精神分裂症和雙相情感障礙患者在接受抗精神病藥物治療後會迅速出現體重增加,並發展為前驅糖尿病和高胰島素血癥,這是什麼原因呢?
這個問題幾十年來一直是個謎,但在最近發表於《轉化精神病學》雜誌上的一篇論文中,匹茲堡大學醫學院的研究人員終於破解了這個謎。
科學家們表明,抗精神病藥物不僅會阻斷大腦中的多巴胺訊號傳導,還會阻斷胰腺中的多巴胺訊號,從而導致血糖調節激素的產生失控,最終導致肥胖和糖尿病。
皮特精神病學博士後、首席作者Despoina Aslanoglou博士說:“已經有關於精神分裂症、藥物成癮、抑鬱和神經退行性疾病的多巴胺理論,我們正在提出一種新陳代謝的多巴胺理論。我們現在發現,研究大腦中的多巴胺很有趣,研究大腦外圍的多巴胺也同樣有趣和重要。”
多巴胺是一種神經遞質,作為神經元之間的化學信使,通常在愉悅、動機和學習方面發揮作用。抗精神病藥物,如氯氮平、奧氮平和氟哌啶醇,透過阻斷大腦中D2受體的多巴胺能受體亞型,阻止多巴胺分子引起神經功能,從而減輕幻覺和譫妄。
但是,正如Aslanoglou和資深作者Zachary Freyberg發現的那樣,事情並沒有那麼簡單。Freyberg說:“我們仍然沒有真正理解多巴胺是如何在生物學上發出訊號的。我們使用了對多巴胺受體起作用的藥物,但它們是如何與這個‘神奇系統’相交的,我們甚至不太瞭解。”
人類的胰腺包含被稱為胰島的微型結構,它是由α細胞和β細胞組成的,其功能是產生和分泌調節血糖的激素。α細胞產生胰高血糖素來提高血糖,β細胞產生胰島素來降低血糖回到正常水平。
如果是血糖調節機制的某個環節出錯,我們的身體就會開始受到影響。低血糖會使我們感到頭暈目眩,而長時間保持高血糖會引起糖尿病和心血管系統的其他併發症。
事實證明,多巴胺可以扭轉這個局勢。
Freyberg的研究小組發現,胰腺α和β細胞都能產生自己的多巴胺,這證實了多巴胺的影響並不侷限於大腦。更重要的是,雖然β細胞主要依賴於多巴胺前體 L-DOPA的攝取,但α細胞可以從頭開始製造 L-DOPA,並增加葡萄糖的產量。這增加了一種可能性,即α細胞不僅可以利用多巴胺向自身的受體發出訊號,還可以向β細胞提供多巴胺,在那裡多巴胺作用於D2受體,並抑制降糖胰島素的分泌。
出乎意料的是,研究人員發現,胰腺多巴胺也可以作用於其他受體,如“戰鬥或逃跑”信使腎上腺素和去甲腎上腺素。
科學家們發現,在低濃度時,多巴胺主要與抑制性D2多巴胺受體結合,並阻止胰島素或胰高血糖素的釋放。然而,在高濃度時,多巴胺也可以與β-腎上腺素能受體結合,成為一種刺激物質,推動α細胞分泌胰高血糖素,同時透過抑制性α-腎上腺素能受體抑制β細胞中胰島素的釋放。
總之,這些發現最終解釋了精神病患者在接受治療後發展為代謝綜合徵的原因。用抗精神病藥物阻斷抑制性多巴胺受體會導致惡性迴圈——剎車失靈,胰島素和胰高血糖素的釋放得不到控制,人體迅速脫敏,進一步導致高胰島素血癥、高血糖症,最終導致肥胖和糖尿病。
Aslanoglou說:“當你發現非常重要的事情時,你必須確保找到適合它的應用程式,並改善人們的生活。該研究告訴我們如何更好地配製靶向多巴胺訊號的藥物。這可能是精神病學和新陳代謝療法的新途徑。”