全 文 :生命科学
Chinese Bulletin of Life Sciences
第 20卷 第 1期
2008年 2月
Vol. 20, No. 1
Feb., 2008
文章编号 :1004-0374(2008)01-0058-06
回顾:开拓 THPBs作用 DA受体的研究领域及其意义
金国章
(中国科学院上海生命科学研究院上海药物研究所,上海 201203)
我在国际“神经递质 -受体”学说新的潮流中
成 长 起 来 , 开 拓 了 四 氢 原 小 檗 碱 同 类 物
(tetrahydroprotoberberines, THPBs)作用于脑内多巴
胺(DA)受体的研究领域,把中药THPBs作用融入现
代 DA 科学范畴中,其源头是左旋四氢帕马汀( l -
tetrahydropamatine, l-THP),发现它的安定作用
(tranquillizing effect)是一个关键因素,由此发现左旋
千金藤啶碱(l-stepholidine, l-SPD)具有D1受体激
动 -D2受体阻滞的双重新型药理作用,在国际药理
学中独具特色。提出 l-SPD双重药理作用与精神分
裂症匹配治疗的学术假设;证明 l-THP的D2阻滞
作用的镇痛机制与NAc-Arc-PAG通路的关系;提
出THPBs防治毒品成瘾性的设想。我进入科研领域
后,受到许多科研前辈的熏陶、指点和帮助,我
要真心诚意地感谢他们。
1 进入神经药理学领域
1952年,我大学毕业后被分配到中国科学院上
海药物研究所工作,是当时到该所工作的第一位大
学生。该所位于上海市岳阳路的中科院园区,具有
良好科研环境,学术气氛浓厚,尤其在学术活动中
专家们针锋相对的辩论情景,深深地铭刻在我的心
里。
1.1 学术思想的熏陶 在科研生涯中,我的学术
思路受到两位教授的启蒙性熏陶,感受颇为深刻,
在不同的层次上,对我一生追求科研具有持久的指
导作用。
一是冯德培院士倡导科研要有创新思维。冯先
生是一位高瞻远瞩、高屋建瓴、受人尊敬的科学
家。1953年,他为生理所新来的数位大学生开办
一个短期神经生理讲座班,我也去参加了。授课人
除了冯先生外,还有刘育民和范世藩两位研究员。
主讲内容是冯先生关于神经-肌肉工作相关研究中最
精彩部分。有的人认为神经冲动传入肌肉的作用机
制是电传导,而冯先生提出化学传递(ACh)的论
点,并证明它是正确的。这项工作富有时代创新
性,成为经典著作。冯先生举办讲座是“醉翁之
意不在酒”,而重在启蒙青年科研工作者,要有创
新性学术思维,培养科研工作的逻辑性和远见性。
他特别强调,科研工作首先要有创新的学术思路,
这是工作的灵魂;技术方法要服从学术思想的需
要,即使有困难,也要设法解决。这成为我在工
作中反复思考和训练自己的准则。
二是张昌绍教授的哲理性指点。张先生是我国
著名的药理学家,曾是药物研究所的学术委员,负
有指导药理学研究的任务。我有机会与他讨论学术
问题,聆听到他的可贵指点,即“药物作用机制
的指导作用,往往会超过具体药物,影响面更大,
时间更持久,作用更深远。”这个指点成为自己对
科研工作要“知其然,知其所以然”,求是求真
的科研理念,指导自己一生的科研工作。
1.2 机遇促进我成长 1956年,我有机会承担著
名镇痛中药延胡索(Corydalis)的神经药理学研究。
这项任务是第一任所长赵承嘏院士的长期渴望。他
是我国植物化学研究的先驱,从中药延胡索中分离
获得 10多种生物碱结晶品(1928- 1936年), 这成
为他的经典工作。然而,孰是有效成分,却缺乏
系统性的科学研究论据,难以确定它们与镇痛效能
的关系。赵先生希望通过进一步的研究解决这个重
要学术问题,他为此已等待数十个春秋。延胡索的
重要价值在中医文献中早有记载,如李时珍《本草
纲目》记载延胡索能“治一身上下诸痛,以用之
中的,妙不可言。” 据说赵先生出身中药世家,
钟爱延胡索就不言而喻了。他花了 8年时间分离生
物碱,精心保藏几近 20年,又坚持要进行药效研
究,并为此耽精竭虑,百折不挠。
这项科研任务由我挑纲,胥彬教授负责指导。
不久,中科院要开展抗肿瘤药物研究,由胥彬负责
创建。客观上,延胡索的研究工作需要我独立进
·科学回忆 ·
5 9第1期 金国章:回顾:开拓 THPBs作用DA受体的研究领域及其意义
行,这赋予我充分施展的空间,从此我步入神经药
理学的研究领域。经过 8年精心而艰苦的工作,我
们阐明了左旋四氢巴马汀(l-THP)是中药延胡索镇痛
作用的主要有效成分,又找到新的药源罗通定
(Rotundine,即 l-THP),这些均为临床所确证。
1964年由中国科学院生物学部与国家化工部、卫生
部在上海召开联合鉴定会议,专家确认此项工作的
科学性和学术价值,后成为新药,列入国家药典
(1977),载入药理学教本中(1962)。l-THP被誉为
新中国成立以来,应用现代科学技术,研究成功的
第一个神经系统药物,也是科学整理中药取得成功
的一个范例。
此项工作是在赵先生的工作基础上取得成功
的, 我们起着接力棒的作用。锻炼自己要有坚强的
科研意志,要多思索问题。这个财富铸就自己在科
研工作中,能表现出执著追求和锲而不舍的奉献精
神,这贯穿我整个科研生涯。我从岳阳路园区的科
研育人和学术争鸣的优良环境中吸取滋养。机遇和
汗水使我进入神经药理学领域。
2 科研旨在创新: 发现 l-THP有安定作用
1960-1964年,我发现 l-THP具有明显的“安
定作用”[ 1- 2],超越了中医药文献所有记载,也超
越麻醉性镇痛剂吗啡的药理作用范畴,它的核心药
理学特性是什么?它的创新性前景如何?这就是从
冯先生那里学到的思维方式。这也是自己真正走向
科研之路的起始。
安定剂(neuroleptics)是 20世纪 50- 60年代的
前沿课题,科研的新方向。氯丙嗪是国际上第一个
安定剂,是用于治疗精神分裂症的起始点。然而,
安定作用仅是表观现象,而不是作用机制。安定剂
的真正作用机制究竟是什么?这是当时国际神经药
理学家探索的重要课题。早期,具有安定作用的药
物仅发现三种类型,除氯丙嗪、利血平外,l-THP
是其中的一类。研究 l-THP的安定作用机制,意味
着自己可以参与到国际学术创新的竞争行列中去,
应是一个好机遇。这反映年轻人的初生牛犊不怕虎
的雄心壮志。
不久,利血平被证实为单胺类的排空剂,虽
然排空DA能出现安定作用,但利血平不再列入安
定剂了。我已证明 l-THP不是排空剂,与利血平的
作用性质显然不相同[3],此时,国际上还没有 DA
受体的概念。因此 l-THP的安定作用机制问题什么
一直萦绕在我脑海中。我有机会与张昌绍教授交流
自己的想法,他也感到这是一个极有意义的难题,
给我一个富有哲理的指点(即药理作用机制更具有指
导作用),显然是鼓励我继续探索作用机制。我自
己也清楚地认识到,这是一个极好的科研方向,从
中药中发现更难能可贵。20世纪 20年代, 中国开
始科学研究中药, 麻黄素是第一个成功的事例, 第
二个最令人期待的就是 l-THP。很可惜, 我必须暂
停了,因1964年需要我参加国家紧急的国防科研任
务,接着,1972年又参加针刺镇痛与神经递质作
用关系的机理研究。我很幸运,及时顺应国际神经
药理学发展的新潮流,把新兴的“神经递质 -受体
学说”融入任务中,工作有收获,学术有长进,
也为 l-THP安定作用的研究打下一个良好的基础。
时间一晃就是10多年,此时正是我年富力强的科研
黄金时代,也是国家政治动乱年代,自己为未曾虚
度年华而感到庆幸。
1978年“科学的春天”来到了。根据自己的
工作优势,我决定回归研究 l -THP 的安定作用机
制,较顺利地证明 l-THP安定的作用实质就是DA受
体阻滞剂的作用[4,5]。这个结论迟后 10多年,要知
道科学创新只有第一,是没有第二的。自己虽然感
到婉惜,但从中看到前景。通过这项工作,使自
己的科研理念获得一次升华,“知其然,知其所以
然”,求真求是的科研真谛,成为指导我今后科研
工作的理念,其意义是不可估量的。其次, l-THP
的DA受体阻滞作用融入国际DA研究领域中。
3 科研依靠积累: 开拓了THPBs作用DA受体的研
究领域
以 l-THP作用于DA受体为源头,进行效构关
系研究,选用动物行为、受体结合、电生理等试
验,成功地开拓了THPBs作用于DA受体的研究领
域,在国际上独具优势,这成为自己从事神经药理
研究的有利机会,也是发展、提高和创新的起点。
“失之东隅,收之桑榆”是科研工作中的乐事,所
获得的构效作用规律性(1981-1989年)为我国三科
属数十种植物资源的合理应用提供了科学依据;在
国际上首次报道,从天然产物THPBs中发现DA受
体阻滞剂(TiPS,1987)[6],引起国际同行的关注,
得到法国 Stutzmana JM博士(1988)和加拿大 Seeman
P教授(1988)等同行科学家的证实和支持。后与化
学家合作,从 X 射线衍射和量子化学计算,确定
THPBs的左旋体和右旋体有不同的立体结构,并提
出它们与DA受体相结合的拓扑图[7],指出 THPBs
的HOMO由A环 π健组成,送电子给DA受体,它
的C2位羟基与DA受体形成H键;由D环π键组成
6 0 生命科学 第20卷
LUMO,送电子给DA受体(1988)。这是神经药理
领域颇有学术水平的工作。此文的发表时伴有一个
学术争鸣的插曲,我们是胜利者。
在构效关系研究中最有意义的工作是,发现左
旋千金藤啶碱 (l-SPD)对DA受体既有激动又有阻滞
的新型药理作用,暂称为“兼容作用”它是在特
定实验条件下偶然发现的,真是“踏破铁鞋无觅
处”, 应验了“新现象常在偶然中发现”的科学
名言。 这种新作用是应用6-OHDA单侧损毁大鼠的
黑质致密区的DA神经元,从公认的旋转模型中观
察到[8],激动剂促使动物向健侧激烈旋转,表明对
损侧纹状体DA受体的超敏效应;而DA释放剂(苯
丙胺)使动物向损侧缓慢持久地旋转,表明健侧慢
慢释放DA所产生的效应;DA受体阻滞剂可拮抗这
两种旋转作用。 在此种试验中,发现 l-SPD具有
激动剂作用又阻滞苯丙胺的作用, 激动 -阻滞兼容
作用由此而来,结果非常可信,但其机理尚未能回
答, 成为我们继续研究的科学动力和发展空间。
本阶段工作使DA神经递质及其受体研究,在
我国学术土壤中生根、发芽、开花, 成为国内最
早开展DA系统研究的实验室。的确,科研工作依
靠积累,我们花费了约 20年时间(1956- 1965,
1978- 1989),才从我国中草药中发掘出 THPBs有
新奇的药理特性(创新性见下述)。
在本阶段工作获得中国科学院自然科学奖二等
奖(1989)、国家自然科学奖三等奖(1991)。张香桐
院士实验室为我们开展DA神经元放电活动研究提供
很多积极的建议和帮助。周廷冲院士对此项工作
(1989)曾作过总结性评价,认为我们“做了很有系
统的开拓性工作”,“最为可贵之处就是您们能够
坚定不移地,坚持下来,针对一个问题,由浅入
深,由表及里地工作”,“其特色为系统性,科
学性和民族性”。 周教授的评价对我们是很大的鼓
励。
4 科研要求是求真: l-SPD的“兼容作用”是 D1
激动 -D2阻滞的双重作用
对 l - S P D 的“兼容作用”,我曾提出三个学
术假设:一是,对两种不同DA受体亚型有截然不
同的生理功能;二是,DA 部分激动剂作用特性,
对同一受体,因剂量不同而产生兴奋和阻滞两种作
用;三是,由于DA受体超敏后使细胞内信号转导
或脑内神经环路的生理功能发生变化。究竟何种假
设符合实际情况?
首先由博士研究生黄开星开展作用机制研究[9] :
(1)仍采用6-OHDA损毁单侧大鼠黑质的旋转模型证
实上述发现, 并证明 l-SPD的激动作用是由于激动
剂去水吗啡的 P r i m i n g 作用参与其中,如没有
Priming,l-SPD的激动作用要推延 2个月才能观察
到,有量效曲线反应,并由神经药理学方法证实 l-
SPD是D1受体激动剂作用;(2)采用海人藻酸损毁
单侧黑质的所有神经元胞体,旋转活动出现作用性
质的变化,去水吗啡的激动作用的剂量要增加 10
倍,并且改变旋转方向, 从键侧向损侧旋转, 此
时, l-SPD显示出D2受体阻滞作用。现在可以明
确地说 l-SPD “兼容作用”的实质性内容就是 D1
激动和D2阻滞两种作用, 符合第一种假设。
为什么有两种不同作用? 应用Gs、Gi蛋白参与
D1和D2受体偶联的信号转导[10,11],证实 l-SPD通
过D1受体与Gs作用,增强 cAMP-PKA转导途径的
功能,显示激动剂特性;通过D2受体逆转Gi对信
号转导的抑制作用,显示出阻滞剂特性; 然而 l-SPD
对D1受体的内在活性低于内源性的DA, 有D1受
体部分激动剂作用特性,与第二个假设有联系,但
没有先兴奋后抑制的双相作用特性。所以, l-SPD
的D1激动 -D2阻滞称之为双重作用(dual action)。
l-SPD的 D1激动从何来? 应用受体储备(receptor
reserve)理论,从黑质去 DA神经元支配,证实纹
状体的D1受体增加 80%,支持 l-SPD的D1激动作
用是去神经超敏而使D1受体增加, 与第三种假设
相联系 [ 12 ]。
本阶段工作本着求是求真的探索精神,以“知
其然,还要知其所以然”的科学理念,阐明 l-SPD
的“兼容作用”的新现象,其本质是 D 1 受体激
动 -D2受体阻滞的双重药理作用,而不是对同一受
体亚型有双相作用。这是未见国际报道的新型药理
作用,具有原始创新性,并为国内外学者所证实公
认。
这项工作经历了 10多年(1989- 2000),由十
几位研究生届届相承,应用多学科的知识和技术,
从整体水平、细胞分子水平,不同层次的 20多种
试验 ,确定了 l-SPD的双重作用。研究生们在课
题组倡导的敬业精神的鼓舞下,完成10多项国家自
然科学基金项目(1988- 2001)和国家基金会的药理
学科第一个重点项目(1992- 1996),做出创新性成
绩。从某种意义讲,是集体智慧的结晶, 我本人
始终用汗水和智慧指导工作的发展,是科研生涯中
最值得回忆的一幕。又一次获得中国科学院自然科
学奖二等奖(1998)。
6 1第1期 金国章:回顾:开拓 THPBs作用DA受体的研究领域及其意义
5 推动科研发展:l-SPD的双重作用的“匹配治
疗”学术假设
l-SPD 的双重作用的发现,标志着工作的发
展,如何阐明它与生理功能的关系,需要解决脑内
DA不同神经通路的DA受体亚型有不同生理功能,
是一个复杂问题。
有特色药物也是探针,有利于阐明某些神经科
学问题。l-SPD的双重作用与众多安定剂最不相同
的特点,就是它伴有D1激动作用,迄今为止,可
以说是独有的(unique)。这是优点抑或缺点,要由
它的生理功能意义作出决定。按常规知识,它的
D1激动作用与治疗精神分裂症不相符合,它的D2
阻滞又与治疗帕金森症(PD)不相符合。究竟路在何
方?只有以创新性思维开展研究工作,才能得到答
案。
脑内有两条重要的DA神经通路,一是黑质 -纹
状体DA通路,它与 PD的关系甚为密切;二是中
脑腹侧背盖区( V T A ) D A 神经元投射到伏隔核
(NAc)、大脑皮层前额叶(PFC)等脑区,这条DA神
经通路与精神分裂症有密切关系,也与药物成瘾性
有联系。从黑质 -纹状体通路研究中发现 l-SPD双
重作用, 它是否适用于VTA DA通路的生理功能?
我们及时抓住这个学术契机,另起蹊径,电生理试
验阐明了 l-SPD的D1激动优先作用在 PFC,它的
D2阻滞作用在皮层下结构的NAc、VTA等神经核
团,PFC的D1激动能调控NAc的神经元活动 [13,14]。
迄今为止,国际上只有 THPBs才有这种双重作用。
在此期间, 国外有三个实验室的科学家从不同
学科的不同层次研究,相继报道的结果,均涉及
PFC的D1受体激动作用的重要性,而独缺神经药
理学支持的论据。他们的结果表明,精神分裂症患
者脑区的DA功能是不平衡的。所谓脑区DA功能不
平衡的观点,即患者阳性症状的病变靶区在皮层下
结构(VTA、NAc等),由于D2受体功能亢进,导
致阳性症状,具有D2阻滞作用的安定剂都能纠正
它;而患者阴性症状的病变靶区在 PFC,由于 D1
受体功能低下,使PFC的Glu锥体细胞的NMDA受
体功能减弱,导致学习、记忆、认知功能降低,
这是治疗精神分裂症治疗的核心难题,并使NMDA
受体反馈调控皮层下结构的功能亦随之减弱,出现
去抑制性兴奋的阳性症状。所以, 安定剂中赋予 l-
SPD的D1激动作用将有重要意义。这帮助我提出
l - S P D 的双重作用“匹配治疗假设( m a t c h i n g
hypothes is )”,是“众药皆无,而 l -SPD 独有”
的创新性[15]。在 TiPS(2002)上发表[16],引起国际同
行们的极大关注。此时国际学者逐渐了解,精神分
裂症脑区DA功能不平衡的病因论点,会成为一个
新学说。
此阶段工作获得上海市科技进步奖(自然科学奖
一等奖,2003)。神经药理专家金荫昌教授(1999)
一直关注着我们的工作进展,曾赞扬我们的工作是
中药药理研究找到与现代药理学的一个结合点,即
DA受体,是中药研究“前进的一块模板,也是世
界研究中国传统医药的模板”[17]。换言之, l-SPD
出自中药,科学研究的基础工作扎实,以DA受体
为切入点,融入国际现代科学领域中。至于要求每
味中药走这条科研道路,那就是仁者见仁,智者见
智了。
6 微观探索: 阐述 l-SPD引起D1激动 -D2阻滞双
重作用的机制
6.1 双羟基是THPBs具有双重药理作用的化学结构
要素(chemical elements) l-SPD效构关系研究证明,
无羟基、单羟基的THPBs仅有DA受体阻滞作用而
无激动作用,只有双羟基 -THPBs才具有双重作用
特性。因此,推论 THPBs的双羟基是与脑内DA受
体相结合作用的化学结构要素, 并发现以 l-SPD和
l-THPB-18、19为优[18]。扩大为 7元环的双羟基 -
THPBs (即高C环THPBs)或右旋双羟基-THPBs均不
具有双重作用特性, 表明双羟基 - THPBs与DA受
体结合时的立体结构有严格的刚性要求。
6.2 构建D1和D2受体的三维结构模型(molecular
modeling) 于 1988年提出 l-SPD的双重作用与DA
受体结合的拓扑图,它的羟基可与DA受体形成氢
键, 芳香环与DA受体有静电效应[7]。 DA受体属
于GPCRs超家族,有 7个 TMD, 利用 Rhodopsin
晶体为模板进行DA受体结构同源三维模型[18,19],进
一步阐明了 l-SPD与DA受体相互作用的活性靶点
(D1R的Asp103、 Ser199、 Ser202; D2R的Asp114、
Ser 194、Ser197)和构象图,发现它与内源性递质
DA的D1激动作用的三维构象有所不同,为 l-SPD
D1部分激动作用提供了解释。
6.3 l-SPD的D1激动 -D2阻滞双重作用的分子动力
学模拟(molecular modeling and dynamic simulation)
为了探索 l-SPD如何与DA受体相结合的分子机制,
及 l-SPD对 D1信号传导的分子调控机制,进行了
MD模拟[20]。在同源构建D1和D2基础上,分别找
到两者的最低能量构象,此时受体构象认为最稳
定;随后应用双层类脂膜,把 D1和 D2受体分别
6 2 生命科学 第20卷
嵌入膜内,形成“受体 -双层膜 -水化”系统。这
时,再把 l - S P D 与相应 D A 受体亚型自动对接
(automatic docking),进行 10ns级时程的分子动力
学模拟观察。
结果显示,D1和D2受体构象变化时有“开 -
关”动态过程。调控这种“开 - 关”功能的关键
部位,是在胞外环上的氨基酸。以 D1 受体为例,
胞外第二环(EL2)的K167和胞外第三环(EL3)的E320
形成纽扣状开关,由H键主导D1受体的“开 -关”
调控。在这种“开 - 关”瞬息间,l - S P D 则以阳
性静电位与D1受体阴性静电位(D173)相匹配而进入
结合腔。l-SPD与 D2受体相结合时,也发生相似
过程。
虽然 l-SPD与D1和D2受体结合的过程类似,
但两者各有激动、阻滞的不同效应。分子动力学模
拟显示 l-SPD 的D1激动、D2阻滞有不同的分子机
理。(1)l-SPD 为 4个环的骨架,它的A和D环是苯
环,通过 B、C两环的变化可以使A和D两环形成
不同的二面角。在 l-SPD和 D1R的复合体中,A、
D环间二面角约为 150度,呈伸展构象(称 l-SPD的
船式构象) ;而在 l-SPD 和 D2R复合体中,A、D
环间二面角约为 98度(称 l-SPD的椅式构象)。(2)在
稳定时的能量计算,l-SPD 和D1R的复合体构象能
量较低,而 l-SPD和D2R复合体构象能量较高。较
低能量的复合体提示 l-SPD易与D1受体优先结合,
并且稳定。实际上,l -SPD 的椅式构象与船式构
象,需要克服一定能垒(energy barrier)才能相互转
化,以适应与不同 DA受体亚型相结合。在和 D1
结合的转化能垒是 1.55kcal/mol能量,而对D2这个
能垒要求为 1.02kcal/mol。这表明与D1结合后较稳
定(船式构象),而与 D2 结合稳定性较差(椅式构
象)。(3)配体受体结合后,D1、D2 受体 7 个跨膜
区(TMD)会出现扭距旋转样运动,旋钮半径(radius
of gyration)不同。l-SPD与 D2受体结合后,不引
起明显运动,但 l-SPD与D1受体结合后,7个TMD
扭距运动较强,尤其以 TM6、TM7为明显。这种
运动将引起胞内第三环(IL3)的构象变化,推测这就
是 l-SPD对D1激动作用产生信号转导的分子基础。
上述分子动力学模拟的研究结果表明,l-SPD
和D1或D2受体复合物不同构象,它们是由于能量
差异导致 l-SPD有不同构象,是双重作用内在分子
水平的结构因素。它的重要意义提示 l-SPD优先作
用 D1受体,从分子水平解释了 D1激动作用。此
项工作主要与化学家们合作完成。
7 l-THP镇痛作用机制的特性显示DA与END的
功能联系
l-THP的镇痛、安定作用和它的D2阻滞作用是
开拓 THPBs作用于DA受体研究领域的源头。近年
来证明, l-THP的镇痛机制是它的D2阻滞作用与中
脑导水管周围灰质(PAG)的内阿片肽(END)相联系而
实现的[18,21,22], 称之为“NAc D2阻滞作用→下丘
脑弓状核(Arc) D2阻滞→ PAG END”的功能通路。
PAG是吗啡镇痛的脑内靶部位,µ阿片受体介导镇
痛和成瘾的核心机制。NAc的 DA受体是阿片类、
可卡因类、苯丙胺三类毒品成瘾性的共同靶区。可
见,毒品成瘾与精神分裂症发生的VTA-NAc-PFC
的DA通路密切联系。这些貌似分离的信息,引发
了新的科研思考。我在 1998年香山学术会议上(第
105次,讨论阿片成瘾和防治)提出了 l-THP防治阿
片成瘾的论点[23],并以多种方式积极推动研究 l-THP
成瘾性动物试验和临床验证。
至今,国内外同行们在 l-THP防治三类毒品的
基 础 和 临 床 研 究 中 已 作 出 有 积 极 意 义 的 结 果
[24-28] :
在美国, cocaine成瘾的动物试验上,l-THP取得了
可喜的结果[24,25] ;国内,值得特别重视的是,l -
THP对阿片成瘾的吸毒者有防复吸的效果[26]。我国
有长期应用 l-THP临床经验,用于成瘾防治药的可
能性较大。就其作用机制而言,可称之为“一,
二,三”模式:l - T H P 的一种作用,两种机制,
为三类毒品的防治提供新思路。一是指 l-THP的D2
阻滞作用;二是指 l-THP的D2阻滞作用有两个靶
部位,在NAc靶区阻滞突触后D2受体,抑制 DA
转运体(DAT)的功效,而在Arc靶区阻滞D2受体则
增强Arc-PAG 的 END功能; 三则是指对可卡因、
苯丙胺和阿片三类毒品成瘾有防治作用,但有不同
的机理,l-THP对前两者作用是由于抑制 DAT效
应;而 l-THP对后者是由于增强 PAG的END功能,
以逆转被损害的 END功能或恢复其正常生理功能,
其中有些机制仍有待进一步确定。从1998年提出设
想,经过国内外同行们近 10年来的努力,我们看
到了 l-THP防治毒品成瘾的曙光,这也是有容乃大
的科研协作新方式的结果。
8 小结和感言
回顾自己 50多年科研生涯的主轴是, 抓住 l-
THP的安定作用为源头,开拓 THPBs作用于DA的
科研领域。完成一个中药的科学研究范例延胡索;
发现 l-SPD有D1激动D2阻滞的双重新型药理作用;
提出 l-SPD 双重作用“匹配治疗”精神分裂症的
6 3第1期 金国章:回顾:开拓 THPBs作用DA受体的研究领域及其意义
学术假设和提出 l-THP预防毒品复吸的设想。 这些
内容均已列入学术专著《中药延胡索研究中的新发
现》一书中[18]。一项有发展前景的科研工作往往是
几代人的接力赛跑,在科学不断发展的世界潮流
中,总是“青出于蓝而胜于蓝”,“长江后浪推
前浪”的自然规律。
我的所有工作只代表过去,并且是非常非常渺
小。人生一世的拼搏工作,也好似是一滴小雨点。
我生长在浙江农村,在钱塘江支流的源头处,由此
联想到一滴小雨点流入小溪,汇入江河,最终归属
大海。海纳百川,有容乃大。这个大海就是祖国
和人民的事业,浩然长存,而个人的作用极其有
限,正如同苏东坡所言,个人作用“渺沧海之一
粟”,而人民事业犹如“长江之无穷”。我的工
作真是一滴雨点而已。
[参 考 文 献]
[1] Hsu B, Kin KC. Pharmacological study of tetrahydropal-
matine and its analogs: A new type of central depressants.
Arch Int Pharmacodyn, 1962, 139: 318-27
[2] Hus B, Kin KC. Further studies on the pharmacology of
tetrahydropalmatine and its analogs. Int J Neuropharmacol,
1964, 2: 283-90
[3] 金国章, 郑秀风, 胥 彬. 延胡索的药理研究 XII. 延胡索
乙素旋光异构体的中枢作用. 生理学报, 1964, 27:10: 47-
56
[4] Jin GZ (Kin K.C.), Xu SX, Yu LP. Different effects of
enantiomers of tetrahydropalmatine on dopaminergic system.
Sci Sin, 1986, 29: 1054-64
[5] Xu SX, Yu LP, Han YR, et al. Effects of tetrahydroproto-
berberines on dopamine receptor subtypes in brain. Acta
Pharmacol Sin, 1989, 10: 104-10
[6] Jin GZ. (-)-Tetrahydropalamatine and its analogues as new
dopamine receptor antagonists. TiPS, 1987, 8: 81-2
[7] 宣建成, 林光大, 金国章, 等. 4种四氢源小檗碱同类物的
立体结构和量子化学对多巴胺受体的作用关系. 中国药
理学报, 1988, 9: 197-205
[8] Jin GZ, Wang XL, Shi WX. Tetrahydroprotoberberine: a
new chemical type of antagonist of dopamine receptors. Sci
Sin, 1986, 29: 527-34
[9] Jin GZ, Huang KX, Sun BC. Dural actions of (-)-stepholidine
on dopamine receptor subtypes after substantia nigral lesion.
Neurochem Int, 1992: 20, 175S-8S
[10] Dong ZJ, Guo X, Chen LJ, et al. Dual actions of (-)-
stepholidine on the dopamine receptor-mediated a denylate
cyclase activity in rat corpuss striatum. Life Sci, 1997, 61:
465-72
[11] Dong ZJ, Chen LJ, Jin GZ, et al. GTP regulation of GTP
regulation of (-)-stepholidine binding to RH of D1 dopamine
receptors in calf striatum. Biochem Pharmacol, 1997, 54: 227-
32
[12] Zou LL, Liu J, Jin GZ. Involvement of receptor reserve in
D1 agonistic, action of (-)-stepholidine in lesioned rats.
Biochem Pharmacol, 1997, 54: 233-40
[13] Zhu ZT, Fu Y, Hu GY, et al. Modulation of medial prefron-
tal cortical D1 receptors on the excitatory firing activity of
nucleus accumbens neurons elicited by (-)-stepholidine. Life
Sci, 2000, 67: 1265-74
[14] Zhu ZT, F Y, Hu GY, et al. Electrophysiological study on
biphasic firing activity elicited by D1 agonistric-D2 antago-
nistic action of (-)-stepholidine in nucleus accumbens. Acta
Physiol Sin, 2000, 52: 123-30
[15] 金国章, 朱子涛, 傅 雨. 抗精神分裂症药物的新概念. 药
理学进展, 2000: 1-9
[16] Jin GZ, Zhu ZT, Fu Y. (-)-Stepholidine: a potential novel
antipsychotic drug with dual D1 receptor agonist and D2
receptor antagonist actions. TiPs, 2002, 23: 4-7
[17] 金荫昌. 我国药理学在新世纪的进展. 药理学进展, 1999:
1-5
[18] 金国章. 中药延胡索研究中的新发现 (国家自然科学基
金研究专著)[M]. 上海: 上海科学技术出版社, 2001, 195-
260, 266-82, 347-55
[19] Tang Y, Chen KX, Jiang HL. Molecular modeling of interac-
tions between tetrahydroprotoberberines and dopamine
receptor. Acta Pharmacol Sin, 1996, 17: 8-12
[20] Fu W, Shen JH, Luo XM, et al. Dopamine D1 receptor
agonist and D2 receptor antagonist effects of the natural
produc (-) stepholidine (SPD): molecular modeling and dy-
namics simulations. Biophys J, 2007, 93: 1431-41
[21] 金国章, 胡江元. 颅通定(Rotundine)的镇痛机制与多巴胺
受体. 药理学进展, 1999: 64-73
[22] Chu HY, Jin GZ, Friedman E, et al. Recent development in
studies of tetrahydroprotoberberines: mechanism in
antinociception and drug addiction. Cell Mol Neurobiol,
2007, (accepted)
[23] 金国章, 朱子涛. 脑内多巴胺神经系统与阿片成瘾防治
的关系 科学前沿与未来[M]. 北京: 科学出版社, 1999,
120-42
[24] Zheng Y, Jin GZ, Zhang MJ, et al. Medication of (-)-
tetrahydropalmatine significantly ameliorated opiate crav-
ing and increased the abstinence rate in heroin users: A Pilot
Study. Acta Pharmacol Sin, 2007, (submitted)
[25] John R, Li SI, Award S, et al. Levo-tetrahydropalmatine
attenuates cocaine self-administration and cocaine induced
reinstatement in rats. Psychopharmacology, 2007, 192:
581-91
[26] X1 ZX, Yang Z, Li SJ, et al. Levo-tetrahydropalmatine
inhibits cocaine’s rewarding effects. Experiments with self-
administrations and brain stimulation reward in rats.
Neurophamacology, 2007 accepted (available on line)
[27] Wang W, Zhou YQ, Sun J, et al. The effect of (-)-stepholidine,
a novel extract of Chinese herb, on the acquisition, expression,
maintenance, and re-acquisition of morphine conditioned
place preference in rats. Neuropharmacology, 2007, 52: 355-61
[28] 杨 申, 金国章. 左旋四氢巴马汀的D2阻滞作用与镇痛
机制及其防治成瘾性. 脑内多巴胺[M]. 上海: 科学出版
社, 2008, 待出版