段家名,李燦,曾晴,周梅英,周梅
(江漢大學武漢生物醫(yī)學研究院,湖北武漢430056)
在全球化快速發(fā)展的時代,物質(zhì)生活水平的提高反而引起人類精神生活匱乏,使得人們長期暴露于各種負面因素下,巨大壓力下越來越多人轉(zhuǎn)向通過吸食成癮類藥物,嚴重威脅了社會的安全性和可持續(xù)發(fā)展[1-3]。甲基苯丙胺(METH)由于制備原理簡單,可以大量人工合成,所以獲取率高,吸食率在世界范圍內(nèi)居高不下[4]。
METH濫用會產(chǎn)生藥物毒性和依賴行為,產(chǎn)生幻覺和刺激,青少年吸食者居多[5-6]。藥物成癮行為不是一蹴而就的,在長時間暴露于METH時,短期內(nèi)大腦中樞獎賞系統(tǒng)會使吸食者產(chǎn)生一種渴望行為[7];患者METH成癮后,會出現(xiàn)腦神經(jīng)功能障礙,學習記憶能力受損,吸食者控制能力下降,導致戒斷治療很難成功[8]。
METH通過直接影響吸食者大腦進而產(chǎn)生喜悅和興奮行為。它是一種苯丙胺類物質(zhì)的主要衍生物,少量使用可作為興奮劑,長期使用會產(chǎn)生成癮行為。METH通過輸入中樞神經(jīng)系統(tǒng)紊亂相關神經(jīng)傳導分子從而刺激腦細胞,繼而患者出現(xiàn)興奮、焦慮、睡眠和食欲下降等狀況,迫使患者無法抑制性地吸食METH,最后產(chǎn)生METH成癮[9]。
METH濫用損傷機體的各項生理系統(tǒng),其中最明顯的是機體神經(jīng)系統(tǒng)的變化。然而急性激活交感神經(jīng)系統(tǒng)可導致患者出現(xiàn)高血壓、心動過速、呼吸頻率增加、外周體溫過高、瞳孔擴張、腹瀉和血管收縮等癥狀[10]。
METH濫用還會引起其他并發(fā)癥,成癮者出現(xiàn)疼痛感、妄想癥、幻覺、頭痛、震顫和胃腸道刺激。METH攝入后患者體內(nèi)出現(xiàn)血清素能神經(jīng)毒性,容易產(chǎn)生抽搐、彌散性血管內(nèi)凝血(DIC)和橫紋肌溶解癥。嚴重的患者會出現(xiàn)腎和肝衰竭,更為嚴重的是會對神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生毒性,使患者產(chǎn)生狂躁、沮喪、焦慮、妄想和學習記憶損傷等精神性疾病[11]。
動物模型的研究對于表征METH與學習記憶之間關系至關重要,這是研究METH與學習記憶的實驗基礎。動物模型的研究有助于了解METH引起學習記憶損傷的神經(jīng)生物學變化。雖然有關于反映METH誘導的動物模型的論文很少能解釋出學習記憶變化過程,但是METH與學習記憶損傷的大鼠和小鼠動物模型的研究表明METH損傷了實驗動物的學習記憶功能。連續(xù)給予實驗動物定量METH,統(tǒng)計與學習記憶相關行為學(常見的Morris水迷宮、新事物認知、Y迷宮、八臂迷宮)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),METH組出現(xiàn)了學習記憶損傷[12-14]。
已有文獻[15]報告了METH濫用與學習記憶功能障礙相關。METH成癮者的學習記憶力減退是導致戒斷治療不佳的重要因素[16]。也有研究[17]表明長期暴露于METH導致的學習記憶損傷增加了戒斷者的復吸率。與這個假設一致,患有嚴重精神疾病的人(如抑郁和精神分裂癥病人)由于存在學習和記憶缺陷,該類病人METH成癮率很高[18]。Orikabe等[19]、Aoki等[20]和Tobias等[21]對METH成癮者的腦部進行MRI檢查,結(jié)果顯示患者海馬灰質(zhì)萎縮、白質(zhì)增生,這更加證實了METH與學習記憶損傷之間的關系。Lanyon等[22]研究METH成癮者學習記憶損傷的程度發(fā)現(xiàn):與海洛因組相比,METH損傷腦神經(jīng)程度更高,而且METH的藥學損傷效應高于6個月。
以上研究表明METH濫用與學習記憶損傷密切相關。
METH與單胺類神經(jīng)遞質(zhì)鄰苯二酚(O-dihydroxybenzene)分子結(jié)構(gòu)相似,因此METH能夠阻斷單胺類神經(jīng)遞質(zhì)(包括DA、5-HT和NE)的傳導[23]。METH本身的脂溶性特點使其在機體腦部的分子機制復雜化,查閱文獻發(fā)現(xiàn):①METH的攝取能夠影響中樞腦區(qū)多巴胺的含量,損傷與記憶相關的海馬神經(jīng)元[24];②METH進入血腦屏障后,刺激相關神經(jīng)細胞分泌興奮性谷氨酸,損傷腦部神經(jīng)細胞,產(chǎn)生學習記憶損傷[25];③METH能夠激活相關神經(jīng)細胞凋亡通路(包括死亡受體活化和線粒體損傷),引起凋亡級聯(lián)反應,神經(jīng)細胞提前凋亡,機體出現(xiàn)學習記憶損傷[26-27]。
傳統(tǒng)的METH戒斷藥物是大多數(shù)抗精神病性藥物,如典型的氯丙嗪、氟哌啶醇,非典型的氯氮平,鎮(zhèn)靜安眠類藥物地西泮、氟硝西泮等,這些藥物只能單純地控制住成癮者的部分精神病癥,并不能讓患者從“思想”上達到戒毒的目的,因此會出現(xiàn)不斷的復吸行為;同時這些藥物會產(chǎn)生強烈的副作用,會導致成癮者產(chǎn)生抑郁癥,對患者造成二次傷害。
因此首先治療METH誘導的學習記憶損傷迫在眉睫。而目前成癮類藥物導致的學習記憶損傷的藥物主要有以下幾類。
膽堿酯酶抑制劑是目前應用于改善學習記憶能力較為成功的藥物。經(jīng)過美國FDA批準的膽堿酯酶抑制劑為多萘哌齊、利斯的明和加蘭他敏。Whitchead等[28]給予老年癡呆患者10 mg/kg的多奈哌齊,結(jié)果發(fā)現(xiàn)患者的學習記憶能力得到了提高,老年癡呆狀況得到了改善;Karaman等[29]研究發(fā)現(xiàn)老年癡呆患者在接受利斯的明治療(6~12 mg/d)后,患者的老年癡呆狀況明顯改善,學習記憶能力提高,且該藥物無不良反應;Liu等[30]給予大鼠加蘭他敏,發(fā)現(xiàn)大鼠的海洛因覓藥行為顯著下降;Sofuoglu等[31]給予可卡因患者加蘭他敏8 mg/d,持續(xù)8 d,發(fā)現(xiàn)可卡因患者學習能力得到了提高,且吸食可卡因的量也下降了。
這些研究表明了將膽堿酯酶抑制劑類藥物應用于治療METH誘導的學習記憶損傷的可能性。
由于METH本身是一種兒茶酚胺類似物,影響單胺類神經(jīng)遞質(zhì)的傳遞,因此有研究將單胺類轉(zhuǎn)運體抑制劑應用于治療學習記憶損傷。Marquand等[32]研究發(fā)現(xiàn)單胺類轉(zhuǎn)運體抑制劑中阿托西汀和莫達非尼可以改善學習記憶。Minzenberg等[33]發(fā)現(xiàn)給予甲基苯丙胺成癮者莫達非尼400 mg/d,持續(xù)3 d,成癮者的學習記憶能力得到了改善;Cubillo等[34]在阿托西汀的臨床前研究發(fā)現(xiàn),給予阿托西汀能夠改善大鼠和猴子的學習能力;但對于將阿托西汀應用于METH成癮患者的研究尚未進行。
谷氨酸是大腦中重要的興奮性神經(jīng)遞質(zhì),在學習和記憶中起著重要作用。METH成癮破壞了谷氨酸的釋放和獲取,對神經(jīng)細胞產(chǎn)生毒性,從而導致學習記憶能力下降[35-36]。D?環(huán)絲氨酸是NMDA型谷氨酸受體甘氨酸位點的部分性拮抗劑,將D?環(huán)絲氨酸給予可卡因動物成癮模型中,結(jié)果發(fā)現(xiàn)給藥組的可卡因成癮性降低且復吸率也降低了[37],這表明該藥物有治療藥物成癮導致的學習記憶損傷的潛力;美金剛為一種NMDA型非競爭性拮抗劑,藥理學作用為直接增強認知功能,目前主要應用于治療阿爾茲海默癥,而美金剛對于藥物成癮者的學習記憶能力改善作用尚不確定。
總體來說,目前很多藥物用于改善METH誘導的學習記憶損傷理論上是可行的,但是很多藥物缺少具體的臨床前實驗和臨床實驗數(shù)據(jù)。因此將以上的藥物應用于改善METH誘導的學習記憶損傷有待繼續(xù)研究。
依據(jù)現(xiàn)有理論和研究發(fā)現(xiàn),目前METH戒斷后的復吸率居高不下是因為未能考慮到METH對吸食者本身造成的神經(jīng)性損傷。長期濫用METH會誘導產(chǎn)生嚴重的精神類疾病,而學習記憶損傷就是其中一種。成癮者的學習記憶能力與戒毒工作的成功密切相關,因此METH誘導的學習記憶損傷應當引起人們的重視。近年來,METH與學習記憶損傷之前的形成過程與神經(jīng)遞質(zhì)相關性的研究已取得了不錯的進展,但是METH與各種神經(jīng)遞質(zhì)之間均存在著或多或少的聯(lián)系,因此目前關于METH與學習記憶之間的研究分子機制還比較模糊,未來的研究可以更深入地探討多巴胺系統(tǒng)、谷氨酸系統(tǒng)與METH誘導的學習記憶損傷之間的關系以及兩個系統(tǒng)之間是否存在交互作用,而METH與神經(jīng)元損傷[38]之間的機制也需要進行探究。