鄭 倫,鄭希耕
CCK是一種典型的腦腸肽,廣泛分布于胃腸道和中樞神經(jīng)系統(tǒng),是迄今為止所發(fā)現(xiàn)的腦中含量最高、分布最廣泛的神經(jīng)肽之一。115個(gè)氨基酸構(gòu)成的前體分子經(jīng)加工后以多種生物活性分子形式存在,如CCK58、CCK39、CCK33、CCK22、硫酸化的CCK8、CCK7等,在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中含量最多且具有最高活性的是C端硫酸化的八肽化合物片斷CCK8。含有CCK的神經(jīng)元廣泛分布在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中,尤其在皮層邊緣結(jié)構(gòu)中分布眾多。CCK能神經(jīng)主要的投射包括:室旁核、室周區(qū)、內(nèi)側(cè)視前區(qū)和環(huán)狀核[1]。神經(jīng)解剖研究提示,CCK與多巴胺(dopamine,DA)、谷氨酸(glutamic acid,Glu)以及γ-氨基丁酸(gamma-aminobutyric acid,GABA)等經(jīng)典神經(jīng)遞質(zhì)共存,與DA共存的CCK主要位于腹側(cè)被蓋區(qū)的神經(jīng)元中,這些神經(jīng)元投射到伏核核心部和殼部、嗅球以及前額葉皮層;與Glu共存的CCK主要位于前額葉皮層,這些CCK神經(jīng)元發(fā)出大量神經(jīng)纖維到背側(cè)紋狀體。
CCK受體可以分為1、2兩型,二者均為G-蛋白偶聯(lián)受體超家族。1型受體主要分布在胃腸道,中樞神經(jīng)系統(tǒng)分布較少;2型受體分布廣泛,特別是在DA神經(jīng)投射密集的區(qū)域。以大鼠為例,CCK1受體分布在孤束核、最后區(qū)、腳間神經(jīng)核、下丘腦,而前額葉皮層、杏仁核和海馬分布不多;CCK2受體主要分布于整個(gè)大腦皮層、基底神經(jīng)節(jié)、紋狀體、海馬、下丘腦、杏仁核、腹側(cè)背蓋區(qū)。CCK通過與靶細(xì)胞膜上的特異性受體結(jié)合而發(fā)揮膽囊收縮、胰酶分泌、延緩胃排空和抑制食欲等外周消化系統(tǒng)的生理作用,更為重要的是CCK系統(tǒng)在攝食控制、學(xué)習(xí)記憶、焦慮反應(yīng)、疼痛調(diào)解、神經(jīng)精神異常以及DA、五羥色胺和阿片系統(tǒng)控制的藥物依賴和戒斷過程等中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能中發(fā)揮重要作用。
焦慮和恐懼是一種重要的具有適應(yīng)性意義的情感反應(yīng),有助于個(gè)體應(yīng)對(duì)威脅自身安全的危險(xiǎn)情景。對(duì)于外界應(yīng)激出現(xiàn)的短暫焦慮傾向可以誘發(fā)適當(dāng)?shù)纳矸磻?yīng),這對(duì)于所有的高等動(dòng)物來說具有重要的生存意義。焦慮狀態(tài)由多種復(fù)雜的抑制、興奮機(jī)制所調(diào)控,這些機(jī)制在一個(gè)高級(jí)動(dòng)態(tài)的方式下相互作用,以使機(jī)體在非應(yīng)激情景下維持適當(dāng)?shù)那楦行苑磻?yīng)水平,對(duì)于潛在的危險(xiǎn)能夠迅速做出反應(yīng),在應(yīng)激狀態(tài)下維持恰當(dāng)?shù)倪m應(yīng)性行為反應(yīng),當(dāng)威脅事件結(jié)束后快速恢復(fù)到正常的情感狀態(tài)。與此相反,如果焦慮感受在應(yīng)激原作用下過于強(qiáng)烈,應(yīng)激事件結(jié)束后持續(xù)存在,在沒有潛在威脅的情況下也能被誘發(fā),并與非適應(yīng)性的行為反應(yīng)有關(guān),即可從整體上診斷為“焦慮障礙”(anxiety disorder)。
根據(jù)美國(guó)精神學(xué)協(xié)會(huì)(American Psychiatric Association,APA)發(fā)布的精神疾病診斷和統(tǒng)計(jì)手冊(cè)(Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders,DSM),急性應(yīng)激障礙(Acute Stress Disorder)、廣泛性焦慮障礙(Generalized Anxiety Disorder)、強(qiáng)迫障礙(Obsessive-Compulsive Disorder)、創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙(Posttraumatic Stress Disorder,PTSD)、社交恐怖癥(Social Phobia)等都屬于焦慮障礙范疇。本研究首先從應(yīng)激情景對(duì)于內(nèi)源性CCK系統(tǒng)的激活作用入手,綜述內(nèi)源性CCK釋放量和受體在應(yīng)激作用下的改變;然后就外源性CCK制劑對(duì)于焦慮障礙的作用展開論述,考慮到PTSD在病因的嚴(yán)重程度、臨床表現(xiàn)特點(diǎn)等方面與其他焦慮障礙的區(qū)別,本研究單獨(dú)敘述CCK在PTSD中的作用,其他焦慮相關(guān)障礙暫不進(jìn)行區(qū)分,一并在“焦慮相關(guān)障礙”中統(tǒng)一論述。
2.1 CCK系統(tǒng)可被多種應(yīng)激情景激活 CCK系統(tǒng)在焦慮相關(guān)障礙中具有重要作用,CCK系統(tǒng)可被多種應(yīng)激和沖突情景激活。Philipp等[2]發(fā)現(xiàn)即將進(jìn)行馬拉松比賽的選手血漿中CCK樣免疫物質(zhì)水平升高,說明CCK是預(yù)期應(yīng)激的一個(gè)重要調(diào)控指標(biāo);再如,van等[3]對(duì)體驗(yàn)過一次CCK4注射后驚恐反應(yīng)的被試,用再次注射CCK4作為威脅誘發(fā)的預(yù)期焦慮研究中,被試表現(xiàn)出明顯的焦慮癥狀,且功能磁共振成像(FMRI)顯示焦慮相關(guān)腦區(qū)被激活;而這些預(yù)期性的焦慮緊張反應(yīng)是焦慮障礙的重要內(nèi)涵。自殺人群大腦組織取樣研究顯示,額葉皮層CCK受體數(shù)量和親和力常數(shù)(affinity constants)顯著高于控制組,而自殺是焦慮/抑郁精神疾病嚴(yán)重的后果。
動(dòng)物研究同樣提示,焦慮樣應(yīng)激處理可以造成CCK系統(tǒng)的激活。Nevo等[4]采用微透析和放射免疫分析技術(shù)發(fā)現(xiàn),2 min的乙醚麻醉或者30 min的束縛應(yīng)激可以造成大鼠皮層CCK樣物質(zhì)顯著增加;系統(tǒng)注射α2受體拮抗劑育亨賓(yohimbine)5 mg/kg可以造成CCK樣物質(zhì)持續(xù)2.5 h的上升,同時(shí)動(dòng)物的理毛、呆滯、牙顫等焦慮樣行為也顯著增加;而抗焦慮藥物地西泮(diazepam)5 mg/kg的前處理可以完全拮抗乙醚麻醉、束縛應(yīng)激或育亨賓處理造成的CCK樣物質(zhì)釋放的增加。這些結(jié)果提示,皮層的CCK能神經(jīng)傳遞在大鼠焦慮相關(guān)行為中增加,而地西泮的抗焦慮作用可能與其對(duì)于皮層CCK能神經(jīng)元的抑制性作用有關(guān)。Pratt等[5]的研究發(fā)現(xiàn)致焦慮藥物苯二氮卓類受體反義激動(dòng)劑FG7142可以增加杏仁核和海馬處編碼CCK前體mRNA的水平。除了束縛、電擊等物理性應(yīng)激處理外,Becker等[6]指出在社會(huì)性應(yīng)激—預(yù)期的社會(huì)挫敗應(yīng)激處理下,挫敗大鼠的焦慮樣行為與前額葉皮層細(xì)胞外CCK水平的增加相關(guān),且可以被抗焦慮制劑地西泮所拮抗;非挫敗大鼠在行為反應(yīng)和CCK釋放上均沒有改變。
高架十字迷宮(elevated plus-maze,EPM)是基礎(chǔ)研究中經(jīng)常使用的焦慮測(cè)試模型。根據(jù)大鼠EPM中表現(xiàn)出的高、低探索行為將大鼠分為低焦慮組和高焦慮組,高焦慮大鼠海馬中CCK受體數(shù)量顯著低于低焦慮組和籠中控制組大鼠,額葉皮層CCK受體數(shù)量則顯著高于低焦慮大鼠,說明CCK受體的改變存在腦區(qū)特異性,而在致焦慮劑FG7142的急性處理下,大鼠額葉皮層CCK受體結(jié)合力出現(xiàn)明顯的上調(diào)??謶忠谆捏@嚇反射(fear-potentiated startle,F(xiàn)PS)是一個(gè)條件化學(xué)習(xí)過程,對(duì)于焦慮和恐懼是一個(gè)敏感的行為測(cè)試指標(biāo)。驚嚇反射基值高低不同的大鼠其杏仁核CCK2受體結(jié)合力沒有差異;而經(jīng)過條件性訓(xùn)練后的恐懼易化驚嚇反射水平高的大鼠基底外側(cè)杏仁核(basolateral amygdala,BLA)和中央杏仁核(central amygdala,CeA)的CCK2受體結(jié)合力下降,伏核處CCK2受體結(jié)合力無差異。這個(gè)結(jié)果提示,驚嚇反射水平高的大鼠杏仁核受體結(jié)合力下調(diào)與運(yùn)動(dòng)性的基值或知覺個(gè)體差異無關(guān),是條件化過程中腦區(qū)特異性的結(jié)果。而CCK2受體的下調(diào)可能是受體活性上升的結(jié)果,是CCK系統(tǒng)活性上調(diào)的一種代償性反應(yīng)。同時(shí),EPM中高焦慮動(dòng)物額葉皮層CCK受體數(shù)量上調(diào),而在FPS測(cè)試中高焦慮動(dòng)物杏仁核CCK2受體結(jié)合力下降,提示我們?cè)趹?yīng)激處理下CCK系統(tǒng)出現(xiàn)腦區(qū)特異性的反應(yīng)性改變。
使用tTA/tetO誘導(dǎo)轉(zhuǎn)基因方法,小鼠前腦神經(jīng)元CCK2受體的過表達(dá)可以顯著增加其受體的結(jié)合能力。這種轉(zhuǎn)基因小鼠在一系列焦慮/恐懼行為測(cè)試中(曠場(chǎng)測(cè)試、社會(huì)互動(dòng)測(cè)試、條件性恐懼測(cè)試)穩(wěn)定地表現(xiàn)出焦慮樣行為(anxiety-like behaviors,ALB)增加。臨床上廣泛應(yīng)用的抗焦慮制劑地西泮可以顯著降低這些焦慮樣行為。眾多研究提示,CCK的作用取決于內(nèi)源性CCK能神經(jīng)的基礎(chǔ)活動(dòng)性水平,這很大程度上由CCK2受體表達(dá)水平?jīng)Q定,通過受體的過表達(dá)提升CCK能神經(jīng)的反應(yīng)性對(duì)于焦慮的表達(dá)具有重要的作用。敲除受體或者使用受體的反義寡核苷酸在條件性恐懼模型和EPM測(cè)試中具有抗焦慮作用;受體缺失小鼠與其野生型相比在明暗箱測(cè)試中探索行為增加,這些實(shí)驗(yàn)證據(jù)進(jìn)一步從反方向證明2型受體缺乏可能會(huì)造成個(gè)體焦慮水平的下降。上述結(jié)果提示,不論是臨床研究還是基礎(chǔ)動(dòng)物實(shí)驗(yàn),外源性應(yīng)激處理會(huì)造成中樞CCK系統(tǒng)的激活,CCK2受體在焦慮行為的表達(dá)中發(fā)揮重要作用。
2.2 CCK制劑在焦慮相關(guān)障礙中發(fā)揮重要的調(diào)控作用 臨床研究發(fā)現(xiàn),外源性注射CCK2受體激動(dòng)劑CCK4具有誘發(fā)焦慮和驚恐反應(yīng)的作用,Abelson等[7]發(fā)現(xiàn)靜脈內(nèi)注射CCK4可以在正常人和驚恐障礙患者中誘發(fā)驚恐障礙;McCann等[8]也指出具有廣泛性焦慮或者驚恐障礙的患者對(duì)于受體拮抗劑的抗焦慮作用更為敏感。急性注射L-365,260可以拮抗CCK4在驚恐患者和五肽胃泌素(pentagaserin,CCK激動(dòng)劑)在健康志愿者中誘發(fā)的驚恐樣反應(yīng)。
Rataud等[9]研究發(fā)現(xiàn),小鼠系統(tǒng)注射CCK2受體拮抗劑L-365,260的劑量與EPM測(cè)試中開放臂的進(jìn)入次數(shù)和停留時(shí)間正相關(guān),即具有抗焦慮作用。而Raud等[10]發(fā)現(xiàn),CCK2受體缺乏小鼠,在EPM中焦慮水平降低。這些結(jié)果提示CCK2受體拮抗劑可以降低動(dòng)物在EPM測(cè)試中的焦慮反應(yīng)。FPS測(cè)試中,Josselyn等[11]的結(jié)果提示,系統(tǒng)注射CCK2受體拮抗劑L-365,260(0.1,1.0,10.0 mg/kg)前處理不影響聽覺驚嚇反射的基值,但劑量依賴地降低恐懼易化的驚嚇反射幅度。這說明L-365,260對(duì)于恐懼易化驚嚇反射的減弱作用并不是由于運(yùn)動(dòng)反應(yīng)性的整體下降造成的,而是選擇性地影響了條件化過程。大鼠腦室內(nèi)注射CCK2受體激動(dòng)劑五肽胃泌素可以劑量依賴性地促進(jìn)聽覺驚嚇反射的長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng),在相同的藥物作用時(shí)程內(nèi)對(duì)于運(yùn)動(dòng)性沒有影響。杏仁核內(nèi)微量注射CCK2受體激動(dòng)劑五肽胃泌素(0,0.01,0.1,1,10 nmol)以劑量依賴形式增加聽覺驚嚇反應(yīng)。應(yīng)用最高劑量時(shí),驚嚇反應(yīng)升高的幅度比注射前高90%;在相同的時(shí)程內(nèi)CCK2受體激動(dòng)劑對(duì)于運(yùn)動(dòng)性沒有影響,說明其對(duì)于驚嚇反應(yīng)的促進(jìn)作用并非因?yàn)榉翘禺愋赃\(yùn)動(dòng)增加所致;相同劑量的CCK2受體激動(dòng)劑在紋狀體或伏核沒有促進(jìn)驚嚇反射的作用;系統(tǒng)注射CCK2受體拮抗劑L-365,260(0.1 mg/kg)可以減弱杏仁核內(nèi)注射CCK2受體激動(dòng)劑對(duì)于驚嚇反射的促進(jìn)作用,而腦室內(nèi)注射CCK2受體激動(dòng)劑對(duì)于驚嚇反射的促進(jìn)作用可以通過杏仁核內(nèi)微量注射CCK2受體拮抗劑所阻斷。這些結(jié)果提示CCK通過杏仁核內(nèi)的2型受體對(duì)于驚嚇反射發(fā)揮調(diào)控作用。
2.3 CCK在創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙中的作用和機(jī)制 創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙(posttraumatic stress disorder,PTSD)是焦慮障礙中的一種,指?jìng)€(gè)體經(jīng)歷極度威脅其生命的嚴(yán)重創(chuàng)傷性事件后出現(xiàn)的一種慢性、耗竭性的精神障礙。2000年,美國(guó)精神病學(xué)協(xié)會(huì)在精神疾病診斷和統(tǒng)計(jì)手冊(cè)第4版(DSM-Ⅳ)中重新修訂了有關(guān)PTSD的診斷指標(biāo),即創(chuàng)傷經(jīng)歷史以及滿足下述三個(gè)癥狀中的兩項(xiàng):插入性回憶、回避/麻木癥狀、高喚醒。PTSD患者靜脈內(nèi)注射CCK4可以引起焦慮、驚恐癥狀,但并沒有誘發(fā)明顯的回閃癥狀,說明驚恐癥狀與高度焦慮并不是誘發(fā)創(chuàng)傷后回閃出現(xiàn)的必須條件性刺激,同時(shí)也說明兩者的神經(jīng)機(jī)制并不一致。
PTSD三個(gè)維度的癥狀中,“再次體驗(yàn)”(re-experience)是PTSD患者非常特異性的癥狀之一,創(chuàng)傷經(jīng)歷以思維、回憶、感知覺、夢(mèng)境等多種方式重現(xiàn)。條件性恐懼是對(duì)PTSD“再次體驗(yàn)”癥狀的模擬,是PTSD 再次體驗(yàn)癥狀的重要前提。在情境條件性恐懼動(dòng)物模型中,大鼠接受5 min不可逃脫足部電擊處理,24 h后動(dòng)物再次放入電擊箱中測(cè)試5 min的呆滯行為反應(yīng)。訓(xùn)練前30 min和測(cè)試前30 min注射CCK2受體拮抗劑LY288513(0.3 mg/kg)和PD135158可以減弱條件性恐懼反應(yīng)的獲得和表達(dá),訓(xùn)練后5 min注射CCK2受體拮抗劑則不能顯著降低條件性恐懼反應(yīng)的表達(dá)。Tsutsumi等[12]發(fā)現(xiàn),連續(xù)6天側(cè)腦室內(nèi)注射CCK2受體反義寡聚脫氧核苷酸(antisense oligodeoxynucleotide),然后大鼠接受30 min不可逃脫足部電擊處理;24 h后,大鼠再次放入電擊箱中5 min內(nèi)的呆滯行為降低,說明CCK對(duì)于大鼠恐懼行為的表達(dá)具有重要作用??紤]到CCK與DA的重要交互作用,在情境條件性恐懼模型中Izumi[13]發(fā)現(xiàn),系統(tǒng)注射CCK2受體拮抗劑LY288513(3 mg/kg)可以促進(jìn)條件性恐懼誘發(fā)的大鼠前額葉皮層DA代謝產(chǎn)物二羥苯乙酸(dihydroxy-phenyl acetic acid,DOPAC)的含量,這提示前額葉皮層DA的活性可以調(diào)控CCK2受體拮抗劑的抗焦慮作用。
天敵應(yīng)激和天敵氣味應(yīng)激對(duì)于嚙齒類動(dòng)物來說是一種強(qiáng)烈的社會(huì)性應(yīng)激處理,也是廣泛應(yīng)用的PTSD動(dòng)物模型之一。Pavlasevic等[14]發(fā)現(xiàn)貓暴露處理、貓氣味暴露處理下大鼠的腹側(cè)紋狀體、背側(cè)紋狀體、嗅球、額葉皮層、中央皮層、中央杏仁核以及孤束核可以檢測(cè)到CCK8和CCK4含量的增多。5 min的貓暴露處理會(huì)造成大鼠一周后EPM測(cè)試中焦慮樣行為的升高;天敵應(yīng)激處理前30 min、處理后30 min封閉CCK2受體則可以抑制一周后EPM測(cè)試反應(yīng)的升高,而且自發(fā)運(yùn)動(dòng)或探索行為不受影響。Wang等[15]發(fā)現(xiàn)PVGhooded大鼠在天敵應(yīng)激測(cè)試中比Sprague-Dawley大鼠表現(xiàn)出更多的呆滯行為。應(yīng)用cDNA基因芯片和RT-PCR技術(shù)發(fā)現(xiàn),PVGhooded大鼠CCK2受體在皮層高表達(dá)。CCK2受體拮抗劑LY225910可以將PVGhooded大鼠呆滯行為從87%降至16%,然而激動(dòng)劑CCK4對(duì)于PVGhooded大鼠的呆滯行為沒有影響;相反,CCK4 可以將Sprague-Dawley大鼠的呆滯行為從9%升高至31%,LY225910對(duì)于Sprague-Dawley大鼠的呆滯行為卻沒有顯著影響。Farook等[16]進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),在連續(xù)七天的反復(fù)天敵應(yīng)激處理下,兩個(gè)種系大鼠的呆滯行為逐漸降低,即在相同應(yīng)激反復(fù)處理下出現(xiàn)了習(xí)慣化反應(yīng);第八天系統(tǒng)注射選擇性CCK2受體激動(dòng)劑BC264(0.3 mg/kg)可以逆轉(zhuǎn)PVGhooded大鼠呆滯行為的習(xí)慣化(也就是說增加了PVGhooded大鼠的呆滯行為),但在Sprague-Dawley大鼠上卻沒有作用。這個(gè)結(jié)果與Wang等[15]的研究結(jié)果有相左之處,2型受體激動(dòng)劑CCK4對(duì)于PVGhooded大鼠的呆滯行為沒有顯著影響,但同樣為2型受體激動(dòng)劑的BC264卻可以逆轉(zhuǎn)PVGhooded大鼠在反復(fù)天敵應(yīng)激處理下呆滯行為的習(xí)慣化。造成這個(gè)差異的原因可能為“呆滯行為”與反復(fù)應(yīng)激處理下“呆滯行為的習(xí)慣化”分別反映了“急性應(yīng)激反應(yīng)”與“相同應(yīng)激處理下應(yīng)激反應(yīng)的習(xí)慣化”兩種不同的行為范式,而這兩種行為范式下PVGhooded大鼠的CCK系統(tǒng)及其對(duì)于CCK2受體激動(dòng)劑的反應(yīng)不同。此外,Huang等[17]研究指出CCK2受體存在兩種亞型(2A和2B);由此,并不是所有的CCK2受體激動(dòng)劑都誘發(fā)相同的行為反應(yīng),Derrien等[18]發(fā)現(xiàn)激活2A亞型的激動(dòng)劑具有致焦慮作用,而Taghzouti等[19]指出BC264是激活2B亞型的CCK2受體激動(dòng)劑,沒有致焦慮作用。
2.4 CCK的“狀態(tài)依賴性”機(jī)制 雖然CCK制劑在臨床和動(dòng)物研究中得到了一些一致的結(jié)論,但有些實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻不能整合甚至相互矛盾。首先,有些動(dòng)物研究發(fā)現(xiàn)CCK8或CCK4不具有致焦慮作用[12];其次,受體拮抗劑在一些臨床和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中不具有抗焦慮作用,如選擇性CCK2受體拮抗劑L-365,260、CI-988對(duì)于驚恐患者沒有明顯的抗焦慮/驚恐作用;再次,一些研究無法復(fù)制其他實(shí)驗(yàn)中受體激動(dòng)劑或拮抗劑的作用。至于這些相互矛盾結(jié)果的原因,有研究者指出與實(shí)驗(yàn)程序、動(dòng)物的性別和年齡有關(guān)、受體的結(jié)合力等有密切關(guān)系。Bradwejn等[20]的臨床研究發(fā)現(xiàn),具有廣泛性焦慮或者驚恐障礙的患者對(duì)于CCK受體拮抗劑的抗焦慮作用更為敏感。同樣,Cohen等[21]也發(fā)現(xiàn)CCK2受體激動(dòng)劑只有在應(yīng)激動(dòng)物中可以誘發(fā)明顯的致焦慮作用。急性注射L-365,260可以拮抗CCK4在驚恐患者和五肽胃泌素在健康志愿者中誘發(fā)的驚恐樣反應(yīng),即CCK2受體拮抗劑不能影響焦慮狀態(tài)的基值,但是可以調(diào)控升高的焦慮狀態(tài)。動(dòng)物研究提示,低應(yīng)激狀態(tài)中小鼠自由探索范式下的新穎恐懼(neophobia)反映個(gè)體穩(wěn)定的“特質(zhì)焦慮”,而小鼠在明暗箱選擇中明箱的停留時(shí)間反映個(gè)體在應(yīng)激刺激下的“狀態(tài)焦慮”。CCK2受體拮抗劑PD135158只能增加小鼠在明暗箱測(cè)試中的明箱停留時(shí)間,降低焦慮水平;但對(duì)于自由探索情景下新穎恐懼反應(yīng)沒有作用,這說明PD135158只對(duì)于恐懼誘發(fā)情景下的狀態(tài)焦慮有作用。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示,外源性致焦慮制劑CCK2受體激動(dòng)劑注射或前期應(yīng)激處理是CCK2受體發(fā)揮抗焦慮作用的重要前提條件。
前文已經(jīng)提到,不同種系動(dòng)物的焦慮和恐懼反應(yīng)差異與CCK2受體表達(dá)水平的不同有關(guān)。在天敵應(yīng)激處理下PVGhooded大鼠比Sprague-Dawley大鼠表現(xiàn)出更高的焦慮恐懼行為,且在皮層區(qū)有更多的CCK2受體表達(dá);而CCK2受體拮抗劑可以選擇性地降低PVGhooded大鼠在天敵應(yīng)激處理下的呆滯行為,對(duì)于Sprague-Dawley大鼠卻沒有顯著影響,CCK2受體激動(dòng)劑可以選擇性地增加Sprague-Dawley的呆滯行為。前腦神經(jīng)元CCK2受體過表達(dá)的小鼠在一系列焦慮/恐懼行為測(cè)試中(曠場(chǎng)測(cè)試、社會(huì)互動(dòng)測(cè)試、條件性恐懼測(cè)試)穩(wěn)定地表現(xiàn)出焦慮樣行為。焦慮的行為表達(dá)與CCK能神經(jīng)“反應(yīng)性”的上升有關(guān),而受體的數(shù)量和活動(dòng)性在其反應(yīng)性中起決定性作用。也就是說2型受體的數(shù)量在個(gè)體是否表現(xiàn)出高焦慮行為以及CCK2受體拮抗劑能否發(fā)揮抗焦慮作用中起重要作用。
從以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果我們可以看出,應(yīng)激經(jīng)歷、個(gè)體CCK系統(tǒng)的激活程度和先天個(gè)體差異(釋放、受體數(shù)量、受體結(jié)合力)之間的交互作用,決定了個(gè)體焦慮/恐懼行為的表達(dá)、對(duì)于外源性致焦慮制劑CCK4的反應(yīng)性以及對(duì)于CCK2受體拮抗劑抗焦慮作用的反應(yīng)性,這可能可以至少部分上解釋CCK系統(tǒng)的“狀態(tài)依賴性”機(jī)制。事實(shí)上,所謂“狀態(tài)依賴性”是一個(gè)較為模糊的概念,簡(jiǎn)而言之即為“個(gè)體經(jīng)歷應(yīng)激”后應(yīng)激相關(guān)神經(jīng)機(jī)制和行為反應(yīng)的一種“激活狀態(tài)”,在這種狀態(tài)下,個(gè)體在處理效應(yīng)和個(gè)體差異交互作用之下表現(xiàn)出對(duì)于CCK激動(dòng)劑和拮抗劑的“高反應(yīng)”,而在沒有應(yīng)激處理的基礎(chǔ)水平上則缺乏這種高反應(yīng)??紤]到CCK與眾多經(jīng)典神經(jīng)遞質(zhì)共存,而DA、Glu等在應(yīng)激處理下的行為和分子改變中發(fā)揮重要作用,因此除了CCK系統(tǒng)本身之外,與其共存的神經(jīng)遞質(zhì)及二者之間的相互作用可能也在“狀態(tài)依賴性”特征中發(fā)揮不可或缺的作用。
負(fù)性生活事件對(duì)于個(gè)體的應(yīng)激是造成焦慮的重要外因。眾研究提示,中腦邊緣DA系統(tǒng)在調(diào)控個(gè)體應(yīng)對(duì)應(yīng)激、情緒控制,以及焦慮和恐懼反應(yīng)中發(fā)揮著重要作用。動(dòng)物研究提示,多種形式應(yīng)激處理下如不可逃脫的電擊、束縛應(yīng)激,以及與電擊匹配的條件性線索(conditioned stimulus)等都可以增加前額葉皮層、伏核、杏仁核等DA投射區(qū)細(xì)胞外的DA水平;并且前額葉皮層、伏核中DA系統(tǒng)活動(dòng)性的改變?cè)谡{(diào)節(jié)個(gè)體應(yīng)對(duì)應(yīng)激事件上發(fā)揮重要作用。神經(jīng)解剖研究顯示,中腦邊緣系統(tǒng)超過40%的DA神經(jīng)元含有CCK,伏核是CCK與DA發(fā)生交互作用的重要腦區(qū),伏核的激活可以增加防御反應(yīng)的可能性以及運(yùn)動(dòng)過程,因此對(duì)有害情況做出最初的防御反應(yīng)時(shí),需要中腦伏核DA系統(tǒng)的激活。
腹側(cè)被蓋區(qū)CCK與DA共存在一個(gè)神經(jīng)元內(nèi),這個(gè)特征使神經(jīng)元具備了根據(jù)刺激方式和刺激部位的不同而變化反應(yīng)方式的可能。CCK儲(chǔ)存在大而致密核心囊泡中,DA則儲(chǔ)存在小而清亮的囊泡中。當(dāng)動(dòng)作電位頻率較低、時(shí)間較短時(shí),鈣離子只在靠近鈣離子通道的區(qū)域增加,這些增加的鈣離子很快就被末端多種攝取機(jī)制和緩沖系統(tǒng)所減少,因而只有靠近激活區(qū)域的含有神經(jīng)遞質(zhì)DA的囊泡才會(huì)釋放。儲(chǔ)存神經(jīng)肽CCK的大而致密核心的囊泡分散于突觸末端,只有高頻率的、持久的動(dòng)作電位作用引起鈣離子含量迅速的升高,才能使分散分布的致密核心囊泡釋放神經(jīng)肽。Tanganelli等[22]指出應(yīng)激處理下中腦邊緣DA神經(jīng)元高強(qiáng)度的興奮性輸入會(huì)造成DA與CCK的共同釋放,而DA在個(gè)體應(yīng)激狀態(tài)中發(fā)揮重要作用,這可能是CCK“狀態(tài)依賴性”的機(jī)制之一。
神經(jīng)化學(xué)和行為研究都證實(shí)CCK對(duì)于中腦邊緣系統(tǒng)的DA傳遞具有重要的調(diào)節(jié)作用。應(yīng)用微透析考察將大鼠從熟悉環(huán)境轉(zhuǎn)移到新穎環(huán)境過程中伏核處CCK8對(duì)細(xì)胞外DA及其代謝物的作用,結(jié)果顯示大鼠在熟悉環(huán)境中,注射25 pmol CCK8可以立即促進(jìn)DA釋放,注射停止后快速回復(fù)到正常水平;沒有CCK8處理,將大鼠從籠中轉(zhuǎn)移到四孔箱時(shí)會(huì)誘發(fā)伏核后部短暫的DA釋放增加,代謝水平也同時(shí)增加;CCK8注射處理后,將大鼠轉(zhuǎn)移到四孔箱中大鼠伏核后部DA釋放水平長(zhǎng)時(shí)程升高;且只有在接受四孔箱轉(zhuǎn)移處理的大鼠身上能觀察到CCK8在EPM宮中的致焦慮作用,這些結(jié)果提示我們,伏核DA神經(jīng)元可以被環(huán)境的改變所激活,而外源性CCK8對(duì)于細(xì)胞外DA水平影響的程度以及焦慮反應(yīng)取決于這些神經(jīng)元在CCK8處理前的活動(dòng)性。這說明外源性CCK在個(gè)體經(jīng)歷應(yīng)激狀態(tài)下對(duì)于DA釋放的促進(jìn)作用會(huì)加強(qiáng)。但是,Rotzinger等[23]的研究卻發(fā)現(xiàn)激活伏核處CCK2受體可以減弱鉀離子激活的DA釋放,減少細(xì)胞外DA濃度,同時(shí)拮抗伏核處DA突觸后的作用。Li等[24]的活體外研究提示,1 nmel CCK8可以顯著增加伏核對(duì)于DA激動(dòng)劑的受體結(jié)合KD值(KD值是配體-受體復(fù)合物的平衡解離常數(shù),KD值越大親和力越低);腦室內(nèi)注射CCK8 30 min后,前腦對(duì)于DA受體激動(dòng)劑的受體結(jié)合KD值顯著升高。這些結(jié)果說明,CCK8對(duì)于紋狀體DA受體的親和力具有重要的調(diào)控作用,即CCK8可以降低DA受體激動(dòng)劑結(jié)合區(qū)域的表觀親和力。造成這些結(jié)果上的不一致可能是由于測(cè)量部位不同、時(shí)程因素。
CCK系統(tǒng)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中通過與相應(yīng)受體結(jié)合、對(duì)其他神經(jīng)遞質(zhì)的釋放和受體親和力發(fā)生影響等方式在精神病理、學(xué)習(xí)記憶、痛覺感受等方面發(fā)揮著廣泛而深入的作用。研究者對(duì)于CCK2受體激動(dòng)劑和拮抗劑在焦慮相關(guān)精神障礙中的作用進(jìn)行了系統(tǒng)的考察,CCK2型受體對(duì)于焦慮相關(guān)障礙的拮抗作用得到了眾多研究者的關(guān)注;此外,Hughes等[25]指出長(zhǎng)期應(yīng)用CCK2受體拮抗劑不會(huì)造成依賴或者誘發(fā)戒斷反應(yīng),這有利于焦慮障礙的長(zhǎng)期治療。但是,目前對(duì)于其“狀態(tài)依賴性”的操作性量化指標(biāo)及其具體的神經(jīng)機(jī)制了解的還不夠深入;CCK與DA的交互作用在應(yīng)激狀態(tài)、時(shí)程、腦區(qū)等方面的神經(jīng)解剖、形態(tài)學(xué)、電生理、藥理學(xué)、分子生物學(xué)研究還需要進(jìn)一步整合和拓展;此外,外源性CCK化合物的作用受到CCK片段、作用腦區(qū)、受體分布、受體結(jié)合特點(diǎn)或親和力程度等方面的影響,比如說2型受體拮抗劑CI-988較弱的藥動(dòng)學(xué)特征可能是其在臨床研究中缺乏抗焦慮作用的原因之一,開發(fā)親和力更強(qiáng)的2型受體工具藥對(duì)于我們更好地認(rèn)識(shí)其作用機(jī)制及應(yīng)用于臨床具有重要意義。此外,考慮到特質(zhì)焦慮是一種對(duì)于多種應(yīng)激原產(chǎn)生焦慮性質(zhì)反應(yīng)的長(zhǎng)時(shí)程整體趨勢(shì),狀態(tài)焦慮描述的是在特定情景下的一種短暫焦慮體驗(yàn),如何在臨床應(yīng)用中更好地應(yīng)用CCK2受體拮抗劑降低個(gè)體狀態(tài)焦慮的“狀態(tài)依賴性”作用特征,尤其值得我們深入思考。
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