肾上腺|下尿路的药理学基础—肾上腺能机制|神经源性下尿路功能障碍专栏 004

前言
下尿路具有储存和定期排尿的功能 , 功能完成依赖于膀胱逼尿肌、尿道平滑肌和尿道外括约肌之间的协调活动 。 这种活动反过来又受大脑、脊髓和周围神经节的神经回路调控 。 外周及中枢神经系统的各种神经递质包括乙酰胆碱、去甲肾上腺素、多巴胺、5-羟色胺、兴奋性和抑制性氨基酸、三磷酸腺苷(ATP)、一氧化氮和神经肽都参与了下尿路功能的调节 。
下尿路调控的肾上腺能机制
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β-肾上腺能机制
人膀胱逼尿肌β2和β3肾上腺素能受体的激活 , 可以直接导致逼尿肌的松弛 。 此作用是通过刺激腺苷酸环化酶引起cAMP的升高介导的 。 基于β肾上腺素能受体引起的人逼尿肌松弛不能被选择性β1或β2肾上腺素能受体拮抗剂如多巴酚丁胺和丙卡特罗阻断 , 但可被选择性β3肾上腺素能受体拮抗剂阻断的事实 , 推测人逼尿肌的松弛作用主要由β3肾上腺素受体激活引起 。 定量PCR分析也证实:在mRNA水平β3-肾上腺素能受体是人类膀胱中所有α和β肾上腺素能受体亚型中表达最高的 。 因而认为 , β3-肾上腺素能系统的主要作用位点是逼尿肌(图1) 。
肾上腺|下尿路的药理学基础—肾上腺能机制|神经源性下尿路功能障碍专栏 004
文章插图

图1 下尿路神经支配 。
副交感盆神经释放乙酰胆碱(Ach) , 激活逼尿肌上毒蕈碱受体(M3)使膀胱逼尿肌收缩 。 交感腹下神经释放去甲肾上腺素(NE) , 分别激活尿道α1和逼尿肌上β3肾上腺素能受体 , 使尿道平滑肌收缩及膀胱逼尿肌舒张 。 躯体性阴部神经释放Ach , 激活尿道外括约上烟碱(N)受体 , 使外括约肌收缩 。 “ ﹢ ” 、“-” 分别代表兴奋和抑制 。 图注:Pelvic nerve (Parasympathetic):盆神经(副交感);Hypogastric (sympathetic):腹下神经(交感);Pudendal nerve(somatic):阴部神经(躯体) 。
然而 , 最近的研究表明 , 其它部位如胆碱能神经末梢和尿路上皮也可能参与了β3-肾上腺素能受体对膀胱活动的调控 , 例如人膀胱粘膜及肌层含ACh的神经纤维大量表达β3-肾上腺素能受体 。 最近的研究也表明 , 接头前β3-肾上腺素能受体激活 , 可以通过腺苷-A1受体系统 , 降低胆碱能神经末梢ACh的释放 , 从而抑制充盈期膀胱的活动 。 在人和大鼠膀胱粘膜也证实有β3-肾上腺素受体的表达 , 但其在膀胱松弛中的作用还未被完全阐明 。
β3受体激动剂米拉贝隆(mirabegron) , 已被批准作为伴有急迫性尿失禁的OAB病人的新治疗手段 。 对现有治疗措施有禁忌或不能耐受的OAB病人 , 该药物提供了一个新选择 , 联合治疗(米拉贝隆和M受体阻断剂索利那新联合)也被证明是有效的 。 该药物的作用机制可能与药物作用于多种细胞 , 包括传入神经等产生的效应有关 。 在啮齿类动物的研究结果表明 , 米拉贝隆激活β3-肾上腺素受体 , 可增加膀胱顺应性并延长排尿间隔;机制可能是多个部位作用的结果 , 包括减少非排尿性逼尿肌收缩和减低传入神经的活动 。
2
α-肾上腺素能机制
尽管在正常膀胱α-肾上腺素能调控作用并不明显 , 但在病理条件下 , 例如膀胱出口梗阻诱发的逼尿肌过度活动等 , α-肾上腺素能受体特别是α1D受体亚型表达大量增加 , 从而使膀胱对去甲肾上腺素的反应模式从舒张转变为收缩反应 。 在膀胱出口梗阻的模型大鼠 , α1D受体亚型在膀胱总α1受体mRNA中的比例 , 从正常的25%增加至70% , 应用坦索罗辛同时作用于α1A及α1D受体可抑制模型鼠的尿频 , 而以5甲基乌拉地尔特异作用于α1A受体对排尿频率无影响 。 而且 , α1D受体敲除小鼠与野生型小鼠相比 , 具有较大的膀胱容量和排尿量 , 说明α1D受体在调控膀胱功能中起重要作用 。 然而 , 在人类正常膀胱α1D就已经是主要表达的α肾上腺能受体 , 并且与β3受体相比 , α肾上腺能受体总mRNA表达水平很低 , 在流出道梗阻时其表达也并未增加 。 因此 , α1D受体对梗阻及尿失禁等各种病理状态下 , 逼尿肌过度活动产生机制的贡献仍需进一步确定 。
α-肾上腺素能受体在尿道功能调控中的作用很重要 。 大量的药理学和生理学证据表明 , 尿道的紧张性和尿道内压力受α-肾上腺素能受体的影响 。 包括人类在内的各生物物种的尿道中 , 已证实有α1和α2肾上腺素能受体的表达 。 在尿道平滑肌表达的α1肾上腺素能受体中 , α1A无论在mRNA还是蛋白表达水平都是主要的亚型 。 α-肾上腺素能受体激动剂可使人尿道平滑肌收缩 。 兔尿道平滑肌收缩由α1A亚型介导 , 刺激腹下神经或给予α-肾上腺素能受体激动剂 , 会引起尿道内压升高 , 而α1-肾上腺素能拮抗剂可阻断这一效应 。
α肾上腺素能受体拮抗剂在良性前列腺增生等尿道阻力增加的情况下 , 可以促进尿液排放 。 由于α1A肾上腺素能受体是前列腺和尿道的主要亚型 , 高选择性α1A肾上腺素受体拮抗剂(如赛洛多辛)可显著改善BPH患者下尿路症状(LUTS)评分 。 此外 , 具有阻断α1D肾上腺素能受体活性的α1肾上腺素能受体拮抗剂 , 也可改善膀胱症状 , 提示α1D肾上腺素受体参与膀胱出口梗阻引起的储尿期症状 , 其作用位点可能位于膀胱或脊髓 。
α2-肾上腺素能受体拮抗剂通过突触前机制 , 增加尿道组织中去甲肾上腺素的释放 , 但体外实验显示这一过程并不影响尿道平滑肌的收缩性 。 尽管体外实验提示接头前α2-肾上腺素能受体激活 , 通过负反馈机制抑制去甲肾上腺素释放 , 但目前还未在人尿道发现接头后α2-肾上腺素能受体的存在 。 药理学和电生理学数据表明 , 肾上腺素能神经影响盆神经节内兴奋性胆碱能传递 , 刺激猫腹下神经能够通过激活α2-肾上腺素能受体 , 抑制盆神经节内兴奋性胆碱能传递 。
供稿者:李兴、李勋华、丛惠伶、查丽华、付光(中国康复研究中心北京博爱医院泌尿外科)
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编辑:王靖
审核:曹林
【肾上腺|下尿路的药理学基础—肾上腺能机制|神经源性下尿路功能障碍专栏 004】


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