利用受体理论阐明生命现象的生理和病理过程， 解释药物的药理作用机制、 药物分子结构和效应的关系， 已成为药理研究的关键性技术。

受体(receptor)指能特异性地识别和结合配基并通过相应的信号转导机制， 以产生最终生物效应的分子。 这些受体主要是细胞膜或细胞内的大分子化合物， 如蛋白质、 核酸、 脂质等，。 随着分子生物学等技术的应用， 近年来对不少受体的基因、 分子结构、 受体激动后信息转导的分子过程有了更深入的了解。

乙酰胆碱(acetylcholiine.Ach)是胆碱能神经系统的递质， 与Ach结合的受体称为乙酰胆碱受体(acetylcholine receptor， AchR)。 按照受体结构和对药物反应的不同， Ach受体分为两大类： 被毒蕈碱(muscarine)激动的Ach受体称为毒蕈碱Ach受体(muscarinic acetylcholine receptors. M受体)， 被烟碱(nicotine)激动的Ach受体称为烟碱型Ach受体(N受体)。

1M受体的分布与分类

M受体主要分布于副交感神经节后纤维和极少数交感神经节后纤维支配的效应器细胞膜上。 神经节细胞、 脊髓闰绍细胞和运动终极突触前膜上也存在M受体。 中枢神经系统M受体分布广泛， 主要存在于大脑皮质、 海马、 纹状体听神经核、 脑干、 丘脑、 上下丘和顶盖前区等部位。 M受体是一类位于细胞膜上的糖蛋白， 分子量约为50KD，结构同所有与Gi蛋白偶联的受体结构相似， 其氨基酸序列形成7个跨膜区及连接这些跨膜区的3个胞浆环(i1-i3)及3个细胞外环(O₂-O₄)。 氨基端位于细胞外， 羧基端位于细胞内。 80年代初， 发现了M受体拮抗剂哌仓西平(PZ)； 提出了至少有两个亚型即M₁和M₂， 而近来年分子克隆研究证明有5种不同的M受体亚型， 即M₁， M₂， M₃， M₄， M₅， 各亚型在不同的组织有不同的分布和含量， 并与其各自的生理功能有关。 测定各组织M受体各亚型的含量和分布， 对阐明M受体的结构、 功能、 代谢调节、 亚型分类和疾病状态及各年龄期M受体含量变化有重要的意义。

用放射性核素(如氚)标记M受体的配基与相应的M受体进行特异性的结合反应， 从而对M受体进行定性和定量分析。 从80年代到目前为止， 已发现数十种配基， 如哌仓西平、 美索托明(methotramine)、 二苯乙酸-4-哌啶酯碘甲烷季铵盐(4DAMP)， 六氢二苯哌丁醇(HHS)， 甲基东莨菪碱(NMS)， 二苯羟乙酸奎宁酸(QNB)， N-甲基QNB等， 它们分别对不同的M受体亚型有最高亲和力。

2心肌M受体研究进程

长期以来M₂受体一直被认为是心肌M受体的唯一功能性亚型^［1］， 用于调节心率和心脏收缩力， 控制动作电位。 乙酰胆碱作用在心肌细胞上对M受体的刺激可诱发内向整流钾电流， 调节M₂受体的I_KAch电流与Gi蛋白的偶联。 美索托明(methoctramine)是已知的M₂受体阻断剂。 在心肌细胞上， 该化合物抑制I_KAch。 最近的研究表明， 心肌组织上存在多种M受体亚型。 Tietje和Nathenson在小鸡心肌细胞中发现了M₂、 M₃和M₄亚型的mRNA. Sharma^［2］等提出在大鼠心脏存在M₁受体亚型的理论。 M受体亚型在心肌细胞存在的有力证据及实验性数据已有报道。 如Fermini等于1994年首次提出， 在犬心肌细胞上， 胆碱激动M受体后启动一种延迟整流钾电流， 随后Navarro-prlanco和Sainchez-chapula^［3］提出4AP， 一种K⁺电流通道阻断剂可激动猫心房细胞M受体的钾电流， 因为这种电流的生理性质与I_KAch不同， 所以有M受体的其他亚型(非M₂受体)激动了这种K⁺电流通道。

四甲胺(tetramethylammonium， TMA)是一种经常用在膜片钳研究中置换Na⁺离子的物质^［4］， 它可以刺激大鼠心脏M受体使心率减慢、 心收缩力降低。 国外有专家通过全细胞电压钳方法实验研究证明在犬心肌细胞存在M₃受体。 TMA和choline可以激动M₃受体上的K⁺电流， 这种K⁺电流的性质不同于I_KAch， 具有迟延性外向整流K⁺电流的除极化和内在整流K⁺电流的超极化性质， 他把这种K⁺电流命名为I_KTMA。 I_KTMA电流可明显被M₃受体抑制剂4DAMP降低， 但不能被M₁受体阻断剂PZ(10nM)及M₂受体选择性抑制剂美索托明阻断^［5］。

通过用含有400PM的［³H］-NMS和针对不同μM受体亚型选择性拮抗剂PZ(M₁， 0.1nM-100μM)， 美索托明(M₂， 0.3nM-100μM)， 三碘季胺酚(M₂， 1nM-300μM)， 4DAMP(M₃， 1nM-100μM)， P-F-HHSiD (M₃， 1nM-100μM)进行竞争性结合分析。 在进行结合实验中， 每一个标本中加入100μg膜蛋白， Ki(平衡解离常数)用Cheng和Prusoff方法计算。

用该方法可证实在犬心肌细胞中存在M₃受体亚型， 美索托明对M₂受体亚型有高的亲和力和对M₃受体亚型有低亲和力。 同样4DAMP对M₃受体亚型有高亲和力^［6］， 对M₂受体亚型有低亲和力。 不同拮抗剂的Kd值(解离常数)反映亲和力有高低并与浓度相关、 这个浓度可降低电流强度， 如4DAMP的Kd=2.4nM， 它可降低50%的I_KTMA。

3心肌胆碱受体亚型研究的临床意义

M受体的亚型分类基于对不同的激动剂与抑制剂亲和力以及其功能的差异， 其基因有各自的氨基酸排列和不同的组织分布。 心肌细胞上存在不同M受体亚型是可以肯定的。 心肌细胞膜电位的变化受到体内离子变化影响， 而离子通道多由受体和第二信使系统所调节。 不同胆碱受体亚型诱发的离子电流通道不同， 心肌内向整流钾电流对维持静息电流和心肌的兴奋性有重要作用。 我国学者对影响心肌钾离子的多种药物有研究， 如黄连素明显抑制心肌细胞外向钾电流和尾电流^［7］， 延迟外向钾电流在心肌动作电位复极； 钩藤中提取的钩藤碱30μmol*L^-1可减少大鼠心肌细胞-40～60mV去极化时产生的瞬时外向钾电流30%^［8］， 并减少-40～50mV去极化时， 豚鼠心肌细胞的延迟整流钾电流60%， 同样剂量的勾藤碱对大鼠和豚鼠心肌细胞的内向整流钾电流通道无影响。 从上述研究可看到不同药物诱发不同钾电流通道， 从受体亚型的角度分析得知受体亚型不同， 其钾电流类型有区别。 这些研究可以帮助分析解释心血管药物的作用及其机制， 指导临床合理用药， 研制开发新型心血管药物。 随着分子克隆技术的研究及发展， 对M受体在心肌细胞上的分型和分布更将深入和趋于科学。

参考文献

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2Sharme VK. Molecular and functional identification of ml muscarinic acetylcholine receptors in rat ventricular myocytes. Circ Rrs, 1996, 79: 86～93

3，Navarrop RA. 4-Aminopyridine activates potassium currents by activation of a muscarinic receptor in feline atrrial myocytes. J Physiol(Lond.)， 1997, 498:663～376

4，Kennedy RH. Tettramethylammonium is a muscarinic agonist in rat heart. Am J Physiol， 1995, 268:C1414～7

5，Wang Z. Comparison of K⁺ channel binding and block produced by alternatively spliced Kvi subunits. J Biol Chem, 1997, 271:28311～7

6，Shi H Wang Z. Identification and characterization of two new cholinergic agonist-activated K⁺ currents in dog atrial cells. Biophys J, 1998, 74:A206

7，杨宝峰. 黄连素抗心律失常作用及其机制. 中国药理学报， 1995，12(3)：274～276

8，王小良. 勾藤碱对大鼠和豚鼠心肌细胞钾离子通道的影响. 药学学报， 1994：29(1)：9-14

2000-01-07：收稿2000-06-29：修回