叔亮氨酸酰胺和缬氨酸酰胺合成大麻素对5-HT2A受体的激动作用：体外与体内证据

《British Journal of Pharmacology》：5-HT2A receptor agonism by tert-leucinamide and valinamide synthetic cannabinoids: In vitro and in vivo evidence

　　

背景与目的：新型合成大麻素受体激动剂（SCRAs）常引发严重的不良反应，包括意外的精神症状。尽管这些化合物主要通过大麻素受体CB1和CB2发挥作用，但近期证据表明部分SCRAs可直接与血清素5-HT受体相互作用。本研究旨在评估含有缬氨酸酰胺（AB）或叔亮氨酸酰胺（ADB）头基团的SCRAs对5-HT2A受体的活性及其潜在机制。 实验方法：研究人员采用AequoScreen?细胞内Ca2+释放试验和肌醇单磷酸（IP1）形成试验筛选SCRAs的体外5-HT2A受体活性。选用雄性CD-1小鼠，通过行为学测试探究体外活性最强的化合物AB-5′F-BUTINACA的药理毒理学效应，并分析其与CB1受体拮抗剂NESS0327及5-HT2A受体拮抗剂MDL100907的交互作用。 主要结果：许多含缬氨酸酰胺或叔亮氨酸酰胺头基团的SCRAs在高浓度下对5-HT2A受体具有体外活性，其中AB-5′F-BUTINACA和ADB-BUTINACA效力最强。体内研究表明，AB-5′F-BUTINACA可诱发小鼠神经功能改变、感觉运动异常、镇痛、体温过低、呼吸频率降低及运动减退。选择性CB1受体拮抗剂NESS0327和5-HT2A受体拮抗剂MDL100907可阻断其神经、感觉运动及热痛觉过敏效应。 结论与意义：本研究首次证实含缬氨酸酰胺或叔亮氨酸酰胺头基团的SCRAs可激活5-HT2A受体，且AB-5′F-BUTINACA通过该受体介导产生体内效应。数据揭示了SCRA消费可能加剧意外精神疾病的潜在风险。

论文解读：叔亮氨酸酰胺与缬氨酸酰胺合成大麻素对5-HT_2A受体的激动作用研究

研究背景与意义

合成大麻素受体激动剂（Synthetic Cannabinoid Receptor Agonists, SCRAs）作为一类新型精神活性物质（New Psychoactive Substances, NPS），因滥用导致的严重不良反应备受关注。尽管SCRAs主要作用于大麻素受体CB₁和CB₂，但其诱发的焦虑、精神病性症状等不良反应被认为与血清素系统密切相关。既往研究表明，部分早期SCRAs（如JWH-018）可能与5-HT受体存在交互作用，但针对新型含缬氨酸酰胺（AB）和叔亮氨酸酰胺（ADB）头基团SCRAs的研究尚属空白。本研究由瑞典林雪平大学、意大利费拉拉大学等机构联合开展，旨在阐明此类SCRAs对5-HT_2A受体的活性及其在体内的药理毒理学机制，成果发表于《British Journal of Pharmacology》。

关键技术方法

研究采用多学科交叉技术体系：1）体外受体活性筛选：通过AequoScreen?细胞内Ca²⁺释放试验和IP₁形成试验评估SCRAs对5-HT_2A受体的激活能力；2）体内药效学评价：选用雄性CD-1小鼠（3-4月龄，30-35 g），通过视觉物体反应、听觉反射、触觉反射、甩尾试验、拖尾试验等行为学范式，结合直肠温度、呼吸频率等生理指标监测，系统评估AB-5′F-BUTINACA的急性效应；3）受体机制验证：采用CB₁受体拮抗剂NESS0327（0.1 mg·kg^-1）和5-HT_2A受体拮抗剂MDL100907（0.1 mg·kg^-1）进行预处理干预，通过双因素ANOVA统计分析验证受体参与机制。

研究结果

1. 1.
   体外5-HT_2A受体激活特征
   • •
     AequoScreen?钙释放试验：筛选发现含AB/ADB头基团的SCRAs对5-HT_2A受体具有浓度依赖性激活，其中AB-5′F-BUTINACA（67.3%相对效能）、ADB-5′F-BUTINACA（32.8%）和ADB-BUTINACA（22.3%）活性显著。结构-活性关系（SAR）分析表明，吲唑核心优于吲哚核心，5位氟取代增强活性，烷基链长度以丁基最优。
   • •
     IP₁形成试验验证：AB-5′F-BUTINACA、ADB-BUTINACA在IP₁试验中表现出与钙释放试验一致的激活曲线，进一步证实其对5-HT_2A受体的直接激动作用。
2. 2.
   体内神经行为学效应
   • •
     神经功能改变：AB-5′F-BUTINACA（1-3 mg·kg^-1）诱发持续性旋转行为（刻板症）、尾部抬高（66%-50%发生率）及高剂量下的惊厥发作，NESS0327和MDL100907可完全阻断上述效应。
   • •
     感觉运动功能抑制：视觉物体反应、视觉定位反应、听觉反射及触觉反射在给药后显著降低（P<0.05），两种拮抗剂预处理均可恢复至基线水平。
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     痛觉调节异常：机械痛（甩尾试验）和热痛（拖尾试验）阈值显著升高，CB₁拮抗剂部分阻断机械痛敏效应，而5-HT_2A拮抗剂对热痛敏效应阻断作用更显著。
   • •
     自主神经功能紊乱：高剂量组（3 mg·kg^-1）出现短暂性低体温（Δ°C=-2.1±0.3）和呼吸抑制（最低降至基线的58%），两种拮抗剂对上述效应均无显著影响。
3. 3.
   受体机制解析
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     行为学数据显示，AB-5′F-BUTINACA的神经毒性、感觉运动障碍及部分镇痛效应依赖于CB₁和5-HT_2A受体的双重激活，提示SCRAs可能通过非经典大麻素通路加剧精神风险。

讨论与结论

本研究首次系统证实含AB/ADB头基团的SCRAs可通过直接激活5-HT_2A受体产生体内外效应。与经典致幻剂（如LSD）相比，此类SCRAs虽对5-HT_2A受体效能较低（EC₅₀>10 μM），但在高剂量滥用场景下仍可能通过受体脱敏或下游信号串扰诱发精神病性症状。值得注意的是，AB-5′F-BUTINACA对呼吸系统的抑制作用独立于CB₁/5-HT_2A通路，提示存在其他潜在毒性靶点。

结论指出，SCRAs的多受体激活特性是其临床风险的重要机制，尤其是5-HT_2A受体介导的精神副作用可能被传统大麻素受体检测模型所忽视。该研究为新型SCRAs的风险评估提供了新的生物标志物，也为开发靶向5-HT_2A受体的解毒剂提供了理论依据。