CCK与癫痫的研究进展
【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] 。
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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] 。
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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] 。
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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。
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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 [25] 。倪宏等发现癫痫发作大鼠脑内CCK mRNA表达较低，阳性细胞仅见于额顶叶皮层及背侧海马，数量较少，着色浅，与背景反差小，胞体直径约10～30μm;细胞以椭圆形为主，偶见圆形和锥体形细胞。癫痫发作组大鼠脑内CCK mRNA的表达变化如下，癫痫发作1次的大鼠，大脑皮层和边缘系统CCK mRNA表达较癫痫未发作组显著增高。大脑皮层的额叶、额顶叶、枕叶，海马的CA 1 ～CA 4 区、DGCs区以及杏仁核内均可见大量的CCK mRNA阳性细胞，细胞着色深，轮廓清楚，与背景对比清晰，反差明显。胞质内充满蓝黑色斑块状碱性磷酸酶反应产物，胞核常被密集的酶反应产物所掩盖。细胞形态以圆形或卵圆形为主，部分呈锥体形。胞体大小不，直径约10～15μm。皮层内CCK mRNA阳性胞体主要分布在Ⅱ～Ⅲ层和Ⅴ～Ⅵ层，并以额叶CCK mRNA表达最为显著。海马内CCK mRNA阳性胞体在CA 1 ～CA 4 区及齿状回都有明显的分布，以多形层、颗粒层、锥体层含量较多 [11] 。关于皮层和海马内CCK-8与癫痫的关系已有许多报道。研究表明，遗传易感性听源性癫痫大鼠模型(P77PMC)皮层和海马内CCK-8的免疫反应活性及其mRNA均明显低于正常大鼠。给上述动物脑室内注射微量CCK-8或转CCK基因治疗可明显抑制听源性刺激诱发的癫痫发作。因此推测该动物大脑皮层和海马中CCKmRNA表达的降低可能与其遗传性癫痫易感性有关 [26] 。Zhang LX观察用杏仁核电点燃和电惊厥模型大鼠脑内CCK mRNA表达的变化，发现电点燃成功大鼠的杏仁核、大脑皮层、海马结构(CA1 区和DGCs区)CCK mRNA表达增加;多次电惊厥后24h hilus区中间神经元的CCK mRˉNA的表达增加，上述结果提示CCK mRNA代偿性增加可能具有抗惊厥作用 [2] 。Sperk(1986年)报道KA诱发大鼠出现癫痫发作后10天左右，额叶皮层及海马等部位CCK-8-IR增强，并推测可能与癫痫发作敏感性增强有关。本研究室以往工作表明用惊厥剂量KA(10mg/kg，sc)诱发SD大鼠出现急性癫痫发作，在急性癫痫发作后1周，用阈下剂量(5mg/kg)的KA检测癫痫发作敏感性，同时分别用原位杂交和免疫组化技术检测并发现癫痫发作敏感性形成大鼠额叶皮层PCCK mRNA明显增加;海马结构中，靠近海马DGCs区基底部锥体样CCK-IR阳性神经元染色明显加深，但hilus尖部(或称深部)CCK-IR阳性神经元数目明显减少。而癫痫发作敏感性未形成大鼠未见上述变化。提示上述变化与癫痫发作敏感性形成有关 [27] 。关于颞叶癫痫KA模型额叶皮层PCCK mRNA、CCK-IR增加与KA处理后癫痫发作敏感性增强形成关系的确切功能意义及机制尚不清楚，根据其形成的过程和特征(KA处理后5天开始形成，1周～6个月的过程中持续进行性增强)及已有的资料推测，额叶皮层CCK及其mRNA的增高可能是代偿机制不断增强的结果 [28] 。
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6 CCK的抗癫痫作用
最近有研究证实，CCK参与癫痫发作过程 [2，28，29] ，与抗癫痫发作有关，脑室或腹腔注射CCK-8能减轻或延迟癫痫的发作 [28] 。CCK-8与CCKB受体结合时，有效减少谷氨酸引起的Ca 2+ 内流，阻止神经元死亡。其作用机制可能与刺激二酰基的形成而激活蛋白激酶C有关 [30] 。并能通过CCKB受体调节GABA能神经元的释放;CCK亦可抑制苔状纤维与CA3 锥体细胞树突、Scafffer侧支与CA 1 锥体细胞树突之间的突触传递 [31，32] 而发挥抑制作用。hilus尖部含CCK、SS、NPY的肽能神经元可以与DGCs的树突形成突触，抑制海马兴奋环路 [8] 。因此，CCK通过直接和间接的方式影响海马三级兴奋回路的兴奋性，从而抑制癫痫敏感性的形成。
氧自由基能攻击不饱和脂肪酸(PUFA)引发脂质过氧化作用，产生丙二醛(MDA)及新的氧自由基等复杂产物，继而引起细胞代谢和功能障碍 [33] ，参与癫痫对脑的损伤。细胞有完善的抗氧化防御系统，如超氧化物歧化酶(SOD)。有研究采用核团微量注射和光化学分析等实验方法，观察SOD与MDA在CCK-8调节癫痫发作中的变化。大鼠癫痫发作后，大鼠皮层、海马、下丘脑、垂体的SOD活性明显下降，MDA含量却明显升高;而随着癫痫发作次数增加，这种变化更加显著。推测，癫痫发作可能因脑内缺氧、脂质过氧化作用加强所致。提示，癫痫发作可使脑抗氧化能力降低。研究发现，海马CA 3 区注射CCK-8后诱发癫痫发作，在大鼠癫痫发作减缓的同时，其海马、皮层、下丘脑及垂体内SOD活性较对照组明显增加，而MDA的含量明显下降。而仅在海马CA 3 区注射CCK-8而不诱发癫痫时，大鼠脑内SOD活性和MDA含量无显著改变。推测，该现象可能是由于CCK-8通过抑制癫痫发作使大鼠脑内缺氧状况减轻，提高脑内神经元的抗氧化能力而产生的 [34] 。但CCK-8如何压抑痫发作，SOD和MDA在癫痫发作中的作用机制需要进一步研究。
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大鼠癫痫发作后，其海马谷氨酸转运体功能明显下降(P<0.05);伴随癫痫发作次数的增加，谷氨酸转运体功能下降愈显著(P<0.01)。海马CA 3 区注射CCK-8后诱发癫痫，大鼠海马内谷氨酸转运体功能明显增高(P<0.05)。癫痫发作可导致脑内谷氨酸转运体功能下降，而CCK压抑癫痫发作的作用可能与增强脑内谷氨酸转运体的功能有关 [35] 。CCK-8能显著促进大鼠脑皮质突触释放GABA，GABA可使脑神经细胞痫性放电减少 [26] 。小剂量NMDA兴奋性神经毒性作用具有拮抗作用，其机制可能与促进内源性CCK释放或合成增加有关，c-fos、c-jun参与并介导了NMDA诱导CCK合成过程。CCK能抑制大鼠惊厥及阻断谷氨酸诱导神经元损伤及死亡的神经毒性作用 [36] 。
综上所述，大量研究证实CCK与癫痫之间有着密切的关系，很可能在抗癫痫的过程中发挥着重要的作用，虽然有关的细胞分子机制还没有完全阐明，仍需进一步研究，但它为治疗和研制新型的抗癫痫药物提供了新的思路和途径。
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作者单位:116027辽宁大连医科大学生理教研室
(编辑李年令), http://www.100md.com(殷盛明)
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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] 。
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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] 。
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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。
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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 [25] 。倪宏等发现癫痫发作大鼠脑内CCK mRNA表达较低，阳性细胞仅见于额顶叶皮层及背侧海马，数量较少，着色浅，与背景反差小，胞体直径约10～30μm;细胞以椭圆形为主，偶见圆形和锥体形细胞。癫痫发作组大鼠脑内CCK mRNA的表达变化如下，癫痫发作1次的大鼠，大脑皮层和边缘系统CCK mRNA表达较癫痫未发作组显著增高。大脑皮层的额叶、额顶叶、枕叶，海马的CA 1 ～CA 4 区、DGCs区以及杏仁核内均可见大量的CCK mRNA阳性细胞，细胞着色深，轮廓清楚，与背景对比清晰，反差明显。胞质内充满蓝黑色斑块状碱性磷酸酶反应产物，胞核常被密集的酶反应产物所掩盖。细胞形态以圆形或卵圆形为主，部分呈锥体形。胞体大小不，直径约10～15μm。皮层内CCK mRNA阳性胞体主要分布在Ⅱ～Ⅲ层和Ⅴ～Ⅵ层，并以额叶CCK mRNA表达最为显著。海马内CCK mRNA阳性胞体在CA 1 ～CA 4 区及齿状回都有明显的分布，以多形层、颗粒层、锥体层含量较多 [11] 。关于皮层和海马内CCK-8与癫痫的关系已有许多报道。研究表明，遗传易感性听源性癫痫大鼠模型(P77PMC)皮层和海马内CCK-8的免疫反应活性及其mRNA均明显低于正常大鼠。给上述动物脑室内注射微量CCK-8或转CCK基因治疗可明显抑制听源性刺激诱发的癫痫发作。因此推测该动物大脑皮层和海马中CCKmRNA表达的降低可能与其遗传性癫痫易感性有关 [26] 。Zhang LX观察用杏仁核电点燃和电惊厥模型大鼠脑内CCK mRNA表达的变化，发现电点燃成功大鼠的杏仁核、大脑皮层、海马结构(CA1 区和DGCs区)CCK mRNA表达增加;多次电惊厥后24h hilus区中间神经元的CCK mRˉNA的表达增加，上述结果提示CCK mRNA代偿性增加可能具有抗惊厥作用 [2] 。Sperk(1986年)报道KA诱发大鼠出现癫痫发作后10天左右，额叶皮层及海马等部位CCK-8-IR增强，并推测可能与癫痫发作敏感性增强有关。本研究室以往工作表明用惊厥剂量KA(10mg/kg，sc)诱发SD大鼠出现急性癫痫发作，在急性癫痫发作后1周，用阈下剂量(5mg/kg)的KA检测癫痫发作敏感性，同时分别用原位杂交和免疫组化技术检测并发现癫痫发作敏感性形成大鼠额叶皮层PCCK mRNA明显增加;海马结构中，靠近海马DGCs区基底部锥体样CCK-IR阳性神经元染色明显加深，但hilus尖部(或称深部)CCK-IR阳性神经元数目明显减少。而癫痫发作敏感性未形成大鼠未见上述变化。提示上述变化与癫痫发作敏感性形成有关 [27] 。关于颞叶癫痫KA模型额叶皮层PCCK mRNA、CCK-IR增加与KA处理后癫痫发作敏感性增强形成关系的确切功能意义及机制尚不清楚，根据其形成的过程和特征(KA处理后5天开始形成，1周～6个月的过程中持续进行性增强)及已有的资料推测，额叶皮层CCK及其mRNA的增高可能是代偿机制不断增强的结果 [28] 。
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6 CCK的抗癫痫作用
最近有研究证实，CCK参与癫痫发作过程 [2，28，29] ，与抗癫痫发作有关，脑室或腹腔注射CCK-8能减轻或延迟癫痫的发作 [28] 。CCK-8与CCKB受体结合时，有效减少谷氨酸引起的Ca 2+ 内流，阻止神经元死亡。其作用机制可能与刺激二酰基的形成而激活蛋白激酶C有关 [30] 。并能通过CCKB受体调节GABA能神经元的释放;CCK亦可抑制苔状纤维与CA3 锥体细胞树突、Scafffer侧支与CA 1 锥体细胞树突之间的突触传递 [31，32] 而发挥抑制作用。hilus尖部含CCK、SS、NPY的肽能神经元可以与DGCs的树突形成突触，抑制海马兴奋环路 [8] 。因此，CCK通过直接和间接的方式影响海马三级兴奋回路的兴奋性，从而抑制癫痫敏感性的形成。
氧自由基能攻击不饱和脂肪酸(PUFA)引发脂质过氧化作用，产生丙二醛(MDA)及新的氧自由基等复杂产物，继而引起细胞代谢和功能障碍 [33] ，参与癫痫对脑的损伤。细胞有完善的抗氧化防御系统，如超氧化物歧化酶(SOD)。有研究采用核团微量注射和光化学分析等实验方法，观察SOD与MDA在CCK-8调节癫痫发作中的变化。大鼠癫痫发作后，大鼠皮层、海马、下丘脑、垂体的SOD活性明显下降，MDA含量却明显升高;而随着癫痫发作次数增加，这种变化更加显著。推测，癫痫发作可能因脑内缺氧、脂质过氧化作用加强所致。提示，癫痫发作可使脑抗氧化能力降低。研究发现，海马CA 3 区注射CCK-8后诱发癫痫发作，在大鼠癫痫发作减缓的同时，其海马、皮层、下丘脑及垂体内SOD活性较对照组明显增加，而MDA的含量明显下降。而仅在海马CA 3 区注射CCK-8而不诱发癫痫时，大鼠脑内SOD活性和MDA含量无显著改变。推测，该现象可能是由于CCK-8通过抑制癫痫发作使大鼠脑内缺氧状况减轻，提高脑内神经元的抗氧化能力而产生的 [34] 。但CCK-8如何压抑痫发作，SOD和MDA在癫痫发作中的作用机制需要进一步研究。
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大鼠癫痫发作后，其海马谷氨酸转运体功能明显下降(P<0.05);伴随癫痫发作次数的增加，谷氨酸转运体功能下降愈显著(P<0.01)。海马CA 3 区注射CCK-8后诱发癫痫，大鼠海马内谷氨酸转运体功能明显增高(P<0.05)。癫痫发作可导致脑内谷氨酸转运体功能下降，而CCK压抑癫痫发作的作用可能与增强脑内谷氨酸转运体的功能有关 [35] 。CCK-8能显著促进大鼠脑皮质突触释放GABA，GABA可使脑神经细胞痫性放电减少 [26] 。小剂量NMDA兴奋性神经毒性作用具有拮抗作用，其机制可能与促进内源性CCK释放或合成增加有关，c-fos、c-jun参与并介导了NMDA诱导CCK合成过程。CCK能抑制大鼠惊厥及阻断谷氨酸诱导神经元损伤及死亡的神经毒性作用 [36] 。
综上所述，大量研究证实CCK与癫痫之间有着密切的关系，很可能在抗癫痫的过程中发挥着重要的作用，虽然有关的细胞分子机制还没有完全阐明，仍需进一步研究，但它为治疗和研制新型的抗癫痫药物提供了新的思路和途径。
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作者单位:116027辽宁大连医科大学生理教研室
(编辑李年令), http://www.100md.com(殷盛明)