史洪润 孙 斌
中国人民解放军总医院神经内科(100853)
关键词 帕金森病 普拉克索 神经保护作用
摘要
对抗帕金森病药非麦角类多巴胺(DA)受体激动剂—普拉克索（Pramipexole）可能的神经保护作用进行综述。
研究中发现麦角类的多巴胺(DA)受体激动剂，如溴隐亭 (Bromocriptine)、协良行(Pergolide)及克瑞帕(Cripar)等具有神经保护作用。非麦角类受体DA激动剂普拉克索等，对DA能神经元也具有神经保护作用。如果DA激动剂具有神经保护作用的假说确实成立，这对延缓帕金森病(PD)的病程、推迟致残和延长患者生命是十分重要的。
普拉克索的功能特性
普拉克索化学名为2-氨基-4，5，6，7-四氢一6一丙基氨苯噻唑二盐酸盐。其对DA受体D2类具有直接作用，对D3受体的亲和力7倍于D2、D4受体。在鼠和猴的动物模型中，分别显示出其减少运动行为和减轻氟哌啶醇所致的运动障碍。此外，普拉克索具有很强的抗氧化功能，其分子结构使其具有接受电子的能力。Hall等研究证实其半数氧化电位约为350mV(50％ oxidized at a potential of approximately 350mV)。研究证明，它可减少DA能神经元的丢失。动物试验及临床研究提示，普拉克索能对抗PD所致的神经功能障碍。
普拉克索的神经保护机制
抑制氧化应激反应
1．抑制DA代谢，减少DA释放与摄取 PD由于DA神经元缺失造成DA产量不足，而存活的DA神经元代偿性的增加神经介质的释放。从而DA再摄取的增加，同时伴有单胺氧化酶(MAO)活性的增加。实际上使功能已经低下的黑质DA神经元的氧化应激反应增加。左旋多巴的利用取决于DA神经元对其的摄取与转化为DA的作用。左旋多巴治疗增加DA的合成与释放，尚可能通过驱动DA再摄取而促进存活DA神经元的氧化损伤。DA激动剂则是直接兴奋突触后DA受体；此外，许多DA激动剂通过兴奋DA自身受体(为D2受体)，抑制存活DA神经元的DA释放、代谢，并抑制相应增强的氧化应激反应。普拉克索以剂量依赖方式减少纹状体的细胞外DA及其代谢产物 (DOPAC、3-MT和HVA)，其减少体内DA的释放作用可被非特异的D2受体阻滞剂氟哌啶醇所抑制，而不被D1受体拮抗剂SCH23390所抑制；这种作用可能为普拉克索通过DA自身受体，抑制DA神经元自身活化(firing)，从而减少DA释放和代谢的结果。
研究发现缺血后纹状体DA神经元对DA再摄取增加，此与缺血引起DA释放及氧自由基增多、脂质过氧化损伤纹状体-黑质神经末梢，导致迟发黑质神经元胞体退行性变的观点相一致；普拉克索可抑制DA的再摄取，使黑质神经元的迟发性脱失减少40％～50％。此与普拉克索自身受体的激动效能相吻合。
2．间接抗氧化作用：普拉克索分子具有接受电子的能力，其非活性的S[+]立体异构体也具有神经保护作用，支持四氢-丙基-氨苯噻唑结构在神经保护中发挥作用。Hall等测定普拉克索半数氧化电位，结果也证实其完全具备对氧化的易感性，可能通过对二价铁离子(Fe2+)的螯合作用，间接抑制Fe2+通过Fenton反应对羟自由基的非酶性催化，从而减少自由基产生。此外，普拉克索还通过增加还原型谷胱甘肽的贮存而发挥其神经保护作用。但在沙土鼠模型中普拉克索未能减轻非DA能的海马CA1区神经元的变性。故是否具有直接抗氧化作用，尚需进一步研究。
3 抑制线粒体转换通道的开放：线粒体转换孔(mitochondrial transition pore，MTP)为非选择性高传导率的通道，位于线粒体内膜上，在功能上与Ca2+通道同源；其开放导致线粒体渗透性转变 (permeability transition，PT)或线粒体大幅度肿胀；此通道开放受到膜电位的调控，井受到众多物质的激动或拮抗，如Ca2+和磷酸盐、氧化剂及自由基(如NO)等。PT在氧化应激反应和细胞死亡中发挥着作用。MTP开放可以被电子传递链 (ETC)的抑制和氧反应族 (reactive xygen species，Ros)所诱导，因此可能参与和ETC缺陷或氧化应激反应有关的神经变性病的细胞死亡。
1-甲基-4-苯基-1，2，3，6-四氢吡啶(MPTP)在神经胶质细胞内经MAO催化为具有神经毒性作用的1-甲基-4-苯基吡啶离子 (MPP+)。其通过DA转运体选择性聚集于DA神经元线粒体中，继发抑制线粒体复合物I，导致ATP合成的损害以及有毒的自由基产生，可以在灵长类动物和人类引起PD。MPP+主要神经毒性作用可能在于其打开MTP的能力。PD存在有线粒体复台物I的活性降低，以致线粒体功能障碍引起细胞捅亡，杀伤黑质DA神经元。普拉克索能够以浓度依赖方式抑制Ca2+和磷酸盐或MPP+介导的MTP的开放，从而减少与氧化应激反应有关的细胞死亡，而发挥其神经保护作用。
抑制细胞凋亡
研究已证实PD患者黑质神经元细胞凋亡的存在。Ozawa等认为PD线粒体脱氧核糖核酸(mtDNA)的易脆性是黑质神经元细胞凋亡的主要原因。mtDNA断裂，导致细胞能量代谢障碍，引起氧化应激反应损伤细胞，使形成跨膜电位的电化学梯度消失，MTP开放，释放CPP32细胞凋亡蛋白酶激活因子(caspase-3)进人胞质，使多聚ADP核糖聚合酶(PARP)断裂，随后DNA断裂，诱发细胞凋亡。P53为转录因子，caspase-3为凋亡的关键酶。通常认为P53蛋白的产生是DNA损伤后发生凋亡的主要因素之一。经普拉克索预处理后可明显增加SH-SY5Y细胞抗凋亡基因Bcl-2的表达，未影响凋亡原(促凋亡基因)Bax、Bak和 Bad水平，且抑制P53表达以及caspase-3、PARP的断裂。认为此作用在抗MPP+诱导的细胞凋亡中起更强的作用。
激活营养活性
Carvey等提出普拉克索具有激发神经营养作用，可能诱导可转移的、可溶性的营养因子的形成。在研究普拉克索减轻左旋多巴对中脑培养物的不良反应时，发现含有普拉克索的中脑前端被盖培养物(rostral mesencephalic tegmentum，RMT)的培养基与培养基中普拉克索浓度有依赖关系，增加受者RMT培养物的TH(酪氨酸羟化酶)免疫反应细胞总数。而用顶叶皮质培养物所进行的条件培养基转移研究中，则无此现象。从而认为TH细胞计数增多与转移因素无关。由于顶叶皮质不接受DA神经分布、不具备DA受体，不是DA神经元的靶结构，顶叶对DA神经元不提供营养环境。故而认为RMT条件培养基含有一种营养活性物质，而顶叶皮质的条件培养基则不具备。
最初认为，可能如同脑源性神经营养因子(BDNF)、胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)一样的蛋白质自身营养因子，通过受体介导或抗氧化作用的结果，或为两者的联合作用，促进这 一营养活性的产生，对“自身环境作用”发挥效能。热灭活(6o℃水浴1 h)研究的结果支持 RMT培养物的产生，而顶叶皮质不产生的一种热不稳定的活性作用的观点。随后应用抗 BDNF和抗GDNF中和试验研究未能减少条件培养基的转移作用，并用微孔超析离心过滤法研究证实此活性物的相对分子质量约为30000左右。SDS凝胶电泳分析显示3条可能有意义的区带。在标准对照培养基有1条为35000区带，其与普拉克索共同孵化的培养基中增多，而在MPP+预处理并与普拉克索共同孵化的培养基中缺乏。其有利于中脑培养物中DA神经元的生长。由于在抑制神经胶质生长的神经基质培养基中生长的中脑腹侧培养物，仍存在普拉克索剂量依赖性反应。因此，认为此营养括性可能为DA 自身营养因素。但未能排除另外两条区带(3l 000，55 000)为受普拉克索调节的神经抑制性蛋白因子的可能性。总之，对此营养活性有待进一步研究。
受体在普拉克索神经保护中的作用
协良行为D1与D2受体激动剂，对D2的作用显著高于D1；溴隐亭也是D2受体激动剂，对D1有不完全的激动或拮抗作用。相对而言，普拉克索对D3受体具有完全的亲和力，对D2、D4也有亲和力。前已述及D2受体(自身受体)可能在普拉克索减少体内DA释放中发挥作用。此外有人认为普拉克索的神经保护作用不能与前两者分享，且与其以D3受体的亲和特性相。Carvey等研究表明，其显著的以剂量依赖方式减少TH细胞缺失的能力，而前两者则缺少。缺乏 DA受体亲和性的非活性S[+]普拉克索立体异构体，也具有神经保护作用，但远低于S[-]普拉克索，认为对受体的亲和力仅起部分作用。
在Kitamura等对SH-SY5Y细胞进行Talipexole（为D2受体激动剂）的神经保护研究中，使用选择或非选择性DA受体亚型拮抗剂均未抑制其保护作用。从而认为Talipexole神经保护作用非受体介导。
但SH-SY5Y细胞表达D2受体，普拉克索对D3受体的作用未能显示，而且未同时进行DA受体亚型拮抗剂抑制普拉克索神经保护作用的研究。同时进行的普拉克索神经保护研究，却肯定了普拉克索具有抑制MPP+诱导的R0S产生及细胞凋亡而对SH-SY5Y细胞产生的保护作用。小脑颗粒细胞培养中也显示出其对非酶性或DA受体介导的抗氧化、阻滞DA的毒性作用。因而，普拉克索或许具有非受体介导和受体介导的双重作用机制。对D3受体在神经保护中的作用，有待研究。
综上所述，普拉克索具有抑制DA代谢、抗氧化、抑制线粒体转换通道开放、抗细胞凋亡以及激发神经营养活性等神经保护作用；DA受体可能在普拉克索对神经的保护中发挥作用。