高效脑内盐皮质激素受体

脑内盐皮质激素受体

对创伤后应激障碍的影响

刘宁1 #石玉秀

( 中国医科大学八十九期七年制1 #指导教师 中国医科大学组胚教研室)

[摘要]盐皮质激素受体(MR)在脑中的表达较局限,主要存在于海马等有关区域。而PTSD患者存在明显的下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴负反馈抑制作用增强、持续性低皮质醇反应以及一定程度的海马、杏仁核、Broca's 区等结构影像形态学改变。猜测应激源长期刺激大脑,导致一系列神经内分泌的改变致使大脑部分结构异常、中枢神经系统受损,最后出现异常精神反应。本文将叙述脑内MR的形成和作用机制以及应激令MR改变并最终使患者产生异常精神反应的过程。

[关键词] PTSD、MR 、海马、影响

[Abstract]Mineralocorticoid receptor(MR) 's expression is limited in brain, mainly resides in related district such as hippocampus.And posttraumatic stress disorder (PTSD) patients exist obviously enhancing feedback suppression of hypothalamo-pituitary-adrenal (HPA) axis,continuity low cortisol reaction and invariably degree changing of hippocamp,amygdala and Broca's domain in image morphology.Someone conjectures that stressor irritate the brain for a long time,may induce a series of change in neuroendocrine.The results are structural abnomalities in part of the brain,damage of central nervous system,abnormality spirit reaction.The article describes the formation of MR in brain and mecharism of action,as well as the procedure that the changing of MR causes abnormality spirit reaction in patients.

[Key Words] Posttraumatic stress disorder; Mineralocorticoid receptor; Hippocamp; Contribution 绝大部分肾上腺皮质激素如皮质醇、皮质酮、醛固酮均或多或少地同时具有糖皮质激素的功能,即它们与MR、糖皮质激素受体(GR)有交叉结合。其中的MR不仅局限存在于肾脏、腮腺、垂体、胎盘等上皮组织,而且在啮齿类动物的脑及垂体和人的心脏中也发现MRmRNA基因和蛋白质的表达。

1980年Moguilewsky与Raynaud [1] 首先用他们研究所合成的RU-26988饱和占据Ⅱ型受体进行实验,有力地证明了大鼠脑及垂体内确实有MR存在。各脑区内MR含量顺序为:海马〉隔区〉垂体〉杏仁核〉大脑皮层〉下丘脑〉视前区=0。海马中的MR平均含量是155fmol/mg。

一.大脑中MR的形成及作用机制

(一)脑中MR的类型

脑内存在MRα、MRβ、MRγ这三型MR。其中MRβ、MRγ是两种主要的表达产物,其mRNA的不同之处在于5'端外显子1的非翻译区的不同,故MRβ、MRγ的蛋白序列是相同的。大鼠海马内MRαmRNA高度表达于CA2区及齿状回,MRβ、MRγ的mRNA则均匀分布于海马的锥体细胞层。

(二)脑中MR的形成过程

MR的表达则较局限,并与GR在个体发育中产生的时间不一致。GR的产生是一个渐进的发育变化,直到生后15一30天才取得相当于成年的密度,而MRmRNA的表达在胚胎15.5天时才开始出现。胚胎19.5天,MRmRNA的表达急剧增加,广泛表达于海马、隔区、嗅脑、前丘脑、导水管周围灰质、桥脑和延盆神经上皮、杏仁核、梨状皮质。出生时其表达继续增加。生后2天,MR才与GR的mRNA表达水平相当,生后12天时MR的表达高于GR,并达到成年水平。

(三)MR的作用机制

MR为DNA转录激活因子,在不与激素结合时,细胞质中MR大多与各种热休克蛋白(HSPs)结合,以非活化形式广泛分布于细胞浆及细胞核内。但当与激素结合时,受体结构的构象改变,HSPs 脱落,受体转移到细胞核,通过细胞内信号传导途径与特异性DNA结合,即与靶基因的结合,启动其转录,介导类固醇激素对机体水盐代谢的调节作用。[3]

糖皮质激素(GC)激活脑内MR, GR而影响到神经元的存活及其兴奋性。Sekle[4]等提出了GR,MR介导作用的平衡学说,认为MR主要维持GC的作用,而GR主要参与GC的负反馈作用。GC通过MR,GR介导的两种反馈模式使下HPA轴的活动处于适当水平,使GC的作用维持在生理水平以满足机体发育和功能的需要。

醛固酮对MR特异性结合,可能是通过以下两个机制实现的:(1)尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)依赖的11β-HSDⅡ[2]对皮质醇和皮质酮的转化,使其转化产物不能和MR结合

[4];(2)MR在基因转录和转录后水平通过磷酸化酶、蛋白激酶、G蛋白相关的细胞外膜受体信号途径等一系列复杂的机制,实现对醛固酮和糖皮质激素的直接识别,从而完成MR与醛固酮的特异性结合。

二.创伤性刺激导致MR的改变

(一)创伤后应激障碍

创伤后应激障碍(posttraumatic stress disorder ,PTSD) 是对严重应激源的一种异常精神反应。随着战争、社会暴力事件、重大交通事故和自然灾害等创伤意外的不断增多, PTSD 发病率、患病率也越来越高,并因其临床表现复杂、慢性病程、疗效差等特点严重影响患者生存质量而备受关注 。

不同于一般的应激反应及其它精神疾病,PTSD患者存在明显的下HPA轴负反馈抑制作用增强和持续性低皮质醇反应及一定程度的海马、杏仁核、Broca's 区等结构影像形态学改变。 PTSD生化指标:个体在创伤性事件后,处于应激状态。交感神经系统活性增强,HPA轴负反馈抑制增强,导致机体的内环境发生改变,免疫功能受到抑制,引起器质性疾病的发生。在应激状态时引起神经内分泌的变化。有研究表明创伤事件后,受害者的皮质醇水平减低,可以预测6个月后创伤后应激障碍的发生率。在创伤事件后的低皮质醇水平有可能会加强巩固创伤事件的记忆,而且会伴有强烈的主观痛苦感,这种痛苦可改变人的心理活动,使恢复延缓而反应加强,可能通过影响机体整合创伤经历的能力,最终导致创伤后应激障碍的发生。 PTSD也可能是大脑功能和结构累积损害超过一定限度的结果,使创伤性记忆持久处于易化激活的状态。PTSD生物学机制框架是:应激信息的传入导致了神经递质和激素的释放,继而作用于相应的受体引起快速反应。同时,通过某些与受体偶联的G蛋白中介,产生第二信使;第二信使导致一系列酶蛋白的磷酸化级联反应,参与诱导即早基因的表达;其表达产物作为转录因子参与其他靶基因的转录和翻译,继而引起细胞结构/功能的持久改变,导致PTSD的发生。

[20]

(二)应激对大脑的刺激过程

有推测在急性应激和慢性应激状态下,中枢神经系统儿茶酚胺、兴奋性氨基酸等大量释放,使HPA轴系统的分泌增加。使血浆中的糖皮质激素水平明显提高。糖皮质激素大量释放会连续占用MR和GR的结合位点,造成海马神经元ATP能量水平降低及谷氨酸(glutamate Glu)堆积,可由此引发电压门控Ca2+通道改变而促进Ca2+内流,增加5-羟色胺(5-HT)对5-HT1A 受体、氨甲酰胆碱对毒蕈碱受体的反应性。 [6]

特别是慢性长期应激,导致海马CA3区的锥体细胞形态不规则,细胞间隙增大,排列疏松,细胞数目明显减少,细胞萎缩轴突末稍结构发生改变。

(三)PTSD患者大脑形态学的改变

功能性磁共振研究表明,与战争相关的PTSD患者在相应的情绪刺激下,其扣带前份嘴部皮

质的血流减弱[21];PTSD患者的脑干、双侧岛叶,右侧豆状核和左侧海马等部位的脑血流与闪回(一种对创伤的再体验症状)强度呈正相关,而双侧前额背外侧皮质和颞叶中部皮质区等部位的脑血流则与其呈负相关[22];PTSD患者丘脑、扣带回前部和中央前回的活动明显减弱,表明这些脑结构参与了PTSD的神经元环路[23]。

(四)应激改变了海马并对MR造成了影响

神经内分泌研究发现,在海马中皮质类固醇激素受体的密度远远高于其它脑,因此在应激过程中海马是糖皮质激素攻击的主要靶区。

海马结构免疫印迹检测[7]显示电刺激停止后2d-1周,阈下刺激组大鼠海马GR 表达明显增高;电刺激停止后1d MR表达增高,而2-3d则显著降低。额叶皮层无明显改变(P〉0.05)。表明海马惊厥阈下电刺激可引发实验大鼠较长时程的、以边缘区海马结构为主的GR 与MR 表达趋势相反的不同反应性[6]。

研究表明糖皮质激素(GC.s)同时可与GR和MR 两套受体结合。主要表现为GCs对HPA轴活动的负反馈效应[8]。而GC的作用是在11β-HSD的调节下通过受体GR、MR介导的。

[5]

在急性应激时,HPA的激活对生物体的即时生存,是必要的适应性表现。然而,在慢性应激时也可引起该环路活动的特异性改变从而产生病理性或不适应的变化。Herman等(1995)和Lopez等(1998)发现慢性应激所致的负反馈受损,伴有皮质激素受体基因表达减少和海马MR /GR比值下降[9]。Calv0和Volosin (2001)认为MR 和GR涉及GCs对束缚应激所致的焦虑反应的长期调节,两受体又以各自独立的方式对GCs进行调节[10]Meyer等(2001)发现,与非应激组相比,心理社会性应激4周后的雄性树海马CA1、CA3、DG的GRmRNA均下调;海马前部MR mRNA明显下调,但海马后部CA1、CA3、DGMR mRNA表达增加,提示MRmRNA在海马不同部位具有不同的调节作用[11]。

但是,由于上述研究采用的应激模型具有躯体性应激的成分或社会心理性应激本身的局限性,故先前的研究方法与结论很可能存在缺陷。

由上所述可知,应激使脑内MR在数量上和敏感程度上发生了改变。长期的应激源刺激下最终导致海马发生器质性改变以及影响其它激素受体敏感性和功能。

三.MR的改变影响中枢神经系统

(一)MR对HPA轴的作用

毁损和电刺激研究提示,海马总体上是对HPA轴活动进行抑制。背部海马切除或切断穹窿,能提高生理节律低谷期的基础HPA轴活动水平,尤其可升高早晨的CRHmRNA和AVPmRNA表达。背侧海马内注入皮质酮,可抑制肾上腺切除术(ADX)所致的ACTH水平升高,而注入地塞米松无效。三环抗抑郁药也可增加海马MRs表达,降低基础性和应激诱发的HPA轴活动。侧脑室给予内毒素可损害MRs功能,并导致基础性HPA轴活动长期上调。系统给予MRs拮抗剂螺内脂(spironolactone)可提高男性基础HPA轴活动水平。[18]因此,海马MRs具有维持基础性HPA轴活动水平的作用。

(二)MR作为媒介之一使GC发挥作用

MR与GR结合使GC对中枢神经发育产生影响。GC通过MR介导可促进新生儿及成年人某些脑区的神经元的发育且为神经细胞的生长提供营养因子,若GC浓度过高则会产生神经毒性。

用高剂量的皮质酮处理大鼠3周可观察到神经细胞减少、胶质细胞增殖降低、细胞突起数量减少,出现行为和内分泌功能的改变即大鼠的脑发育受到抑制的退化现象。阻断皮质酮分泌后,退化现象消失。

并且随着老化,体内基础水平的GC升高,海马内GR mRNA,MR mRNA的表达水平均下降,海马细胞变性、死亡,导致海马体积减小,出现认知功能障碍。对Cushing病人认知功

能的研究发现,认知受损的程度及海马体积的减小均与其皮质醇水平呈正相关。

(三)MR对海马的作用

对早老症小鼠进Alzheimer'病有关的基因研究表明[16],海马内载脂蛋白E, GR、MRmRNA均明显降低。说明这些基因可能与神经元老化有关。海马神经元丧失后不仅损害学习、记忆,且降低了海马对HPA轴的抑制作用,使体内的GC水平进一步升高,又反过来加重海马损害,从而形成恶性循环。从而海马神经元顶树突的萎缩,甚至神经元死亡,这在相当程度上与上述的影像学改变相一致。

考虑到海马在记忆中的重要作用,推测应激的累积性影响通过一系列基因效应,造成海马中与创伤性记忆有关的长时程(LTP)的长期维持,LTP作为一种承上启下的结点,激发记忆的编码、贮存、巩固和检索回忆,使创伤性记忆的生物学痕迹反复活化乃至自发性激活而使创伤性回忆不由自主地反复出现。这表明PTSD 患者的大脑形态结构和功能代谢模式发生异常,导致对创伤性记忆的抑制能力减弱。

MR的改变,致使HPA轴负反馈的紊乱,长期的应激使海马萎缩、形态改变,致使大脑创伤性回忆不由自主地反复出现。即使有Foa 等[17]专家指出,对PTSD患者进行有效治疗即暴露治疗、焦虑管理训练、认知治疗。但是大脑海马器质性改变仍存在。基于海马主导记忆与情绪调节,因此在创伤后或数年后就可能出现海马的应激性衰退,同时伴有空间记忆、情节记忆等记忆行为障碍,并产生PTSD症状:创伤的反复性体验、对创伤性提示物的持久性回避和长期的觉醒度增高,[19]最终成为PTSD患者。

四.展望

创伤后应激障碍是对异乎寻常的威胁性或灾难性应激事件或情绪的延迟的和/或延长的反应,这类事件几乎能使每个人产生弥漫的痛苦。不仅对患者的心理、生理产生严重的影响,导致广泛的精神痛苦,同时影响人际交往、工作与生活,导致生活质量下降。创伤后应激障碍还会和物质滥用、人格障碍、精神病等共病。为了减轻患者的痛苦,我们应从多方面,多角度来寻找解决的方法。虽然在心理治疗也取得显著的进展,但在此外能否找到更有效,直接针对可见的器质性损伤的治疗方案呢?如果可以从海马中受体的数量上缺损或敏感程度改变中可寻找到答案的话,或许可找到有更有效的药物来从根本上治疗PTSD。

[参考文献]

1.Moguilewsky M,Raynaud J·P:J Steroid Biochem 1980;12:309

2.孙刚,李萍,杨开平,等.11β-羟基类固醇脱氢酶.生理科学进展.1998,29:301一306

3.Welining M,Spes CH,Win N,et al.Rapid cardiovascular action of aldsdterone in man[J].J Clin Endocrinol Metab,1998,83:3517-3522

4.Silvestre JS,Robert V,Delcayre C.The cardiac endocrine aldosterone system [J].Cur Opin Endocrinol Diabetes 1999,204-209.

5.De Kloet ER,Vreugdenhill E,Qitsl MS,et al,Brain corticosteroid receptor balance in bealth and disease.Endocr Rev,1998,19:269-301

6.Lupien SJ,McEwen BS.The acute effects of corticosteroids on cognition: integration of animal and human model studies. Brain Res Rev,1997,24:1-27.

7.王庆松,王正国,朱佩芳。创伤后应激障碍样行为异常大鼠海马糖皮质激素 与盐皮质激素受体表达研究,Chin J Trauma,March 2002,Vol.19,No.3

8.赵虎,徐小虎,杨德森.皮质类固醇系统对中枢应激反应的调节.国外医学精神科分册.2003,30:55-59。

9.JoIre R,Lopez J M ,Moreno F.Changes in quality of life after renal transplantation[J].American Journal of Kidney Diseases,1998,32(1):93-100.

10.陈水云,朱琮.肾移植受者心理健康状况分析[J].浙江临床医学,2001,32(11):852-853.

11.王静新,叶桂荣.肾移植受者手术前后心理状况分析及护理[J].南方护理学报,2001,8(3):39-41.

12.Sapolsky RM,et al:J Cell Sci. 199;109;787-792

13.Murphy D,et al:Brain Res Bull.1998;45(6):631-635

14.Johmson EO,et al:Steroids,1996;61(2):69-73

15.Liberzon I,et al:J Neuroendocrinol.1999;11(1):11-17

16.Seck1 JR.11β-Hydroxysteroid dehydrogenasc in the brain:a nobel regulator of glucocorticoid action Front Neuroendocrinol ,1997,18:49-99

17.Foa EB,Davidson JRT,Frances A.The expert consensus guideline series:treatment of posttraumatic stress disorder[J].J Clin Psychiatry,1990,60(Suppl 16):1-31.

18.Bond M A.Health promotion and disease prevention in kidney transplant recipients[J].Joural of Transplant Coordination,1998,8(4):221-224

19.中国精神障碍分类与诊断标准(CC.MD-3).中华医学会精神科分会编山东科学技术出版社.2001:97-98

20.Chrousos GP, McCarty R, Pacák K1 Stress: basic mechanisms and clinical implications. New York: New York Academy of Sciences,1995.12-57.

21.Shin LM,Whalen PJ,Pitman RK,et al1 An fMRI study of anterior cingulate function in posttraumatic stress disorder1 Biol Psychiatry, 2001, 50:932-942.

22. Osuch EA, Benson B, Geraci M, et al. Regional cerebral blood flow correlated with flashback intensity in patients with posttraumatic stress disorder1 Biol Psychiatry , 2001, 50 :246-253.

23.Lanius RA, Williamson PC, Densmore M, et al. Neural correlates of traumatic memories in posttraumatic stress disorder : a functional MRI investigation1 AmJ Psychiatry , 2001 , 158 :1920-1922.

1

脑内盐皮质激素受体

对创伤后应激障碍的影响

刘宁1 #石玉秀

( 中国医科大学八十九期七年制1 #指导教师 中国医科大学组胚教研室)

[摘要]盐皮质激素受体(MR)在脑中的表达较局限,主要存在于海马等有关区域。而PTSD患者存在明显的下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴负反馈抑制作用增强、持续性低皮质醇反应以及一定程度的海马、杏仁核、Broca's 区等结构影像形态学改变。猜测应激源长期刺激大脑,导致一系列神经内分泌的改变致使大脑部分结构异常、中枢神经系统受损,最后出现异常精神反应。本文将叙述脑内MR的形成和作用机制以及应激令MR改变并最终使患者产生异常精神反应的过程。

[关键词] PTSD、MR 、海马、影响

[Abstract]Mineralocorticoid receptor(MR) 's expression is limited in brain, mainly resides in related district such as hippocampus.And posttraumatic stress disorder (PTSD) patients exist obviously enhancing feedback suppression of hypothalamo-pituitary-adrenal (HPA) axis,continuity low cortisol reaction and invariably degree changing of hippocamp,amygdala and Broca's domain in image morphology.Someone conjectures that stressor irritate the brain for a long time,may induce a series of change in neuroendocrine.The results are structural abnomalities in part of the brain,damage of central nervous system,abnormality spirit reaction.The article describes the formation of MR in brain and mecharism of action,as well as the procedure that the changing of MR causes abnormality spirit reaction in patients.

[Key Words] Posttraumatic stress disorder; Mineralocorticoid receptor; Hippocamp; Contribution 绝大部分肾上腺皮质激素如皮质醇、皮质酮、醛固酮均或多或少地同时具有糖皮质激素的功能,即它们与MR、糖皮质激素受体(GR)有交叉结合。其中的MR不仅局限存在于肾脏、腮腺、垂体、胎盘等上皮组织,而且在啮齿类动物的脑及垂体和人的心脏中也发现MRmRNA基因和蛋白质的表达。

1980年Moguilewsky与Raynaud [1] 首先用他们研究所合成的RU-26988饱和占据Ⅱ型受体进行实验,有力地证明了大鼠脑及垂体内确实有MR存在。各脑区内MR含量顺序为:海马〉隔区〉垂体〉杏仁核〉大脑皮层〉下丘脑〉视前区=0。海马中的MR平均含量是155fmol/mg。

一.大脑中MR的形成及作用机制

(一)脑中MR的类型

脑内存在MRα、MRβ、MRγ这三型MR。其中MRβ、MRγ是两种主要的表达产物,其mRNA的不同之处在于5'端外显子1的非翻译区的不同,故MRβ、MRγ的蛋白序列是相同的。大鼠海马内MRαmRNA高度表达于CA2区及齿状回,MRβ、MRγ的mRNA则均匀分布于海马的锥体细胞层。

(二)脑中MR的形成过程

MR的表达则较局限,并与GR在个体发育中产生的时间不一致。GR的产生是一个渐进的发育变化,直到生后15一30天才取得相当于成年的密度,而MRmRNA的表达在胚胎15.5天时才开始出现。胚胎19.5天,MRmRNA的表达急剧增加,广泛表达于海马、隔区、嗅脑、前丘脑、导水管周围灰质、桥脑和延盆神经上皮、杏仁核、梨状皮质。出生时其表达继续增加。生后2天,MR才与GR的mRNA表达水平相当,生后12天时MR的表达高于GR,并达到成年水平。

(三)MR的作用机制

MR为DNA转录激活因子,在不与激素结合时,细胞质中MR大多与各种热休克蛋白(HSPs)结合,以非活化形式广泛分布于细胞浆及细胞核内。但当与激素结合时,受体结构的构象改变,HSPs 脱落,受体转移到细胞核,通过细胞内信号传导途径与特异性DNA结合,即与靶基因的结合,启动其转录,介导类固醇激素对机体水盐代谢的调节作用。[3]

糖皮质激素(GC)激活脑内MR, GR而影响到神经元的存活及其兴奋性。Sekle[4]等提出了GR,MR介导作用的平衡学说,认为MR主要维持GC的作用,而GR主要参与GC的负反馈作用。GC通过MR,GR介导的两种反馈模式使下HPA轴的活动处于适当水平,使GC的作用维持在生理水平以满足机体发育和功能的需要。

醛固酮对MR特异性结合,可能是通过以下两个机制实现的:(1)尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)依赖的11β-HSDⅡ[2]对皮质醇和皮质酮的转化,使其转化产物不能和MR结合

[4];(2)MR在基因转录和转录后水平通过磷酸化酶、蛋白激酶、G蛋白相关的细胞外膜受体信号途径等一系列复杂的机制,实现对醛固酮和糖皮质激素的直接识别,从而完成MR与醛固酮的特异性结合。

二.创伤性刺激导致MR的改变

(一)创伤后应激障碍

创伤后应激障碍(posttraumatic stress disorder ,PTSD) 是对严重应激源的一种异常精神反应。随着战争、社会暴力事件、重大交通事故和自然灾害等创伤意外的不断增多, PTSD 发病率、患病率也越来越高,并因其临床表现复杂、慢性病程、疗效差等特点严重影响患者生存质量而备受关注 。

不同于一般的应激反应及其它精神疾病,PTSD患者存在明显的下HPA轴负反馈抑制作用增强和持续性低皮质醇反应及一定程度的海马、杏仁核、Broca's 区等结构影像形态学改变。 PTSD生化指标:个体在创伤性事件后,处于应激状态。交感神经系统活性增强,HPA轴负反馈抑制增强,导致机体的内环境发生改变,免疫功能受到抑制,引起器质性疾病的发生。在应激状态时引起神经内分泌的变化。有研究表明创伤事件后,受害者的皮质醇水平减低,可以预测6个月后创伤后应激障碍的发生率。在创伤事件后的低皮质醇水平有可能会加强巩固创伤事件的记忆,而且会伴有强烈的主观痛苦感,这种痛苦可改变人的心理活动,使恢复延缓而反应加强,可能通过影响机体整合创伤经历的能力,最终导致创伤后应激障碍的发生。 PTSD也可能是大脑功能和结构累积损害超过一定限度的结果,使创伤性记忆持久处于易化激活的状态。PTSD生物学机制框架是:应激信息的传入导致了神经递质和激素的释放,继而作用于相应的受体引起快速反应。同时,通过某些与受体偶联的G蛋白中介,产生第二信使;第二信使导致一系列酶蛋白的磷酸化级联反应,参与诱导即早基因的表达;其表达产物作为转录因子参与其他靶基因的转录和翻译,继而引起细胞结构/功能的持久改变,导致PTSD的发生。

[20]

(二)应激对大脑的刺激过程

有推测在急性应激和慢性应激状态下,中枢神经系统儿茶酚胺、兴奋性氨基酸等大量释放,使HPA轴系统的分泌增加。使血浆中的糖皮质激素水平明显提高。糖皮质激素大量释放会连续占用MR和GR的结合位点,造成海马神经元ATP能量水平降低及谷氨酸(glutamate Glu)堆积,可由此引发电压门控Ca2+通道改变而促进Ca2+内流,增加5-羟色胺(5-HT)对5-HT1A 受体、氨甲酰胆碱对毒蕈碱受体的反应性。 [6]

特别是慢性长期应激,导致海马CA3区的锥体细胞形态不规则,细胞间隙增大,排列疏松,细胞数目明显减少,细胞萎缩轴突末稍结构发生改变。

(三)PTSD患者大脑形态学的改变

功能性磁共振研究表明,与战争相关的PTSD患者在相应的情绪刺激下,其扣带前份嘴部皮

质的血流减弱[21];PTSD患者的脑干、双侧岛叶,右侧豆状核和左侧海马等部位的脑血流与闪回(一种对创伤的再体验症状)强度呈正相关,而双侧前额背外侧皮质和颞叶中部皮质区等部位的脑血流则与其呈负相关[22];PTSD患者丘脑、扣带回前部和中央前回的活动明显减弱,表明这些脑结构参与了PTSD的神经元环路[23]。

(四)应激改变了海马并对MR造成了影响

神经内分泌研究发现,在海马中皮质类固醇激素受体的密度远远高于其它脑,因此在应激过程中海马是糖皮质激素攻击的主要靶区。

海马结构免疫印迹检测[7]显示电刺激停止后2d-1周,阈下刺激组大鼠海马GR 表达明显增高;电刺激停止后1d MR表达增高,而2-3d则显著降低。额叶皮层无明显改变(P〉0.05)。表明海马惊厥阈下电刺激可引发实验大鼠较长时程的、以边缘区海马结构为主的GR 与MR 表达趋势相反的不同反应性[6]。

研究表明糖皮质激素(GC.s)同时可与GR和MR 两套受体结合。主要表现为GCs对HPA轴活动的负反馈效应[8]。而GC的作用是在11β-HSD的调节下通过受体GR、MR介导的。

[5]

在急性应激时,HPA的激活对生物体的即时生存,是必要的适应性表现。然而,在慢性应激时也可引起该环路活动的特异性改变从而产生病理性或不适应的变化。Herman等(1995)和Lopez等(1998)发现慢性应激所致的负反馈受损,伴有皮质激素受体基因表达减少和海马MR /GR比值下降[9]。Calv0和Volosin (2001)认为MR 和GR涉及GCs对束缚应激所致的焦虑反应的长期调节,两受体又以各自独立的方式对GCs进行调节[10]Meyer等(2001)发现,与非应激组相比,心理社会性应激4周后的雄性树海马CA1、CA3、DG的GRmRNA均下调;海马前部MR mRNA明显下调,但海马后部CA1、CA3、DGMR mRNA表达增加,提示MRmRNA在海马不同部位具有不同的调节作用[11]。

但是,由于上述研究采用的应激模型具有躯体性应激的成分或社会心理性应激本身的局限性,故先前的研究方法与结论很可能存在缺陷。

由上所述可知,应激使脑内MR在数量上和敏感程度上发生了改变。长期的应激源刺激下最终导致海马发生器质性改变以及影响其它激素受体敏感性和功能。

三.MR的改变影响中枢神经系统

(一)MR对HPA轴的作用

毁损和电刺激研究提示,海马总体上是对HPA轴活动进行抑制。背部海马切除或切断穹窿,能提高生理节律低谷期的基础HPA轴活动水平,尤其可升高早晨的CRHmRNA和AVPmRNA表达。背侧海马内注入皮质酮,可抑制肾上腺切除术(ADX)所致的ACTH水平升高,而注入地塞米松无效。三环抗抑郁药也可增加海马MRs表达,降低基础性和应激诱发的HPA轴活动。侧脑室给予内毒素可损害MRs功能,并导致基础性HPA轴活动长期上调。系统给予MRs拮抗剂螺内脂(spironolactone)可提高男性基础HPA轴活动水平。[18]因此,海马MRs具有维持基础性HPA轴活动水平的作用。

(二)MR作为媒介之一使GC发挥作用

MR与GR结合使GC对中枢神经发育产生影响。GC通过MR介导可促进新生儿及成年人某些脑区的神经元的发育且为神经细胞的生长提供营养因子,若GC浓度过高则会产生神经毒性。

用高剂量的皮质酮处理大鼠3周可观察到神经细胞减少、胶质细胞增殖降低、细胞突起数量减少,出现行为和内分泌功能的改变即大鼠的脑发育受到抑制的退化现象。阻断皮质酮分泌后,退化现象消失。

并且随着老化,体内基础水平的GC升高,海马内GR mRNA,MR mRNA的表达水平均下降,海马细胞变性、死亡,导致海马体积减小,出现认知功能障碍。对Cushing病人认知功

能的研究发现,认知受损的程度及海马体积的减小均与其皮质醇水平呈正相关。

(三)MR对海马的作用

对早老症小鼠进Alzheimer'病有关的基因研究表明[16],海马内载脂蛋白E, GR、MRmRNA均明显降低。说明这些基因可能与神经元老化有关。海马神经元丧失后不仅损害学习、记忆,且降低了海马对HPA轴的抑制作用,使体内的GC水平进一步升高,又反过来加重海马损害,从而形成恶性循环。从而海马神经元顶树突的萎缩,甚至神经元死亡,这在相当程度上与上述的影像学改变相一致。

考虑到海马在记忆中的重要作用,推测应激的累积性影响通过一系列基因效应,造成海马中与创伤性记忆有关的长时程(LTP)的长期维持,LTP作为一种承上启下的结点,激发记忆的编码、贮存、巩固和检索回忆,使创伤性记忆的生物学痕迹反复活化乃至自发性激活而使创伤性回忆不由自主地反复出现。这表明PTSD 患者的大脑形态结构和功能代谢模式发生异常,导致对创伤性记忆的抑制能力减弱。

MR的改变,致使HPA轴负反馈的紊乱,长期的应激使海马萎缩、形态改变,致使大脑创伤性回忆不由自主地反复出现。即使有Foa 等[17]专家指出,对PTSD患者进行有效治疗即暴露治疗、焦虑管理训练、认知治疗。但是大脑海马器质性改变仍存在。基于海马主导记忆与情绪调节,因此在创伤后或数年后就可能出现海马的应激性衰退,同时伴有空间记忆、情节记忆等记忆行为障碍,并产生PTSD症状:创伤的反复性体验、对创伤性提示物的持久性回避和长期的觉醒度增高,[19]最终成为PTSD患者。

四.展望

创伤后应激障碍是对异乎寻常的威胁性或灾难性应激事件或情绪的延迟的和/或延长的反应,这类事件几乎能使每个人产生弥漫的痛苦。不仅对患者的心理、生理产生严重的影响,导致广泛的精神痛苦,同时影响人际交往、工作与生活,导致生活质量下降。创伤后应激障碍还会和物质滥用、人格障碍、精神病等共病。为了减轻患者的痛苦,我们应从多方面,多角度来寻找解决的方法。虽然在心理治疗也取得显著的进展,但在此外能否找到更有效,直接针对可见的器质性损伤的治疗方案呢?如果可以从海马中受体的数量上缺损或敏感程度改变中可寻找到答案的话,或许可找到有更有效的药物来从根本上治疗PTSD。

[参考文献]

1.Moguilewsky M,Raynaud J·P:J Steroid Biochem 1980;12:309

2.孙刚,李萍,杨开平,等.11β-羟基类固醇脱氢酶.生理科学进展.1998,29:301一306

3.Welining M,Spes CH,Win N,et al.Rapid cardiovascular action of aldsdterone in man[J].J Clin Endocrinol Metab,1998,83:3517-3522

4.Silvestre JS,Robert V,Delcayre C.The cardiac endocrine aldosterone system [J].Cur Opin Endocrinol Diabetes 1999,204-209.

5.De Kloet ER,Vreugdenhill E,Qitsl MS,et al,Brain corticosteroid receptor balance in bealth and disease.Endocr Rev,1998,19:269-301

6.Lupien SJ,McEwen BS.The acute effects of corticosteroids on cognition: integration of animal and human model studies. Brain Res Rev,1997,24:1-27.

7.王庆松,王正国,朱佩芳。创伤后应激障碍样行为异常大鼠海马糖皮质激素 与盐皮质激素受体表达研究,Chin J Trauma,March 2002,Vol.19,No.3

8.赵虎,徐小虎,杨德森.皮质类固醇系统对中枢应激反应的调节.国外医学精神科分册.2003,30:55-59。

9.JoIre R,Lopez J M ,Moreno F.Changes in quality of life after renal transplantation[J].American Journal of Kidney Diseases,1998,32(1):93-100.

10.陈水云,朱琮.肾移植受者心理健康状况分析[J].浙江临床医学,2001,32(11):852-853.

11.王静新,叶桂荣.肾移植受者手术前后心理状况分析及护理[J].南方护理学报,2001,8(3):39-41.

12.Sapolsky RM,et al:J Cell Sci. 199;109;787-792

13.Murphy D,et al:Brain Res Bull.1998;45(6):631-635

14.Johmson EO,et al:Steroids,1996;61(2):69-73

15.Liberzon I,et al:J Neuroendocrinol.1999;11(1):11-17

16.Seck1 JR.11β-Hydroxysteroid dehydrogenasc in the brain:a nobel regulator of glucocorticoid action Front Neuroendocrinol ,1997,18:49-99

17.Foa EB,Davidson JRT,Frances A.The expert consensus guideline series:treatment of posttraumatic stress disorder[J].J Clin Psychiatry,1990,60(Suppl 16):1-31.

18.Bond M A.Health promotion and disease prevention in kidney transplant recipients[J].Joural of Transplant Coordination,1998,8(4):221-224

19.中国精神障碍分类与诊断标准(CC.MD-3).中华医学会精神科分会编山东科学技术出版社.2001:97-98

20.Chrousos GP, McCarty R, Pacák K1 Stress: basic mechanisms and clinical implications. New York: New York Academy of Sciences,1995.12-57.

21.Shin LM,Whalen PJ,Pitman RK,et al1 An fMRI study of anterior cingulate function in posttraumatic stress disorder1 Biol Psychiatry, 2001, 50:932-942.

22. Osuch EA, Benson B, Geraci M, et al. Regional cerebral blood flow correlated with flashback intensity in patients with posttraumatic stress disorder1 Biol Psychiatry , 2001, 50 :246-253.

23.Lanius RA, Williamson PC, Densmore M, et al. Neural correlates of traumatic memories in posttraumatic stress disorder : a functional MRI investigation1 AmJ Psychiatry , 2001 , 158 :1920-1922.

1


相关内容

  • 高效脑内糖皮质激素受体与
  • 脑内糖皮质激素受体与 盐皮质激素受体可能相互作用的讨论 (林娜1 石玉秀2) (88期七年制二班1 组胚教研室2) [摘要]:糖皮质激素受体(GR)与盐皮质激素受体(MR)在脑内边缘结构大量共存.为了讨论他们之间可能的相互作用,本文综述了相关的脑内MR,GR生理特性的研究进展,透视了他们在亚核水平上 ...

  • 小儿支气管哮喘的治疗方法
  • (一)治疗 1.喷射雾化方案 (1)应用原理:通过高压气体冲击液体,产生雾滴,它具有雾滴直径均匀.大小适中(1-5μm).对液体中药物成分无影响等优点. (2)应用原则: ①平喘药物可用拟肾上腺素和抗胆碱能药物合用,拟肾上腺素药物主要作用于小气道.起效快,但维持时间短;抗胆碱能药物主要作用于小气道. ...

  • 皮质类固醇激素的外用治疗及其进展
  • 自1952年Sulzberger等首次发现局部应用氢化考的松软膏治疗某些皮肤病有效以后,近半个世纪以来,这类药物的发展很快.目前,外用皮质类固醇激素(以下简称激素)已成为皮肤病治疗领域中的重要武器之一,其应用最为广泛,已几乎到了无日不用的地步.其优点为疗效好,使用方便,无色无味,不会引起局部疼痛,一 ...

  • 主管药师专业知识点归纳笔记
  • 主管药师专业知识点归纳笔记 药物效应动力学(药效学) :是研究药物对机体的作用及作用机制的生物资源科学. 药物的不良反应: 1.副作用:在治疗剂量时出现的与治疗无关的不适反应,可以预知但是难以避免. 2.毒性反应:药物剂量过大或蓄积过多时机体发生的危害性反应,比较严重,可以预知避免. 3.后遗效应: ...

  • 药理学知识点归纳
  • 药理学知识点归纳 第一章 药效学 药物效应动力学(药效学):是研究药物对机体的作用及作用机制的生物资源科学. 药物的不良反应: 1.副作用:在治疗剂量时出现的与治疗无关的不适反应,可以预知但是难以避免. 2.毒性反应:药物剂量过大或蓄积过多时机体发生的危害性反应,比较严重,可以预知避免. 3.后遗效 ...

  • 药理学名词解释和一些问题
  • 名词解释 1.药理学:研究药物与机体相互作用规律及作用机制的科学. 2.药效:研究药物对机体的作用规律和机制. 3.药代动力学:是阐明机体对药物的作用,即药物在机体内吸收.分布.代谢和排泄过程的药效和血药浓度消长的规律. 4.不良反应:用药后出现与治疗目的无关的作用. 5.治疗量(有效量):能对机体 ...

  • 动物生理学13
  • 动物生理学13% 动物生理学13% 作者: 中国执业兽医考试训练网 中华人民共和国工信部备案号:[豫ICP备10004972 号] 预览:1523 时间:2010-2-26 20:26:21 动物生理学 第一部分 概述 一.机体的功能与环境 1.动物体内所含的液体称为体液,约占体重的60%,细胞外液 ...

  • 药理学经典问答题
  • 二.常考简答题精选: 1.简述何谓药物作用的二重性. 答:能达到防治效果的作用称为治疗作用,由于药物的选择性是相对性,有些药物具有多方面作用,一些与治疗无关的作用会引起对病人不利的反应,此为不良反应,这就是药物的两重性的表现. 2.简述表示药物安全性的参数及实际意义. 答:治疗指数TI:LD50/E ...

  • 儿童变应性鼻炎(?张罗??韩德民
  • 儿童变应性鼻炎 张罗  韩德民 变应性鼻炎(AR)即过敏性鼻炎,是儿童最常见的慢性疾病之一,在儿奄和青少年中的患病率可高达40%?.AR 与哮喘.鼻窦炎.呼吸道感染和中耳炎等相邻解剖部位的炎性疾病关系密切,例如:AR可使哮喘的患病率增加3倍.掌握疾病的流行状况,在正确及时诊断的前提下防控得当,不仅有 ...