赛拉嗪（Xylazine）诱导的大鼠利尿效应可被κ-阿片受体（κ-opioid receptor, KOR）及α2-肾上腺素受体（α2-adrenoceptor）拮抗剂减弱

《Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology》：Xylazine-induced diuresis in rats is attenuated by κ-opioid receptor and α2-adrenoceptor antagonists

　　

摘要：赛拉嗪（Xylazine）是一种α2-肾上腺素受体（α2-adrenoceptor）激动剂，作为镇痛及镇静药物获批用于兽医学。近年来赛拉嗪被用作阿片类药物掺杂物，因其导致成瘾相关死亡及不良反应增加而构成公共卫生紧急事件。因此赛拉嗪的药理特征被重新评估，研究发现其在κ-阿片受体（κ-opioid receptor, KOR）上为完全激动剂。鉴于KOR激动剂引起尿量增加是公认效应，研究人员探究了KOR是否参与赛拉嗪诱导的利尿（diuresis）。实验采用成年雄性Sprague–Dawley大鼠，首先通过系统给予赛拉嗪建立剂量—效应曲线：大鼠腹腔注射赛拉嗪（1.25、2.5或5 mg/kg）或生理盐水，置入代谢笼收集2 h尿液。赛拉嗪2.5和5 mg/kg剂量组尿量较生理盐水组显著升高，表明赛拉嗪可致利尿。随后研究人员予大鼠预处理生理盐水、KOR拮抗剂5′-鸟嘌呤基诺曲咚（5′-guanidinonaltrindole, 5′-GNTI；0.01–0.1 mg/kg）或α2-肾上腺素受体拮抗剂育亨宾（yohimbine；0.3–1 mg/kg），30 min后注射生理盐水或固定剂量赛拉嗪（2.5 mg/kg），收集2 h尿液。预处理5′-GNTI或育亨宾均显著降低赛拉嗪诱导的利尿。研究结果表明，赛拉嗪诱导的利尿由KOR与α2-肾上腺素受体共同介导，强调评价赛拉嗪体内药理效应时需考虑其对KOR的激活作用。

本文解读基于发表于《Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology》的研究论文"Xylazine-induced diuresis in rats is attenuated by κ-opioid receptor and α₂-adrenoceptor antagonists"。

研究背景与目的

赛拉嗪（Xylazine）是α₂-肾上腺素受体（α₂-adrenoceptor）激动剂，兽医临床用作镇静镇痛药。近年赛拉嗪被大量掺入非法阿片类及精神兴奋剂中，与美国等地芬太尼—赛拉嗪混合过量死亡人数上升密切相关，美国白宫国家药物管制政策办公室于2023年宣布其为新兴威胁。既往赛拉嗪仅被认为通过α₂-肾上腺素受体发挥作用，但近期Bedard等（2024）发现赛拉嗪亦为人κ-阿片受体（kappa-opioid receptor, KOR/κ-OR）完全激动剂，可激活G_i/o通路并呈现偏向性激动特征。已知系统性给予KOR激动剂可在大鼠诱发显著水利尿（aquaresis/water diuresis，即尿流率增加、尿渗透压下降且不伴钠排泄增加），机制涉及抑制精氨酸加压素（arginine vasopressin, AVP；又称抗利尿激素 antidiuretic hormone, ADH）释放。而赛拉嗪是否通过KOR介导其已知利尿效应尚未见报道。为此，研究人员假设赛拉嗪诱导的大鼠利尿部分由KOR激活所介导，并通过KOR选择性拮抗剂5′-GNTI（5′-guanidinonaltrindole）及α₂-肾上腺素受体拮抗剂育亨宾（yohimbine）进行验证。

主要技术方法概述

研究人员使用122只成年雄性Sprague–Dawley大鼠（250–275 g，Envigo Laboratories），先通过腹腔注射（intraperitoneally, IP）赛拉嗪（1.25、2.5、5 mg/kg）或生理盐水后置入代谢笼禁水禁食收集2 h尿液绘制剂量—效应曲线并确定亚最大有效剂量（2.5 mg/kg）。第二部分实验予大鼠皮下注射（subcutaneously, SC）KOR拮抗剂5′-GNTI（0.01、0.03、0.1 mg/kg）、α₂-肾上腺素受体拮抗剂育亨宾（0.3、1 mg/kg）或生理盐水，30 min后给予赛拉嗪（2.5 mg/kg IP）或生理盐水对照，同样收集2 h尿液。数据统计采用单因素方差分析（one-way ANOVA）加Dunnett多重比较或双因素方差分析（two-way ANOVA）加Newman–Keuls检验，p＜0.05为差异有统计学意义。

研究结果

Results（结果）

赛拉嗪呈剂量依赖性诱导利尿。单因素ANOVA显示主效应显著［F(3,18)=5.432, p=0.0077］，赛拉嗪2.5 mg/kg（p＜0.05）及5 mg/kg（p＜0.01）组2 h尿量较生理盐水组显著升高，1.25 mg/kg组无显著差异，据此选定2.5 mg/kg为后续拮抗实验用亚最大有效剂量。

KOR拮抗剂5′-GNTI（0.01及0.03 mg/kg，非0.1 mg/kg）显著减弱赛拉嗪（2.5 mg/kg）诱导的利尿。双因素ANOVA显示赛拉嗪处理效应显著［F(4,26)=5.082, p=0.0037］，单独赛拉嗪组尿量高于空白对照组（p＜0.01），而经0.01或0.03 mg/kg 5′-GNTI预处理后再给赛拉嗪，尿量较"生理盐水预处理＋赛拉嗪"组显著降低（p＜0.05）；单独给予0.03 mg/kg 5′-GNTI不影响基础尿量。

α₂-肾上腺素受体拮抗剂育亨宾同样显著减弱赛拉嗪诱导的利尿。双因素ANOVA显示赛拉嗪处理效应显著［F(3,17)=12.90, p=0.0001］，单独赛拉嗪组尿量高于空白对照组（p＜0.0001），经育亨宾0.3 mg/kg（p＜0.05）或1 mg/kg（p＜0.01）预处理后再给赛拉嗪，尿量较"生理盐水预处理＋赛拉嗪"组显著降低；单独给予育亨宾1 mg/kg不影响基础尿量。

讨论与结论

本研究首次证明赛拉嗪诱导的大鼠利尿依赖KOR与α₂-肾上腺素受体双重激活。既往α₂-肾上腺素受体激动剂（如可乐定 clonidine、赛拉嗪）的利尿效应已知可被育亨宾阻断且不涉及α₁-肾上腺素受体，本研究发现低剂量（0.01、0.03 mg/kg）而非高剂量（0.1 mg/kg）5′-GNTI可拮抗赛拉嗪利尿，可能与KOR—α₂-肾上腺素受体间功能性交互作用（如竞争共用G蛋白池或互相调制下游Gi信号）有关，此现象在兔脑皮质及海马突触末梢已有报道。本研究未明确赛拉嗪利尿的中枢/外周定位及是否通过抑制AVP/ADH实现，但经典KOR激动剂致水利尿主要通过抑制下丘脑室旁核/视上核AVP释放，而α₂-肾上腺素受体激动剂致利尿部分与肾内前列腺素E及对抗ADH外周作用相关。研究人员指出今后可通过中枢给予拮抗剂、检测血浆及尿液AVP与电解质进一步阐明机制。

研究结论（翻译）

研究人员提供药理证据证明，赛拉嗪在大鼠引起的利尿由其激活κ-阿片受体（κ-opioid receptor, KOR）及α₂-肾上腺素受体（α₂-adrenoceptor）所介导。赛拉嗪呈剂量相关性诱发利尿，且该利尿效应可被κ-阿片受体拮抗剂或α₂-肾上腺素受体拮抗剂预处理抑制。本研究首次证实κ-阿片受体活性参与赛拉嗪的利尿作用。由于结果表明κ-阿片受体激活贡献于赛拉嗪的药理特征，在阐明赛拉嗪（尤其作为非法掺杂物时）体内效应时，应同时考虑κ-阿片受体与α₂-肾上腺素受体的作用。