治疗创伤后应激障碍的新靶点：内源性大麻素系统*

霍 清， 任 维， 韩 静

(陕西师范大学现代教学技术教育部重点实验室， 陕西 西安 710061)

治疗创伤后应激障碍的新靶点：内源性大麻素系统*

霍 清， 任 维， 韩 静△

(陕西师范大学现代教学技术教育部重点实验室， 陕西 西安 710061)

负面情绪，如焦虑和恐惧会使个体对潜在的危险和伤害刺激保持警觉，从而提高生存能力，但是当个体对这些潜在的危险过度应答时，便会对身心功能造成伤害。创伤后应激障碍(post-traumatic stress disorder，PTSD)是一种个体因为经历或目睹对生命具有威胁性的事件或严重的创伤，从而导致系列精神症状并出现长期持续的精神障碍，是对异乎寻常的威胁性、灾难性事件的延迟和持久的反应。PTSD的发生通常与严重的自然灾害、交通事故、暴力性人身攻击等有关。流行病学数据显示，欧洲和美国PTSD的人群总体患病率约为8.2%[1]。在我国，汶川大地震后，亲历人群中有12.4%患上PTSD[2]，灾后1年普查，发现经历地震的儿童及青少年中有8.6%患上PTSD[3]。1/3以上的PTSD患者因为疾病的慢性化而终生不愈，超过1/2的PTSD患者常伴有抑郁、酒精依赖、药物滥用、各种焦虑性障碍及其它精神障碍等，PTSD患者的自杀率是普通人群的6倍[1]。PTSD严重危害人类身心健康，对它的研究和治疗值得进一步探讨。

1 恐惧记忆——PTSD的重要病理基础

PTSD的病理机制并不完全清楚，PTSD患者在安全的环境中会经常侵入性地回忆创伤或灾难性恐惧事件，导致交感神经活动增加，出现过度的焦虑情绪和恐惧反应[4]。因此，恐惧记忆是PTSD的重要病理基础，PTSD患者的创伤或灾难性恐惧记忆的不断重现导致焦虑或恐惧情绪，表明PTSD涉及患者的恐惧记忆加工过程，同时包括对焦虑或恐惧情绪的调控处理。因此，PTSD的治疗如果能从病理学上阻碍创伤恐惧事件过度巩固和连续提取、有效促进创伤性事件的记忆消退、减少焦虑症状，便可以达到治疗PTSD的效果。

巴甫洛夫条件性恐惧模型是研究恐惧记忆的经典动物模型，它的构建程序是对动物进行多次厌恶的非条件刺激(unconditioned stimulus，US)，如足底电击、天敌的气味等，和中性线索(即条件刺激，conditioned stimulus，CS)，如声音、灯光、气味、情景等的联合匹配训练，训练完成后将动物暴露于只有中性线索的环境中，动物会表现出恐惧反应，这种反应甚至持续终生，与人类PTSD的表现非常类似[5-6]。因为PTSD患者在经历创伤或灾难性事件后，对于与恐惧经历相关的中性线索(如地点、人、物体、场景等)异常敏感，会诱发其恐惧记忆提取致使恐惧反应产生，所以PTSD是巴甫洛夫经典条件反射原理的一种具体表现。巴甫洛夫条件性恐惧模型是一种很好的模拟人类PTSD病理性重现症状的方法[7]。

目前还没有发现有效治疗PTSD的药物。近年的研究发现内源性大麻素系统(endocannabinoid system，eCBs)在恐惧记忆中有重要作用[8]，它调节情感状态，同时参与恐惧记忆的获得、巩固、提取和消退[1, 9-10]，所以通过研究内源性大麻素系统可能会发现一个理想的同时治疗PTSD情绪和认知障碍的靶点[1, 9-10]。

2 内源性大麻素系统

内源性大麻素系统是一种脂质信号系统，由内源性大麻素及其受体、合成酶、降解酶、转运蛋白等组成。内源性大麻素主要包括N-花生四烯酰乙醇胺(N-arachidonoylethanolamide，anandamide，AEA)和2-花生四烯酰甘油(2-arachidonoylglycerol，2-AG)2种，其受体主要有2种，分别为大麻素受体1(cannabinoid receptor 1，CB1-R)和大麻素受体2(cannabinoid receptor 2，CB2-R)，它们在中枢神经系统和外周组织有着广泛的生理作用[11-13]。CB1-R主要分布在中枢神经系统中，在大脑边缘区域广泛表达，分布于突触前的轴突和神经末梢。内源性大麻素由突触后膜释放，与突触前膜的CB1-R结合降低相应神经递质的释放，与应激、痛觉、记忆、认知和情绪调控等功能密切相关[14-18]。而CB2-R则主要分布在外周免疫系统，参与机体的免疫调节[19]。

临床上发现，PTSD患者吸食大麻的可能性是健康人的3倍[20]。研究调查表明，PTSD患者吸食大麻可有效缓解其症状[21-22]，许多罹患PTSD的退伍军人也使用大麻或其衍生产品来控制PTSD症状[23-24]。但是，使用大麻素有效缓解PTSD患者的症状并不具备普遍性。在一定条件下，滥用大麻素会促进PTSD的发展[25]，这可能是因为大麻的活性成分四氢大麻酚过度激活大麻素受体，从而导致内源性大麻素分泌减少[26]。近年来对PTSD与大麻素相关性的实验研究取得了很大进展[4]。

3 内源性大麻素系统调节恐惧记忆中的焦虑情绪

PTSD患者的创伤恐惧记忆不断重现或者遇到与原来的创伤应激相关的线索都会出现焦虑或恐惧情绪。eCBs与应激调控密切相关，CB1-R的激活会减少与应激相关的行为，缓解焦虑情绪[18]。在参与情绪加工的大量神经递质中，谷氨酸能(兴奋性)神经元和γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid，GABA)能(抑制性)神经元在焦虑调节中有很重要的作用。这2种神经元之间的信息传递在正常状态下保持动态平衡，维持个体适当的情绪反应。但恐惧情绪会引起应激反应，上调谷氨酸水平，谷氨酸水平的升高会打破兴奋性和抑制性神经元的动态平衡。研究表明，GABA能神经元末梢上有许多CB1-R，其活性与应激强弱密切相关，由应激介导的过度兴奋将导致内源性大麻素分泌减少，使GABA能神经元末梢的CB1-R下调，GABA能神经元递质释放增加、抑制作用增强；而 GABA能神经元末梢的CB1-R长时间下调导致GABA能神经元对谷氨酸能神经元的抑制作用得以持续，从而下调谷氨酸水平导致抗焦虑反应，使得机体恢复原来的内平衡状态，形成内源性的负反馈调节[9]。PTSD发生时，由于这种内源性的负反馈调节机制出现异常，导致个体对应激出现过度的焦虑反应。

4 内源性大麻素系统在恐惧记忆各加工阶段中的作用

恐惧记忆的加工可分为获得(acquisition)、巩固(consolidation)、提取(retrieval)和消退(extinction)4个明显的阶段。eCBs对恐惧记忆这4个阶段的调控作用均有相关报道。

对于恐惧记忆的获得，对eCBs作用的研究相对较少，这是因为强烈的疼痛(如足底电击)往往是恐惧记忆研究造模的重要基础，而eCBs与疼痛的调控也密切相关，所以可能对eCBs调控恐惧记忆获得的作用造成一定程度的干扰。尽管如此，Lutz[27]研究发现，给人类和啮齿类注射CB1-R激动剂会损害恐惧记忆的获得，导致恐惧行为减少。Reich等[28]研究也发现在恐惧获得期间向鼠全身注射CB1-R拮抗剂AM251，其恐惧行为增加，但这个反应可能只发生在CS-US匹配呈现期间；当只有CS(声音)或US(1 s、0.8 mA足底电击)呈现时，没有这种反应。Kuhnert等[17]的研究与上述结论一致，在只有CS(声音)呈现时，向基底侧杏仁核(basolateral amygdala，BLA)和内侧前额叶皮层(medial prefrontal cortex，mPFC)这2个脑区定位微量注射CB1-R激动剂WIN 55,212-2和CB1-R拮抗剂AM251，发现对鼠的恐惧行为没有影响。Lisboa等[29]研究也发现，在恐惧记忆加工的早期阶段，在情景条件恐惧后48 h，mPFC中的边缘下皮层(infralimbic cortex，IL)内CB1-R mRNA的表达上升了20%，也表明了内源性大麻素系统参与了此过程。可见，内源性大麻素系统对恐惧记忆的获得有很重要的作用。

关于eCBs在恐惧记忆的巩固、提取和消退中的作用的研究较多。研究者对小鼠腹腔注射CB1-R拮抗剂，发现恐惧记忆的巩固不受影响[30]，增强了恐惧记忆提取[31-32]，损害了恐惧记忆消退[27-28, 33]。他们使用CB1-R敲除小鼠，得到了与上述一致的结论[30, 32]。杏仁核[34-35]、海马[36-37]和前额叶皮层[38]是主要的与恐惧记忆密切相关的脑区，因此也有一些研究者向与恐惧记忆相关的脑区定位微量注射CB1-R激动剂或拮抗剂，以更精确地研究eCBs在条件恐惧记忆中的作用。比如使用恐惧增强惊吓范式向大鼠的BLA注射CB1-R激动剂WIN 55,212-2，减弱了恐惧巩固，损害了恐惧记忆提取，对恐惧记忆消退没有影响，注射CB1-R拮抗剂AM251增强了恐惧记忆提取，而对恐惧记忆的其它阶段没有影响；向mPFC注射AM251，减弱了恐惧巩固，损害了恐惧记忆消退，对恐惧提取没有影响，注射WIN损害恐惧记忆提取，对消退无影响[17]。Atsak等[39]向大鼠的海马中注射CB1-R激动剂WIN 55,212-2，发现损害了情景条件恐惧记忆的提取。de Oliveira Alvares等[40]则向大鼠的海马中直接注射AEA，发现增强了情景恐惧记忆的消退，但是联合注射等剂量的CB1-R拮抗剂AM251发现阻碍了这种增强消退的效应，这也充分说明了大麻素受体激活对促进记忆消退起重要作用。

上述全身给药的结果与各脑区定位给药的结果不完全一致，可能是由于CB1-R对恐惧记忆的调控极为复杂[18]，而全身给药使药物弥散到所有脑区，药物在这些脑区中的作用可能就会彼此联合起来抵消或加强。但鉴于人类一般都是方便全身给药，所以从上述研究可得出一个结论：注射CB1-R激动剂可能会损害恐惧记忆获得及提取，增强恐惧记忆消退，CB1-R激动剂可能会达到治疗PTSD的效果。

为了研究eCBs在恐惧记忆表达中的作用，也有研究者直接给鼠注射内源性大麻素降解抑制剂，如Lemos 等[32]直接向大鼠注射AEA降解抑制剂AM404，减少了恐惧行为。Llorente-Berzal等[14]向小鼠注射AEA降解抑制剂URB597也减少了恐惧行为，但注射2-AG降解抑制剂JZL184却增加了恐惧行为，可能是因为这2种降解抑制剂通过不同路径影响恐惧记忆。所以注射AEA降解抑制剂，增加AEA水平，使2-AG水平不受影响可能是更好的治疗PTSD的一种方案。

5 总结与展望

恐惧记忆是PTSD发生和发展的关键。目前研究者致力于通过各种途径消除PTSD患者的条件性恐惧记忆，但临床中这种记忆非常难以消退。eCBs在恐惧记忆加工的各个阶段均发挥重要调控作用，全身给药时，CB1-R激动剂可能会损害恐惧记忆获得、损害恐惧记忆提取、增强恐惧记忆消退。同时，eCB能够缓解恐惧记忆中的焦虑情绪，这为通过适当提高体内内源性大麻素来缓解PTSD提供了理论依据。最近也有研究发现，大麻素能够帮助破坏鼠的情景恐惧记忆[41]、诱导人体和动物产生类似抗焦虑的反应[42-43]，大麻衍生产品能够缓解PTSD患者的症状，使其噩梦减少、睡眠质量提高[44]。内源性大麻素降解抑制剂(AEA降解抑制剂)可能成为一种新颖的治疗PTSD的药物，不但会有效改善PTSD患者适应不良的认知症状还会缓解其焦虑情绪。因此，eCBs可能是治疗PTSD的新靶点。

值得注意的是，PTSD疾病的发生过程和完整的病理机制比较复杂，目前的研究还非常有限，科学家只能通过在单因素水平逐个对影响因素进行干扰或排除才能得出上述PTSD神经病理机制方面的结论。探讨条件恐惧记忆形成和消退的分子路径非常重要，近年的很多研究也探讨了这些学习模式的下游分子机制，为进一步阐明eCBs调节恐惧行为的潜在机制，有必要对其下游信号通路进行解析，特别应该分析eCBs在恐惧记忆加工中对GABA能和谷氨酸能信号的影响，在eCBs下游寻找调节恐惧记忆和焦虑的分子机制，这将有助于找到更新的治疗PTSD的方案。另外，如果进一步深入了解PTSD的遗传相关性(如研究CB1-R基因位点编码的基因多态性和PTSD间的联系)，我们就能更准确地判断在经历创伤应激后哪些是PTSD的易感人群，为开发治疗PTSD的药物提供新的分子靶点[8]。对于PTSD神经病理机制的研究还有待深入，距离研发出相应的治疗药物还有很长的路要走，但是相信随着这一领域研究模型和方法的日渐完善，人们终将能够系统揭示PTSD的神经病理机制，为研制出安全高效的治疗PTSD的药物奠定基础。

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(责任编辑： 林白霜， 罗 森)

Novel therapeutic targets for post-traumatic stress disorder: endocannabinoid system

HUO Qing, REN Wei, HAN Jing

(KeyLaboratoryofMOEforModernTeachingTechnology,ShaanxiNormalUniversity,Xi’an710061,China.E-mail:jhan2012@snnu.edu.cn)

Post-traumatic stress disorder (PTSD) is a kind of mental disorder that usually occurs after life-threatening and strong mental traumas. Clinical studies showed that the PTSD patients are 3 times more likely to have cannabis as compared with the healthy people. The use of cannabinoids has a close relationship with the occurrence and clinical manifestations of PTSD. Experimental studies revealed that endocannabinoid (eCB) signal alterations in animal models of PTSD influenced fear memory of the animals, suggesting a close correlation between the eCB system and the pathogenesis of PTSD. Given that the eCB system was reported to regulate affective states and participate in memory consolidation, retrieval and extinction, targeting the eCB system may improve the emotional and cognitive features of PTSD, thereby holding out great promise for the development of novel approaches for clinical treatment of PTSD.

内源性大麻素系统； 创伤后应激障碍； 恐惧记忆

Endocannabinoid system; Post-traumatic stress disorder; Fear memory

1000- 4718(2017)02- 0375- 05

2016- 07- 28

2016- 09- 06

国家自然科学基金资助项目(No. 31371137); 教育部科学技术研究项目(No. 113056A)

R363

A

10.3969/j.issn.1000- 4718.2017.02.031

杂志网址： http://www.cjpp.net

△通讯作者 Tel: 029-85308178; E-mail: jhan2012@snnu.edu.cn