乙酰胆碱（acetylcholine,Ach）作为外周和中枢神经系统胆碱能神经元的化学性神经递质，广泛分布于生物体内。Ach在体内除参与学习、记忆、睡眠、觉醒、体温等生理功能调节外，近几年实验研究表明Ach通过毒蕈碱型(muscarinic,M)受体也参与脊髓上和脊髓水平的疼痛调制和阿片类药物依赖的形成。

    1 M受体亚型的分类及分布

    80年代，人们用能与受体不可逆结合的选择性拮抗剂来区分不同受体亚型。Hammer等根据M受体拮抗剂哌仑西平的亲和力差异将M受体分为两型，与哌仑西平亲和力高，对其敏感的M受体为M1型，与哌仑西平亲和力低，对其不敏感的M受体为M2型。后来随着新的选择性M受体拮抗剂的出现，又将M2受体根据对AF－DX46亲和力高的M受体为M2型，而和4－DAMP亲和力高的为M3型。有人报道回肠纵肌这种受体与AF－DX116和AF－DX237亲和力低，而与4－DAMP亲和力高，所以又定义为M4型。

    随着分子克隆的发展，已克隆得到5个M受体亚型，采用Bonner的命名法，分别称为m1、m2、m3、m4、m5受体，其中m1、m2和m3受体因其受体特性和药理分型较为接近，分别对应于药理分型的M1、M2、M3受体，但是m4、m5受体尚未找到与之相对应的药理亚型。

    通过逆转录聚合酶链式反应和高效液相色谱技术测定几个大脑区域M受体亚型的分布，提示m1受体主要分布于皮层和大脑尾侧，但含量逐渐减少，m2受体主要分布于丘脑、下丘脑和脑桥髓质，m4受体在纹状体的数目最多，而m3和m5分布于整个大脑区域[1]。

    在离体利用[3H]－pirenzepine和[3H]－N－methylscopolamine M受体拮抗剂观察脊髓的M受体亚型的分布，实验显示M2受体分布于整个脊髓前角和背角， M3受体分布于脊髓板层Ⅰ－Ⅲ，有极少量的M1受体存在[2] 。Borenstein等使用针对M4 受体的毒素代替[3H]－NMS定位显示，M4受体分布于人类脊髓板层Ⅱ。

    2 M受体与镇痛作用

    20世纪30年代Rellandra在人身上首先使用胆碱酯酶抑制剂新斯的明提高痛阈，此后，许多文献都阐述了胆碱酯酶抑制剂、M受体激动剂的镇痛作用，尤其是80年代M受体的分型确定后，使M受体在镇痛作用中的研究有了进一步的发展。

    Bartolini等[3]根据3种不同的刺激所引起的扭体试验、热板试验、压爪试验来测定小鼠痛阈，给予M1受体激动剂McN－A－343和AF－102B能增加小鼠在扭体试验和压爪试验中的痛阈，这种镇痛作用能被M1受体拮抗剂哌仑西平、双环维林(dicyclomine)和阿托品所阻断，但不能通过M2受体拮抗剂AF－DX116或HC－3（抑制Ach的合成）所阻断。与此同时M2受体激动剂arecaidine不产生镇痛作用，却在热板试验和压爪试验中能降低痛阈，提示在脊髓上水平突触后M1受体和镇痛有关，而突触前M2受体可能通过调节内源性Ach的释放而调制痛觉。

    胆碱能系统除在脊髓上水平参与镇痛作用调制外，也在脊髓水平参与疼痛的调节。研究显示[4]鞘内给予M受体激动剂McN－A－343、氨甲酰胆碱、新斯的明能产生剂量依赖性地增加压爪阈值，在每一激动剂使用后再使用M受体拮抗剂阿托品、M1受体拮抗剂哌仑西平、M2受体拮抗剂美索四氨、M3受体拮抗剂4－DAMP来决定他们的反应阈值，结果提示哌仑西平、4－DAMP能有效拮抗以上3种激动剂的镇痛作用，提示脊髓水平主要以M1或M3受体参与疼痛的调制。也有实验报道[5]使用通过M受体调节的CMI－1145、CMI－936其镇痛作用能被鞘内给针对M4受体的专一性毒素MT－3所拮抗，提示镇痛作用也可以通过位于脊髓水平的M4受体所调节。

    由于缺乏专一性的M受体激动剂和拮抗剂，使不同学者在实验中应用各种M受体高选择性激动剂得出不同的结果，从而对这些受体亚型在镇痛中的作用提出异议。Ghelardini等[6]用M1基因的反义寡脱氧核苷酸（aODN）注入侧脑室，注射后能剂量依赖性抑制M受体激动剂氧化震颤素(oxotre_ morine)、McN－A－343、新斯的明的镇痛作用，提示M1受体在脊髓上水平胆碱能镇痛中有重要作用。应用对M受体基因的反义寡脱氧核苷酸的分子生物学方法和应用M受体激动剂的药理学方法相比，有更好的专一性，从而能进一步明确脊髓上和脊髓水平以哪些M受体亚型为主参与镇痛的调制。

    对于乙酰胆碱M受体的镇痛作用的机制目前还不清楚，现大量文献研究认为与阿片类药物、去甲肾上腺素、P物质、一氧化氮（NO）等有关。

    2.1 M受体和阿片类药物

    阿片类药物在静脉或中枢都能增加脑脊液中的Ach浓度[7、8] ，提示阿片类药物部分通过激活胆碱能通路产生镇痛作用，延髓嘴侧腹外侧（RVLM）处微透析实验能直观了解到此作用的存在。Taguchi等[9] 在RVLM处用微透析方法在灌流液中注入吗啡10－4mol·L－1，Ach的释放增加了85.8％，证实了上述观点。该效应能被预处理的纳洛酮所逆转。而Fang等[10] 在腹外侧导水管周围灰质微量注入吗啡产生的镇痛作用能被鞘内注入的阿托品所减弱。但也有不同研究认为鞘内给予阿托品能减少氨甲酰胆碱、新斯的明的镇痛作用，不能减轻鞘内给予吗啡的镇痛作用，这可能是实验所用的剂量、作用的部位不同，从而所得的实验结果也不一样。但Ach通过M受体所起的镇痛作用中，有实验认为是独立于阿片类药物系统参与调节镇痛的。

    2.2 M受体和去甲肾上腺素

    Gordh等在绵羊和大鼠的鞘内注入可乐定能提高痛阈，并能被鞘内注入新斯的明所增强，提示激活脊髓水平α2－肾上腺素能受体能刺激Ach释放，产生镇痛作用，这种作用能被α2－肾上腺素受体拮抗剂咪唑克生(idazoxan)所抑制[11]。

    同样鞘内给予高亲和力的M受体激动剂(＋)－ cis－methydioxdane 12 nmol,在热板试验和甩尾试验中能抑制50％的痛觉， 这种镇痛作用可以被idazoxan所拮抗[12] ，提示M受体参与镇痛反应可能与激活α2－肾上腺素能受体有关。

    乙酰胆碱通过M受体以及去甲肾上腺素通过α2－肾上腺素能受体在痛觉调制中可能起相互促进的作用。

    2.3 M受体和P物质

    P物质在脊髓背角介导伤害性信息的初级传入，在脊髓水平M受体参与痛觉调制中，已有研究发现与抑制局部P物质的释放有关。实验显示[13]

    鞘内注入0.5 μg氨甲酰胆碱后30 min测得脊髓P物质含量，和生理盐水对照组比减少了30％，提示脊髓胆碱能镇痛与P物质有关。兴奋性氨基酸也是脊髓背角介导伤害性信息传入的主要递质，Ach通过M受体能否影响它的生成和释放，有待进一步研究。

    2.4 M受体和一氧化氮（NO）

    研究认为突触前Ach释放增加，可作用于突触后的M受体，通过第二信使IP3引起Ca2＋内流增加， 激活一氧化氮合酶（NOS）产生NO， NO再弥散作用于突触前的鸟苷酸环化酶，使细胞内cGMP的含量增加，通过激活蛋白激酶使Ach等递质释放增加，在Ach通过M受体所起的镇痛作用中NO也起了调节作用。Iwamato等[14] 在延髓嘴侧腹侧（RVM）处注入M受体激动剂（＋）－cis－methydioxdane后，能产生剂量相关性的镇痛，这种作用能被RVM处使用哌仑西平、NOS抑制剂L－NG－nitroginine所拮抗，而用L－精氨酸可逆转以上拮抗作用，同时应用鸟苷酸环化酶（GC）抑制剂甲烯蓝于RVM处能拮抗镇痛作用，而单独在RVM处使用L－精氨酸、L－NG－nitroginine和甲烯蓝都不能起镇痛作用。

    3 M受体和阿片类药物依赖

    吗啡依赖大鼠鞘内注入M受体激动剂或者给予作用于中枢的胆碱能激动剂都能产生类阿片样戒断症状。还有研究认为M受体拮抗剂可以减轻纳洛酮激发的戒断症状，临床实践也表明M受体拮抗剂东莨菪碱对减轻戒断症状有显著疗效[15]。这些都提示了Ach参与了阿片类药物依赖的形成。吗啡依赖时能抑制外周和中枢的胆碱能神经元，使Ach释放减少，而阿片类药物戒断时大脑和脊髓等处胆碱能神经元的活动增加，大量释放的Ach引发行为和自主神经为主的戒断症状，如血压升高，湿狗样抖动，流涎等[16]。

    在吗啡依赖模型中，Ach的释放减少，推测其可能机制是吗啡作用于胆碱能突触前膜的阿片受体，通过抑制电压敏感性Ca2＋通道，阻止Ca2＋内流，从而使神经元内Ca2＋含量减少，并维持于较低水平，抑制了神经元的放电，进而导致Ach释放减少。

    吗啡依赖用纳洛酮催促时，释放少量的Ach，刺激突触后Ca2＋内流，激活NOS，NO生成增加。NO作为逆向调节因子，作用于胆碱能神经的突触前膜的GC，使第二信使cGMP的含量增加，激活依赖cGMP的各种蛋白激酶，使Ach的合成和释放增加, 由于戒断时Ach对GC的抑制作用减弱，从而引起戒断症状的出现[17]。

    3.1 在脊髓上水平M受体和阿片类药物依赖的关系

    研究表明脑室内给予部分选择性M2受体拮抗剂4－DAMP能显著抑制吗啡依赖纳洛酮激发的戒断症状的出现，而同样脑室内给予部分选择性M1受体拮抗剂不能对抗戒断症状，提示中枢胆碱能神经元参与吗啡依赖的形成,并可能以M2受体的作用为主[16]。

    由于胆碱能在体内的广泛分布,目前未能确切指出参与阿片类药物依赖的胆碱能神经投射的一些核团。延髓的血管运动区是接受胆碱能神经元传入的体内重要的血压调节区,它的神经元突触主要存在M2受体，有研究发现,在非依赖性动物的该区域使用拟胆碱能的药物能产生的神经方面特别是升压作用,和吗啡依赖中所激发的戒断症状相类似,提示延髓的血管运动区可能在戒断症状的出现中起很重要的作用[18] 。在脊髓上水平,胆碱能神经调节血压的通路除后脑通路延髓的腹外侧外,还存在前脑通路下丘脑的后部,也存在于胆碱能神经元的M受体。如上所述血压升高是戒断症状的重要表现之一,前脑通路是否参与吗啡依赖的形成,存在胆碱能投射的其它脑区以什么形式参与阿片类药物依赖、戒断的出现,还有待于进一步的研究。

    3.2 在脊髓水平M受体和阿片类药物依赖的关系

    实验发现在吗啡依赖时纳洛酮激发的戒断症状出现前30 min,分别从腹腔、脊髓鞘内注入选择性M1受体拮抗剂哌拉唑嗪和选择性M2受体拮抗剂美索四氨表现为戒断评分值和体重的明显减轻，和生理盐水对照组相比有显著性差异[19] 。Holland等在吗啡依赖模型中,鞘内注入哌仑西平能显著减轻纳洛酮激发的戒断症状，而鞘内注入4－DAMP选择性的M3受体拮抗剂不能减轻纳洛酮激发的戒断症状[16] 。这些实验提示在脊髓水平主要以M1受体参与吗啡依赖的形成,而M2、M3受体的作用不明显。由于M受体在脊髓内分布不同,同时所起的作用也不同,这可能是不同受体亚型参与阿片类药物依赖形成的原因。

    由于M受体拮抗剂的不完全选择性,除能和某一特定受体亚型呈高亲和力结合外,和其它受体亚型往往也有一定的亲和性,以及M受体之间存在的同源性,脊髓水平以哪些M受体亚型为主参与阿片类药物依赖,还有待于进一步的研究。

    3.3 M受体的适应性变化和阿片类药物依赖

    实验表明[18]使用部分选择性M2受体拮抗剂[3H]AFDX在RVLM处应用放射自显影法测得吗啡依赖大鼠在戒断症状出现高峰时,M2受体的结合位点和生理盐水组相比增加了20.1％。同时M2受体的mRNA的表达的变化与上述相平行,提示戒断时M2受体发生了适应性上调。

    Buccafusco等[20] 实验显示了皮下给予胆碱酯酶抑制剂DFP 250 μg·kg－1·d－1和吗啡伴随使用4 d,纳洛酮激发出现戒断症状后,M2受体的mRNA表达和生理盐水与吗啡合用的对照组相比没有显著性差异,平均动脉压较对照组降低了50％,湿狗样抖动、血泪症也显著减轻。此外,胆碱能受体激动剂槟榔碱与吗啡合用,能更有效地抑制纳洛酮催促的戒断反应。其可能的机制是伴随吗啡长期使用M2受体激动剂使M2受体的敏感性下降,抑制了吗啡依赖时受体顺应性上调,因而减轻戒断后大量Ach释放所引起的戒断症状。

    目前认为受体敏感性下降有同种脱敏和异种脱敏两种分子机制。如果对一种类型的受体激动剂的激活机制失敏,而组织或细胞对其他类型受体激动剂的反应性不受影响,这种现象称同种脱敏,反之则称异种脱敏。G蛋白受体激酶GRKs在捕获蛋白的共同调节激动剂依赖受体磷酸化,促发的是同源性去敏感化。而第二信使依赖激酶PKC和PKA调节没有激动剂的受体磷酸化,促发异源性去敏感化。

    作为G蛋白受体激酶GRK家族之一的－β肾上腺素受体激酶β－ARK,作用于M2受体和受体激动剂相结合的结构,使受体磷酸化，在胞浆分子捕获蛋白2和3 的共同作用下,使受体去敏感化,G蛋白与M2受体失偶联，并可通过胞吞作用进入细胞内[21] 。目前已知β－ARK对IP3信号传导通路的M1、M3受体不起磷酸化作用，Tobin等[22]认为酪蛋白激酶1α可能对M3受体起了磷酸化作用,并在分子发动蛋白(dynanin)的共同作用下,导致受体去敏感化和内在化,同时也有报道认为和M1受体相连的PKC能使受体磷酸化，促发异源性去敏感化。对于长期暴露于激动剂达几小时到几天的受体,整个细胞的受体数量可发生下调,其可能的机制是受体降解的增加和受体合成的减少。但阿片类药物依赖时,吗啡等阿片类药物对各种M受体作用具体的分子机制,还有待于进一步研究。

    综上所述,M受体参与镇痛和阿片类药物依赖的形成,但许多作用机制仍未明了,如进一步明确脊髓上和脊髓水平以哪些M受体参与阿片类药物依赖的形成,这将对新药的开发,药物的对症使用有重要意义。