多巴胺是
内源性含
氮有机化合物(英文名为:dopamine,该单词的来源为3,4-dihydroxyphenethylamine)或称2-(3,4-二羟基苯基)乙胺,简称DA,又名
儿茶酚乙胺或羟酪胺,为
酪氨酸(芳香族氨基酸)在代谢过程中经二羟苯丙氨酸所产生的中间产物。是儿茶酚胺类的一种,分子式为C8H11NO2。
多巴胺的结构
多巴胺分子由氨基经由乙胺基连接儿茶酚(有两个羟基的苯环)组成。因此,多巴胺是最简单的儿茶酚胺,而神经递质去甲肾上腺素和肾上腺素也同样是儿茶酚胺。多巴胺中含有苯乙胺结构,因此也是苯乙胺衍生物,而许多精神药物同样是苯乙胺衍生物。
多巴胺与大多数胺类似,是一种有机碱,在酸性环境中可被质子化。质子化的多巴胺极易溶于水,比较稳定,但暴露于氧气或其它氧化剂下时仍会被氧化。在碱性环境下,多巴胺没有被质子化,以游离碱形式存在,较难溶于水,比较活泼。因为被质子化的多巴胺更稳定、更易溶于水,所以用作药物的多巴胺都是它和盐酸反应产生的盐酸盐,其外观为白色至黄色细粉。
多巴胺的合成
只有少部分细胞(主要是神经元和肾上腺髓质的细胞)可以合成多巴胺,合成路径如下:
主要:L-苯丙氨酸 → L-酪氨酸 → L-多巴 → 多巴胺
次要:L-苯丙氨酸 → L-酪氨酸 → 酪胺 → 多巴胺
次要:L-苯丙氨酸 → 间酪氨酸 → 间酪胺 → 多巴胺
多巴胺的直接前体L-多巴可以由必需氨基酸苯丙氨酸或是非必需氨基酸酪氨酸合成。而几乎所有蛋白质都含有苯丙氨酸和酪氨酸。因此,多巴胺的主要合成途径是从L-酪氨酸出发,通过酪氨酸羟化酶(TH)将其转变为L-多巴(L-DOPA),然后在铁和四氢生物蝶呤(H4-biopterin)依赖的途径中,在芳香酸脱羧酶(AADC)的作用下进行脱羧,并最终生成多巴胺。
释放
当动作电位到达时,膜蛋白构造改变,允许Ca2+流入,囊泡与神经末梢或树突融合,通过胞吐作用将多巴胺释入突触间隙。有两种释放方式:一种是间断性释放,即动作电位到达时短暂释放多巴胺,然后快速回收入神经元;一种是持续性释放,即低水平持续释放多巴胺,此时的多巴胺水平不足以激动突触后膜多巴胺受体,只能激动突触前膜多巴胺自身受体,抑制间断性释放。
代谢
多巴胺会依序被单胺氧化酶(MAO)、儿茶酚-O-甲基转移酶(COMT)、醛脱氢酶(ALDH)代谢。虽然多巴胺有多种代谢路径,但最终的产物主要都是没有生物活性的高香草酸(HVA),会顺着血液经肾脏滤出,然后随尿液排出体外。下面是多巴胺代谢成HVA的两条主要路径:
多巴胺 → DOPAL → DOPAC → HVA (反应分别由MAO、ALDH、COMT催化)
多巴胺 → 3-甲氧基酪胺 → 3-甲氧基-4-羟基苯乙醛 → HVA (反应分别由COMT、MAO、ALDH催化)
在精神分裂症的临床研究中会测量血浆中高香草酸的水平来估计脑内多巴胺水平,但这个估计方法难以分辨由去甲肾上腺素代谢产生的高香草酸。虽然多巴胺通常由氧化还原酶代谢,但它也可以直接和O2反应,生成醌和各种自由基。
多巴胺及其受体分布
多巴胺在中枢神经系统中起着关键的调节作用,它主要由中脑的黑质和脑干的蓝斑核产生,并在整个中枢神经系统中广泛分布。多巴胺主要存在于大脑的四个主要通路中。首先是边缘系统,它由来自黑质的多巴胺神经元投射到前额叶皮质和大脑边缘系统的各个区域。这个通路与运动控制、认知功能和情绪调节等方面密切相关。第二个通路是内侧系统,它由黑质的多巴胺神经元投射到海马、杏仁核和纹状体等区域。这个通路与情绪、记忆和奖赏等功能有关。第三个通路是运动系统,它由黑质的多巴胺神经元投射到大脑皮质和基底节等区域,参与运动的调节和控制。最后一个通路是视觉系统,它由蓝斑核的多巴胺神经元投射到视觉皮层和视觉处理区域,参与视觉信息的处理和调节。
多巴胺通过结合并激活细胞表面受体来发挥其作用。多巴胺在人体内会和各种多巴胺受体以及痕量胺相关受体1(hTAAR1)结合。哺乳动物有D1至D5这五种多巴胺受体,全是代谢型的G蛋白偶联受体,通过复杂的第二信使系统发挥作用。这五种多巴胺受体可分为类D1受体和类D2受体。激活类D1受体(D1、D5)会激活或抑制受体所在的神经元,而激活类D2受体(D2、D3、D4)则会抑制受体所在的神经元。在人的神经系统中,多巴胺受体D1最多,多巴胺受体D2次之,剩下的多巴胺受体都很少具体过程可分为储存、释放、再摄取三个步骤。
多巴胺在脑内充当神经递质和神经调节剂,受所有单胺类神经递质共有的机制控制。多巴胺在合成之后,会被溶质载体VMAT2从胞质溶胶运输到突触囊泡。多巴胺会储存在这些突触囊泡里,直到因胞吐作用或痕量胺相关受体TAAR1的活动而被释放到突触间隙。
多巴胺会和突触中的多巴胺受体结合并激活它们。多巴胺受体在被激活后,会产生动作电位,然后多巴胺就会离开多巴胺受体。这些多巴胺会通过多巴胺转运体或细胞膜单胺类转运体回到胞质溶胶,之后部分多巴胺会被单胺氧化酶代谢,剩下的则会被VMAT2运输到突触囊泡,等待下一次释放。
植物中的分布
多巴胺是一种重要的神经递质,在植物中也广泛存在。它主要分布在植物的根、茎、叶和果实等组织中。多巴胺在植物体内具有多种生理功能,包括参与植物生长发育、调节植物对环境胁迫的响应和调控植物免疫系统的活性,如抗氧化、抗菌、抗逆性等。多巴胺的分布和含量在不同植物组织和生长阶段可能存在差异,这与植物的生理状态、环境因素和遗传背景等有关。
功能
调节腺垂体分泌
多巴胺通过负反馈机制调节腺垂体激素的合成和释放,维持体内激素水平的稳定。其主要通过两种途径调节腺垂体激素的分泌。首先,多巴胺通过抑制腺垂体前叶的促激素释放激素(CRH)的合成和释放,抑制下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴的活动。这导致肾上腺皮质激素的分泌减少,例如皮质醇。其次,多巴胺还通过抑制腺垂体前叶的甲状腺刺激素释放激素(TRH)的合成和释放,抑制下丘脑-垂体-甲状腺(HPT)轴的活动。这导致甲状腺激素的分泌减少,例如甲状腺素。多巴胺的异常分泌或多巴胺受体的异常功能可能导致腺垂体激素的过度或不足分泌,从而引发一系列内分泌失调的疾病,如垂体瘤、甲状腺功能异常等。
调节躯体运动
多巴胺是锥体系统中的重要递质,与躯体运动功能有密切关系。促进多巴胺能神经活动导致运动功能增强。小剂量苯丙胺注入伏隔核和尾核以加强局部多巴胺的释放,可使动物出现探究活动,运动量明显增加,大剂量则导致刻板行为。一侧多巴胺能神经活动增强或相对增强可使该侧多巴胺系统所支配的运动功能增强。反之,削弱多巴胺能神经元活动使运动功能降低,如用多巴胺受体阻断剂或损毁双侧黑质-纹状体束,可使动物的运动极度减少,对周围事物无反应。
中枢多巴胺能系统(特别是黑质-纹状体束)在躯体运动中具有举足轻重的作用,其递质释放可能是一切行为反应的基本条件。该系统兴奋可引起好奇,探究、觅食,运动增多等反应;该系统抑制则出现运动减少等反应;该系统损毁则失去一切行为反应,呈现木僵状态,甚至不食不饮,乃至死亡。但是,多巴胺并非锥体系中调节躯体运动的唯一递质,它与乙酰胆碱的功能平衡才能维持机体的正常活动。
参与精神情绪活动
多巴胺与精神情绪活动具有密切关系。中脑边缘叶多巴胺系统及中脑皮质多巴胺系统分别参与情感及认知功能的调控,包括思想﹑感觉﹑理解和推理,其功能的失衡可能导致某些精神性疾患。Ⅰ型(妄想型)精神分裂症患者被认为与上述两多巴胺系统功能失调密切相关。现已证实这种患者脑内D2受体数目增加,而亲和力下降。多巴胺受体拮抗剂有治疗效果。而苯丙胺的过度兴奋又能诱发类似精神病症状;a-MT可抑制多巴胺和去甲肾上腺素的合成,对人有镇静作用,甚至引起精神抑郁,左旋多巴可减弱或取消利血平的镇静作用;左旋多巴治疗抑郁症患者可获较好疗效,均支持精神分裂症的多巴胺学说。
调节心血管活动
在中枢神经系统中不同部位的多巴胺对心血管系统有不同作用。激动脑室周围的多巴胺受体可抑制心血管活动,使心率、血压及血管阻力下降。侧脑室注射多巴胺使血压和心率呈剂量依赖性增加。
在脑血管和脑膜血管中有中枢多巴胺能神经末梢支配,并有D受体,提示中枢神经系统中的多巴胺能神经除对全身心血管活动发生调控作用外对脑血管活动也有直接影响。在外周冠状血管,肠系膜血管、肾血管上均有D受体,能舒张血管。在交感神经末梢的突触前神经末梢上。受体反馈性抑制去甲肾上腺素释放,具有降压作用。
对胃肠道功能活动的影响
中枢多巴胺能系统能影响胃肠道功能,调节胃酸、胃蛋白酶、胰腺碱性物和酶的分泌,促进十二指肠溃疡的病理演变。当中枢多巴胺功能缺损时易出现溃疡症,如帕金森病患者常患有溃疡症。而多巴胺功能亢进的精神分裂症患者很少有溃疡症。多巴胺受体激动剂可防止和治疗这类溃疡症,安定剂则可使这类溃疡症恶化。
通路
多巴胺神经元位于中脑与间脑交接处,有3条通路。第一条是黑质-纹状体通路,第二条是中脑-边缘通路,第三条是中脑-皮质通路。
作用机制
在生理层面,多巴胺主要在人的中枢神经系统(CNS)发挥作用,且以纹状体、腹侧被盖区、大脑皮层前额叶等区域为主。多巴胺最开始由腹侧被盖区(Ventral tegmental area,VTA)和中脑黑质区(Substantia nigm,SN)释放,经过投射作用于纹状体内的GABA能神经元和乙酰胆碱能神经元。纹状体对机体运动的调节起到决定性作用,其中多巴胺就是最重要的相关神经递质,这些调节依赖于纹状体部位的多巴胺能神经元的分布。另一方面,多巴胺投射到大脑皮层的前额叶,被认为是控制愉悦情绪的重要途径。在分子水平,多巴胺主要通过与突触膜上的多巴胺受体结合,受体发生构象变化后被活化,进而与下游信号分子结合,下游信号分子的构象变化使之活化且继续激活下游的效应蛋白,从而产生胞内复杂的信号转导。
临床药物
多巴胺是列于世界卫生组织基本药物标准清单的药物。它通过静脉注射给药,最常用于治疗严重低血压、心跳过缓、心搏停止,对新生婴儿的治疗更重要。因为多巴胺在血浆中的生物半衰期很短(成年人一分钟、新生婴儿两分钟、早产儿五分钟),所以注射多巴胺需要打点滴。
多巴胺可以增加钠排泄量和尿量。低剂量的多巴胺可以提高每搏输出量和心率,并因此提高心输出量和血压。更高的剂量还能造成血管收缩,进一步提高血压。较老的资料称极低剂量的多巴胺可在没有副作用的情况下增强肾功能,但最近的研究得出的结论认为这种剂量无效,甚至可能有害。多巴胺对心血管的影响源自它对α1、β1、β2肾上腺素受体的作用。
作用与用途
可激发交感神经系统肾上腺素受体和位于肾、肠系膜、冠状动脉、脑动脉的多巴胺系统。效应与剂量有关:小量时,每分钟按体重0.5~2μg/kg使肾及肠系膜血管扩张;而小到中量,每分钟按体重2~10μg/kg对心肌产生正性应力作用;大量时,每分钟按体重大于10μg/kg,使肾血流量减少,收缩压及舒张压增高。适用于洋地黄及利尿药无效的心功能不全。用于治疗帕金森病、心脏手术、肾功能衰竭、充血性心力衰竭、心肌梗死、内毒素败血症、创伤等引起的休克综合征及补充血容量效果不佳的休克。
用法与用量
成人常用量:静滴开始时按每分钟1~5μg/kg,10分钟内以每分钟1~4μg/kg的速度递增而达最佳疗效。慢性顽固性心衰可每分钟按0.5~3μg/kg可生效。闭塞性血管病变患者开始按每分钟1μg/kg速度静滴,渐增直到每分钟20μg/kg,以达最佳疗效。如危重病例可先以每分钟5μg/kg滴注,然后增至每分钟20~50μg/kg。
注意事项
多巴胺的副作用包括影响肾功能和心律失常。多巴胺的半数致死量为59mg/kg(小鼠,静脉注射)、95mg/kg(小鼠,腹腔注射)、163mg/kg(大鼠,腹腔注射)、79mg/kg(狗,静脉注射)。应用本品前应先纠正血容量,同时监测血压、心率、心律、尿量。外周血管灌流情况,休克纠正时应即减慢滴速,不可突然停药。常见不良反应有胸痛、呼吸困难、心律失常(快而有力)、乏力、头痛、恶心、呕吐,长期使用可能导致局部坏死或坏疽,过量时发生严重高血压。对本品过敏者、孕妇、小儿慎用;闭塞性血管病、肢端循环不良、频发室性心律失常者慎用。嗜铬细胞瘤患者不宜使用。α受体阻滞剂、β受体阻滞剂可拮抗本品的作用;与硝酸酯类合用,互相减弱作用;与硝普钠、异丙肾上腺素、多巴酚丁胺合用时注意心排血量的改变;与全麻药合用时引起室性心律失常。本药可加强利尿剂的作用;与苯妥英钠联用时需交替使用;而与三环类抗抑郁药或单胺氧化酶合用可增强和延长本品的效应。
滥用影响
滥用多巴胺会导致多巴胺系统的过度刺激,从而引发一系列负面影响。心血管系统影响:滥用多巴胺可引起心率加快、心律不齐、血压升高等心血管系统的异常。长期滥用多巴胺还可能导致心血管疾病的发展,如心肌病和心血管衰竭。精神影响:滥用多巴胺可能导致精神状态的改变,包括焦虑、兴奋、冲动、易激惹等。滥用者还可能出现幻觉、妄想和精神错乱等症状。运动障碍:滥用多巴胺可能导致运动障碍,如震颤、肌肉僵硬、不自主运动等。这些症状可能会影响患者的日常生活和工作能力。上瘾和依赖:多巴胺滥用可能导致上瘾和依赖。长期滥用多巴胺会改变大脑中的奖赏回路,使滥用者对多巴胺的需求增加,进而导致强烈的渴求和戒断症状。神经毒性:滥用多巴胺可能对神经系统产生毒性作用,损害神经细胞和突触连接。这可能导致认知功能下降、记忆障碍和神经退行性疾病的发展。
聚多巴胺
2007年,科研人员在对无孔贻贝生物粘合剂进行研究时,意外发现了多巴胺在有氧潮湿的弱碱性条件下会发生氧化自聚合反应,生成一系列具有不同分子量的低聚物;这些低聚物部分又会发生交联反应,生成分子量较高的聚合物;这些多巴胺、多巴胺的氧化产物及其低聚物、高聚物通过多种共价键和非共价键协同作用,在溶液中自发组装形成不同形态结构的组装体,这一组装体被称为聚多巴胺。
聚多巴胺制备方法
多巴胺作为反应单体,氧气为氧化剂,反应过程不需要复杂的实验仪器和步骤,在多巴胺溶液添加适量的碱溶液(如氢氧化钠),即可发生自聚合,自聚合的快慢受pH影响较大,同时也受时间的影响,聚合的过程中溶液的颜色会随着时间的推移逐渐发生变化,颜色由无色变为棕色最后变为黑色。在碱性条件下,多巴胺单体邻苯二酚去质子氧化后可以形成多巴胺醌,但多巴胺醌的结构不稳定会被继续氧化,发生分子内重排和交联,形成深褐色的聚多巴胺。如果将聚多巴胺涂覆在不同的底物表面,只需将底物放在反应容器中轻轻振荡。一定的反应时间后即可在底物表面生成一层均匀致密的聚多巴胺涂层。多巴胺单体浓度控制在2g/L以上,形成的聚多巴胺薄膜厚度可通过反应时间的长短和多巴胺单体的浓度决定。研究表明,聚多巴胺薄膜的最大厚度为50nm,多巴胺单体的浓度和反应时间超过某一阈值后就不会再对膜的厚度造成影响。目前,除了溶液氧化法,还有酶氧化过程,利用酶催化聚合物合成。
聚多巴胺的应用
聚多巴胺微/纳米球中含有大量的氨基和酚羟基等基团,由于氨基和酚羟基可以与金属离子结合,所以聚多巴胺微/纳米球常会被应用在处理水污染中的吸附重金属离子,但目前合成的相关产品还仅停留在基础研究阶段,距离实际的应用还有不少距离。聚多巴胺的用途还包括有机薄膜、改性生物医用材料、结构显色、粘结剂等方面。此外,由于其性质上的多样性使得它有多种潜在应用,如聚多巴胺微/纳米球可作为金属离子的还原剂或用于制备金属纳米材料。未来,聚多巴胺还可能在防止遇光损坏、输送药物的胶囊材料,生物传感器的基质等领域有着广泛的发展前景。
代谢途径
合成和储存
酪氨酸由饮食蛋白提供,或由
苯丙氨酸经肝脏
苯丙氨酸羟化酶转换而成,经氨基酸转运体入脑,多巴胺神经元,经胞浆
酪氨酸羟化酶转换成二氢苯丙氨酸(左旋多巴),再由芳香氨基酸脱羧化酶(多巴脱羧化酶)转换成多巴胺。胞浆多巴胺转运至囊泡,囊泡多巴胺浓度为0.1M。
释放
当动作电位到达时,膜蛋白构造改变,允许Ca2+流入,囊泡与神经末梢或树突融合,通过胞吐作用将多巴胺释入突触间隙。有两种释放方式:一种是间断性释放,即
动作电位到达时一过性释放多巴胺,然后快速回收入神经元;一种是持续性释放,即低水平持续释放多巴胺,此时的多巴胺水平不足以激动突触后膜多巴胺受体,只能激动突触前膜多巴胺自身受体,抑制间断性释放。
回收和代谢
神经末梢经转运体或膜内外浓度差,将多巴胺回收入神经末梢,以供再利用。
神经胶质细胞和非多巴胺神经元一定程度上也回收和代谢多巴胺,代谢酶包括
单胺氧化酶、儿茶酚胺甲基转移化酶和
醛脱氢酶。
中科院上海生命科学院神经科学所发现一种小G蛋白的调节因子Vav2能够通过调节多巴胺转运体在质膜的分布,从而显著改变多巴胺“回收泵”系统的转运效率。如果将Vav2基因敲除,“回收泵”功能异常提升,就会使大脑伏隔核多巴胺的含量明显升高。为了寻找控制多巴胺“回收泵”的“开关”,研究人员利用分子生物学实验手段筛选到
胶质细胞源性神经营养因子GDNF的受体Ret。研究结果显示,GDNF和Ret可作为拨动和调节多巴胺“回收泵”的“开关”而起作用。当这套“开关”失灵(如Ret基因敲除)的时候,动物呈现类似于Vav2
基因敲除小鼠的表现。过去一般认为,GDNF及其受体Ret主要是掌管多巴胺能神经元的存活,因此,他们的这一发现拓展了人们对
神经营养因子 GDNF作用的传统认识。
多巴胺受体
能结合SCH23390的称为多巴胺D1受体, D1受体与兴奋性核苷酸结合蛋白复合物相互作用,激活腺苷酸环化酶系统;能高亲和性结合丁酰苯类药物(螺哌隆和氟哌啶醇)的称为D2受体,D2受体与抑制性核苷酸结合蛋白复合物相互作用,抑制腺苷酸环化酶系统。重组DNA技术将这两种受体再分,多巴胺D1样受体再分为D1和D5受体,多巴胺D2样受体再分为D2、D3和D4受体。
通路
多巴胺神经元位于中脑与间脑交接处,有3条通路。第一条是黑质-纹状体通路,第二条是中脑-边缘通路,第三条是中脑-皮质通路。
(1)黑质—纹状体通路
黑质-纹状体通路起自黑质致密带,投射至尾核-壳核,该通路激活能增加运动,动物黑质损害能引起运动迟缓和反应时间延长。
抗精神病药阻断多巴胺D2受体,表现为
锥体外系反应。
(2)中脑—边缘通路
该通路起自腹侧被盖区外侧神经元,多数投射到伏膈核和嗅结节,少数投射到中膈、
杏仁核和海马,激动时引起愉快体验,抑制则引起心绪不良。当睾酮升高时,增加
γ-氨基丁酸(GABA)回收,多巴胺突触前膜上的GABAA受体激动不足,导致多巴胺脱抑制性释放,男、女性唤醒和性享受增加。
(3)中脑—皮质通路
该通路起自腹侧被盖区内侧神经元,投射至前额内侧、鼻周皮质。当机体暴露有意义的新刺激时,中脑腹侧被盖区释放多巴胺,引起警觉,当反复暴露该刺激时,机体熟悉后,就不再释放多巴胺。激动额叶皮质与纹状体复合物环路时,反映了兴趣或厌恶的强度,即精神动力。多巴胺增强这种精神动力,多巴胺阻断剂则削弱这种精神动力,表现为情感淡漠和意志缺乏,称为继发性阴性症状。
额叶皮质多巴胺升高时,激动D1受体能改善注意、目标指向行为、犒赏和学习。苯丙胺阻断多巴胺回收,从而激动D1受体,改善认知功能;典型抗精神病药阻断D1受体,损害认知功能;不典型抗精神病药阻断多巴胺神经纤维突触前膜上的5-HT2A受体,引起多巴胺脱抑制性释放,改善认知功能。
(4)中脑—边缘—皮质多巴胺通路
尽管描述中脑-边缘通路的多巴胺神经元在腹侧被盖区外侧,中脑-皮质通路的多巴胺神经元在腹侧被盖区内侧,但两者还是有相当大的重叠,故有时统称中脑-边缘-皮质多巴胺通路,其激活能增加精神动力。随着年龄的增加,多巴胺受体减少,这可能解释老人的动力和快感不如青少年强。
(5)反馈通路:纹状体—黑质神经元和中脑局部环路
神经元释放GABA,激动GABAA和GABAB受体,抑制多巴胺神经元。苯二氮 类药物激活GABAA受体,通过抑制多巴胺神经元而恶化抗精神病药的锥体外系反应,另一方面,通过肌肉松弛效应而改善锥体外系反应,如此一反一正,故苯二氮类药物未推荐为治疗锥体外系反应。
快感引起机制
基底前脑
伏膈核富含多巴胺神经元;分为两部分:中央为“核”,边缘为“壳”,壳是杏仁核的延伸部分。活体微透析分析发现,天然犒赏(如食物、水、性和其他愉快性刺激)增加伏膈核多巴胺释放。相反,杏仁核促进害怕行为,而前额皮质则调节总动机,决定行为反应的强度。弗洛伊德爱的本能、恨的本能和自我,分别可用这三个解剖部位解释,这三个解剖部位的关系可用一个人低头作揖来模拟,双手抱拳相当于伏膈核核部,两前臂相当于伏膈核壳部,两上臂相当于杏仁核,头部相当于前额皮质,可以这样记:爱的中枢(伏膈核)在中间受到呵护,恨的中枢(杏仁核)在双侧护卫,上端有前额皮质调控。这三个解剖部位加上嗅结节,称为基底前脑。
犒赏通路
多巴胺犒赏通路是指腹侧被盖区投射至基底前脑的内侧前脑束。笼统地讲,是从中脑被盖区投射到前额皮质,激动释放多巴胺,经前额皮质-伏膈核核部谷氨酸通路激活伏膈核,引起寻药行为。当抑制中脑被盖区、前额皮质和伏膈核这三个环节的任何一个环节时,都能阻止觅药行为。
犒赏递质
有两种,一种是多巴胺,与鼓励和准备获得犒赏相关联,如动物交媾前的交配仪式、人类调情的愉快、用药前线索(如看电影上的人注射海洛因)引起的愉快渴望,表现为一阵激动感、迫切感或渴望感;另一种是阿片类物质,与圆满犒赏相关联,包括镇静、休息和“极乐感”。如急性饮酒能刺激 β-内啡肽释放,引起圆满犒赏。
多巴胺激联
成瘾性毒品刺激多巴胺过量释放→激动多巴胺D1受体→兴奋性核苷酸结合蛋白复合物增多→腺苷酸环化酶增多→环-磷酸腺苷增多→蛋白激酶增多→环-磷酸腺苷反应成分结合蛋白磷酸化→诱导立即早期基因产物(如cFos)→短期神经形成改变→急性犒赏效应。
不快引起机制
当犒赏通路多巴胺能低下时,引起快感缺失(不能体验到愉快)、情感淡漠(缺乏动机)和心绪不良(感到不满意、不幸福、痛苦、激惹和紧张不安)。
快感缺失
假定素质性伏膈核多巴胺能低下导致持续的快感缺失,表现为持续2年以上的心境恶劣。由于青少年时期的基础多巴胺能最低,故青少年起病。当给予犒赏刺激时,多巴胺一阵释放,引起犒赏效应,心境恶劣暂时缓解;犒赏刺激消失,多巴胺再度低下,再次陷入心绪恶劣。即使犒赏刺激持续存在,由于不再新颖,多巴胺不再释放增加,病人也会再次心绪恶劣,这可解释心境恶劣缘何波动,缘何有不足2个月的缓解期。
心境恶劣有一个特点,就是无论用什么抗抑郁药,起初多少有效,过一段时间后效力减退,可能是这些药物作为一种新颖刺激(安慰剂样效应),引起多巴胺一阵释放,时间一长,该刺激不再新颖,多巴胺释放不再释放增加,再次陷入心境恶劣状态。
(2)重性抑郁症
当犒赏通路多巴胺能非常低下时,引起严重的快感缺失,这是抑郁症的一项核心症状,重性抑郁症通过物质使用障碍(Substance useddisorder)而增加伏膈核多巴胺能改善快感缺失,其物质使用障碍率比普通社区人群为高(27%:17%)。丁氨苯丙酮抑制去甲肾上腺素和多巴胺回收,治疗三环抗抑郁药难治的抑郁症有效。
一些精神分裂症病人服用抗精神病药、活动缺乏、失业、生活在低社交环境中,引起多巴胺能不足,表现为快感缺失或心绪不良,病人选择物质滥用,增加多巴胺能,缓解快感缺失和心绪不良。故精神分裂症的物质滥用率是常人的4倍,包括酒中毒和大街药物滥用,如果服抗精神病药期间
主观幸福感高,则滥用物质率低。
情感淡漠
(1)淡漠形成
如果遗传或围产期因素导致儿童突触密度低,到青少年期再修剪一次,导致突触联系过度减少;或原来突触密度不低,但青少年期过度修剪,导致突触联系过度减少。当额叶皮质多巴胺突触联系过度减少时,表现认知障碍(注意和语言表达缺损)、阴性症状(包括情感淡漠)和快感缺失/心绪不良。额叶皮质多巴胺突触联系过度减少还导致皮质-边缘谷氨酸-γ-氨基丁酸通路功能低下,该通路本来能抑制中脑-边缘多巴胺能通路,当功能低下时,中脑-边缘多巴胺能通路
功能亢进,多巴胺释放增加,过度激动多巴胺D2受体,引起阳性症状(如幻觉妄想)。
(2)预报因素
同源相关假说认为,一种原因(多巴胺能不足)依赖于程度引起多种结果(快感缺失/心绪不良、情感淡漠和阳性症状),则多种结果之间应有相关性。故青少年期的快感缺失可能预示其易情感淡漠和阳性症状。
心绪不良
(1)主观体验
精神药物可引起三种主观体验:正性、中性和负性,可卡因、苯二氮类药物和许多非法药物引起过强的正性体验(“刺激”或“高潮”),促进其反复使用,引起依赖和滥用;抗抑郁药引起中性或正性体验,促进治疗依从性;抗精神病药引起负性体验(如心绪不良),导致治疗不依从。
(2)生化机制
精神分裂症伏膈核多巴胺基础水平就低,抗精神病药阻断伏膈核D2受体,引起心绪不良,发生率10%~60%。初步证据表明,当占领D2受体不足60%时,病人仍处精神病状态,可伴负性3主观幸福感;当占领60%~70%时,主观体验最理想,可增加治疗依从性和生活质量;当高于70%时,则引起心绪不良。
(3)症状影响
有学者提出,静坐不能和运动不能决定了抗精神病药引起心绪不良的程度,即使是轻微的静坐不能,也能引起心绪不良。一位运动不能的女病人说,我服药后像一个老太,这对我的形象有重要影响。同样,过度镇静也可引起心绪不良。
(4)早期预测
有研究表明,住院精神分裂症病人服
氯丙嗪试验剂量,如出现心绪不良,预示后来疗效差。对氨砜噻吨的研究表明,如首服剂量4~24小时内出现心绪不良,则病人可能立即或最终不肯服药,进而预后差。因此,当给病人选择抗精神病药时,应考虑病人既往的主观体验报告。
(5)导致后果
心绪不良影响生活质量和功能状态,恶化治疗关系,导致服药不依从,后者导致疾病复燃率升高,预后差,甚至引发自杀。不典型抗精神病药的心绪不良少得多。机制可能是:不典型抗精神病药阻断5-HT2A受体,引起多巴胺脱抑制性释放,部分抵消D2受体的阻断效应。一项为期2年的研究表明,服利培酮组比服氟哌啶醇组的主观体验好,伴发的焦虑和抑郁少。尽管
奥氮平引起的静坐不能较少,但比氟哌啶醇组的主观体验无明显优势。