相反的結(jié)果,后一項(xiàng)研究表明隨著耐受的形成miR-219在大鼠脊髓(L4-L5)中的表達(dá)逐漸降低,而前一項(xiàng)研究表明miR-219在小鼠脊髓 (L4-L6) 中的表達(dá)沒(méi)有改變;由于后一項(xiàng)研究沒(méi)有檢測(cè)大鼠背根神經(jīng)節(jié)中miR-219的表達(dá)變化,所以我們不能對(duì)兩項(xiàng)研究做進(jìn)一步的比較;這種矛盾的結(jié)果是否與動(dòng)物模型、給藥方式的差異有關(guān),還是有其他方面的原因,目前還不能得出結(jié)論。
對(duì)于嗎啡通過(guò)調(diào)節(jié)BDNF的表達(dá)導(dǎo)致鎮(zhèn)痛耐受,同期的另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)了不同的調(diào)節(jié)通路。長(zhǎng)時(shí)間皮下注射嗎啡引起miR-375在小鼠背根神經(jīng)節(jié)內(nèi)逐漸降低,導(dǎo)致其直接靶標(biāo)JAK2(Janus激酶2)表達(dá)調(diào)高,并通過(guò)JAK2/STAT3(信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子3) 通路引起B(yǎng)DNF表達(dá)升高,調(diào)節(jié)這條通路上的任一節(jié)點(diǎn)均被證實(shí)能部分的減輕嗎啡耐受程度[42]。
上面的研究支持阿片類藥物通過(guò)miRNAs調(diào)節(jié)CaMKIIγ、BDNF和NMDAR表達(dá),進(jìn)而引起阿片耐受的觀點(diǎn)。BDNF是miR-1眾所周知的靶標(biāo)之一,神經(jīng)病理性疼痛大鼠背根神經(jīng)節(jié)中miR-1下調(diào)后,引起B(yǎng)DNF的高表達(dá),被認(rèn)為是痛覺(jué)過(guò)敏和異常疼痛的主要原因[43]。令人感興趣的是,miR-1被發(fā)現(xiàn)在嗎啡耐受小鼠前額皮質(zhì)中下調(diào)[5],這提示我們BDNF參與阿片耐受可能是miR-1直接調(diào)節(jié)的。此外有證據(jù)表明,神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞在阿片類藥物的刺激下均可能分泌BDNF,后者又調(diào)節(jié)了NMDAR的表達(dá)[38,44]??偨Y(jié)來(lái)看,CaMKIIγ、BDNF和NMDAR三者誘導(dǎo)LTP的相互關(guān)系可能是:長(zhǎng)時(shí)間激活的MORs引起神經(jīng)突觸處Ca2+上調(diào)和Ca2+/CaMKIIγ信號(hào)通路活化,接著觸發(fā)BDNF的釋放;BDNF一方面通過(guò)下游信號(hào)傳導(dǎo)誘發(fā)LTP,另一方面又上調(diào)了NMDAR的表達(dá);NMDAR信號(hào)通路活化直接誘導(dǎo)LTP,同時(shí)也能上調(diào)Ca2+和活化Ca2+/CaMKIIγ信號(hào)通路,最終形成CaMKIIγ、BDNF和NMDAR三者相互促進(jìn)的回路,可能有多種miRNAs參與調(diào)節(jié)這一回路[17,19,44]。
長(zhǎng)期使用阿片類藥物導(dǎo)致的樹(shù)突棘和軸突棘數(shù)量或結(jié)構(gòu)的改變,被認(rèn)為參與了阿片耐受的形成。絲氨酸蛋白酶抑制劑-1 (serpin peptidase inhibitor clade I, Serpini1) 是一種生物體內(nèi)可增加樹(shù)突棘密度的絲氨酸蛋白酶活性調(diào)節(jié)劑,有研究發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)其表達(dá)的miR-27a在嗎啡耐受小鼠前額皮質(zhì)內(nèi)顯著降低,與一般的miRNAs不同的是miR-27a在轉(zhuǎn)錄后水平正向調(diào)節(jié)Serpini1的翻譯,長(zhǎng)期注射嗎啡時(shí)Serpini1表達(dá)減低進(jìn)而使小鼠前額皮質(zhì)內(nèi)樹(shù)突棘密度減小導(dǎo)致嗎啡耐受[5]。
miR-133b被認(rèn)為可促進(jìn)神經(jīng)元軸突突起的生成和調(diào)節(jié)神經(jīng)可塑性[45]。有研究者利用體外培養(yǎng)的大鼠海馬組織探究慢性嗎啡處理對(duì)神經(jīng)元分化的可能影響,提出嗎啡激活MORs后通過(guò)ERK通路調(diào)節(jié)miR-133b的表達(dá),發(fā)現(xiàn)miR-133b在海馬神經(jīng)元中表達(dá)下調(diào),最終引起神經(jīng)突觸信號(hào)傳導(dǎo)異常[45]。
神經(jīng)分化因子1 (neurogenic differentiation 1, Neurod1) 是一種參與神經(jīng)元發(fā)育分化的重要轉(zhuǎn)錄因子,活化的Neurod1可能有助于樹(shù)突棘穩(wěn)定性、成體神經(jīng)發(fā)生、學(xué)習(xí)和記憶等[46]。有研究比較了嗎啡和芬太尼通過(guò)結(jié)合MORs而影響Neurod1的機(jī)制差異性,發(fā)現(xiàn)二者均能通過(guò)抑制CaMKIIα活性來(lái)降低Neurod1的磷酸化水平(即活化),然而芬太尼還可以通過(guò)ERK通路抑制小鼠海馬組織中miR-190的表達(dá)來(lái)增加Neurod1水平,因?yàn)閙iR-190在轉(zhuǎn)錄后水平負(fù)向調(diào)節(jié)神經(jīng)分化因子1的表達(dá);但嗎啡卻沒(méi)有改變miR-190的表達(dá),最終效應(yīng)就是嗎啡可降低Neurod1的總體活性水平,而芬太尼可將其維持在基礎(chǔ)水平[46]。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn),嗎啡比芬太尼具有更高的誘導(dǎo)小鼠藥物耐受的能力,這可能與二者調(diào)節(jié)miR-190表達(dá)的差異性有關(guān);并提出嗎啡降低Neurod1的活性水平進(jìn)而可能通過(guò)降低樹(shù)突棘穩(wěn)定性、抑制成體神經(jīng)發(fā)生誘導(dǎo)小鼠鎮(zhèn)痛耐受產(chǎn)生,過(guò)表達(dá)Neurod1可以使嗎啡誘導(dǎo)耐受能力下降[47]。
此外,有報(bào)道稱miR-124和miR-19b也靶向調(diào)節(jié)Neurod1的表達(dá)[46]。有證據(jù)表明,體外培養(yǎng)的人神經(jīng)祖細(xì)胞在補(bǔ)充外源性miR-124后,神經(jīng)元分化和谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)體表達(dá)的水平提高[48]。另有研究表明小鼠發(fā)生炎性或病理性神經(jīng)痛時(shí),腦組織和脊髓中miR-124水平降低并引起小膠質(zhì)細(xì)胞活化,導(dǎo)致持續(xù)性的痛覺(jué)過(guò)敏,鞘內(nèi)注射miR-124可降低痛覺(jué)過(guò)敏程度[49]。鑒于嗎啡耐受和痛覺(jué)過(guò)敏可能存在相似的發(fā)生機(jī)制[50],例如小膠質(zhì)細(xì)胞的活化,推測(cè)miR-124可能參與了鎮(zhèn)痛耐受的發(fā)生。一項(xiàng)針對(duì)小鼠前額皮質(zhì)的miRNAs表達(dá)譜分析顯示,嗎啡耐受后miR-19b水平下調(diào)[5],但目前還未見(jiàn)到miR-19b參與調(diào)節(jié)傷害性傳導(dǎo)通路的詳細(xì)報(bào)道。
阿片類藥物通過(guò)激活MORs,一方面產(chǎn)生抑制性G蛋白信號(hào)而發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用;另一方面可活化ERK/CREB等信號(hào)通路引起多種miRNAs表達(dá)變化,繼而導(dǎo)致MORs下調(diào)和神經(jīng)適應(yīng)等。miRNAs為揭示阿片耐受機(jī)制和防治阿片副作用提供了新的切入點(diǎn),但也面臨著諸多問(wèn)題。首先,阿片類藥物可以引起機(jī)體多種miRNAs上調(diào)或下調(diào),這些miRNAs有的被證實(shí)參與了阿片耐受,有的可能發(fā)揮著調(diào)節(jié)鎮(zhèn)痛等有益作用,有的可能介導(dǎo)了其他不利作用;不同阿片類藥物調(diào)節(jié)miRNAs的能力存在差異性,此外還有明顯的組織細(xì)胞表達(dá)差異,這就需要進(jìn)一步鑒別出那些調(diào)節(jié)阿片耐受的代表性miRNAs。其次,一種miRNAs可以調(diào)節(jié)多種靶基因表達(dá),而一種靶基因也可能受多種miRNAs調(diào)控。這種多樣性使得在將miRNAs用于臨床診斷和治療時(shí),不得不面對(duì)診斷特異性和治療副作用等問(wèn)題。此外,在研究將miRNAs作為防治阿片耐受的靶點(diǎn)時(shí),還要考慮轉(zhuǎn)運(yùn)載體的選擇,納米粒、外泌體等可能是未來(lái)的研究方向??偠灾琺iRNAs參與阿片耐受的機(jī)制是復(fù)雜的,把miRNAs作為干預(yù)阿片耐受的靶點(diǎn)還將面臨著許多挑戰(zhàn)。