焦虑症γ-氨基丁酸受体机制与药物干预研究进展

李瑞芝，郭建友，李昌煜，石晋丽

焦虑症是以发作性或持续性情绪焦虑和紧张为主要临床表现的神经症，其发病机制尚未彻底阐明。γ-氨基丁酸(γ-amino-butylic acid，GABA)是中枢神经系统(central nervous system，CNS)中重要的抑制性神经递质，可介导大约30%～40%神经元的传导功能，主要通过与其特异性受体相互作用发挥重要的生理活性。作为GABAA受体调节剂的苯二氮类抗焦虑药物已在临床上应用数十年。目前，5-羟色胺受体和去甲肾上腺素能受体在焦虑症发病机制中研究较多，并且选择性5-羟色胺和去甲肾上腺素再摄取抑制剂等新型药物已作为治疗焦虑症的一线药物。但是这类药物起效慢(使用4～8周后起效)，并且效果欠佳。如吉哌隆等5-羟色胺抑制剂并没有获得FDA批准［1］。因此，研究者又重新把目光投到了GABA受体，主要集中在GABAA、GABAB两种受体。

1 GABAA受体

GABAA受体是一种离子通道受体，由8个亚基组成，形成跨膜的氯离子通道。组成 GABAA亚基种类有21个(α1-6、β1-4、γ1-4、δ、ε、ρ1-3、θ、π)［2］，不同的组合形成具有不同生理活性的GABAA受体。目前发现GABAA受体最重要的调控结合位点有:苯二氮结合位点、巴比妥类结合位点、神经类固醇结合位点和麻醉药结合位点。近年来，在焦虑症的发病机制研究中最为关注的是α、β两个亚型、苯二氮结合位点及神经类固醇结合位点。

1.1 受体亚型

1.1.1 α亚型受体 α亚型受体共包括6种，即α1-6，主要分布在前脑和小脑中。通过定点突变技术发现，抗焦虑药物安定通过选择性增强表达α2亚型GABAA受体神经元的GABA神经传递而发挥抗焦虑功能［3］。在药物化学研究方面，通过对GABAA受体选择性配体结合分析发现，包含α2、α3亚型的GABAA受体表现出抗焦虑作用［4］。这说明含有α2、α3亚型的GABAA受体在抗焦虑中发挥着重要的作用。近年来的研究也证实了这一点。

通过旷场、明暗箱等测试发现有攻击性的NC900小鼠表现出焦虑样行为。其前额叶以及杏仁核中的α2亚单位蛋白水平明显降低，而α1、γ2的亚单位蛋白水平没有明显变化，这说明部分大脑区域的α2亚单位蛋白水平的降低可能是NC900小鼠焦虑的基础，这也为焦虑机制的探讨提供了新的思路［5］。Möhler等［6］利用基因操控的方法，发现焦虑行为与以α2亚型GABAA受体表达为特征的神经元回路有关。也有研究者利用选择性激动剂indol-3-ylglyoxylamides(1-3)进行生物筛选之后，发现α2亚型在离体和在体实验中都表现出抗焦虑的功效，这也说明α2亚型是indol-3-ylglyoxylamides(1-3)的作用靶点［7］。另外，作为GABAA受体的别构调节剂，NS11394在多种啮齿类动物焦虑模型中疗效明显。通过卵母细胞电生理研究发现，和其他选择性配体相比，NS11394和GABAA受体有着更高的亲和力，推测有可能是通过α3亚型这一靶点来发挥抗焦虑作用［8］。

作为GABAA受体的选择性部分激动剂，MRK-409和α1、α2、α3、α5等亚型有着高亲和力，MRK-409 在临床前试验中表现出抗焦虑作用同时无镇静的副作用，然而在临床试验时表现出镇静的副作用，从而限制了该药物的进一步研究［9］。TPA023B和MRK-409有类似的选择性部分激动剂，但它是α1亚型受体的部分拮抗剂，发现在临床试验中并无镇静的副作用，因此推测MRK-409的副作用与它和α1亚型的激动作用有关，从而说明GABAA受体α1亚型的拮抗剂可以避免镇静的副作用［10］。因此，对于 α2、α3有高亲和力而对α1有拮抗作用的抗焦虑药有着较好的开发前景。

1.1.2 β亚型受体 抗焦虑GABAA受体机制方面，以往研究主要集中在α亚型，但目前β亚型受体研究日益增多。通过十字高架迷宫实验、明暗箱实验发现，缬草中提取的缬草烯酸有良好的抗焦虑作用。但对于β3点突变的小鼠，它的抗焦虑作用被消除［11］。这说明GABAA-β3亚型受体是缬草烯酸发挥抗焦虑作用的靶点。β2、β3亚型GABAA受体的别构调节剂在动物模型以及临床试验中都表现出抗焦虑作用的同时，并没有运动失调、镇静的副作用。通过电生理学、药物代谢动力学以及行为测试等研究发现运动失调与β1亚型有关，这也就说明β亚型GABAA受体在发挥抗焦虑作用的同时，减低或者消除了β1亚型的活性，从而避免了镇静的副作用［12］。

1.2 结合位点

由于GABAA受体苯二氮结合位点分布广，影响机体多种生理功能，其完全激动剂的副作用也较为严重，如安定、氟硝西泮虽然在临床上表现出明显的抗焦虑样作用，但也表现出镇静、肌肉松弛、运动不协调等副作用，这极大地制约了该类药物的临床应用。因此，部分选择性GABAA受体激动剂有着较好的开发前景。如Ren等［18］发现从假杜鹃花瓣中提取的6-Hydroxyflavone(6-HF)，与含有α2、α3亚单位的苯二氮结合位点结合力高，表现出抗焦虑作用，同时没有镇静、认知损害等副作用。

1.2.2 神经类固醇结合位点 神经类固醇作用位点是目前的研究热点，该位点位于α1β2γ2型受体上，通过体内存在的Allo、THDOC等神经类固醇加强GABAA受体的作用来增强抑制性突触传递而起到镇静催眠、镇痛、抗癫痫、抗焦虑等作用［19］。通过放免法测定发现，转位蛋白(18 ku)配基吲哚衍生物I20能剂量与时间依赖地增加大鼠血清中孕酮的含量。可能是I20通过与外周型举二氮受体结合，增加体内神经类固醇孕酮的释放，间接调控GABAA受体的功能来发挥抗焦虑作用［20］。代表药物AC-5216已进入二期临床［21］。

功能核磁共振技术的飞速发展，使药物作用前后神经元的活动状况能够间接反映出来［22］。薛改等［23］观察了用孕酮处理原代培养大鼠大脑皮质神经元后细胞培养液中GABA水平的变化，发现孕酮处理后能促进GABA的释放，说明孕酮可以通过调节神经元氨基酸类递质的释放来影响神经系统的兴奋性。对于经期妇女给予孕酮之后，通过功能核磁共振检测，发现杏仁核的神经活动增加，并与焦虑症时的神经活动变化相同，这说明孕酮可能是通过调节GABAA受体来发挥治疗经前期情绪障碍的作用［24］。通过对怀孕的大鼠进行实验发现，脑中的神经类固醇激素浓度的波动伴随着海马区突触外GABAA受体的不同亚型的表达变化，即δ亚型升高同时γ2亚型降低。并且产后α4亚型表达升高。这说明在齿状回颗粒细胞层，由于脑中神经类固醇激素水平的波动导致许多突触外GABAA受体不同亚型表达升高，从而表现出焦虑作用［25］。

2 GABAB受体

GABAB受体是一种G-蛋白偶联受体，它是由7个亚单位组成的跨膜受体，能选择性地被氯苯氨丁酸激活，不受苯二氮类影响。显微镜下分别注射GABAA受体激动剂异鹅羔胺(muscimol，MUSC)、巴氯芬(baclofen，BACL)，十字高架迷宫实验结果显示，给予BACL后，增加了开臂时间，表现出抗焦虑作用。而给予MUSC之后，则表现出焦虑样行为。通过食物抑制实验，两种激动剂都降低了进食的潜伏期，表现出抗焦虑的作用，但与MUSC相比，BACL表现出量效依赖关系［26］。由此看来 GABAA、GABAB受体，尤其是 GABAB受体在调控焦虑中发挥着重要的作用。

虽然有更多的研究资料显示GABAB受体是治疗焦虑症的作用靶点，但是由于GABAB受体激动剂较为严重的副作用，如运动不协调、体温降低等，阻碍了它的深入研究。例如巴氯芬是第一个应用于临床的GABAB受体完全激动剂，具有麻醉、解痉和抗癫痫等作用，但存在介导认知缺损等副作用。GABAB受体的部分激动剂GS39783有抗焦虑的作用，同时并没有完全激动剂所引起的副作用。作为第一个被报道的GABAB受体激动剂CGP7930，通过实验发现它没有运动不协调、体温降低等副作用，并且与苯二氮类药物利眠宁相比，药性温和［27］(利眠宁，10 mg·kg-1;CGP7930，100 mg·kg-1)。这也为GABAB受体激动剂在避免副作用的前提下提供了新的治疗策略。

以往认为GABAB受体激动剂表现出抗焦虑的活性，但是目前研究发现GABAB受体拮抗剂也有抗焦虑的作用。如CGP36742是一种有效的GABAB受体拮抗剂，通过十字高架迷宫实验、饮水冲突、四板实验(four-plate test，FPT)等实验，显示其有抗焦虑的作用。另外一种GABAB受体拮抗剂CGP 44532也同样表现出抗焦虑的作用［28］。这有可能与GABAB受体分布于神经末梢有关，突触后GABAB受体表现出抑制，突触前GABAB受体表现出兴奋，作为异体受体或者自身受体发挥着激动或者拮抗的作用。至于哪种作用起到抗焦虑的功效，它的深入研究仍在进行当中。

自从发现巴氯芬对焦虑症有着良好疗效以来，GABAB受体在抗焦虑机制的研究中也开始占有一席之地。但是由于其严重的副作用，研究者开始关注GABAB受体变构增强剂。作为GABAB受体增强剂，CGP7930是一种双向调节海马区CA1突触传导的物质。通过多电极记录分析可看出，它增强了巴氯芬诱导的突触抑制调制作用，同时并没有明显的作用于突触兴奋，这说明与GABAB受体的激动剂相比，GABAB受体的增强剂是更好的抗焦虑药物［29］。rac-BHF的派生物是另外一种GABAB受体变构增强剂，它增加了GABA的效力，并增强了巴氯芬诱导的对PS、CA1锥体细胞的抑制作用，以及巴氯芬诱导的翻正反射的剂量依赖性，并且在对翻正反射及活动性没有影响的情况下，表现出抗焦虑作用［30］。由此可见，对于GABAB受体，其变构增强剂为新型抗焦虑药的研发提供了新的思路。

3 结语

GABA具有降血压、抗癫痫、保护脑缺血缺氧、防止动脉硬化、抗心律失常和治疗精神分裂症等多种作用。由于GABA受体在其中发挥着重要作用，目前国内外对其研究不断深入。在抗焦虑机制的研究中，GABA受体作为一种具有吸引力的靶点再次引起关注。这主要集中在GABAA受体(α2、α3、β2、β3亚单位和苯二氮结合位点)及GABAB受体的研究。但由于GABA受体亚型种类繁多，并有多种组合，具体作用位点和机制还不是非常明了，尚需深入研究。相信运用遗传学、药理学和细胞生物学探讨各受体亚型表达异常的联系，对焦虑症发病机制的阐释及新药的开发将有很好的推动作用，GABA受体领域药物研究的成果也将给人类健康带来重大的贡献。

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