Эндорфины - Википедия - Endorphins

Для использования в других целях см. Эндорфины (значения).

Эндорфины (по контракту с "эндоGenous Moрфине "[1][2]) находятся эндогенный опиоид нейропептиды и пептидные гормоны у человека и других животных. Они производятся и хранятся в гипофиз. Классификация молекул как эндорфинов основана на их фармакологический активность, в отличие от конкретного химического состава.

Класс эндорфинов состоит из α-эндорфин, β-эндорфин, и γ-эндорфин. Все три преимущественно связаны с μ-опиоидные рецепторы.[3] Основная функция эндорфинов - препятствовать обмену информацией между боль сигналы. Эндорфины также могут вызывать чувство эйфория очень похож на то, что производят другие опиоиды.[4]

История

Опиоидные пептиды в мозге были впервые обнаружены в 1974 году двумя независимыми группами исследователей: Джоном Хьюзом и Ганс Костерлиц. Они изолированы "энкефалины " (от Греческий εγκέφαλος, головной мозг) из свинья мозг, идентифицированный как Мет-энкефалин и Лей-энкефалин.[5][6][7][8] Это произошло после открытия рецептора, который был предложен для получения обезболивающего. обезболивающее эффекты морфина и других опиоидов, которые привели Костерлица и Хьюза к открытию эндогенных опиоидных лигандов.[9] Исследования в течение этого времени были сосредоточены на поиске обезболивающего, которое не имело бы привыкания или риска передозировки. морфий.[8][10]

Раби Симантов и Соломон Х. Снайдер изолированные морфиноподобные пептиды из Телец мозг.[11] Эрик Дж. Саймон, который независимо открыл опиоидные рецепторы, позже назвал эти пептиды эндорфинами.[12] Этот термин по существу относился к любому пептиду, который демонстрировал морфиноподобную активность.[13] В 1976 году Чох Хао Ли и Дэвид Чанг записали последовательности α-, β- и γ-эндорфинов, выделенных из гипофиза верблюда на предмет их опиоидной активности.[14][15] Они определили, что β-эндорфин оказывает сильное обезболивающее.[15] Вильгельм Фельдберг и Дерек Джордж Смит в 1977 году подтвердил это утверждение, обнаружив, что β-эндорфин намного сильнее морфина. Кроме того, они обнаружили, что он полностью удаляется из опиатных рецепторов с помощью налоксон, идентифицированный морфин антагонист.[16]

Впоследствии в исследованиях было проведено различие между энкефалинами, эндорфинами и эндогенно продуцируемым морфином,[17][18] что не пептид. Опиоидные пептиды классифицируются на основе их пропептидов-предшественников: все эндорфины синтезируются из проопиомеланокортина-предшественника (ПОМК), кодируемого проэнкефалином А, и динорфинов, кодируемых пре-динорфином.[19][20]

Этимология

Слово эндорфин происходит от ἔνδον / Греческий: заканчивается в значение «внутри» (эндогенный, ἐνδογενής / Греческий: эндогены, "исходящие изнутри"), и морфий, из Морфеус (Древнегреческий: Μορφεύς, романизированный: Морфеус), бог сновидений в греческой мифологии. Таким образом, эндорфин - это сокращение от «эндо (генный) (мо) рифин» (морфин - это старое написание морфина).

Типы

Класс эндорфинов состоит из трех эндогенный опиоид пептиды: α-эндорфин, β-эндорфин, и γ-эндорфин.[3] Все эндорфины синтезируются из белка-предшественника, проопиомеланокортина, и все содержат мотив Met-энкефалина на своем N-конце: Tyr-Gly-Gly-Phe-Met.[21] α-эндорфин и γ-эндорфин являются результатом протеолитического расщепления β-эндорфина между остатками Thr (16) -Leu (17) и Leu (17) -Phe (18) соответственно.[22] α-эндорфин имеет самую короткую последовательность, а β-эндорфин имеет самую длинную последовательность.

α-эндорфин и γ-эндорфин в основном обнаруживаются в передней и средней части гипофиза.[23] В то время как β-эндорфин исследуется на предмет его опиоидной активности, α-эндорфин и γ-эндорфин не имеют сродства к опиатным рецепторам и, следовательно, не влияют на организм так же, как β-эндорфин. Некоторые исследования охарактеризовали активность α-эндорфина как сходную с активностью психостимуляторов, а активность γ-эндорфина - как активность этих нейролептиков.[23]

ИмяПоследовательностьСсылка
α-эндорфинTyr-Gly-Gly-Phe-Met-Thr-Ser-Glu-Lys-Ser-Gln-Thr-Pro-Leu-Val-Thr-OH[24][10]
β-эндорфинTyr-Gly-Gly-Phe-Met-Thr-Ser-Glu-Lys-Ser-Gln-Thr-Pro-Leu-Val-Thr-Leu-Phe-Lys-Asn-Ala-Ile-Ile-Lys-Asn- Ала-Тир-Лиз-Лиз-Гли-Глу[25][26]
γ-эндорфинTyr-Gly-Gly-Phe-Met-Thr-Ser-Glu-Lys-Ser-Gln-Thr-Pro-Leu-Val-Thr-Leu-OH[24][10]

Синтез

Предшественники эндорфина в основном производятся в гипофиз.[27][28][29] Все три типа эндорфинов являются фрагментами белка-предшественника. проопиомеланокортин (POMC). В транс-сети Гольджи POMC связывается с мембранно-связанным белком, карбоксипептидаза E (CPE).[30] CPE облегчает транспорт POMC в незрелые бутонизированные пузырьки.[31] У млекопитающих пропептидная конвертаза 1 (PC1) расщепляет POMC на адренокортикотропин (АКТГ) и бета-липотропин (β-ЛПГ).[30] β-LPH, гормон гипофиза с низкой опиатной активностью, затем непрерывно фрагментируется на различные пептиды, включая α-эндорфин, β-эндорфин и γ-эндорфин.[26][32][33] Пептидконвертаза 2 (PC2) отвечает за расщепление β-LPH на β-эндорфин и γ-липотропин.[10] Образование α-эндорфина и γ-эндорфина происходит в результате протеолитического расщепления β-эндорфина.[22]

Механизм действия

Эндорфины высвобождаются из гипофиза, обычно в ответ на боль, и могут действовать как в Центральная нервная система (ЦНС) и периферическая нервная система (ПНС). В ПНС β-эндорфин является основным эндорфином, высвобождаемым из гипофиз. Эндорфины подавляют передачу болевых сигналов, связывая μ-рецепторы периферических нервов, которые блокируют высвобождение ими нейромедиатора. вещество P. Механизм в ЦНС аналогичен, но работает, блокируя другой нейротрансмиттер: гамма-аминомасляная кислота (ГАМК). В свою очередь, ингибирование ГАМК увеличивает производство и высвобождение дофамин, нейромедиатор, связанный с удовольствием.[25][34]

Функции

Эндорфины играют важную роль в тормозной реакции организма на боль. Например, выброс эндорфина ответственен за создание эйфорического состояния в таких случаях, как бегун, секс, оргазм, слушать музыку и есть такие аппетитные блюда, как шоколад.[25][35] Исследования показали, что медитация обученные люди могут быть использованы для запуска высвобождения эндорфина.[35] Смех также может стимулировать выработку эндорфинов и усилить болевой порог.[36]

Производство эндорфинов также может быть вызвано сильным упражнение аэробики. Высвобождение β-эндорфина способствует феномену, известному как "высокий бегун."[37][38] Эндорфины могут способствовать положительному влиянию упражнений на беспокойство и депрессия.[39] Этот же феномен может также играть роль в зависимости от физических упражнений. Регулярные интенсивные упражнения могут привести к тому, что мозг снижает выработку эндорфинов в периоды отдыха для поддержания гомеостаз, заставляя человека тренироваться более интенсивно, чтобы получить то же чувство.[40]

Рекомендации

  1. ^ Стефано Г. Б., Птачек Р., Кужелова Н., Крим Р. М. (1515). «Эндогенный морфин: современный обзор 2011» (PDF). Folia Biologica. 58 (2): 49–56. PMID  22578954. Положительное эволюционное давление, по-видимому, сохранило способность синтезировать химически аутентичный морфин, хотя и в гомеопатических концентрациях, во всех типах животных. ... Очевидно случайное открытие подтипа опиатного рецептора µ3, чувствительного к опиатным алкалоидам, нечувствительного к опиоидным пептидам, экспрессируемого иммуноцитами беспозвоночных, моноцитами крови человека, линиями макрофагальных клеток и гранулоцитами крови человека, предоставило убедительные подтверждающие доказательства автономной роли эндогенных морфин как биологически важная клеточная сигнальная молекула (Stefano et al., 1993; Cruciani et al., 1994; Stefano and Scharrer, 1994; Makman et al., 1995). ... Лейкоциты человека обладают способностью производить и выделять морфин
  2. ^ «μ-рецептор». IUPHAR / BPS Руководство по ФАРМАКОЛОГИИ. Международный союз фундаментальной и клинической фармакологии. 15 марта 2017 г.. Получено 28 декабря 2017. Комментарии: β-Эндорфин является эндогенным лигандом наивысшей активности ... Морфин происходит эндогенно. 117.
  3. ^ а б Ли Й, Лефевер М.Р., Мутху Д., Бидлак Дж. М., Билски Е. Дж., Полт Р. (февраль 2012 г.). «Опиоидные гликопептидные анальгетики, полученные из эндогенных энкефалинов и эндорфинов». Медицинская химия будущего. 4 (2): 205–26. Дои:10.4155 / fmc.11.195. ЧВК  3306179. PMID  22300099.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  4. ^ «Есть ли связь между упражнениями и счастьем?». 22 июня 2009 г. Архивировано с оригинал 14 августа 2014 г.. Получено 18 сентября 2014.
  5. ^ «Открыта роль эндорфинов». PBS Online: Научная одиссея: люди и открытия. Система общественного вещания. 1 января 1998 г.. Получено 15 октября 2008.
  6. ^ Хьюз Дж., Смит Т.В., Костерлиц Х.В., Фотергилл Л.А., Морган Б.А., Моррис Х.Р. (декабрь 1975 г.). «Идентификация двух родственных пентапептидов из мозга с сильной активностью агонистов опиатов». Природа. 258 (5536): 577–80. Bibcode:1975Натура.258..577H. Дои:10.1038 / 258577a0. PMID  1207728. S2CID  95411.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  7. ^ Березнюк Ирина; Фрикер, Ллойд Д. (2011), Пастернак, Гаврил В. (ред.), «Эндогенные опиоиды», Опиатные рецепторы, The Receptors, Totowa, NJ: Humana Press, стр. 93–120, Дои:10.1007/978-1-60761-993-2_5, ISBN  978-1-60761-993-2, получено 25 октября 2020
  8. ^ а б Корбетт, Алистер Д; Хендерсон, Грэм; Макнайт, Александр Т; Патерсон, Стюарт Дж (январь 2006 г.). «75 лет исследований опиоидов: захватывающие, но тщетные поиски Святого Грааля». Британский журнал фармакологии. 147 (Приложение 1): S153 – S162. Дои:10.1038 / sj.bjp.0706435. ISSN  0007-1188. ЧВК  1760732. PMID  16402099.
  9. ^ Корбетт, Алистер Д; Хендерсон, Грэм; Макнайт, Александр Т; Патерсон, Стюарт Дж (январь 2006 г.). «75 лет исследований опиоидов: захватывающие, но тщетные поиски Святого Грааля: опиоидов и опиоидных пептидов». Британский журнал фармакологии. 147 (S1): S153 – S162. Дои:10.1038 / sj.bjp.0706435. ЧВК  1760732. PMID  16402099.
  10. ^ а б c d Неврология. Purves, Дейл (Шестое изд.). Нью-Йорк. 4 июля 2018. ISBN  978-1-60535-380-7. OCLC  990257568.CS1 maint: другие (связь)
  11. ^ Симантов Р., Снайдер Ш. (июль 1976 г.). «Морфиноподобные пептиды в головном мозге млекопитающих: выделение, выяснение структуры и взаимодействие с опиатным рецептором». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 73 (7): 2515–9. Bibcode:1976PNAS ... 73.2515S. Дои:10.1073 / пнас.73.7.2515. ЧВК  430630. PMID  1065904.
  12. ^ Гольдштейн А., Лоури П. Дж. (Сентябрь 1975 г.). «Влияние налоксона антагониста опиатов на температуру тела крыс». Науки о жизни. 17 (6): 927–31. Дои:10.1016/0024-3205(75)90445-2. PMID  1195988.
  13. ^ Маклафлин, Патриция Дж .; Загон, Ян С. (2013), "Опиоидные пептиды, полученные из ПОМК", Справочник по биологически активным пептидам, Elsevier, стр. 1592–1595, Дои:10.1016 / b978-0-12-385095-9.00217-7, ISBN  978-0-12-385095-9, получено 9 ноября 2020
  14. ^ Li, C.H .; Чанг, Д. (апрель 1976 г.). «Выделение и структура нетриаконтапептида с опиатной активностью из гипофиза верблюда». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 73 (4): 1145–1148. Bibcode:1976ПНАС ... 73.1145Л. Дои:10.1073 / pnas.73.4.1145. ISSN  0027-8424. ЧВК  430217. PMID  1063395.
  15. ^ а б Смит, Д. Дж. (Май 2016 г.). «60 ЛЕТ POMC: липотропин и бета-эндорфин: перспективы». Журнал молекулярной эндокринологии. 56 (4): T13 – T25. Дои:10.1530 / JME-16-0033. ISSN  0952-5041. PMID  26903509.
  16. ^ FELDBERG, W .; СМИТ, Д.Г. (Июль 1977 г.). «С-фрагмент липотропина - эндогенного мощного анальгетического пептида». Британский журнал фармакологии. 60 (3): 445–453. Дои:10.1111 / j.1476-5381.1977.tb07521.x. ISSN  0007-1188. ЧВК  1667279. PMID  560894.
  17. ^ Poeaknapo C, Schmidt J, Brandsch M, Dräger B, Zenk MH (сентябрь 2004 г.). «Эндогенное образование морфина в клетках человека». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 101 (39): 14091–6. Bibcode:2004ПНАС..10114091П. Дои:10.1073 / pnas.0405430101. ЧВК  521124. PMID  15383669.
  18. ^ Крим Р.М., Стефано Г.Б. (октябрь 2006 г.). «De novo биосинтез морфина в клетках животных: модель, основанная на доказательствах». Монитор медицинских наук. 12 (10): RA207-19. PMID  17006413.
  19. ^ Неврология. Purves, Дейл (Шестое изд.). Нью-Йорк. ISBN  978-1-60535-380-7. OCLC  990257568.CS1 maint: другие (связь)
  20. ^ Штейн, Кристоф (14 января 2016 г.). «Опиоидные рецепторы». Ежегодный обзор медицины. 67 (1): 433–451. Дои:10.1146 / annurev-med-062613-093100. ISSN  0066-4219.
  21. ^ Неврология. Purves, Дейл (Шестое изд.). Нью-Йорк. 4 июля 2018. ISBN  978-1-60535-380-7. OCLC  990257568.CS1 maint: другие (связь)
  22. ^ а б Бурбах, Дж Питер Х. (январь 1984). «Действие протеолитических ферментов на липотропины и эндорфины: биосинтез, биотрансформация и судьба». Фармакология и терапия. 24 (3): 321–354. Дои:10.1016/0163-7258(84)90008-1. ISSN  0163-7258.
  23. ^ а б Wiegant, Victor M .; Ронкен, Эрик; Ковач, Габор; Де Вид, Дэвид (1992), «Глава 29 Эндорфины и шизофрения», Прогресс в исследованиях мозга, Эльзевьер, 93, стр. 433–453, Дои:10.1016 / s0079-6123 (08) 64588-4, ISBN  978-0-444-89538-7, получено 9 ноября 2020
  24. ^ а б Линг Н., Бургус Р., Гийемин Р. (ноябрь 1976 г.). «Выделение, первичная структура и синтез альфа-эндорфина и гамма-эндорфина, двух пептидов гипоталамо-гипофизарного происхождения с морфиномиметической активностью». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 73 (11): 3942–6. Bibcode:1976PNAS ... 73.3942L. Дои:10.1073 / пнас.73.11.3942. ЧВК  431275. PMID  1069261.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  25. ^ а б c Чаудри С.Р., Бхимджи СС (2018). Биохимия, Эндорфин. StatPearls. StatPearls Publishing. PMID  29262177. Получено 20 февраля 2019.
  26. ^ а б Амбиндер Р.Ф., Шустер М.М. (ноябрь 1979 г.). «Эндорфины: новые кишечные пептиды со знакомым лицом». Гастроэнтерология. 77 (5): 1132–40. Дои:10.1016 / S0016-5085 (79) 80089-X. PMID  226450.
  27. ^ Бурбах, Дж Питер Х. (январь 1984). «Действие протеолитических ферментов на липотропины и эндорфины: биосинтез, биотрансформация и судьба». Фармакология и терапия. 24 (3): 321–354. Дои:10.1016/0163-7258(84)90008-1. HDL:1874/25178. ISSN  0163-7258. PMID  6087385.
  28. ^ Mousa, Shaaban A .; Шакибаи, Мехди; Ситте, Николь; Шефер, Михаэль; Штейн, Кристоф (1 марта 2004 г.). «Субклеточные пути синтеза, обработки и высвобождения β-эндорфина из иммуноцитов при воспалительной боли». Эндокринология. 145 (3): 1331–1341. Дои:10.1210 / en.2003-1287. ISSN  0013-7227. PMID  14630714.
  29. ^ Такахаши, Акиёси; Мизусава, Канта (2013). «Посттрансляционные модификации проопиомеланокортина у позвоночных и их биологическое значение». Границы эндокринологии. 4. Дои:10.3389 / fendo.2013.00143. ISSN  1664-2392. PMID  24146662. S2CID  18975702.
  30. ^ а б Mousa, Shaaban A .; Шакибаи, Мехди; Ситте, Николь; Шефер, Михаэль; Штейн, Кристоф (1 марта 2004 г.). «Субклеточные пути синтеза, обработки и высвобождения β-эндорфина из иммуноцитов при воспалительной боли». Эндокринология. 145 (3): 1331–1341. Дои:10.1210 / en.2003-1287. ISSN  0013-7227. PMID  14630714.
  31. ^ Ло, Ю. Пэн; Ким, Тэюн; Rodriguez, Yazmin M .; Коули, Ниамх X. (2004). «Биогенез секреторных гранул и сортировка нейропептидов для регулируемого секреторного пути в нейроэндокринных клетках». Журнал молекулярной неврологии. 22 (1–2): 63–72. Дои:10.1385 / jmn: 22: 1-2: 63. ISSN  0895-8696. PMID  14742911. S2CID  30140731.
  32. ^ Крин П., Джанулакис С., Сейда Н.Г., Госсард Ф., Пезалла П.Д., Лис М., Кретьен М. (октябрь 1978 г.). «Биосинтез бета-эндорфина из бета-липотропина и предшественника с большей молекулярной массой в промежуточных частях крыс». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 75 (10): 4719–23. Bibcode:1978PNAS ... 75.4719C. Дои:10.1073 / pnas.75.10.4719. ЧВК  336191. PMID  216997.
  33. ^ Гольдштейн А. (сентябрь 1976 г.). «Опиоидные пептиды эндорфины в гипофизе и головном мозге». Наука. 193 (4258): 1081–6. Bibcode:1976Научный ... 193.1081Г. Дои:10.1126 / science.959823. PMID  959823.
  34. ^ Спроус-Блюм А.С., Смит Дж., Сугай Д., Парса Ф. Д. (март 2010 г.). «Понимание эндорфинов и их значения в лечении боли». Гавайский медицинский журнал. 69 (3): 70–1. ЧВК  3104618. PMID  20397507.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  35. ^ а б Дфархуд Д., Малмир М., Ханахмади М. (ноябрь 2014 г.). "Счастье и здоровье: биологические факторы - статья систематического обзора". Иранский журнал общественного здравоохранения. 43 (11): 1468–77. ЧВК  4449495. PMID  26060713.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  36. ^ Данбар Р.И., Барон Р., Франгу А., Пирс Э., ван Лиувен Э. Дж., Стоу Дж., Партридж Г., Макдональд И., Барра В., ван Вугт М. (март 2012 г.). «Социальный смех связан с повышенным болевым порогом». Труды: Биологические науки.. 279 (1731): 1161–7. Дои:10.1098 / rspb.2011.1373. ЧВК  3267132. PMID  21920973.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  37. ^ Бокер Х., Шпренгер Т., Спилкер М.Э., Хенриксен Г., Коппенхофер М., Вагнер К.Дж., Валет М., Бертеле А., Толле Т.Р. (ноябрь 2008 г.). «Кайф бегуна: опиоидергические механизмы в мозге человека» (PDF). Кора головного мозга. 18 (11): 2523–31. Дои:10.1093 / cercor / bhn013. PMID  18296435.[постоянная мертвая ссылка ]
  38. ^ Колата Г. (27 марта 2008 г.). «Да, бег может поднять вам настроение». Нью-Йорк Таймс. ISSN  0362-4331. Получено 26 мая 2016.
  39. ^ Андерсон Э., Шивакумар Г (23 апреля 2013 г.). «Влияние упражнений и физической активности на тревожность». Границы в психиатрии. 4: 27. Дои:10.3389 / fpsyt.2013.00027. ЧВК  3632802. PMID  23630504.
  40. ^ Фреймут М., Мониш С., Ким С.Р. (октябрь 2011 г.). «Уточнение зависимости от физических упражнений: дифференциальный диагноз, сопутствующие расстройства и фазы зависимости». Международный журнал экологических исследований и общественного здравоохранения. 8 (10): 4069–81. Дои:10.3390 / ijerph8104069. ЧВК  3210598. PMID  22073029.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)

внешняя ссылка