轻止痛药，用来激活大脑的阿片类受体

尽管阿片类药物可能被滥用，但长期以来，它们一直是遭受严重疼痛的患者的最佳选择。这些药物与脑细胞上的受体相互作用，以抑制身体对疼痛的反应。但现在，圣路易斯华盛顿大学医学院(Washington University School of Medicine)的神经科学家发现了一种利用光线激活阿片受体的方法。

在一个试管中，科学家们将光敏蛋白紫质与阿片受体的关键部分融合，利用光激活受体通路。他们还通过将受体注入小鼠体内来影响小鼠的行为大脑例如，使用光而不是药物来刺激奖励反应。

他们的研究结果发表在4月30日的在线杂志上神经元。

最终的希望是开发出利用光线减轻疼痛的方法，这一发现还可能导致副作用更少的更好的止痛药。

“可以想象,更多的研究我们可以开发方法使用光来缓解疼痛没有病人需要用止痛药的副作用,”第一作者爱德华·r·Siuda说实验室的研究生迈克尔·r·Bruchas博士的助理教授麻醉学和神经生物学。

但在这成为可能之前，研究人员正在尝试学习最有效的方法来激活和关闭阿片受体的通路大脑细胞。这项研究的首席研究员布鲁查斯解释说，与光一起工作，而不是止痛药物，让我们更容易理解受体在大脑和脊髓中复杂的细胞阵列和回路中如何发挥作用。

“很难确定阿片受体是如何工作的，因为它们在身体中有多种功能，”布鲁查斯解释说。“这些受体与被称为阿片类药物的止痛药相互作用，但它们也参与呼吸，在胃肠道中发现，并在奖赏反应中发挥作用。”

所以研究者寻求一种方式来限制阿片类受体一次执行一个任务,结果几乎一样容易开灯,根据Bruchas Siuda及其合作者,包括co-first作者布莱恩·a . Copits博士,博士后研究学者在实验室的罗伯特·w·Gereau IV,博士,西摩博士和罗斯·t·布朗的麻醉学教授。

通过将视网膜感光的视紫质蛋白与一种叫做Mu类阿片受体的特定类型的阿片受体结合，研究人员能够构建出一种对光作出反应的受体，这种受体与标准阿片受体对止痛药作出反应的方式完全相同。

当阿片类受体接触到止痛药物时，它会启动大脑和脊髓中特定化学通路的活动。当研究人员将光照射到含有视紫质的受体上时，同样的细胞通路被激活了。

在试管和细胞中，Siuda将受体暴露在光下，然后观察它们释放与标准阿片类受体释放相同的化学物质。然后，研究人员在老鼠的大脑中植入了一个与奖励反应有关的发光二极管(LED)设备。他们将基因制造的光感受器注射到大脑的同一区域。大脑那部分的神经元会释放多巴胺等化学物质，产生欣快感。

例如，在过去几十年的阿片类药物研究中，研究人员观察到小鼠和大鼠通过按压杠杆来获得一剂吗啡。吗啡会激活阿片受体和多巴胺的释放，动物会喜欢这种反应，并再次按下控制杆，继续感受那种奖励感。这就是为什么鸦片类药物在接受疼痛治疗的病人中经常被滥用的原因之一——人们喜欢药物带给他们的感觉和缓解疼痛的感觉一样——滥用的比率在过去的十年里急剧上升。

为了利用光来传递类似的奖励感觉，研究人员把老鼠放进一个封闭的房间里。在房间的一部分，激光光纤装置刺激大脑释放多巴胺。当动物离开房间的那部分时，大脑中的光就会熄灭。不久之后，老鼠返回到激活光纤装置的区域，这样它们的大脑就能接受更多的光刺激。

布鲁查斯解释说:“通过光激活受体，我们可能导致大脑释放更多的多巴胺。”“光提供的是奖励，而不是吗啡等药物激活阿片类受体。”

研究人员能够根据LED发出的光的数量和类型来改变动物的反应。不同颜色的光，暴露在光下的时间长短，以及光脉冲或恒定都会产生轻微不同的效果。

当一个人阿片类药物比如维柯丁或奥施康定来缓解疼痛，这些药物与大脑中的感受器相互作用，减弱疼痛感。但随着时间的推移，患者会产生耐受性，有时还会上瘾。阿片类药物也能显著减缓人的呼吸，并通常导致便秘。

从理论上讲，受光感受器可能不会产生同样的危险。Siuda说，也许有一天可以在不影响止痛药触发的任何其他感受器的情况下激活或停用神经细胞，尽管实现这一目标将是困难的。

Bruchas的团队正在计划未来的研究，将使用这些受体来测试控制调节疼痛和奖励行为的脑细胞的方法光而不是药物。

---

---