CCK与癫痫的研究进展
健康九九网 www.health99.org 更新时间:2006-9-20 6:04:38
殷盛明 高 溪 张万琴 2005-12-13 13:07:22 中华中西医杂志 2003年8月第4卷第15期
【文献标识码】 A【文章编号】 1606-8106（2003）15-2300-04胆囊收缩素（cholecystokinin，CCK）广泛分布于中枢及外周神经系统，是中枢神经系统中含量最高的神经肽之一 ［1］ ，也是重要的脑肠肽之一。CCK是引起胆囊收缩的胃肠道多肽激素，以神经递质或调质的形式发挥作用。目前已有许多研究发现CCK与癫痫密切相关 ［2］ 。
1 CCK
CCK于1975年由Vanderhaegen等首次报道存在于中枢内 ［3］ ，1978年在中枢神经内发现CCK免疫活性物质存在 ［4］ 。CCK前体含有114个氨基酸残基，其它CCK片段包括CCK-58、CCK-39、CCK-33、CCK-25、CCK-11、CCK-8、CCK-7、CCK-4等。脑内存在的主要形式是CCK-8，在肠道则为CCK-39及CCK-33。大鼠、小鼠、猪及人类的CCK cDNA结构已得到确认，345个核苷酸组成的mRNA编码了115个氨基酸的前激素原，它由20个氨基酸的信号肽、25个氨基酸的间隔肽、CCK 58 、12个氨基酸的羧基延伸部分组成。从大鼠、小鼠、人类得到的CCK基因具有明显的保守性，均由7kb组成，包括三个外显子，其中第二和第三外显子编码前肽原。在已发现的所有种属中，只有单拷贝基因编码CCK，人类CCK基因定位于3号染色体3q12.3区 ［5］ 。
2 CCK的分布
脑内CCK-8主要分布于大脑皮质、新皮层、海马、杏仁核、纹状体、伏核、下丘脑、丘脑腹核以及中脑、脑干等脑区，脊髓含量较低 ［1］ 。大脑皮质的CCK浓度是全身最高者。生化研究表明，在大脑皮质中，CCK经过有关酶处理，从39个氨基酸经CCK-12、，CCK-8至CCK-4，主要形式为CCK-8。在视皮质，CCK-IR阳性神经元占1%，为非锥体细胞，胞体分布于皮质各层，主要在第Ⅱ、Ⅲ层，大多数为双极细胞，也有多极细胞。在双极细胞，胞体为垂直位，树突发出后在胞体附近分支成丛，轴突及其侧支在整个大脑皮质内形成细网，后者在Ⅱ、Ⅲ层特别致密 ［6］ 。有文献报道离子电泳CCK，可导致大脑皮质神经元及海马神经元兴奋［7］ 。还有文献报道靠近CA 3 区的多形细胞层中，尤其定位在靠近DGCs基底部的锥体样蓝状样GABA抑制性中间神经元常与CCK、SS、NPY等神经肽共存 ［8］ 。CCK位于DGCs区、hilus区神经元内，CCK对CA 1 区的锥体细胞有很强的兴奋作用。大鼠和人的A 8 （红核后区）、A 9 （黑质致密部）、A 10 （腹侧被盖部）区多巴胺（dopamine，DA）细胞中都含有CCK，以A 10 区最多，也存在于中线区和黑质外侧部 ［9］ 。CCK可以影响这些DA神经元的功能活动。A 10 区存在含有CCK的DA神经元和含神经降压素（neurotensin，NT）的非DA神经元，它们可投射至伏隔核。下丘脑CCK阳性胞体左室旁核和室周核等处，CCK纤维可投射至下丘脑腹内侧核、正中隆起、垂体后叶、丘脑腹前核和中脑被盖 ［10］ 。脑内CCK分布于下丘脑的视上核、室周核、视交叉上核、腹内侧核和弓状核等区域，由中等大小卵圆形细胞构成。细胞形态以 圆形为主，突起及轴突不易辨认，神经元的直径在10～15μm之间。下丘脑CCK神经元形态明显小于缩宫素（OT）神经元，可能是一种中间神经元，对OT神经元的活动可能起调节性作用 ［11］ 。CCK神经元胞体分布于中脑中央灰质和艾-魏（Edinger-Westphal）核、下丘、背侧缝核、腹侧背盖区、黑质外侧部，在脑桥分布于大缝核、苍白缝核、隐缝核及网状结构 ［12］ 。CCK的纤维投射如下，中脑-脊髓CCK径路由艾-魏核至脊髓，可达腰段，止于背角浅层。中脑-边缘系CCK径路由中脑腹侧被盖区（A 10 区）至中央杏仁核，此径路中CCK与DA共存。中脑-纹状体CCK径路由中脑腹侧被盖区至尾壳核。中脑腹部的CCK和DA共存的细胞至少占40%。它们投射到伏核、中隔和内侧嗅结节。这些CCK被认为起着调制DA的作用。延髓-脊髓CCK径路自延髓各缝核投射至脊髓颈段。脑桥-下丘脑CCK径路自背侧臂旁核至下丘脑腹内侧核 ［12］ 。SP和CCK-IR阳性神经元胞体存在于后角第Ⅱ、Ⅳ层 ［13］ 。CCK纤维对后角神经元具有兴奋作用，包括接受伤害性刺激和非伤害性刺激的神经元 ［14］ 。脊神经节细胞除发出中枢突至脊髓周围突至感受器外，某些神经元（含SP、CCK、VIP）的周围突可分布于椎前神经节（如肠系膜下神经节），与神经节细胞形成轴树突触，释放SP、CCK、VIP等物质，影响交感神经元的活动 ［15］ 。
3 CCK的功能
CCK是脑内含量最丰富、分布最广泛的神经肽，具有多种中枢作用，参与机体多种功能的调控，主要有摄食、镇痛、情绪、学习、记忆和锥体外系的躯体运动等 ［16，17］ 。与某些神经、精神性疾病如:癫痫、帕金森病、焦虑、抑郁、精神分裂症等疾病的发病有关。CCK-8在脑内作为神经调质，能够参与调制癫痫发作有关的阿片肽、多巴胺、兴奋性氨基酸、抑制性氨基酸的合成与释放 ［18］ 。CCK和DA大量共存于黑质纹状体的神经元中，同时CCK受体也出现在这些DA的通路中，这些现象显示了CCK可能作为DA释放的调节因子，而且可能是DA引起的人类运动和行为紊乱疾病的一种致病因素，如帕金森病、亨廷顿舞蹈病、精神分裂症等 ［19］ 。关于CCK-8抗阿片肽作用的机理，有研究表明，在受体水平上，CCK-8可减弱阿片受体对阿片样物质的结合力;在第二信使水平上，阿片样物质使胞内游离钙水平降低，而CCK-8通过IP3使胞内游离钙水平升高。说明这种拮抗作用可发生在跨膜信号转导的多个水平上［1］ 。CCK-8无论于外周或中枢注射都能产生饱感。CCK-4静脉注射还引起恐惧感及焦虑。CCK-8还有明显的抗吗啡作用，可以阻断其镇痛效应。慢性注射吗啡则中枢CCK释放增多，可能是形成吗啡耐受的机制之一 ［1］ 。韩济生实验室的研究表明CCK-8发挥对抗吗啡镇痛作用的部位在伏核、杏仁核、中脑导水管周围灰质和脊髓 ［1］ 。有资料证实额叶皮层的CCK-8作为内源性的先行调控子，与人类的病理性焦虑和恐慌发作有关 ［20］ 。
4 CCK的受体
CCK通过受体发挥生理作用。最早发现的CCK受体是1980年Sankaran等在胰腺腺泡中发现的CCKA受体。同年在脑中发现了CCKB受体。另外还有胃泌素受体，其性质与CCK-8受体相似。CCKA局限地分布于中枢神经系统的某些部位，而在周围神经系统却广泛分布。功能上主要与进食行为及DA相关行为有关 ［21］ 。CCKA与CCKB受体基因具有高度保守性，牛蛙、爪蟾的脑和胰腺均能表达相同之CCK受体，提示CCKA和CCKB受体基因可能是在两栖动物后的某一时刻由同一祖先基因复制而成 ［5］ 。大量研究发现，CCKA受体可介导细胞内cAMP的增加，并进一步激活cAMP依赖的蛋白激酶。CCKB受体主要存在于中枢神经系统的大脑皮质、基底黑质、杏仁核和脊髓等部位，在外周组织和肿瘤细胞上也有分布，且其功能多种多样，主要调控焦虑、疼痛、觉醒等行为 ［21］ 。CCKB/胃泌素受体属于G蛋白偶联受体超家族，整个受体包括三部分:N-端胞外域，含N-糖基化位点;跨膜域，含七个疏水的跨膜片段;C-端胞浆域，含蛋白激酶C（PKC）和蛋白激酶A（PKA）的磷酸化位点 ［16］ 。利用人类中期染色体荧光原位杂交技术测定，CCKB受体定位于人类11号染色体短臂远端11p15.4 ［22］ ，与DAD4受体共定位于11p15.4～15.5。这可能与CCK和DA在中脑神经元中共存有关。CCKB/胃泌素受体信号转导的机制目前尚不清楚，主要原因是分离表达CCKB受体的神经元或表达胃泌素受体的胃粘膜细胞存在技术上的难题。一项利用豚鼠大脑皮质突触体的研究发现，CCK与CCKB/胃泌素受体结合，没有增加cAMP和磷脂酶C的活性，但胞内Ca 2+ 仍然升高，因此认为其可能是一条不依赖于G蛋白的传递途径 ［5］ 。目前研究显示除经典的肌醇磷脂、cAMP信号途径外，还可能有丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）的参与。位于伏隔核前部的CCKB受体对DA的释放具有双重调节作用，对GABA的释放也有促进作用;而位于新纹状体和基底黑质中的CCKB受体则可调节天门冬氨酸、谷氨酸等兴奋性氨基酸的释放。利用CCKB受体特异性激活剂和拮抗剂对小动物和人类研究显示，中枢和外周神经系统的CCK通过CCKB受体介导可调节焦虑，其作用机制可能是通过一些与其共存的神经递质如GABA、5-羟色胺之间的相互作用 ［20］ 。一项最新研究显示，位于伏隔核前部的CCKB受体对多巴胺的释放具有双重调节作用 ［23］ ，对GABA的释放也有促进作用。CCKB受体还存在于一些免疫细胞中，如单核细胞、T淋巴细胞，但其功能不明。在一些肿瘤细胞系中，如人类平滑肌肉瘤、大鼠垂体瘤细胞系GH-3也存在该类受体。经cDNA分子克隆证明，胃泌素受体是存在于胃中的CCKB受体，而不是一种单独的受体亚型，它调节壁细胞的胃酸分泌、肠嗜镉细胞释放组胺以及平滑肌细胞的收缩 ［24］ 。在犬和豚鼠的胰腺腺泡细胞中也存在胃泌素受体，其主要作用是调节生长，而非促进胰酶分泌，在胃癌、结肠癌、小细胞肺癌中也有胃泌素受体的表达。胃泌素受体与CCKB受体统称为CCKB/胃泌素受体。
5 痫性发作诱导CCK mRNA的表达及CCK免疫反应的变化
在多种边缘系统惊厥和点燃模型中都可以观察到痫性发作后CCK-mRNA及CCK-IR的变化。吴钅戊等发现癫痫 敏感性形成动物额叶皮层神经元PCCK-mRNA表达明显增高，并证明CCK-8-IR增强是由于该脑区CCK-8合成增加的结果