人体自身的大麻素是如何扩大支气管的
支气管收缩是导致哮喘等肺部疾病如此危险的原因。研究人员发现了一种新的信号通路,可以导致气道变宽。
吸入疗法治疗哮喘和其他阻塞性肺病往往在长期使用后失去效果。德国波鸿鲁尔大学系统生理学系Daniela Wenzel教授领导的研究小组现在已经展示了一种替代信号通路,通过这种通路,人体自身的大麻素会导致支气管扩张。
这给人们带来了替代治疗方案的希望。哮喘显然也与支气管中这些大麻素的缺乏有关,这可能是疾病的原因之一。该研究小组将其研究结果发表在自然通讯.
支气管被人体自身的大麻素扩张
阻塞性肺病是全球第三大常见死因。它们包括慢性阻塞性肺疾病(COPD),影响许多吸烟者,以及支气管哮喘。在一次哮喘发作这时,支气管会剧烈收缩,无法再呼气——这可能危及生命。
该研究的主要作者安妮卡·西蒙解释说:“哮喘是一种炎症过程,但致命的是支气管收缩。”“这就是为什么我们对这种限制的监管非常感兴趣。”
在之前的一项研究中,研究人员同样关注人体自身大麻素系统,特别是它对肺部血管的影响。最著名的内源性大麻素是大麻酰胺。丹妮拉·温泽尔解释说:“由于我们的研究结果表明,大麻酰胺能扩张支气管,我们想了解其背后的确切机制。”
酶可以降解大麻素
很快就发现,两种最著名的大麻酰胺受体(CB1和CB2)与这种调节无关。因此,必须有一个替代的信号通路,通过信使物质anandamide作用于支气管。
Daniela Wenzel和她的团队证明了这种替代途径使用了一种叫做脂肪酸酰胺水解酶(FAAH)的酶。FAAH降解anandamide,产生例如花生四烯酸,进而转化为前列腺素E2。“我们知道前列腺素E2可以扩张支气管,”安妮卡·西蒙说。
前列腺素E2通过某些受体起作用,导致信使物质cAMP(环磷酸腺苷)的增加。达妮埃拉·温泽尔(Daniela Wenzel)说:“成熟的吸入治疗哮喘药物正是针对cAMP的增加。”所以,目标是相同的,但路径是不同的。
哮喘中缺乏阿南德酰胺
温泽尔和她的团队逐渐破译了信号通路。他们发现FAAH酶位于支气管平滑肌和纤毛上皮中。给药后cAMP升高可在大鼠血清中检测到小鼠模型在人类支气管细胞中也是如此。为了弄清楚anandamide是否也能对哮喘患者起作用,研究小组在小鼠身上使用了一种疾病模型,其中某些物质可以用来制造人造哮喘。
在这些动物中,使用anandamide也会导致支气管变宽。这意味着哮喘不会导致对anandamide的耐药性,”Daniela Wenzel解释道。此外,研究人员发现,与健康动物相比,哮喘动物的支气管系统中含有较少的内源性大麻素和内酰胺。因此,这是有可能的叫花生四烯酸乙醇胺缺乏症的原因之一支气管哮喘丹妮拉·温泽尔总结道。
新的信号通路的发现也为干预疾病过程开辟了新的可能性。丹妮拉·温泽尔说:“但还有很长的路要走,肯定需要几年的时间。”她明确警告病人不要用大麻植物做实验。
“我们不能从内源性大麻素的研究结果中得出任何关于植物大麻素的直接结论。除了已知的大麻素,在大麻植物中还发现了哪些其他成分完全不清楚。此外,这些植物有时含有有害物质。”
尽管如此,这项研究的发现已经指向了对人体自身大麻素系统的更好理解,这可能会导致新的治疗方案肺部疾病在几年内。