
科学家最近发现钠元素控制着大脑细胞阿片受体通路的信号传导。该研究由斯克里普斯研究所(Scripps Research Institute, TSRI)和北卡罗莱纳大学(UNC)共同完成,为大脑相关疾病的新治疗方法提供了重要线索。
早前,有研究者发现,对一位长期患有严重面部疼痛的病人进行大脑电击,当电流刺激病人脑部某一区域时,大脑释放出了一种类似鸦片的物质,该物质被认为是迄今为止人体最有效的镇痛剂之一。这一发现开启了解阿片类药物对疼痛和情绪障碍等疾病治疗的大门。
“这项发现能帮助我们解读一个40年的科学难题——钠对阿片受体的控制。令人惊奇的是,钠离子正好位于受体中间的位置。”该论文的主要研究者Gustavo Fenalti以及斯克里普斯研究所综合结构和计算生物学研究部门的Raymond C. Stevens说。
阿片受体是G蛋白偶联受体(GPCR)家族的重要成员,广泛分布于中枢神经系统,参与镇痛、奖赏、情绪调节等多种生理功能。钠离子作为阿片受体的别构调节因子,能够稳定受体的非激活构象,从而影响阿片类药物的结合和信号转导。这一机制对于理解阿片类药物的作用原理以及开发新型镇痛药物具有重要意义。
该研究日前在线发表在2014年1月12日的《自然》杂志上。研究团队利用X射线晶体学技术解析了阿片受体与钠离子结合的精细结构,揭示了钠离子如何通过静电相互作用和氢键网络调控受体的构象变化。这一发现不仅解答了长期以来的科学疑问,也为设计更安全、更有效的阿片类药物提供了结构基础。