JNK x mTOR

导读前几节我们介绍了RTKs（第一、二期）、MAPK通路（第三期），今天我们介绍另一个在RTKs下游、与MAPK平行的另一个重要通路—PI3K通路。01PI3K的组成与激活方式磷脂酰肌醇3-激酶（Phosphatidylinositide 3-kinases，PI3K）是一种胞内磷脂酰肌醇激酶，具有磷脂酰肌醇激酶活性的同时，也具有丝氨酸/苏氨酸(Ser/Thr)激酶活性。PI3K可分为3类，其中研究最广泛的为I类PI3K, 此类PI3K为异源二聚体，由一个调节亚基p85（由PIK3R1基因编码）和一个催化亚基p110（由PIK3CA基因编码）组成。催化亚基共有α、β、δ、γ四种类型，其中，α、β、δ类对应p85α, p85β或p55调节亚基；而γ类对应p101和p84/87调节亚基。调节亚基具有SH2结构域，能够识别RTKs的胞内激酶结构域（TK），并引发催化亚基p110的激活。图 1. PI3K的激活方式PI3K的激活方式一共有4种。如上图所示，当胰岛素家族生长因子激活相应的RTKs时，p85可以通过IRS1等接头蛋白（Adapter Protein）间接被接活（a）；此外，其他家族生长因子及RTKs结合时，p85也可以直接识别TK结构域（b）；上一期中我们提到的RAS蛋白在RAS-GTP的形式下，也可以直接活化PI3K 的催化亚基p110（c）。Raf和PI3K均可被RAS调节是MAPK通路与PI3K通路存在交叉的主要原因；此外，γ型PI3K催化亚基还可以被某些G蛋白偶联受体激活（d）。02P13K催化功能图 2. PI3K催化的反应PI3K激活后能够催化PIP2的3位羟基磷酸化生成PIP3，从而进一步促进下游通路；恰恰相反，细胞中另一种酶PTEN则能催化这个反应的逆过程，并对PI3K下游的通路产生抑制作用。PIP3生成后，可以充当第二信使，同时招募PDK1和AKT蛋白到质膜上，使PDK1磷酸化AKT蛋白的308号位的苏氨酸（T308），导致AKT部分活化。被活化的AKT将进一步激活下游调控通路。03PI3k-AKT 通路图 3. PI3K-AKT及下游蛋白AKT 是一类 AGC 家族的丝氨酸/苏氨酸激酶，主要包含3 个结构域：PH 结构域（对 PIP3 有亲和力，对与胞膜的结合至关重要）、催化结构域、调节结构域。AKT作为一种原癌基因，在多种细胞过程中发挥关键作用，如葡萄糖代谢，细胞凋亡，细胞增殖，转录和细胞迁移；PI3K/AKT 信号通路失调见于多种人类疾病，包括癌症、糖尿病、心血管疾病和神经疾病。 AKT下游作用的底物分类繁多，结合上图我们对主要的底物进行概述：1、TSC2TSC复合体（结节性硬化症复合体）包含三个亚基：TSC1，TSC2以及TBC1D7，能够负调控mTORC1复合体的活性，起到肿瘤抑制的作用。产生这种作用的主要原理是：TSC2包含的GTP酶活化蛋白（GTPase activating protein，简称GAP）结构域，将GTP形式的RHEB（RAS家族的一种小G蛋白）水解为GDP形式的RHEB，导致RHEB失活，不能激活mTORC1的激酶活性，从而抑制细胞生长。而AKT诱导TSC2蛋白(tuberin) 的939位Ser和 1462位Thr磷酸化后，活性抑制，导致mTOR通路反而被激活；2、BADBAD（Bcl2相关的细胞死亡激动剂）能够正向调节线粒体的凋亡，AKT磷酸化该蛋白后，BAD活性抑制；3、MDM2AKT能够通过磷酸化p53的泛素连接酶—MDM2而使其激活，从而抑制p53产生的细胞周期阻滞与凋亡。4、p21 和 p27    CDK抑制因子p21和p27是两个重要的细胞周期调节因子，在正常细胞 DNA受损伤时 , 被P53诱导产生，抑制DNA复制，增强DNA修复，起到抑癌作用。而AKT磷酸化抑制这些CDK抑制因子后能够抑制其活性。5、GSK3βGSK3β（糖原合成酶激酶3β）是一种在进化上非常保守的丝氨酸/苏氨酸激酶，参与肝糖代谢，在Wnt 通路中扮演重要的角色。正常情况下GSK3β可以磷酸化β-catenin使其经蛋白酶体降解， AKT磷酸化GSK3β后，导致GSK3β失活，不能再磷酸化β-catenin，致使β-Catenin在胞浆内大量聚集，从而进入细胞核并激活与细胞分裂和生长调控相关的基因（如c-myc和Cyclin D1等）。6、IKK ( IκB kinase )IKK ( IκB kinase ) 被AKT磷酸化激活，IKK 进一步磷酸化抑制能够抑制NF-kβ途径的转录因子IκB（注意断句....），最终结果是：AKT正向调控了NF-kβ途径，从而对细胞生存、增殖、侵袭、血管生成和化疗耐药产生影响。 7、WEE1    CDK1抑制激酶—WEE1能够被磷酸化抑制，对有丝分裂产生影响。8、ASK1ASK1 （凋亡信号调节激酶1）是一种能够激活JNK信号通路（MAPK通路的一种，详情见第二期）的MAPKKK，与凋亡诱导，促凋亡和内皮网应激(ERS)有关，AKT磷酸化ASK1后，导致其活性抑制。9、FOXOFOXO是一种凋亡诱导转录因子，AKT磷酸化FOXO后导致其在细胞内重新定位并失去转录活性。综上所述，我们可以看出：AKT所产生的效应最终结果大多引起细胞增殖及避免凋亡。04PI3K-AKT-mTOR 通路及TORC复合物前面我们已经说过了，AKT能够通过抑制TSC2，间接导致RHEB激活mTOR增强。mTOR全称叫做哺乳动物雷帕霉素靶点（mammalian target of rapamycin， mTOR）。mTOR是一类丝/苏氨酸激酶，C端与磷脂酰肌醇激酶（PI3K）催化域同源，但是却不具备酯酶激酶的活性，而具有Ser/Thr蛋白激酶活性。mTOR 能够形成两种复合物：TORC1和TORC2。图 4. PI3K-AKT-mTOR通路除了能被AKT激活外，mTOR还能根据细胞环境的能量与营养情况被激活或抑制。如上图所示，当能量不足（AMP/ATP 比例增高）、缺氧时， TSC2、TSC1形成复合体增强，抑制mTOR复合物形成。当溶酶体氨基酸过量时，H+-vATP酶能够激活带有鸟嘌呤核苷酸交换因子（GEFs)的蛋白复合物Ragulator，从而促进TORC1的形成。图 5. TORC1与TORC2前面已经提到，mTOR有两种复合物：mTORC1 和mTORC2。mTORC1 由 mTOR、mTOR 调节相关蛋白 Raptor、MLST8 和非核心组分 PRAS40、DEPTOR 组成。mTORC2 由 mTOR、mTOR 帕霉素不敏感伴侣 RICTOR、MLST8 和 mSIN1 组成。这两种复合物的主要区别就在于：结合蛋白是Raptor还是Rictor以及相关蛋白是PRAS40还是mSIN1。其中，前者的区别主要决定TORC1对雷帕霉素敏感，而TORC2对雷帕霉素不敏感；而后者的区别则在于：PRAS40是AKT的底物，而mSIN1是MAPK的底物。从功能上来说，TORC2功能较为简单，它能够磷酸化AKT从而对mTOR产生正反馈，促进mTOR进一步活化（与前面PDK1的部分活化呼应）。TORC1则不同，能够继续磷酸化下游多种底物，调控细胞生存、增殖、蛋白质合成、脂质生成、血管生成和自噬等生物过程。05TORC1 下游底物与效应图 6. TORC1下游底物及效应TORC1 与蛋白质合成真核起始因子4E（eIF4E） 是一种帽结合蛋白，可以特异性地识别mRNA的5'端的帽子结构，在真核翻译的起始过程中发挥重要作用。其阻遏蛋白4EBP1磷酸化缺失时，eIF4E 不能被释放出来用于招募核糖体用于激活翻译过程。mTOR通过磷酸化4EBP1，解除其对EIF4E的抑制作用，从而促进翻译和蛋白质的合成。TORC1还可以先磷酸化激活下游AGC家族核糖体S6激酶（S6K1），S6K1可以磷酸化激活核糖体S6蛋白（RPS6）、PDK1（AKT上游激动蛋白）、MDM2（p53抑制因子）、转录调节因子EEF2、接头蛋白IRS等，磷酸化抑制促凋亡蛋白BAD。最终的效应就是：避免细胞凋亡、促进蛋白质合成。TORC1 与脂质合成TORC1除了促进蛋白质合成外，还可以磷酸化激活STAT3 (信号转导与转录激活因子3)促进细胞增殖；激活SREBPs(固醇调节元件结合蛋白)和PPARα和γ(过氧化物酶体增殖物激活受体) 促进脂质合成。TORC1 与血管生成TORC1能够通过激活HIF1α促进血管生成，而HIF1α也可以间接地激活TSC2，从而对TORC产生负调控作用。TORC1与自噬TORC1通过磷酸化抑制下游底物ULK1等自噬相关蛋白，抑制自噬过程。综上所述，TORC1通过磷酸化激活/抑制一系列底物，直接/间接提高了蛋白质和脂质的合成、促进细胞增殖，引起细胞和组织的生长。06PI3K-AKT-mTOR 与肿瘤从上文我们可知，PI3K 通路可以通过多种途径避免细胞凋亡，促进其存活及增殖。PI3K/AKT信号通路在肿瘤发生中广泛的激活，尤其是PIK3CA，PIK3R1，PTEN，AKT等基因存在高频突变（其中PIK3CA基因在大约36%的乳腺癌中存在突变），与肿瘤发生、发展以及耐药密切相关。目前该通路的主要涉及的突变有：1、PIK3CA突变PIK3CA是肿瘤中编码 PI3K 蛋白 P110 亚基的基因，具有较高的突变比例。在前列腺癌、乳腺癌等多种癌症中，超过 10%以上的病例存在PIK3CA 突变。其中，激活型突变占80%以上。激活点突变可以让 PI3K 蛋白不依赖上游信号，而持续保持激活状态。PIK3CA 突变被认为是 EGFR-TKI 治疗产生耐药的潜在原因之一。2、PTEN突变前文我们提到， 抑癌基因PTEN能够产生与PI3K相反的效应，因此其突变也导致癌症发展。在子宫内膜癌、脑癌、皮肤癌和前列腺癌中， 10%以上的病例存在 PTEN 基因突变。3、AKT突变AKT基因家族包括：AKT1，AKT2，AKT3。AKT 在肿瘤中最常见的突变形式，是激活点突变和基因拷贝数异常增加。在乳腺癌、结直肠癌、卵巢癌和膀胱癌中，有相当高比例的病例。图 7. 针对PI3K-AKT-mTOR通路设计的药物如上图所示，目前针对PI3K、AKT以及mTORC靶点的药物研发均有一些进展。参考文献：[1] Robert, Jacques. Textbook of Cell Signalling in Cancer [M]. Springer International Publishing, 2015.[2]  Wagener C , Stocking C , O. Müller. Cancer Signaling - From Molecular Biology to Targeted Therapy[M]. 2017.[3] Amanda H . Cancer cell signalling[M]. Wiley Blackwell, 2014.部分素材来源于网络，侵删。预告第五期：细胞因子通路；第六期：TGFβ通路；原创不易，欢迎发现“分享”和“点赞”

关注并星标CPHI制药在线 褪黑素是一种主要由松果体产生的神经内分泌激素，同时也可由其他组织或细胞产生，如肠道、睾丸、骨髓、视网膜、胃肠道、唾液腺和人类淋巴细胞等。褪黑素的分泌有昼夜节律，褪黑素的夜间产生主要由位于下丘脑视交叉上核的昼夜节律时钟驱动，当视网膜感光神经节细胞受到光刺激时，褪黑素的合成和分泌减少，直到不再分泌为止，一般来说，褪黑素主要在夜间合成，其峰值血浆浓度在3 点至4 点，随后逐渐下降，而随着机体衰老，褪黑素的产生也逐渐减少。 褪黑素可通过受体和非受体介导的方式产生影响，在哺乳动物中，褪黑素通过与质膜受体、钙调素或孤儿核受体结合而发挥作用，而在动物细胞中，褪黑素主要通过膜结合的G 蛋白偶联受体发挥作用。目前已在哺乳动物中克隆了两种G蛋白偶联的褪黑素受体，包括褪黑素受体1（melatonin receptor 1，MT1）和褪黑激素受体 2（melatonin receptor 2，MT2），MT1 受体也称为Mell a受体，Mell a广泛分布于下丘脑的结节部和视交叉上核（suprachiasmatic nucleus，SCN），褪黑素与靶细胞中G蛋白偶联受体超家族的这些高亲和力受体的结合导致腺苷酸环化酶/环磷酸腺苷活性的抑制，并增加磷脂酶C/三磷酸肌醇的作用，参与细胞内信号转导过程。MT1 受体有两个亚群，MT1a 和 MT2b，在血管中，表达 MT1 受体的SCN 有助于调节昼夜节律和收缩血管，而MT2 受体，也称为 Mell b 受体，具有低亲和力，并参与磷酸肌醇水解、昼夜节律调节、血管扩张和炎症反应。 褪黑素是一种强大的抗氧化剂，与其代谢产物可直接清除自由基，褪黑素高度集中在线粒体中，可保护蛋白质、脂质，以及自由基引起的氧化损伤的DNA。此外，褪黑素能促进成骨细胞、软骨细胞和血管内皮细胞的增殖和分化，抑制骨吸收，限制氧化应激，有望成为多种骨病的主要或辅助治疗策略，在骨领域具有非常高的研究价值。 1、褪黑素具有抗炎和抗氧化功能 自由基的产生是骨降解的关键事件，有助于骨降解过程。褪黑素是直接的自由基清除剂和间接的抗氧化剂，通过激活抗氧化防御系统，维持骨髓间充质干细胞在长期传代后的自我更新和分化。当褪黑素在一定浓度下，其促成骨、抗炎和抗氧化作用可发挥到极 致。高葡萄糖环境会降低细胞活力并诱导细胞凋亡，而褪黑素可以影响 PERK-eIF 2 α-ATF 4-CHOP 信号通路减少内质网应激诱导的细胞凋亡，从而保护成骨细胞免受高糖诱导的变化。褪黑素也能缓解糖皮质激素所致的成骨分化障碍，这是通过骨形态发生蛋白/Smad 信号通路，并伴随由 Smurf2 介导的泛素化途径参与实现的。褪黑素在Akt/Nrf 2/HO-1 信号通路的激活也能缓解糖皮质激素诱导的成骨细胞凋亡，预防和改善糖皮质激素引起的骨质丢失。此外，褪黑素上调SIRT1/Nrf2/ 转化生长因子β/ 骨形态发生蛋白的表达，同时抑制核因子κB 通路和软骨基质降解的能力，表明褪黑素在减缓软骨退化和调节软骨再生方面的潜力。褪黑素的应用不仅能减轻实验诱导的大鼠根尖周炎的炎症并减少骨吸收，还有助于控制高脂饮食大鼠的根尖周炎病变。在小鼠的牙周炎模型中，褪黑素衍生碳点 (melatonin-derivedcarbon dots，MT-CDs)可通过调节 Nrf2/HO-1 信号通路来清除活性氧，防止细胞损伤和炎症因子的产生，缓解牙槽骨的退缩。 2、褪黑素对成骨细胞的作用机制 ① 褪黑素与成骨细胞分化 成骨细胞来源于间充质干细胞，其分化能力在骨骼发育过程中发挥重要作用。在动物及细胞实验中，通过检测血清中成骨分化相关生物标志物如碱性磷酸酶（ALP）、Ⅰ型前胶原氨基端原肽（PINP）、骨钙素（OCN）、成骨特异性转录因子2（RUNX2）、成骨相关转录因子抗体（osterix）含量以及蛋白质表达量的变化，发现使用褪黑素干预成骨细胞后分化相关生物标志物的表达增加。研究褪黑素干预地塞米松对成骨细胞分化的抑制作用时发现，PI3K/AKT通路的P-AKT蛋白以及BMP/Smad信号通路关键蛋白P-Smad 1/5/9表达升高，在使用PI3K/AKT通路抑制剂MK2206时，P-AKT 和P-Smad 1/5/9蛋白表达均降低，而应用BMP/Smad信号通路抑制剂LDN193189时，P-Smad 1/5/9蛋白表达降低，P-AKT无影响，说明褪黑素可通过PI3K/AKT、BMP/Smad信号通路缓解地塞米松对成骨细胞分化与矿化的抑制作用，并且PI3K/AKT信号可能是BMP/Smad信号的上游信号。 研究表明，Wnt信号通路作为BMP的下游，可以调节骨形成中的分化和矿化，Wnt配体与其受体结合，导致β⁃catenin易位到细胞核中，进而增强成骨细胞靶基因的表达。此外，糖原合酶激酶3β（GSK-3β）可以在没有Wnt配体的情况下诱导β⁃catenin的蛋白酶体降解，通过负性调控Wnt/ β⁃catenin信号传导间接影响成骨细胞的分化。研究发现褪黑素干预可激活成骨分化标志物Runx2、OCN等，成骨细胞中Wnt7b、β⁃catenin的mRNA以及蛋白的含量明显升高，同时激活 Wnt5α/ β、β⁃catenin磷酸化，使GSK-3β 的磷酸化降低，表明褪黑素通过直接/间接激活Wnt/β⁃catenin信号通路来促进成骨细胞的分化。而且褪黑素激活成骨细胞中Wnt5α/ β、β⁃catenin，抑制GSK-3β，可以被BMP抑制剂Noggin和ERK抑制剂PD98059所逆转，表明BMP、ERK可以从上游调控Wnt/β⁃catenin 通路，进一步说明褪黑素通过BMP/ERK/Wnt途径促进成骨细胞的成骨分化和矿化。 研究还发现褪黑素刺激了MAPK家族中C-JunN⁃末端激酶（JNK）、细胞外信号调节激酶（ERK）、P38丝裂原活化蛋白激酶（P38 MAPK）的磷酸化，表明褪黑素促进成骨细胞的分化也与MAPK信号通路有关。还有研究表明，成骨细胞中miR-497-5p 的过表达可增强ALP活性，增加OCN、COL-Ⅰ蛋白的表达水平及骨矿化面积，证明了miR-497-5p对成骨细胞的分化和骨基质矿化的促进作用，其机制可能与对Smurf2的负靶向调控有关。 ② 褪黑素与成骨细胞自噬 细胞自噬是对细胞内待降解的蛋白质、细胞器等进行包裹，形成自噬小体后依赖溶酶体进行降解，从而进行代谢循环和能量的更新利用。维持适当水平的自噬有利于细胞生理的稳态，但过量的自噬会对细胞造成损伤甚至凋亡。研究表明钛离子干预成骨细胞后，通过降低SIRT 3的表达，使SOD 2活性下降，引起线粒体内ROS水平升高，导致细胞发生自噬。褪黑素干预后SIRT3 蛋白表达升高，恢复了SOD 2的活性，进而发挥SOD 2对ROS的降解作用，使线粒体活性氧（mROS）下降，自噬蛋白LC3-Ⅱ表达降低，自噬体减少，细胞活性恢复，表明褪黑素对钛离子引起成骨细胞的自噬水平升高具有改善作用且此作用与调节线粒体内SIRT3/SOD2/mROS通路有关。 除了与氧化应激相关的SIRT3/SOD 2/mROS通路，研究人员还对Ras/Raf/MEK/ERK与 PI3K/AKT/mTOR两条经典的自噬调控信号通路进行了探索。细胞外信号调控的蛋白激酶（ERK）是MAPK家族中的一员，在一项应用人胎儿成骨细胞（Hfob119）进行的体外实验中，高糖导致自噬体形成的生物标志物微管相关蛋白轻链LC3和Beclin-1水平升高，p-ERK1/2蛋白表达增加，褪黑素干预后会使LC3、Beclin-1水平以及p-ERK1/2蛋白表达降低，表明褪黑素可以通过调节ERK通路来改善成骨细胞的自噬作用。 PI3K/AKT/mTOR通路主要包括磷脂酰肌3-激酶（PI3K）、AKT和哺乳动物雷帕霉素蛋白（mTOR）3个主要信号分子蛋白，其中mTOR对于调节成骨细胞的自噬水平至关重要。mTOR是氨基酸和ATP的感受器，在自噬过程中发挥门控作用，其活性是自噬体形成、成熟的关键。通过clinostat旋转模拟微重力作用于成骨细胞中，REK/AKT/mTOR蛋白的磷酸化水平显著降低，自噬蛋白LC3水平增加，增强了细胞自噬，但在使用褪黑素治疗后，可明显恢复ERK/AKT/ mTOR蛋白的磷酸化水平，使自噬蛋白LC3表达水平较前下降，并用竞争性褪黑激素受体拮抗剂卢吲哚处理后，发现可阻止褪黑激素诱导的LC3⁃Ⅱ水平下降。 说明褪黑素可通过增加ERK/AKT/ mTOR蛋白的磷酸化，使自噬体标志物的水平降低，从而对成骨细胞的自噬起到抑制作用。 不过，也有研究人员发现高浓度褪黑素会通过激活细胞膜钙离子通道，引起钙超载进而激活未折叠蛋白反应，导致发生内质网应激，从而对成骨细胞增殖产生抑制效应，激活自噬小体，自噬蛋白LC3-Ⅰ和LC3-Ⅱ表达增加，导致细胞自噬水平升高。其他实验也表明了高浓度褪黑素增强成骨细胞自噬的作用与抑制miR-200b的表达并增加MALAT1的表达有关。 参考资料： [1]王颖,郝楠,谢戬芳.褪黑素在骨关节炎中作用机制的研究进展[J].安徽医学,2024,45(06):794-797. [2]季明意,季欣意,徐俊峰.褪黑素促进骨再生机制及在口腔种植中的应用[J].中国组织工程研究,2025,29(18):3868-3876. [3]李富华,张锦玉.褪黑素对成骨细胞作用机制的研究进展[J].中国骨质疏松杂志,2024,30(11):1678-1682. 作者简介：小泥沙，食品科技工作者，食品科学硕士，现就职于国内某大型药物研发公司，从事营养食品的开发与研究。 智药研习社近期直播预告 扫码领取CPHI & PMEC China 2025展会门票 来源：CPHI制药在线 声明：本文仅代表作者观点，并不代表制药在线立场。本网站内容仅出于传递更多信息之目的。如需转载，请务必注明文章来源和作者。 投稿邮箱：Kelly.Xiao@imsinoexpo.com ▼更多制药资讯，请关注CPHI制药在线▼ 点击阅读原文，进入智药研习社~

关注并星标CPHI制药在线 植物大麻是最早被人类认识的成瘾物质之一，同时也有不可忽视的医疗潜力。大麻素是大麻发挥药理活性的主要成分，随着大麻活性成分的提纯以及内源性大麻素递质系统的发现，大麻素因其广泛的生理作用及潜在的临床应用价值日益受到重视。目前从植物中分离并鉴定出的大麻素以Δ9-四氢大麻酚(Δ9-Tetrahy drocannabinol, Δ9-THC)和大麻二酚（CBD）为主。Δ9-THC是大麻植物的主要精神活性成分，虽然具有有益的镇痛、抗炎和抗癫痫等作用，但其“高”精神活性导致的严重不良反应，如成瘾、认知障碍、运动不协调、焦虑等限制了它在临床的应用。CBD是大麻植物中主要的非精神活性成分，具有镇痛、抗炎、神经保护和抗精神病等作用，且不会产生典型的大麻素副作用，即具有非成瘾性，在人类以及动物体内有良好的耐受性；不影响人体运动、记忆等。因此，作为一种耐受性好、安全的天然化合物，CBD成为一个具有吸引力和临床应用前景的药物。 CBD是一种脂溶性多靶点药物，包括大麻素受体(Cannabinoid Receptor,CBR)、5-羟色胺1A 受体、瞬时受体电位受体1、腺苷和甘氨酸受体等。体内研究表明，CBD 对大麻素受体的亲和力比较低，而对5-羟色胺受体(5-Hydroxytryptamine Receptor, 5-HTR)、非内源性大麻素G蛋白偶联受体以及酶和某些离子通道等靶标具有更强的亲和力，对神经疾病包括焦虑、精神分裂症、成瘾、神经退行性疾病和新生儿低氧缺血性脑病均具有明显的改善作用。另外，在抗癫痫、抗肿瘤、抗炎、肝保护、糖尿病、疼痛的治疗上也表现出很好的应用前景。 1、大麻二酚与神经性疾病 大麻二酚具有广泛的生物效应，在神经系统中有多种潜在的作用部位，被评估为一种治疗神经疾病的药物。对焦虑、精神分裂症、成瘾、神经退行性疾病、缺氧缺血脑病等都有一定的效果。 ①抗焦虑作用 与大麻二酚抗焦虑作用相关的受体有CB1 受体、TRPV1 受体和5-HT1A 受体。CBD 对CB1受体的亲和力较低，但它作为一种间接激动剂发挥作用。CBD 在高浓度时充当TRPV1 激动剂，可能通过干扰花生四烯乙醇胺的失活来发挥作用。5-HT1A受体是目前已确定的抗焦虑靶点。动物试验表明，低剂量的大麻二酚通过激动5-HT1A 受体，来发挥抗焦虑作用；过量的大麻二酚则会激活TRPV1 受体，增加焦虑。另外，试验还发现大麻二酚可以使人产生抗焦虑作用，可以用来治疗社交焦虑障碍。 ②抗精神分裂症 抗精神病药物通过拮抗中枢多巴胺D2 受体发挥作用，虽然它们对大多数患者有效，但多达三分之一的患者治疗效果不佳。然而CBD 并不依赖于多巴胺D2 受体的拮抗，而是通过抑制脂肪酸酰胺水解酶、抑制腺苷酸再摄取、激动TRPV1 和5-HT1A 受体来发挥作用。研究发现CBD 可以改善对氟哌啶醇没有效果的病人的症状。研究报道额纹状体偶联下降是精神分裂症的中间表型，而CBD 导致额纹状体连接增加，提示CBD在精神分裂症患者中潜在的治疗用途。将CBD 作为辅助药物，加入到抗精神病的治疗中与对照组相比，产生了更好的治疗效果。患者的认知功能和整体功能水平有所提高，运动速度和行动能力的改善效果最为显著。但每组中有三分之一的患者出现了不良反应，例如血脂异常和恶心，不过副反应的症状大部分是轻微的，可自行解决，表明CBD 具有良好的耐受性。 ③抗成瘾性 研究大麻使用者成瘾性结果发现，单独使用THC 或二者合用均会造成精神损伤，而只使用CBD 则无精神损伤作用，且CBD 能改善低频率大麻使用者的精神症状，对高频率大麻使用者无效。评估40 名大麻依赖者对服用Nabiximols (27 mg/mL THC/25 mg/mL CBD)的耐受性和安全性。研究发现，Nabiximols有助于减少大麻的使用量，而不增加患者对大麻的渴望。此外，CBD也有利于烟草的戒断。 ④抗神经退行性疾病 大脑中铁的积累被认为是正常衰老的特征。然而，在阿尔茨海默氏症(AD)、帕金森症(PD)和亨廷顿氏症(HD)等神经系统疾病中，铁选择性地聚集在与相关的神经退行性过程有关的大脑区域，如海马、黑质、皮质和基底神经节。研究发现CBD 可以通过阻断铁诱导的细胞凋亡，来发挥神经保护作用，使得CBD 成为一种潜在的治疗神经退行性疾病的药物。此外，β-淀粉样肽聚集和微神经胶质细胞的激活与AD的发生联系紧密。CBD可通过Wnt/β-catenin信号转导通路抑制tau蛋白的高度磷酸化，从而避免β-淀粉样肽聚集所产生的毒害或通过阻止由β-淀粉样肽诱导的微神经胶质细胞的激活，实现对脑神经元的保护。CBD可通过神经元蛋白和trkA (神经生长因子受体）介导抑制与PD密切相关的神经毒物质MPP + (1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶）的作用，而MPP +可导致神经元细胞的死亡和神经突触的缺失。 ⑤抗新生儿低氧缺血性脑病 CBD对急性缺氧缺血后的神经具有保护作用，因此能够治疗新生儿缺氧缺血脑病。CBD 能够阻止钙的增加，减少谷氨酸的释放和NO 产生，抑制细胞核因子-κB (NF-κB)的转录活性，具有抗氧化结构及扩张血管的特点，具有神经胶质保护作用。CBD 能保护婴儿的大脑，不仅具有控制兴奋性、炎症和氧化应激的神经调节作用，还能减弱神经退化和有害神经胶质的激活。 2、大麻二酚与癫痫病 CBD对难治性癫痫具有一定的抑制效果，且能减少癫痫的发作频次。CBD能有效地减少Dravet 综合征模型小鼠的癫痫发作频率，但同时发现，癫痫发作次数减少了，生活质量提高了，CBD 的不良反应发生率也会增高，常见的不良事件包括嗜睡、厌食和腹泻。采用CBD治疗顽固性癫痫Sturge-Weber 综合症，所有受试者在CBD 治疗的大部分时间里生活质量改善了，其轻微的副作用可以被人体很好的耐受。目前，英国GW制药公司研制的Epidiolex(主要成分为CBD)和 Sativex(THC/CBD比值为1)这两种药物已在欧美市场销售，前者主要用于治疗婴儿严重肌阵挛性癫痫(Dravet)和儿童期弥漫性慢棘-慢波（小发作变异型）癫痫性脑病（Lennox-Gastaut)，后者主要治疗多发性硬化症。 3、大麻二酚与抗肿瘤作用 CBD对多种肿瘤细胞具有抑制作用，其抗肿瘤作用根据癌症组织类型不同，其作用机制各不相同。CBD对神经胶质瘤、白血病和前列腺癌具有一定的抑制作用。无血清条件下，CBD和他莫昔芬(tamoxifen,抗雌激素）与C6神经胶质瘤细胞共同孵化，对神经胶质瘤表现出一定的抑制作用。CBD通过半胱天冬酶的激活和活性氧的参与等机制诱导人类神经胶质瘤细胞U87和U373的凋亡。CBD通过对NOX4和P22phox的调控导致活性氧簇（ROS )的增加而实现对EL-4、Jurkat白血病细胞的抑制。CBD同样可阻滞前列腺癌细胞的增殖或诱导其凋亡。此外，CBD可通过调控AKT/mTOR/4EBPl、EGF/EGFR信号途径或通过诱导内质网激压力抑制乳腺癌细胞的生长和转移。 4、大麻二酚与代谢和免疫调节作用 CBD可通过调控炎性因子水平、控制干扰素的产生等起到代谢和免疫调节作用。CBD对糖尿病的发生或是早期糖尿病的治疗均有一定的控制效果。一方面，CBD可通过抑制胰腺炎的发生和炎性Th-1相关细胞因子的产生，将免疫反应从Th-1 (炎症性细胞因子占优势）模式转向Th-2 (抗炎症性细胞因子占优势)模式，从而降低糖尿病的发生几率，另一方面，针对早期糖尿病，CBD处理可大大降低促炎性因子IL-12水平，而抗炎性因子IL-10水平则显著升高，且胰岛组织学检查结果也优于对照组。研究发现CBD 能够降低非肥胖型糖尿病小鼠的发病率，这种效应与减少的胰岛炎结合在一起，导致促炎细胞因子的水平降低。CBD 能够减少与糖尿病相关的氧化应激、炎症、细胞死亡和血管通透性。CBD 通过G蛋白偶联受体18 (GPR18)依赖性地恢复心脏的脂联素-蛋白激酶B-内皮型一氧化氮合酶(adiponectin-Akt-Enos)信号和减少心肌氧化应激，来减轻糖尿病诱发的心血管异常。此外，CBD 对糖病引发的抑郁也可以产生轻微的抑制作用。因此CBD 能够改善糖尿病及其并发症。此外，经CBD处理后的小鼠引流区淋巴结细胞的II型胶原特异性扩增水平和γ干扰素水平明显降低，滑膜细胞释放的a干扰素也相应减少，结果表明腹腔注射或口服CBD均能有效阻止关节炎的发展。  5、大麻二酚与肝保护功能 CBD可以减轻肝脏损伤，降低肝脏甘油三酯的水平，还可在细胞水平减轻油酸所致人肝脏细胞脂肪堆积，具有肝保护功能。CBD 可通过诱导脂解或增强线粒体活性来抑制脂肪肝，还可以改善胰岛素敏感性，这两种化合物可被用作治疗肥胖症和代谢综合征相关肝病。CBD可以通过降低醇介导的氧化应激，抑制JNK MAPK通路的激活和增加自噬等多种机制保护小鼠肝脏免受酒精诱导的脂肪变性。此外，CBD对于缺血性肝损伤和慢性酒精中毒引起的肝损伤也有一定的保护作用。在小鼠发生缺血性肝损伤一小时后经尾静脉注射5 mg/kg/天 CBD，两天后发现，对照组中出现了由缺血引起的一系列生化指标的升高，如血清丙氨酸氨基转移酶、肝组织丙二醛、TNF-a (肿瘤坏死因子-a )和一氧化氮水平等，而CBD组无上述现象，提示CBD可能可用于解决肝移植手术因短暂性缺血导致的肝组织损伤难题。CBD对慢性酒精中毒引起的肝损伤也有一定的保护作用，如CBD可减轻由长期的酒精刺激所导致的肝损伤（包括肝转氨酶水平的升高、甘油三酯和中性粒细胞的积累及炎性因子的表达等）。 参考资料: [1]郭蓉,陈璇,郭鸿彦.四氢 大麻酚和大麻二酚的药理研究进展[J].天然产物研究与开发, 2017, 029(008):1449-1453. [2]韩莎莎,张殿杭,李丽.大麻二酚的药理研究进展[J].药物资讯, 2019, 8(3):7. 作者简介： 小米虫，药品质量研究工作者，长期致力于药品质量研究及药品分析方法验证工作，现就职于国内某大型药物研发公司，从事药品检验分析及分析方法验证。 智药研习社近期直播预告 扫码领取CPHI & PMEC China 2025展会门票 来源：CPHI制药在线 声明：本文仅代表作者观点，并不代表制药在线立场。本网站内容仅出于传递更多信息之目的。如需转载，请务必注明文章来源和作者。 投稿邮箱：Kelly.Xiao@imsinoexpo.com ▼更多制药资讯，请关注CPHI制药在线▼ 点击阅读原文，进入智药研习社~