G蛋白门控内向整流钾通道在物质成瘾中的研究进展
2020-01-13茹琴李超英李毅
茹琴,李超英,李毅
1江汉大学武汉生物医学研究院,武汉 430056 2武汉市精神卫生中心精神科,武汉 430012
物质成瘾(包括酒精、药物成瘾)是一种慢性复发性脑病,表现为强迫性觅药和对成瘾物质的持续渴求[1]。长期使用成瘾物质导致神经结构和功能可塑性改变,是产生强迫性觅药行为和复吸行为的主要原因,而特定脑区基因表达和功能的异常则是神经可塑性改变的分子基础。由于物质成瘾涉及的神经生物学机制十分复杂且尚未清楚,目前针对成瘾尚无有效的治疗对策。
钾通道活性的调节在中枢神经系统发挥着重要作用,某些钾通道对K+内流的通透程度大于外流程度,这类钾通道被命名为内向整流钾(inwardly rectifying potassium,Kir)通道[2]。目前已发现有15种Kir通道[3],其中G蛋白门控的Kir(G protein-gated inwardly rectifying potassium channels,GIRK,Kir3.x)通道生理功能的改变与许多脑疾病的病理生理学过程相关联,在成瘾密切相关的奖赏系统如腹侧被盖区(ventral tegmental area,VTA)和其主要投射区伏隔核(nucleus accumbens,NAC)、前额皮质(prefrontal frontal cortexes,PFC)等脑区均有表达,参与神经元兴奋性的调节,敲除GIRK通道会改变小鼠对成瘾物质如酒精、可卡因、甲基苯丙胺等的成瘾行为[2],表明GIRK通道与成瘾行为关系密切,本文总结了GIRK通道在物质成瘾中的研究进展。
GIRK通道的结构特性、分布及调控
GIRK通道的结构特性目前已知GIRK家族有5种亚基,其中GIRK2还存在3种剪切突变体,GIRK通道以同源或异源四聚体的形式存在。GIRK亚基具有与其他Kir亚基相似的结构特征,C末端和N末端均位于胞内,有2个跨膜结构域M1和M2,由细胞外通道孔区(P或H5)相连,P区域作为“K+选择性过滤器”,和其他的K+通道拥有共同的特征序列T-X-G-(F/Y)-G,GIRK通道缺乏电压感受器区域,所以对膜电压不敏感。……
