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μ阿片受体

概述

μ阿片受体(Mu opioid receptor, MOR),又称OPRM1(阿片受体Mu 1),是一种主要分布于中枢神经系统和周围神经系统的G蛋白偶联受体。它是内源性阿片肽(如β-内啡肽)和外源性阿片类物质(如吗啡、芬太尼)的主要作用靶点,负责介导镇痛、欣快感、呼吸抑制、身体依赖等多种生理和药理效应。

结构特征

  • 基因定位:人类MOR基因(OPRM1)位于6号染色体(6q25.2)

  • 蛋白结构:属于A类(视紫红质样)GPCR,具有7个跨膜α螺旋结构域,细胞外N端和细胞内C端。配体结合口袋位于跨膜区。

  • 亚型:通过选择性剪接,存在多种变异体(如MOR-1A, MOR-1B等),其药理特性可能略有差异。

分布与功能

主要分布区域

脑区/组织主要功能与效应
中脑导水管周围灰质 (Periaqueductal Gray, PAG)介导下行镇痛通路,是阿片类药物产生强效镇痛作用的关键部位。
延髓头端腹内侧区 (Rostral Ventromedial Medulla, RVM)调节疼痛信号的传递。
脊髓背角 (Spinal Cord Dorsal Horn)抑制初级传入神经末梢释放疼痛递质(如P物质),产生脊髓水平镇痛
纹状体、伏隔核 (Nucleus Accumbens, NAc)奖赏、欣快感形成相关,是阿片类药物产生强化效应和成瘾性的关键脑区。
孤束核 (Nucleus Tractus Solitarius, NTS)参与呼吸抑制和镇咳效应。
胃肠道神经元抑制肠蠕动,导致便秘

主要生理与药理功能

  1. 镇痛 (Analgesia):激活后通过抑制腺苷酸环化酶、减少Ca²⁺内流、增加K⁺外流等机制,抑制神经元兴奋性和疼痛信号传递。

  2. 奖赏与欣快感 (Reward and Euphoria):激活中脑边缘多巴胺能通路,导致伏隔核多巴胺释放增加。

  3. 呼吸抑制 (Respiratory Depression):抑制脑干呼吸中枢的节律性活动,是阿片类药物过量致死的主要原因。

  4. 身体依赖与耐受性 (Physical Dependence and Tolerance):长期激动导致受体脱敏、内吞及下游信号适应,需增加剂量以达到原有效应(耐受),突然停药产生戒断症状。

  5. 其他效应:镇静、瞳孔缩小(针尖样瞳孔)、胃肠动力抑制、恶心呕吐等。

信号转导机制

MOR主要通过与Gi/Go蛋白偶联发挥作用:

  1. 抑制腺苷酸环化酶 (AC) → 降低细胞内环磷酸腺苷 (cAMP) 水平。

  2. 激活内向整流钾通道 (GIRK) → 钾离子外流增加,膜超极化,神经元兴奋性降低。

  3. 抑制电压门控钙通道 (如N型钙通道) → 减少神经递质(如谷氨酸、P物质)的释放。

  4. 也可通过β-抑制蛋白 (β-arrestin) 通路介导受体脱敏和内化,该通路被认为与呼吸抑制、便秘等副作用相关。

配体类型

类型代表物质主要效应
内源性激动剂β-内啡肽 (β-endorphin)、内吗啡肽 (Endomorphin-1/2)生理性镇痛、情绪调节
外源性激动剂吗啡 (Morphine)、海洛因 (Heroin)、芬太尼 (Fentanyl)、羟考酮 (Oxycodone)强效镇痛,同时产生欣快、呼吸抑制等
部分激动剂丁丙诺啡 (Buprenorphine)镇痛天花板效应,用于成瘾治疗
拮抗剂纳洛酮 (Naloxone)、纳美芬 (Nalmefene)阻断受体,逆转阿片过量效应
内源性调节肽痛敏肽 (Nociceptin/Orphanin FQ)作用于阿片受体样受体1,功能复杂

临床意义与研究前沿

  • 疼痛管理:MOR激动剂是治疗中重度急慢性疼痛的基石药物。

  • 阿片使用障碍治疗:使用部分激动剂(如丁丙诺啡)或拮抗剂(如纳曲酮)进行药物辅助治疗。

  • 副作用规避:开发偏向性配体(Biased Ligands),期望能选择性激活G蛋白通路介导镇痛,同时避免β-抑制蛋白通路介导的呼吸抑制和便秘,是目前新药研发的热点。

  • 个体差异与基因多态性OPRM1基因的常见单核苷酸多态性(如A118G)可能影响受体表达、药物反应及成瘾易感性。

参考文献 (示例)

  1. Manglik, A., et al. (2012). Crystal structure of the µ-opioid receptor bound to a morphinan antagonist. Nature, 485(7398), 321-326. (阐述了MOR的晶体结构)

  2. Matthes, H. W., et al. (1996). Loss of morphine-induced analgesia, reward effect and withdrawal symptoms in mice lacking the µ-opioid-receptor gene. Nature, 383(6603), 819-823. (关键基因敲除研究,证实MOR的核心作用)

  3. Raehal, K. M., & Bohn, L. M. (2014). β-arrestins: regulatory role and therapeutic potential in opioid and cannabinoid receptor-mediated analgesia. Handbook of experimental pharmacology, 219, 427-443. (论述β-抑制蛋白在MOR信号中的作用)

  4. Pasternak, G. W., & Pan, Y. X. (2013). Mu opioids and their receptors: evolution of a concept. Pharmacological reviews, 65(4), 1257-1317. (关于MOR亚型与概念的全面综述)

  5. Volkow, N. D., et al. (2019). Prevention and Treatment of Opioid Misuse and Addiction: A Review. JAMA psychiatry, 76(2), 208-216. (涉及MOR在成瘾与治疗中的临床意义)

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