Page 128 - 南京医科大学学报自然科学版
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第43卷第8期
·1162 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2023年8月
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碱已被证明具有快速的抗抑郁作用 。乙酰胆碱 在两千余年前即被作为致幻剂和麻醉剂使用 ［18］ 。
（acetylcholine，ACh）也是运动神经元的主要调控因 19 世纪科学家开始尝试从这类药用植物中提取有
子之一，在控制机体运动中至关重要 。最近的研究 效成分，并于 1832 年首先分离出阿托品 ［19］ ，随后又
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也表明，不同的行为状态（面部运动、躯体运动和静 成功分离出东莨菪碱和山莨菪碱等物质。进一步，
止）与ACh波动的不同时空模式和增加的大规模网络 科学家发现这类物质均含有一个相同的基团，即8⁃
同步有关，东莨菪碱给药选择性地降低了运动皮层的 氮杂双环［3.2.1］辛烷，并将其命名为莨菪烷环，由此
活动 。除了对大脑高级功能的调节，东莨菪碱还被 定义了一类新的生物碱，即莨菪烷生物碱 。
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广泛用于缓解有机磷农药中毒、术后恶心呕吐、晕动 天然的莨菪烷生物碱绝大多数是以莨菪烷衍
症等外周与中枢系统共同作用的症状。 生的醇类和不同的有机酸生成的酯，目前已发现近
尽管东莨菪碱的药用价值已经得到广泛认可， 200种。莨菪烷生物碱包含了3类化合物：第一类为
其对中枢神经系统广泛的神经毒性也一直备受关 莨菪碱及东莨菪碱类，包含阿托品、莨菪碱、东莨菪碱
注。1907 年，Karl Gauss 等首次报道了产妇术前使 和山莨菪碱等，具有显著的胆碱能受体拮抗作用，药
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用高剂量东莨菪碱后产生健忘症，而后的研究发 用价值最高 ；第二类为可卡因类，包含可卡因及其
现，在正常临床剂量下，东莨菪碱也可能会诱发短暂 衍生物，通过抑制多巴胺、去甲肾上腺素和 5⁃羟色
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的记忆缺失 ，并损害学习能力 。过量东莨菪碱诱 胺等神经递质的再摄取刺激中枢神经系统兴奋，但
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发谵妄 、光恐惧症与声音恐惧症等 。在注意力方 受限于其高成瘾性，成药用途较少；第三类为打碗
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面，东莨菪碱干扰了毒蕈碱胆碱能系统介导的注意 花精类，是一类选择性糖苷酶抑制剂，于 1990 年首
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力处理 ［12］ 。单细胞电信号记录显示，恒河猴在执行 次发现并分离 ，目前的药理研究较少。
空间注意力任务时，ACh 处理可显著增强注意力水 莨菪碱与东莨菪碱类化合物在结构和功能上
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平，而东莨菪碱处理会损害注意力的调节 。此外， 高度相似 ［23］ 。在莨菪烷环结构基序外，均包含一个
由于较强的副交感神经系统抑制作用，东莨菪碱还 苯环和一个含手性中心的热带酸［S⁃（-）⁃托品酸］组
会引起心率加快、腺体分泌受抑、支气管扩张、散瞳、 分。其中阿托品与莨菪碱互为手性分子，莨菪碱的左
面部潮红和体温升高等外周反应 ［11，14］ 。这一系列的 旋异构体不稳定，会迅速消旋为稳定的阿托品 。相
［18］
不良反应极大限制了东莨菪碱的临床应用。 较于二者，东莨菪碱额外含有一个环氧环，具有独
在临床前研究中，东莨菪碱已被证明可以阻断胆 特的弱碱性和良好的脂溶性，这使得东莨菪碱具有
碱能神经元向海马的投射，还可升高啮齿动物脑内乙 良好的血脑屏障透过性。阿托品与东莨菪碱的活
酰胆碱酯酶（acetylcholinesterase，AChE）的活性，降低 性中心是其分子中的季铵盐结构，当药物分子靠近
ACh水平，产生中枢神经系统毒性，进而诱发啮齿类 乙酰胆碱受体（acetylcholine receptor，AChR）时，其
等动物空间认知与工作记忆的显著损伤 。东莨菪 中的氮原子会与受体特定位点形成氢键等化学键，
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碱已被广泛应用于认知与记忆、意识障碍等相关疾病 竞争性拮抗 ACh 与 AChR 的结合，从而阻断 ACh 的
（图1）。
的动物模型构建，应用于健忘症和谵妄等疾病发病机 下游效应 ［18，24］
制研究以及药物筛选等领域 ［16-17］ 。 ACh 广泛分布于外周神经系统及中枢神经系
本文综合探讨东莨菪碱的中枢系统药理学特征， 统，参与多种神经系统功能的调节，是人体中最重
从以东莨菪碱为代表的莨菪烷生物碱的组成、分类及 要的兴奋性神经递质之一 ［25-26］ 。AChR 主要分布在
相关性质出发，总结了东莨菪碱在中枢神经系统的临 外周自主神经系统（以副交感系统为主）、神经肌肉
床适应证和不良反应，综述了东莨菪碱的中枢神经系 接头和中枢神经系统中。除 ACh 外，AChR 也可与
统药理机制和毒理机制，并着重讨论了东莨菪碱在中 其他分子结合，根据对不同分子的相对亲和力和敏
枢神经系统疾病造模中的应用，以期通过对东莨菪碱 感性差异可分为mAChR和烟碱乙酰胆碱受体（nico⁃
的系统性分析，阐述东莨菪碱在临床及临床前的重要 tinic acetylcholine receptor，nAChR）。一般来说，神
作用，并为东莨菪碱的未来应用提供参考。 经肌肉接头处多为 nAChR；外周副交感神经处多
为 mAChR，两种受体均广泛分布在中枢神经系统
1 莨菪烷生物碱与胆碱能受体拮抗剂
中 ［27-28］ 。因此，此类药物的药理作用与mAChR的分
东莨菪碱是一种提取自天仙子（又名莨菪）、曼 布直接相关。
陀罗和颠茄等茄科植物中的天然生物碱。这类植物 在外周神经系统中，ACh 是副交感神经系统的
