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神经系统中5-羟色胺的化学途径为未来抑郁症的药

2019-05-08 19:05:17 医药科技111℃

  神经系统中5-羟色胺的化学途径为未来抑郁症的药物治疗铺平了道路

  2004年9月10日

  从软体动物到哺乳动物,神经系统中新发现的血清素化学途径正在为未来抑郁症和其他疾病的药物治疗铺平道路。

  伊利诺伊大学香槟分校化学系的博士生杰弗里·N·斯图尔特说:“以组织依赖的方式了解新的5-羟色胺途径对于开发旨在保护5-羟色胺能信号传导的药物非常有用。”

  斯图尔特和他的伊利诺伊州同事最近的研究结果是上个月在美国化学学会在费城举行的第228届全国会议以及8月份的一篇论文中的一篇题为“潜在治疗应用的新型5-羟色胺生物化学途径的表征”的主题。神经化学杂志。

  5-羟色胺(5-羟色胺或5-HT)是存在于全身的神经递质。当含有它的神经细胞被激活时,血清素被释放。它传播和刺激其他神经细胞,使他们的信息通过神经系统传播。

  “当血清素被释放出来时,你不希望它的信号永远持续下去,”化学教授和斯图尔特的学术顾问乔纳森·斯威德勒说道。由血清素引起的信号是通过将其转化为各种代谢物而使其失活的酶来关闭的。 ,比如斯图尔特发现的那些。

  血清素信号传导途径的破坏被认为发生在诸如抑郁症,焦虑症,婴儿猝死综合症,注意力缺陷多动障碍和肠易激综合征等疾病中。许多药物治疗通过阻止细胞摄取5-羟色胺(其转化为其他代谢物)或通过直接抑制负责分子转化的酶来恢复途径。

  由于血清素分布在全身,因此用于纠正特定组织(例如大脑)中血清素不平衡的药物最终也会在其他组织中起作用。这可能会导致不必要的副作用。

  斯图尔特使用一种用于测量血清素和相关化合物的检测系统,在海洋软体动物的神经系统中发现了两种新的5-羟色胺代谢物。他说,代谢物位于不同的相邻身体组织中,这表明存在不同的化学途径来转化血清素。

  “特定位点5-羟色胺途径的表征可以提供新的手段,通过它可以更准确地针对与5-HT相关的组织特异性疾病,例如在大脑或肠神经系统中,”他说。 “因为哺乳动物中的酶可以将血清素转化为代谢物,所以神经系统疾病的未来治疗可以利用这些途径,从而只影响特定组织中的特定途径。”

  在这些实验中使用的海洋软体动物,例如加利福尼亚海藻(Aplysia californica)和Pleurobranchaea californica,被认为是研究5-羟色胺加工的理想模型系统,因为它们比哺乳动物具有更简单的神经系统。 “他们有更大,更容易识别的神经元,”斯图尔特说。

  相关故事新的治疗分子有望逆转与抑郁,衰老相关的记忆力减退消化核桃与抑郁症患病率降低有关NHS医生对抑郁症老年人过度开药,而不是治疗,因为他们表现出一些类似哺乳动物的良好模型系统影响行为的品质,如学习和记忆,2000年诺贝尔生理学或医学奖授予纽约哥伦比亚大学的Eric Kandel的发现。 Kandel研究了学习行为是如何与海蜇(Aplysia californica)中的5-羟色胺能和其他信号通路相关的,这些海藻是紫色李子的颜色,其大小范围可达到甜瓜。

  海蜇(Aplysia californica)生活在加利福尼亚海岸的温暖浅水中,植被丰富,以藻类为食。 Pleurobranchaea californica生活在海底寒冷,黑暗的深处,“每一个都像一个湿的棕色纸袋,具有鬣狗的食欲和餐桌风格,”分子和综合生理学系教授Rhanor Gillette说。伊利诺伊州。他与Stuart和Sweedler合作研究5-羟色胺代谢物与行为的关系。

  作为捕食者,Pleurobranchaea贪婪地喂养海洋动物,包括其他Pleurobranchaea,海底栖息的无脊椎动物和一些鱼类。在伊利诺伊州研究中使用的Pleurobranchaea被捕获在南加州海岸的拖网中。

  

  与Aplysia一样,Pleurobranchaea也显示受5-羟色胺影响的学习和记忆行为。 “血清素是组织Pleurobranchaea行为的主要因素,特别是喂养,”吉列说。 “一些潜在的猎物具有危险,刺痛的防御。在一次遭遇中,Pleurobranchaea学会避免它们的气味,Pleurobranchaea学习通过在随后的遭遇中进行特征性避免转向来避免它。我们正在研究作为气味学习基础的5-羟色胺途径。 “

  斯图尔特在ACS会议上报告说,饥饿的Pleurobranchaea含有更多的血清素硫酸盐,这是新发现的5-羟色胺代谢物之一,这可能表明硫酸5-羟色胺是饥饿的信号。

  Stuart和Jason Ebaugh是神经科学项目的博士生,他测量了血清素的血清水平作为一种时间功能。吉列说,这对于成长很重要,其中大部分是在睡眠期间发生的。 Stuart及其同事在“神经化学杂志”上建议,海洋软体动物中硫酸5-羟色胺的作用可能类似于褪黑素,褪黑素会影响人类的生物钟。

  “这是血清素代谢物如何与海洋软体动物的行为状态相关的第一个量化指标,”Sweedler说。 “我们不知道的是血清素硫酸盐是否会引起这种行为,或者这种行为是否会引起血清素的升高。”

  出处:http://www.uiuc.edu

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