研究者发现了对阿片受体信号传导有抑制作用的蛋白质

药物成瘾是一种慢性、反复发作性脑疾病,近日有研究者在一种生活在土壤中的线虫动物体内发现了负责编码一种叫做GPR139的蛋白质的FRPR-13受体。研究者对小鼠基因进行改造,以阻止GPR139蛋白生成,并通过小鼠展开的临床前动物实验表明,GPR139MOR在相同的神经元中表达,并抵消了阿片类药物对神经元放电的影响。

1、GPR139对神经系统的作用

许多分子可以传导细胞信号,包括蛋白质、多肽、脂质、核苷酸等,甚至包括光和气味等也是重要的信号转导分子,这些信号分子统称为配体。配体必须与其特异的受体结合才能行使正常功能,而G蛋白偶联受体(GPCR)正是人体内最大的细胞膜表面受体家族。G蛋白偶联受体虽然仅仅构成了人类基因组的小部分,但是其可以作为近半数市场现有药物的靶点,人们针对GPCR展开了大量的临床前动物实验和临床研究。

后来又有研究人员在人和小鼠的基因组数据库中发现了新型的G蛋白偶联受体,并将其命名为G蛋白偶联受体(GRP139),人的GRP139与小鼠的GRP139具有94%的相似度,说明了GRP139在进化过程中高度保守。组织表达图谱研究发现小鼠GRP139几乎全部分布在小鼠的中枢神经系统中,主要分布在纹状体腹侧外部和缰核中央,说明GRP139参与调节大脑功能。而且小鼠GRP139在胚胎时期脑组织中的分布较成熟中枢神经系统更为广泛,预示者GRP139可能在大脑的不同区域的发育中发挥着重要作用。

人GRP139具有2种不同大小的剪接变体,hGRP139hGRP139b。人GRP139主要分布在中枢神经系统中,在尾状壳核及下丘脑中具有极高表达量,而人GRP139b广泛分布于不同组织中。目前已有研究结果显示GRP139在调控个体自主活动和情感行为方面具有重要的作用。

2、GPR139对药物成瘾的作用研究

来自美国斯克里普斯研究所和堪萨斯大学的Kirill Martemyanov博士和Brock Grill博士开发了一个完整的动物行为平台,用于无偏见地发现影响阿片类药物反应性的基因。研究人员将线虫暴露在阿片类药物中,并选择反应异常的线虫作为研究对象。然后研究人员通过全基因组测序和CRISPR技术在线虫的基因中制造了900多种突变,以确定哪一种突变会导致线虫对阿片类药物敏感性发生变化。

研究小组发现了一种类似于FRPR-13-a的哺乳动物基因,这种基因编码一种叫做GPR139的蛋白质,他们发现这种蛋白质对阿片受体(MOR)信号传导有抑制作用。

然后,研究人员将注意力转向了这一基因和蛋白质如何在小鼠体内工作。他们对小鼠基因进行改造,以阻止GPR139蛋白生成。进一步的小鼠临床前动物实验表明:GPR139MOR在相同的神经元中表达,并抵消了阿片类药物对神经元放电的影响。当研究人员给小鼠服用激活GPR139的药物时,小鼠表现出更加依赖阿片类药物;相反,抑制、消除GPR139则增强了阿片类药物的止痛效果。此外,缺乏GPR139的转基因小鼠也表现出非常轻微的戒断症状。

由于GPR139与阿片受体在相同的神经元中表达,并抵消了阿片类药物对神经元放电的影响,抑制、消除GPR139可以增强了阿片类药物的止痛效果,所以GPR139可能有避免药物上瘾的作用。然而目前针对GPR139的基础和应用研究仍然任重而道远,仍有待生命科学、化学和药学家们的深入挖掘。美迪西提供医药研发外包服务,在上海建立了一家集化合物合成、化合物活性筛选、结构生物学、药效学评价、药代动力学评价、毒理学评价、制剂研究和新药注册为一体的符合国际标准的综合技术服务平台。