上海交通大學藥學院王永祥教授帶領科研團隊首次發現脊髓GLP-1受體可在慢性疼痛中產生有效鎮痛作用,脊髓GLP-1受體成為治療慢性疼痛的新的潛在性鎮痛靶點分子。
GLP-1學名胰高血糖素樣肽的結合受體,屬于G蛋白偶聯受體第二家族。它最先由加拿大多倫多大學研究者 Drucker博士于1987年在大鼠胰島瘤細胞中發現,隨后在人的胰島、大腦、脊髓、肺、胃、小腸、腎臟及心臟組織中都發現了該受體的存在。
王永祥7日對記者說,“小G”的鎮痛效果是他們研究糖尿病治療中偶然發現的。研究人員對大鼠注射了福爾馬林,大鼠產生了明顯的腿抖動反應。當研究人員又對大鼠脊髓鞘內注射“小G”肽類激動劑時,能有效抑制小鼠福爾馬林持續性疼痛,抑制率約為80%,但不有效減輕福爾馬林引起的急性疼痛。
王永祥介紹說,GLP-1受體作為治療慢性疼痛藥物的潛在性靶點,對研發新型抗慢性疼痛藥物具有較大的實用價值。通常而言,一個靶點分子的發現可帶動至少約10至15個創新性藥物的產生。
“GLP-1受體作為治療慢性疼痛的新靶點分子,具有較好的可成藥性、高效性、疼痛信號傳導特異性、長期給藥不產生自身耐受性”,王永祥教授表示,目前已申請國家專利,不久的將來,有望催生一批安全有效、無耐受性、方便使用的新型抗慢性疼痛藥物,造福慢性疼痛患者,從而有助于解決治療慢性疼痛這一全球極大挑戰性難題。
王永祥教授團隊的這一研究成果在大鼠骨癌疼痛模型實驗中也得到驗證。通過將癌細胞植入大鼠脛骨建立骨癌疼痛模型,手術后15天誘發大鼠機械性疼痛,研究人員在大鼠脊髓鞘內注射“小G”激動劑,實現了長期持久和可逆地阻斷骨癌引起機械性疼痛,持續時間大于4小時,鎮痛作用明顯,最大抑制率約為60%,試驗證明,“小G”對腫瘤癌癥、糖尿病等疼痛抑制率達60至90%。
“小G”雖然“本領”很高,但是它不能獨自發揮作用,還必須依靠“小膠”的幫忙。
“小膠”,學名 “小膠質細胞”,屬于脊髓中主要與疼痛相關的細胞之一,在中樞神經系統中大約占總細胞數的15%。“小膠”相當于腦和脊髓中的巨噬細胞,在中樞神經系統中進行吞噬作用,清除病原體或受損的神經元。但小膠質細胞在神經傳導中也起重要調制作用,特別對中樞敏感化的慢性疼痛的發生和發展。
王永祥教授通過實驗首次發現,“小G”的特異性表達于脊髓背角的“小膠”中,炎癥刺激、周圍神經損傷、糖尿病都會引起“小膠”的激活和數量增加,“小G”并隨“小膠”的數量增加而增加。
說起鎮痛,不能不提嗎啡,在鎮痛藥市場中占到約10以上份額的嗎啡長期使用可能產生許多不良反應。
王永祥團隊通過實驗證明,新的鎮痛靶點不僅自身不耐受,還能與嗎啡無交叉耐受。
“大量實驗證明,GLP-1受體激動劑作用于GLP-1受體所產生的鎮痛作用,不會隨著使用劑量和天數的增加而產生耐受和嗎啡交叉耐受,從而可長期給藥”。王永祥教授告訴記者,這是一件很奇特的生物現象。因為給予外源性內啡肽能產生鎮痛也可誘導鎮痛耐受,但激動GLP-1受體釋放內啡肽并不產生鎮痛耐受,這可能就是生命的美妙之處,其機理仍然是疼痛生物學的“黑匣子”,正在研究之中。
事實上,慢性疼痛發病率較高,約占總人群的10%,并隨年齡增大和原發病程延長而增高。慢性疼痛的發病率為7%至50%,按全球人口60億計算,約有4.2億到30億人患有慢性疼痛。慢性疼痛已成為繼心腦血管疾病、腫瘤和代謝性疾病等嚴重影響人類生活和生命質量的另一大殺手。尋找安全有效、無耐受成癮性、方便使用的新型抗慢性疼痛藥物是全球具有極大挑戰性的一個重大課題。
據了解,王永祥教授在上月底鄭州召開的全國麻醉藥理學術大會報告了這個在國家自然科學基金會和教育部基金資助的研究成果,其主要內容也同時發表在近期的國際神經科學權威性雜志《神經科學雜志》。
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