内源性阿片肽在呼吸调控中的作用.doc

1 内源性阿片肽在呼吸调控中的作用随着内源性阿片肽(EOP) 及其受体的发现,阿片肽在各个系统的生理作用受到普遍关注, 其在疼痛和胃肠动力方面的作用已基本明确; 但是, 关于阿片肽在呼吸调控中的作用研究尚不多, 结论也颇有争议, 我们仅就 EOP 在呼吸调控方面的有关研究作一综述。一、阿片肽的种类及其分布根据其前体不同可将 EOP 分为三大类: β内啡肽(β-endorphin) 、脑啡肽(enkephalins) 、强啡肽(dynorphins) 。β内啡肽来源于前阿片黑皮素(POMC) ,由 31 个氨基酸组成, 存在于垂体及脑内。垂体内的β内啡肽通过门脉系统进入体循环,并且同促肾上腺素皮质激素( ACTH )的释放一样具有生理节律。脑内的β内啡肽主要存在于下丘脑基底内侧的弓状核,传出纤维分布广泛。 2 1975 年 Hughes 等[ 1 ]分离鉴定了脑内甲硫脑啡肽和亮脑啡肽及几个类似结构的肽, 它们均源于一个大的前体分子——前- 脑啡肽。细胞免疫观察证明脑啡肽神经元分布极广泛, 其中甲硫脑啡肽在延髓呼吸中枢区浓度较高, 在肾上腺髓质也有合成并释放入血液循环。 EOP 的第三族强啡肽,其主干前体是前强啡肽。由此主干前体产生α新内啡肽、β新内啡肽、强啡肽 A 及强啡肽 B, 所有这些肽都已从哺乳动物脑组织中分离成功。据 EOP 的分布可知, 在脑脊液和血液中都存在阿片肽, 但它们来源不同,其中β内啡肽在呼吸调控中的作用研究最多。二、 EOP 受体及其分布 EOP 受体于 EOP 发现 2 年之后由 Lord 等[ 2 ]发现, 共分为三类, 并分别存在亚型。大多数 EOP 在受体的亲和力 3 方面没有严格的选择性。一般来说,β内啡肽与μ受体亲和力较高, 脑啡肽与δ受体亲和力较高, 强啡肽则与κ受体有较高的亲和力,但它们之间又有所重叠。β内啡肽对μ、δ受体有较高亲和力, 但在较高浓度情况下也可和κ受体结合。在体内、体外实验中,β内啡肽和三种受体都可以结合并产生效应。脑啡肽则与δ受体亲和力最高, 在高浓度时与μ、κ受体也能结合。强啡肽与κ受体有较高亲和力,但对呼吸调控作用很小。 EOP 受体广泛存在于脑、脊髓及外周组织中, 脑内 EO P 受体的分布与三类阿片肽的分布基本平行。三、 EOP 与呼吸调控的关系自从 1975 年首先发现脑啡肽以来, EOP 在全身各系统功能的调节作用得到广泛研究。早期在呼吸调控方面的研究表明,以β内啡肽为主的 EOP 是强有力的呼吸抑制剂。进一 4 步的动物实验和人体研究产生了很多颇有争议的结论。 1. 动物实验的结果: Moss [3]将β内啡肽注入戊巴比妥麻醉的狗脑池中, 可引起能被纳洛***( 阿片肽拮抗剂) 逆转的低氧反应,表现为动脉血二氧化碳分压( PaCO2 )升高, 潮气容积( VT )、每分呼气量(E) 及呼吸频率( RR ) 下降。对这一生理现象的仔细观察发现,β内啡肽先是引起 VT 、RR 下降,以后 RR 的下降对低氧反应起着决定作用,而 RR 的下降则主要是由于呼气时间延长所致。更为直接的证据是, 用放射免疫法测定低氧下内啡肽含量, 发现猫脑脊液和兔脑室灌注液中β内啡肽含量于低氧下显著增高,并且与动脉氧分压和呼吸驱动存在着指数负相关,即低氧越严重, β内啡肽含量越高,呼吸抑制也越严重[ 4]。很多实验以中枢或外周给予纳洛***后观察通气反应来了解 EOP 的作用,同时还可以借此回答 EOP 的作用究竟是一种“张力性”调节还是一种“应激性”调节, 如果 EOP 对呼吸的调控是张力性的, 那么纳洛***对正常人或动物的呼吸也应该有影响,然而研究的结果众说不一。 Ison 等[ 5 ]给未麻醉的大鼠皮下注射纳洛***,结果刺激了 RR 、 VT 、E 的增 5 加,表明 EOP 是张力性调控呼吸的;而 Olson [6 ]的实验表明, 纳洛***可以增强大鼠急性低氧下的通气反应, 而对正常血氧和未麻醉大鼠无此作用, 提出 EOP 是一种低氧呼吸抑制的中枢调节剂。国内许铁等[ 7 ]在去双侧外周化学感受器传入的麻醉雄家兔上, 给动物吸入低氧混合气导致通气抑制后, 向其侧脑室注入纳洛***可使抑制的通气被逆转, 注入β内啡肽拟似剂羟甲***则可使抑制更加重。这样的结论引发出一个更难以回答的问题,即以β内啡肽为首的 EO P 究竟是呼吸调控的启动因子还是各种病理情况导致低氧后的一种继发改变。一般认为, 机体在低氧和高二氧化碳时刺激颈动脉体的外周化学感受器, 使传入冲动增强, 引起呼吸驱动、通气增强。但是,早在 30、 40 年代,就有人注意到在麻醉动物去外周化学感受器后有一个通气抑制现象, 以后逐渐发现在大多数哺乳动物( 包括人类) 中都存在这一现象。因此, 当低氧刺激外周化学感受器而调动了驱动反应时就会使通