广告投放

尼古丁对大脑的不同(正面和负面)影响

尼古丁具有多种神经生理学影响,尽管人们普遍认为尼古丁是一种简单的有害物质,但并非所有这些影响都是负面的。 尼古丁具有多种促进认知的作用,甚至被用于透皮疗法以改善轻度认知障碍的注意力、记忆力和精神运动速度1。此外,烟碱受体激动剂正在研究用于治疗精神分裂症和 阿尔茨海默氏病2 表明分子的作用是复杂的,而不是媒体描述的非黑即白。

尼古丁 是一个中心 神经系统 刺激物3 具有积极和消极的影响 (通过对影响的影响来定义积极和消极的判断 行为 这些被社会认为对个人福祉有益,主观积极影响代表社会中个人福祉的增加)。尼古丁影响大脑中各种神经递质的信号传导4,主要通过神经递质乙酰胆碱的烟碱受体起作用5 它的成瘾特性源于它刺激伏隔核中的多巴胺释放6 在被称为基础前脑的大脑部分中,它创造了主观的愉悦(奖励)体验,从而产生了成瘾行为7 比如连锁吸烟。

尼古丁是离子型烟碱乙酰胆碱 (nACh) 受体的激动剂(激动诱导某些离子通道的打开)8. 本文将排除在神经肌肉接头处发现的受体。 乙酰胆碱激动两种类型的乙酰胆碱受体:代谢型烟碱和毒蕈碱受体(激动诱导一系列代谢步骤)9. 药物对受体的强度和功效是多因素的,包括结合亲和力、引起激动作用的能力(如诱导基因转录)、对受体的影响(一些激动剂可能引起受体下调)、与受体的解离等10. 在尼古丁的情况下,它通常被认为至少是一种中等强度的 nACh 受体激动剂11,因为尽管尼古丁和乙酰胆碱的化学结构存在巨大差异,但这两种分子都包含一个带有氮阳离子(带正电荷的氮)的区域和另一个氢键受体区域12.

nACh 受体由 5 个多肽亚基组成,多肽链亚基中的突变导致 nACh 受体的激动作用有限,可导致不同的神经病理学,如癫痫、智力低下和认知缺陷13. 在阿尔茨海默病中,nACh 受体被下调14,目前 吸烟者 与帕金森病风险降低 60% 相关15, 增加大脑中 nACh 激动的药物用于治疗阿尔茨海默病16 (目前正在开发 nACh 激动剂来治疗阿尔茨海默氏症17) 以及尼古丁在低至中等剂量下是一种认知功能增强剂的事实18 强调了 nACh 受体激动对最佳认知功能的重要性。

吸烟的主要健康问题是癌​​症和心脏病19. 然而,吸烟的风险不必与在没有烟草的情况下摄入尼古丁的风险相同,例如通过蒸发尼古丁液体或咀嚼尼古丁口香糖。 消耗尼古丁的心血管毒性明显低于吸烟20. 短期和长期使用尼古丁往往不会加速动脉斑块沉积20 但由于尼古丁的血管收缩作用,可能仍然存在风险20. 此外,尼古丁的遗传毒性(因此具有致癌性)已经过测试。 某些评估尼古丁遗传毒性的试验表明,在尼古丁浓度仅比吸烟者血清尼古丁浓度高 2 到 3 倍的情况下,通过染色体畸变和姐妹染色单体交换具有潜在的致癌性21. 然而,一项关于尼古丁对人类淋巴细胞影响的研究并未显示出任何影响21 但考虑到与 nACh 受体拮抗剂共同孵育时由尼古丁引起的 DNA 损伤减少,这可能是反常的21 表明尼古丁引起氧化应激的原因可能取决于 nACh 受体本身的激活21.

长期使用尼古丁会导致 nACh 受体脱敏22 因为内源性乙酰胆碱可以被乙酰胆碱酯酶代谢而尼古丁不能,因此导致受体结合时间延长22. 在暴露于含尼古丁蒸气 6 个月的小鼠中,额叶皮层 (FC) 中的多巴胺含量显着增加,而纹状体 (STR) 中的多巴胺含量显着降低23. 对血清素浓度没有显着影响23. 谷氨酸(一种兴奋性神经递质)在 FC 和 STR 和 GABA 中适度增加(抑制性神经递质在两者中适度减少)23. 由于 GABA 抑制多巴胺释放而谷氨酸增强它23, 中脑边缘通路的显着多巴胺能激活24 (与奖励和行为有关25) 和尼古丁对内源性阿片类药物的释放作用26 可以解释尼古丁的高成瘾性和成瘾行为的发展。 最后,多巴胺和 nACh 受体激活的增加可以解释尼古丁在集中和持续注意力测试中运动反应的改善,以及识别记忆27.

***

参考文献:

  1. Newhouse P., Kellar, K., et al 2012. 轻度认知障碍的尼古丁治疗。 一项为期 6 个月的双盲试点临床试验。 神经病学。 2012 年 10 月 78 日; 2(91):101-XNUMX。 DOI: https://doi.org/10.1212/WNL.0b013e31823efcbb   
  1. 伍德拉夫-帕克 DS。 和 Gould TJ.,2002 年。神经元烟碱乙酰胆碱受体:参与阿尔茨海默病和精神分裂症。 行为和认知神经科学评论。 卷:1 期:1,页数:5-20 期:1 年 2002 月 XNUMX 日。DOI: https://doi.org/10.1177/1534582302001001002   
  1. 公共化学 [互联网]。 Bethesda (MD):国家医学图书馆(美国),国家生物技术信息中心; 2004-. CID 89594 的 PubChem 化合物摘要,尼古丁; [引自 2021 年 8 月 XNUMX 日]。 可从: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Nicotine 
  1. Quattrocki E、Baird A、Yurgelun-Todd D. 吸烟与抑郁之间联系的生物学方面。 Harv Rev 精神病学。 2000 年 8 月;3(99):110-10973935。 PMID:XNUMX。可在线获取: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10973935/  
  1. 贝诺维茨 NL (2009)。 尼古丁的药理学:成瘾、吸烟诱发的疾病和治疗。 药理学和毒理学年度审查49,57-71。 https://doi.org/10.1146/annurev.pharmtox.48.113006.094742  
  1. 傅 Y、马塔 SG、高 W、布劳尔 VG、夏普 BM。 全身尼古丁刺激伏隔核中的多巴胺释放:重新评估 N-甲基-D-天冬氨酸受体在腹侧被盖区的作用。 J Pharmacol Exp Ther。 2000 年 294 月;2(458):65-10900219。 PMID:XNUMX。 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10900219/  
  1. Di Chiara, G., Bassareo, V., Fenu, S., De Luca, MA, Spina, L., Cadoni, C., Acquas, E., Carboni, E., Valentini, V., & Lecca, D . (2004)。 多巴胺和毒瘾:伏隔核壳连接。 神经药理学47 增刊 1,227-241。 https://doi.org/10.1016/j.neuropharm.2004.06.032  
  1. 阿尔伯克基,EX,佩雷拉,EF,Alkondon,M.,和罗杰斯,SW(2009 年)。 哺乳动物烟碱乙酰胆碱受体:从结构到功能。 生理评论89(1),73-120。 https://doi.org/10.1152/physrev.00015.2008  
  1. Chang 和 Neumann,1980。乙酰胆碱受体。 生物电的分子方面,1980 年。可在线获取: https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/acetylcholine-receptor 07 年 2021 月 XNUMX 日访问。   
  1. Kelly A Berg、William P Clarke,了解药理学:反向激动和功能选择性, 国际神经精神药理学杂志,卷21,问题10,十月2018,页面962-977, https://doi.org/10.1093/ijnp/pyy071 
  1. Rang & Dale 的药理学,国际版 Rang,Humphrey P.; 戴尔,莫琳 M.; 里特,詹姆斯 M.; 花,罗德 J.; 亨德森,格雷姆 11: 
    https://scholar.google.com/scholar?hl=en&as_sdt=0%2C5&q=Rod+Flower%3B+Humphrey+P.+Rang%3B+Maureen+M.+Dale%3B+Ritter%2C+James+M.+%282007%29%2C+Rang+%26+Dale%27s+pharmacology%2C+Edinburgh%3A+Churchill+Livingstone%2C&btnG=  
  1. 达尼 JA (2015)。 神经元烟碱乙酰胆碱受体结构和功能以及对尼古丁的反应。 国际神经生物学评论124,3-19。 https://doi.org/10.1016/bs.irn.2015.07.001  
  1. Steinlein OK, Kaneko S, Hirose S. 烟碱乙酰胆碱受体突变。 在:Noebels JL、Avoli M、Rogawski MA 等人,编辑。 Jasper 癫痫的基本机制 [互联网]。 第 4 版。 Bethesda (MD):国家生物技术信息中心(美国); 2012. 可从: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK98138/ 
  1. Narahashi, T., Marszalec, W., Moriguchi, S., Yeh, JZ, & Zhao, X. (2003)。 阿尔茨海默病药物对脑烟碱乙酰胆碱受体和 NMDA 受体的独特作用机制。 生命科学74(2-3),281-291。 https://doi.org/10.1016/j.lfs.2003.09.015 
  1. Mappin-Kasirer B., Pan H.,  2020. 吸烟和帕金森病的风险。 对 65 名英国男性医生进行的 30,000 年随访。 神经病学。 卷。 94号20 e2132e2138。 医学:32371450。DOI: https://doi.org/10.1212/WNL.0000000000009437 
  1. Ferreira-Vieira, TH, Guimaraes, IM, Silva, FR, & Ribeiro, FM (2016)。 阿尔茨海默病:靶向胆碱能系统。 当前的神经药理学14(1),101-115。 https://doi.org/10.2174/1570159×13666150716165726 
  1. Lippiello PM、Caldwell WS、Marks MJ、Collins AC (1994) 用于治疗阿尔茨海默病的烟碱激动剂的开发。 在:Giacobini E., Becker RE (eds) 阿尔茨海默病。 阿尔茨海默病治疗进展。 Birkhäuser 波士顿。 https://doi.org/10.1007/978-1-4615-8149-9_31 
  1. 瓦伦丁 G. 和 Sofuoglu M.(2018 年)。 尼古丁的认知影响:最新进展。 当前的神经药理学16(4),403-414。 https://doi.org/10.2174/1570159X15666171103152136 
  1. CDC 2021。吸烟对健康的影响。 可在线获取 https://www.cdc.gov/tobacco/data_statistics/fact_sheets/health_effects/effects_cig_smoking/index.htm 07 年 2021 月 XNUMX 日访问。  
  1. Benowitz, NL, & Burbank, AD (2016)。 尼古丁的心血管毒性:对电子烟使用的影响。 心血管医学的趋势26(6),515-523。 https://doi.org/10.1016/j.tcm.2016.03.001 
  1. Sanner, T., & Grimsrud, TK (2015)。 尼古丁:致癌性和对癌症治疗反应的影响——综述。 肿瘤学前沿5196。 https://doi.org/10.3389/fonc.2015.00196 
  1. 达尼 JA (2015)。 神经元烟碱乙酰胆碱受体结构和功能以及对尼古丁的反应。 国际神经生物学评论124,3-19。 https://doi.org/10.1016/bs.irn.2015.07.001 
  1. Alasmari F., 亚历山大 LEC.,  2019. 长期吸入含有尼古丁的电子烟蒸气对 C57BL/6 小鼠额叶皮层和纹状体神经递质的影响。 正面。 Pharmacol.,12 年 2019 月 XNUMX 日。DOI: https://doi.org/10.3389/fphar.2019.00885 
  1. 克拉克 PB (1990)。 中脑边缘多巴胺激活——尼古丁强化的关键?。 汽巴基金会座谈会152,153-168。 https://doi.org/10.1002/9780470513965.ch9 
  1. Science Direct 2021。中脑边缘通路。 可在线获取 https://www.sciencedirect.com/topics/neuroscience/mesolimbic-pathway 07 年 2021 月 XNUMX 日访问。  
  1. Hadjiconstantinou M. 和 Neff N.,2011 年。尼古丁和内源性阿片类药物:神经化学和药理学证据。 神经药理学。 第 60 卷,第 7-8 期,2011 年 1209 月,第 1220-XNUMX 页。 DOI: https://doi.org/10.1016/j.neuropharm.2010.11.010  
  1. Ernst M., Matochik J., et al 2001. 尼古丁在执行工作记忆任务期间对大脑激活的影响。 美国国家科学院院刊,2001 年 98 月,8 (4728) 4733-XNUMX; DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.061369098  
     

***



订阅电邮通讯

将通过所有最新新闻,优惠和特别公告进行更新。

最热门文章

德国小蠊原产于印度或缅甸  

德国小蠊(Blattella germanica)是世界上最常见的......

PRIME 研究(Neuralink 临床试验):第二位参与者接受植入 

2 年 2024 月 XNUMX 日,埃隆·马斯克宣布他的……

天文学家发现第一个“脉冲星-黑洞”双星系统了吗? 

天文学家最近报告称发现了这样一个紧凑的...
- 广告 -
93,595风扇喜欢
47,406关注者关注
1,772关注者关注
30认购订阅