多巴胺受体在帕金森病中的研究进展

徐晓峰，陈敏

（桂林医学院附属医院，广西 桂林）

0 引言

帕金森病（parkinson’s disease，PD）在神经系统退行性疾病中的常见程度仅次于阿尔茨海默病。其临床症状表现为静止性震颤、肌强直、运动迟缓、姿势平衡障碍等运动症状[1]，以及嗅觉减退、认知能力下降、记忆力减退、便秘、多汗等非运动症状。其主要病理改变为中脑黑质多巴胺（dopamine，DA）能神经元的大量进行性变性丢失，以及脑内路易小体的形成[2]。DA 作为重要的单胺儿茶酚胺类神经递质，从突触前膜释放出来，以不同亲和力激活细胞膜上的多巴胺受体（dopamine receptor，DR）并发挥作用[3]，控制大脑和外周的各种生理功能。当黑质的DA 能神经元丢失超过50%或纹状体的DA 能神经元丢失超过70% -80%时，PD 的临床症状较为明显。因此，探讨DR 在PD发病及进展中的作用以及相关机制具有重要意义。

1 DR

DR 属于视紫红质类家族，由7个跨膜区域构成的G蛋白耦联受体，广泛表达于中枢神经系统及外周神经系统中。在中枢神经系统中，DR 主要分布在基底神经节[4]。可影响学习和记忆、注意力，调节认知、冲动控制、睡眠及肾功能调节[5]。根据结构、生化功能及药理学特性，可将DR分为两类：D1 类受体（DRD1 和DRD5）和D2 类受体（DRD2，DRD3 和DRD4）。其中，D1 类受体主要定位在突触后膜，通过激活Gαs/olf 刺激腺苷酸环化酶产生环磷酸腺苷介导的直接纹状体通路可促进运动[6]；而D2 类受体中除DRD4 主要定位于突触后膜外[7]，DRD2 和DRD3 在多巴胺靶细胞的突触后膜和多巴胺能神经元的突触前膜均有表达，通过激活Gαi/o 抑制腺苷酸环化酶介导的间接纹状体通路抑制运动[8]。两种途径协同调节运动的启动和执行。DRD1 和DRD2 是表达最为普遍的两类DR[9]。

2 在PD 中DR 的表达改变

DR 在PD 的发病中起着重要作用，有研究报道PD 患者白细胞DRD2 的DNA 甲基化水平降低[10]；另有研究发现，PD 患者通常表现为突触后DRD2 表达正常或上调[11]。DRD3 则在PD 早期的发生和发展中起着重要作用，Sun 等观察到的纹状体DRD3 表达上调可能反映了多巴胺能去神经的代偿性变化，而黑质DRD3 密度的降低反映了PD痴呆患者黑质纹状体系统神经元的丢失[12]。此外，Stark等在PD 患者停药状态下完成了PET 成像，同时评估运动严重程度，发现运动严重程度与壳核和苍白球DRD2/3 密度呈正相关[13]。

除在PD 患者中发现的DR 表达改变以外，在动物实验中也有相似的研究发现。许多研究报道，在PD 动物模型中，DRD1 表达水平下降[14]，纹状体内 DRD1 的改变可能参与了 PD 发病；DRD2 或表达下调或不变[15]；在PD 症状前期阶段，DRD3 mRNA 表达增强，但在症状期阶段表达下降[16]；DRD5 mRNA 表达水平升高[17]。

3 在PD 中影响DR 的相关因素

3.1 蛋白

3.1.1 α-突触核蛋白（α-Synuclein，α-Syn）

本课题组前期通过脑内纹状体立体定位注射α-Syn寡聚体建立了出现行为学障碍以及DA 能神经元丢失的小鼠PD 模型，证明了α-Syn 寡聚体可引起中脑黑质及纹状体中DRD1 表达降低[18]。

3.1.2 突触后致密蛋白-95（postsynaptic density-95，PSD-95)

PSD-95 是一个位于突触后膜致密部的支架蛋白，它可以介导DRD1 的复敏增强[19]。Porras 等认为PSD-95与DRD1 存在相互作用，并能调节DRD1 的运输和功能[20]。这些发现表明，通过PSD-95 改变DRD1 的运输可能有利于帕金森患者的治疗。

3.1.3 囊泡分拣蛋白（vacuolar protein sorting，Vps）

有研究发现，DRD1 还受retromer 复合体的调节。retromer 复合体在哺乳动物中由Vps26、Vps29、Vps35 以及分选连接蛋白1、2、5、6 组成，它能够介导蛋白质从内体到高尔基体以及从内体到细胞膜的逆向运输[21]。其中，DRD1 与Vps35 存在相互作用。在HEK293 细胞中过表达Vps35 可引起细胞膜DRD1 水平升高[22]。

3.1.4 钙调蛋白（calmodulin，CaM）

CaM 又称钙调素，作为一种典型的钙离子传感器，介导多种细胞信号传导。有研究报道，通过激活CaM，Ca2+可以直接抑制DRD2 发挥作用[23]。多巴胺能失神经可能通过CaM 水平降低的过程来改变DRD3 的信号级联并抑制钙调蛋白激酶II 信号[24]。这提示可能通过钙调蛋白的表达提高来改变多巴胺能失神经的情况。

3.1.5 神经降压素（neurotensin，NT）

NT 作为一种在中枢和外周神经系统广泛表达的神经肽，与DA 系统之间存在密切联系。有体内研究表明，NT通过其高亲和性受体神经降压素受体1 发挥作用，降低了DRD2 激活的生理和行为效应。

3.2 受体

3.2.1 DR 间相互作用

相互作用的G 蛋白耦联受体通过组装形成受体镶嵌体。它们通过变构机制导致激动剂的识别、信号的传递以及参与受体的运输发生变化。有研究表明，在伏隔核和尾壳核的细胞体和中等棘状神经元突触前终端中存在D1-D2 受体异聚体，与磷脂酶C 形成复合物介导细胞内钙的释放[25]。此外，在纹状体等细胞的膜制剂中发现了D1-D3 受体异构体，共同表达这两个受体的纹状体神经元中，能发生更强的多巴胺能反应。

3.2.2 毒蕈碱型乙酰胆碱受体

众所周知，在基底神经节中，纹状体乙酰胆碱（acetylcholine，ACh）和DA 系统为拮抗性的。在运动功能调节中，胆碱能神经传递通过与多巴胺信号相互作用发挥关键作用。Liu 等发现M4 受体激活与纹状体多巴胺D1 样受体为拮抗作用[26]。Aosaki 等发现，在PD 中ACh 释放增加的细胞机制与胆碱能神经元上DRD2 有关，DRD2 是ACh 释放的关键调节因子。然而，胆碱能神经元中也含有DRD5，其活性与DRD2 相反，DA 耗竭后胆碱能神经元的整体放电频率没有明显变化。

3.2.3 代谢型谷氨酸受体5（metabotropic glutamate receptor 5，mGluR5）

mGluR5 是一种在哺乳动物脑内密集表达的G 蛋白耦联受体，尤其在纹状体中棘状神经元中高度表达[27]。激活的mGluR5 可以通过激活Ca2+-CAMKII 减少纹状体DA的摄取。Fuxe 等人还报道了DRD2 和mGluR5 之间为拮抗作用。

3.2.4 其他

DRD1 可以与N- 甲基-D- 天冬氨酸受体在细胞内以本构异质复合体的形式被组装起来，并被传递到功能位点。PD 患者DRD2/A2AR 寡聚体可能增加，内源性腺苷可以抑制DRD2 信号传导[28]。这些研究可能有助于更好地理解疾病的病因，更有选择性地联合药物治疗策略。

3.3 基因

据报道，TAAR1 基因敲除的小鼠纹状体DRD1 无异常，DRD2 在mRNA 和蛋白水平上都过度表达[29]。另有研究表明，在体外，TAAR1 和DRD2 的长亚型能够形成异二聚体，这种复合物的形成影响TAAR1 依赖的cAMP 信号。

4 小结

DR 广泛表达于中枢神经及外周神经系统中，参与调节运动活动和一些神经系统疾病，以及在非运动功能调控中发挥重要作用[30]。它与NMDA 受体、PSD-95、Vps35、mAChR、mGluR5、CaM 等许多因素有着密切的关系，它还受TAAR1 基因的影响。M4 受体可能是治疗PD 及其他相关中枢神经系统疾病的潜在靶点，低剂量的CB1 和腺苷A2A 抗PD 药物可能协同增强DRD2 介导的抗PD 作用。目前，帕金森病的治疗以体外补充左旋多巴、使用DR 激动剂以及抑制多巴胺的降解、控制症状为主，DR 也已经成为治疗包括PD 在内的多种疾病的药物靶点，因此致力于DR 的研究将为阐明PD 的发病机制及治疗提供新证据。