二乙酰吗啡成瘾及神经毒性作用机制研究进展

谢明仁袁霞俞蕾何天晓张璟俞发荣*

（1. 甘肃政法大学公安分院，兰州 730070；2. 甘肃省疾病预防控制中心，兰州 730000）

二乙酰吗啡（diacetylmorphine，DAM）已成为当今世界滥用最为广泛的毒品，被联合国认定为一级管制毒品，也是中国监控、查禁的最主要的毒品之一。 DAM 对人类的身心健康危害极大，长期吸食、注射DAM 可出现精神障碍、心理变态和寿命缩减，尤其对神经系统伤害最为明显。 DAM 分子式为C21H23NO5， 分子量为369。 DAM 在体内迅速代谢为单乙酰吗啡（半衰期5 min），进而代谢为吗啡（半衰期30 min），再生成葡萄糖醛酸吗啡从尿液中排出。 因此常以血、尿中检出单乙酰吗啡来证明短期内曾摄入DAM，为禁毒、戒毒提供参考。 DAM 过量滥用可引起一系列的中毒症状，包括呼吸深度抑制、心率减慢、瞳孔缩小、脉搏细弱、血压下降、皮肤湿冷、体温降低、全身性紫癜、昏迷、尿少或尿潴留等。 DAM 在引起神经中枢应激反应［1］、损伤神经细胞［2－5］的同时促进神经元合成释放儿茶酚胺类激素［6］，诱发成瘾和戒断症状，甚至导致死亡［7］。

1 DAM 成瘾和戒断机制

在正常生理状态下，大脑中含有作用与吗啡相似的“内啡肽”。 当吸食DAM 后，替代并抑制“内啡肽”的合成和释放，使吸食者体内产生强烈的刺激作用［8］，形成对DAM 的强烈渴求记忆（心理性成瘾）。 当停止吸食DAM，吸食者感觉浑身疼痛难忍，出现毒瘾发作症状，即“戒断症状”。 只有再次吸食DAM 方能减轻戒断症状。 大脑额叶皮质（prefrontal cortex，PFC）、腹侧被盖区（ventral tegmental area，VTA）、 尾状核（caudate nucleus， CN）、 伏隔核（nucleus accumbens，NAc）等［9］脑组织参与DAM 成瘾过程。 在DAM 作用下，VTA 合成释放多巴胺（DA），将信息传递到NAc［10］、CN［11］和PFC［11］产生犒赏效应。 2022 年，King 等［12］采用磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI） 技术，首次在DAM 成瘾患者大脑中观察到 PFC 和缰核（habenula，HB）之间有明显的纤维通路，该通路在DAM 成瘾和戒断过程中起关键作用。

动物实验发现，按剂量递增法给予Wistar 大鼠DAM 建立成瘾模型，放射免疫法检测VTA、PFC、NAc、海马（hippocampus，Hipp）［13］、蓝斑核（locus coeruleus，LC）［14］等脑组织中儿茶酚胺类激素水平比对照组明显升高。 肾上腺素（radrenaline，A）、去甲肾上腺素（noradrenaline，NA）、DA 能引起人情绪激动、心血管和骨骼肌收缩［15－16］。 先给予利血平作为干预措施，使脑组织中儿茶酚胺类激素耗竭，再给予DAM，动物戒断症状明显减轻，脑组织中儿茶酚胺类激素水平比DAM 组明显降低［17］。 研究结果显示，DAM 通过促进儿茶酚胺类激素系统［18］合成释放A、NA、DA 引起兴奋、成瘾［19－20］。 DAM（“第一信使”）与NAc［21］、VTA、HB 受体结合，激活腺苷酸环化酶、鸟苷酸环化酶产生cAMP、cGMP（“第二信使”），促进A、DA、NA 合成和释放并作用于靶器官出现成瘾、戒断症状。 研究结果表明，去甲肾上腺素通路、多巴胺通路与DAM 成瘾机制有关［22］。

2 DAM 对神经组织损伤因子表达的影响

各种刺激都可引起神经系统即刻早期基因应激蛋白（c-Fos）的表达。 c-Fos 通过影响下游靶基因，引起神经细胞因子表达，使神经元损伤。 免疫组化检测，DAM 成瘾大鼠小脑细胞中c-Fos 阳性细胞数明显多于对照组［23］，c-Fos 一旦表达，标志着神经元进入凋亡程序［24］。 DAM 也能通过诱导促凋亡基因Bax 表达，引起神经元损伤和凋亡［25－26］。 在稳态过程中，Bax 主要作为潜在单体存在于胞浆中，在逆境胁迫下转化为低聚蛋白，使线粒体通透增加，凋亡诱导因子、细胞色素c（cytochrome c，Cytc）、凋亡蛋白激活因子等进入细胞质，激活caspase-9、caspase-3，诱导细胞凋亡［27］。 苏丽萍等［28］研究表明，给予大鼠小脑颗粒神经元不同浓度DAM，随着给药浓度的增加，神经元网状结构不同程度的消失、细胞形态改变、碎裂的数量明显增多（P＜0.01），C-jun、Cytc、caspase-9 水平呈高表达，凋亡率显著增高（P＜0.01）。 DAM 成瘾大鼠小脑细胞出现明显的形态学改变，细胞Bax、caspase-9 蛋白呈高表达趋势［29］。 DAM 和甲基苯丙胺联合用药较单独用药更具有神经毒性。 甲基苯丙胺又称“冰毒”，小剂量时有短暂的兴奋抗疲劳作用，表现出精神振奋、清醒、机敏、话多、兴致勃勃、思维活跃、情绪高涨、注意力集中、工作能力（特别是技巧性工作能力）提高，而且长时间工作或学习无疲劳感、无饥饿感。 过量使用甲基苯丙胺可导致急性中毒，严重者出现精神混乱、性欲亢进、焦虑、烦躁、幻觉、昏迷甚至死亡。 Bax 表达增加，Caspase-3 和Caspase-9 活性升高，通过线粒体凋亡途径诱导神经细胞凋亡［30］。给予孕鼠不同剂量的DAM，胚胎子鼠大脑组织中Bax 表达水平比对照组显著增加（P＜0.05，P＜0.01）［31］。

3 DAM 对神经元保护因子表达的影响

脑源性神经营养因子（ brain derived neurotrophic factor，BDNF），在神经元存活、增殖［32］、分化、修复［33］等方面起着重要的作用［34］。 BDNF 与酪氨酸激酶受体B（tyrosine kinase receptor B，TrkB）结合，起到保护神经元免受损伤死亡、促进受损伤神经元修复、再生等重要作用［35］。 李莎等［36］报道，给予SD 大鼠DAM 后，大鼠脑边缘前区和下边缘皮层BDNF 表达显著高于对照组。 黄静等［37］连续6 d给予大鼠吗啡10 mg／kg，大鼠海马内BDNF 阳性细胞数、BDNF 水平显著高于对照组。 Xiao 等［38］对120 名DAM 成瘾者和113 名对照人员检测发现，BDNF 甲基化水平明显高于对照组。 结果显示，BDNF 参与DAM 成瘾和戒断过程［39］。 神经元受到伤害性刺激时，热休克蛋白-70（heat shock protein-70，HSP-70）合成加快。 HSP-70 是一种分子伴侣蛋白，在分子伴侣网络中处于核心位置，在其他多肽进行正常折叠、组装、转运、降解过程中起到重要的协助作用［40－41］。 神经元应激损伤时，由于翻译过程中的缺陷，或者是压力因素改变蛋白质的天然构象，使蛋白质错误折叠和聚集，导致蛋白质稳态改变［42］。 HSP-70 通过识别错误折叠蛋白的分子伴侣，并将其重新折叠到功能构象和／或靶向降解来维持蛋白质稳态［43－44］。 在应激反应中，神经元内HSP-70 水平上调［45］，凋亡蛋白酶（caspases）和应激蛋白激酶（c-Jun N-terminal kinase，JNK）活性降低，促进神经元增生［46］，发挥应激保护作用［47－48］。 给予成瘾大鼠HSP-70 抑制剂PES 和KNK437 后，NAc内HSP-70 表达下调［49］。 表明HSP-70 在DAM 成瘾过程中起重要促进作用，参与DAM 依赖的发生发展。

4 神经细胞因子在DAM 损伤过程中动态调节作用

DAM 在引起神经细胞促凋亡因子（c-Fos、Bax、caspase-9）表达的同时，诱导保护因子（HSP-70、BDNF、TrkB）的表达，从而减轻DAM 对神经元的损伤程度。 然而，动物实验发现，DAM 成瘾大鼠杏仁核（amygdaloid nucleus，ADN）、NAc 中BDNF 表达水平下调［50－52］，胶质细胞源性神经营养因子（glial cell derived neurotrophic factor，GDNF）和神经营养因子受体p75（neurotrophic factor receptor p75，p75NTR）阳性细胞免疫反应明显减弱，平均吸光度明显降低，GDNF、p75NTR 水平显著降低［53］。 结果表明，DAM 通过下调保护因子表达，降低对受损神经元的修复能力，导致神经元损伤、凋亡。 Patel 等［54］敲除小鼠BDNF 或Bax基因后发现，缺乏BDNF 的小鼠膝状神经节神经元的数量和神经节体积减少了一半，缺乏Bax 的小鼠神经元数量和神经节的体积增加了一倍。 这些发现表明，神经元凋亡和死亡受Bax 促凋亡蛋白调控，BDNF 通过防止细胞凋亡和死亡而不是促进细胞增殖来调节神经元数量。 由此看出，DAM 对神经组织细胞损伤程度受神经组织细胞促凋亡因子和抗凋亡因子的调控［55］。

5 结语

DAM 成瘾是中枢神经系统内相关神经元受外来药物强化作用而出现的应激性变化过程［56］。 由于中枢神经系统结构和功能的复杂性，影响DAM成瘾机制的确定［57］。 VTA［9］、 NAc［10］、 CN［58］、Hipp［59］、PFC［60］、HB［61］、LC［62］等脑组织参与DAM成瘾和戒断过程。 A［15］、NA［63］、DA［64］是导致DAM成瘾和戒断症状的体内主要因素。 DAM 对神经组织细胞的损伤主要通过上调促凋亡因子（c-Fos、Bax、Caspase-9）水平、下调神经保护因子（HSP-70、BDNF、TrkB）水平的途径导致神经元凋亡和死亡。

DAM 对神经组织细胞损伤机制错综复杂，文中只例举了不同家族中的一员为代表进行表述。 除上述因子外还有很多因子参与DAM 对神经组织细胞的损伤过程，如谷氨酸（Glu）和γ-氨基丁酸（γaminobutylic acid，GABA）［65］、肿瘤坏死因子（TNF-ɑ）［66］、 5-羟色胺（5-HT）［67］、 激活转录因子-3（activating transcription factor-3，ATF-3）［68］等均为二乙酰吗啡诱导神经元损伤和凋亡的关键因子。

DAM 成瘾性强、戒断难度大，成瘾后个体易出现严重的心理依赖性，导致成瘾者戒断治疗后容易复吸［69］。 因此，对DAM 成瘾者在对症治疗的同时，开展心理疏导尤为必要［70］。