多巴胺是解开精神病患者代谢障碍之谜的关键

原创大话精神2021.3.1

精神分裂症和双相情感障碍患者在接受抗精神病药物治疗后会迅速出现体重增加,并发展为前驱糖尿病和高胰岛素血症,这是什么原因呢?

这个问题几十年来一直是个谜,但在最近发表于《转化精神病学》杂志上的一篇论文中,匹兹堡大学医学院的研究人员终于破解了这个谜。

科学家们表明,抗精神病药物不仅会阻断大脑中的多巴胺信号传导,还会阻断胰腺中的多巴胺信号,从而导致血糖调节激素的产生失控,最终导致肥胖和糖尿病。

皮特精神病学博士后、首席作者Despoina Aslanoglou博士说:“已经有关于精神分裂症、药物成瘾、抑郁和神经退行性疾病的多巴胺理论,我们正在提出一种新陈代谢的多巴胺理论。我们现在发现,研究大脑中的多巴胺很有趣,研究大脑外围的多巴胺也同样有趣和重要。”

多巴胺是一种神经递质,作为神经元之间的化学信使,通常在愉悦、动机和学习方面发挥作用。抗精神病药物,如氯氮平、奥氮平和氟哌啶醇,通过阻断大脑中D2受体的多巴胺能受体亚型,阻止多巴胺分子引起神经功能,从而减轻幻觉和谵妄。

但是,正如Aslanoglou和资深作者Zachary Freyberg发现的那样,事情并没有那么简单。Freyberg说:“我们仍然没有真正理解多巴胺是如何在生物学上发出信号的。我们使用了对多巴胺受体起作用的药物,但它们是如何与这个‘神奇系统’相交的,我们甚至不太了解。”

人类的胰腺包含被称为胰岛的微型结构,它是由α细胞和β细胞组成的,其功能是产生和分泌调节血糖的激素。α细胞产生胰高血糖素来提高血糖,β细胞产生胰岛素来降低血糖回到正常水平。

如果是血糖调节机制的某个环节出错,我们的身体就会开始受到影响。低血糖会使我们感到头晕目眩,而长时间保持高血糖会引起糖尿病和心血管系统的其他并发症。

事实证明,多巴胺可以扭转这个局势。

Freyberg的研究小组发现,胰腺α和β细胞都能产生自己的多巴胺,这证实了多巴胺的影响并不局限于大脑。更重要的是,虽然β细胞主要依赖于多巴胺前体 L-DOPA的摄取,但α细胞可以从头开始制造 L-DOPA,并增加葡萄糖的产量。这增加了一种可能性,即α细胞不仅可以利用多巴胺向自身的受体发出信号,还可以向β细胞提供多巴胺,在那里多巴胺作用于D2受体,并抑制降糖胰岛素的分泌。

出乎意料的是,研究人员发现,胰腺多巴胺也可以作用于其他受体,如“战斗或逃跑”信使肾上腺素和去甲肾上腺素。

科学家们发现,在低浓度时,多巴胺主要与抑制性D2多巴胺受体结合,并阻止胰岛素或胰高血糖素的释放。然而,在高浓度时,多巴胺也可以与β-肾上腺素能受体结合,成为一种刺激物质,推动α细胞分泌胰高血糖素,同时通过抑制性α-肾上腺素能受体抑制β细胞中胰岛素的释放。

总之,这些发现最终解释了精神病患者在接受治疗后发展为代谢综合征的原因。用抗精神病药物阻断抑制性多巴胺受体会导致恶性循环——刹车失灵,胰岛素和胰高血糖素的释放得不到控制,人体迅速脱敏,进一步导致高胰岛素血症、高血糖症,最终导致肥胖和糖尿病。

Aslanoglou说:“当你发现非常重要的事情时,你必须确保找到适合它的应用程序,并改善人们的生活。该研究告诉我们如何更好地配制靶向多巴胺信号的药物。这可能是精神病学和新陈代谢疗法的新途径。”

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