全面解释内源性大麻素系统,大麻产业发展的基石

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人体中有11个主要的器官系统。包括循环系统、呼吸系统、泌尿系统、生殖系统、皮肤系统、骨骼系统、肌肉系统、神经系统、内分泌系统、淋巴系统和消化系统。所有这些系统构成了人体。

但是你知道人体中还存在一个内源性大麻素系统(ECS)吗?内源性大麻素系统直到1992年才被发现。然而,内源性大麻素系统非常重要,被认是“建立和维持人体健康的最重要的生理系统”。

全面解释内源性大麻素系统,大麻产业发展的基石

有人为了high而使用大麻,而有人则是为了治疗疾病、减轻症状。是出于什么原因人体的病症会被植物大麻素所治疗,甚至治愈?今天我们就来深度探讨这一切的根源:内源性大麻素系统(ESC)。

包括人类,大部分生物都存在内源性大麻素系统。它对我们的健康和福祉起着至关重要的作用,那么它是如何工作的?我们先了解一个概念:动态平衡。

动态平衡是指,大多数生物系统在受到积极的调节后,指标保持在合适范围内的状态。例如,我们的身体不希望温度太热或太冷,血糖水平太高或太低等等。这些各司其职的生理系统通过调节,以保持最佳性能,让身体回归到一个舒适的状态。而身体的内源性大麻素系统就是帮助维持体内平衡的重要分子系统。

内源性大麻素系统的关键

由于其在体内平衡中的重要作用,ECS在整个动物界广泛存在,可以在所有脊椎动物物种中找到。

ECS的三个关键组成部分是:

  • 大麻素受体存在于细胞表面
  • 内源性大麻素会激活大麻素受体的分子
  • 代谢酶会分解内源性大麻素

大麻素受体

大麻素受体位于细胞表面,并接收细胞外的信号。它们将有关信号变化传输到细胞内部,启动适当的细胞反应。

主要的大麻素受体有两种:CB1和CB2。这些不是唯一的大麻素受体,但它们是第一个被发现且最具研究价值的。这两种受体遍布全身,但CB1受体在中枢神经系统中更为丰富,包括大脑中的神经元。相反,CB2受体在神经系统外更丰富,包括免疫系统的细胞。

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内源性大麻素

内源性大麻素是与植物大麻素THC一样,与大麻素受体结合并激活大麻素受体的分子。然而,与THC不同,内源性大麻素由人体内的细胞自然产生。

有两种主要的内源性大麻素:anandamide和2-AG。这些内源性大麻素由细胞膜内的脂肪样分子产生,并可按需合成。这意味着它们可以在需要时准确制造和使用,而不是像许多其他生物分子一样需要储存在体内供以后使用。

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代谢酶

内源性大麻素三联体的第三部分包括代谢酶,一旦使用它们就会迅速破坏内源性大麻素。两种大酶是分解anandamide的FAAH和分解2-AG的MAGL。这些酶确保内源性大麻素在需要时被利用,但不会超过所需时间。这将内源性大麻素与体内许多其他分子信号区分开来,例如激素或经典神经递质,它们可以持续数秒或数分钟,或者包装和储存以备后用。

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ECS的三个关键组成部分几乎可以在身体的每个主要系统中找到。当某些问题导致细胞出现信号异常时,ECS的这三个支柱通常激活从而维持动态平衡。意大利生物分子化学研究所研究主任Vincenzo Di Marzo博士以这种方式向我们展示:

“由于ECS的'亲稳态作用',我们的意思是这种化学信号系统在细胞稳态偏离后暂时被激活。当这种偏差是非生理性的时,暂时激活的ECS以空间和时间选择的方式尝试恢复先前的生理状况(体内平衡)。

换句话说,ECS有助于维持生理系统平衡和稳定下面我们将考虑ECS如何在两个方面帮助维持体内平衡的例子:神经系统中脑细胞的激发和免疫系统的炎症反应。

Endocannabinoid调节脑细胞

脑细胞(神经元)通过向彼此发送电化学信号来进行通信。每个神经元必须接收其同伴的信息,以决定它是否会在特定时刻发出自己的信号。然而,神经元不喜欢得到太多的输入,如果它们被信号超载,它可能是有毒害性的,这就是内源性大麻素进入干预的开始。

考虑一个简化的场景,一个神经元接收另外两个神经元。这两个神经元中的一个可能变得过度活跃,并向正在接收的神经元发送太多信号。当发生这种情况时,正在聆听的神经元会使内源性大麻素特异性地与过度活跃的神经元相连。那些内源性大麻素会在那里CB1受体结合,传递一个信号,指示它安静下来,维持了动态平衡。

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内源性大麻素向后移动,这就是为什么它们被称为逆行信号。大多数时候,神经元之间的信息流严格地在一个方向上,从释放神经递质信号的“发送者”神经元,到收听那些信号的“接收者”神经元。Endocannabinoids允许接收神经元调节输入信号的多少,他们通过将逆行信号(内源性大麻素)发送回过度活跃的发送神经元来实现这一点。

但是大脑并不是唯一需要维持体内平衡的器官。从消化系统到免疫系统,身体的每一个其他系统都需要仔细调节细胞的运作方式。适当的监管对于确保生存健康至关重要。

内源性大麻素对炎症的调节作用

炎症是免疫系统对感染或物理损伤的自然保护反应。炎症的目的是去除病原体(细菌)或受损组织,发炎区域主要由免疫细胞介入清理工作。关键的是,一般炎症应限于损伤部位,并且不会持续很长时间,而慢性炎症和自身免疫疾病是免疫系统被被异常激活的特殊情况。当发生这种情况时,炎症反应持续时间过长(导致慢性炎症)或转向影响健康细胞(称为自身免疫)。

通常,内源性大麻素似乎抑制或限制免疫系统的炎症信号。南卡罗来纳大学研究副院长Prakash Nagarkatti教授,他的实验室研究内源性大麻素对免疫反应的调节,告诉我们如何调整ECS可能是治疗炎症性疾病的好方法。

“我们的大多数研究表明,内源性大麻素是在免疫细胞活化后产生的,可能通过充当抗炎剂来帮助调节免疫反应。因此,操纵内源性大麻素代谢或产生的干预措施可以作为一种针对广泛炎症性疾病的新型治疗方式。“

考虑由细菌感染引发的正常免疫反应。首先,免疫细胞检测细菌的存在并释放“促炎分子”,这些信号告诉其他免疫细胞来加入战斗。同时,内源性大麻素也被释放,这也向其他免疫细胞发出信号以寻求帮助,并且可能有助于限制炎症反应。通过严密调节炎症,免疫系统可以破坏细菌或去除受损组织,然后停止。这可以防止炎症过度发展,使细胞和身体返回平衡的状态。

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植物大麻素与内源性大麻素系统相互作用

植物大麻素在体内具有精神活性和药效的原因在很大程度上是因为我们有一种可以与之相互作用的内源性大麻素系统(ECS)。例如,THC会让你get high,因为它会激活大脑内的CB1受体。像anandamide这样的内源性大麻素也会激活CB1,那我们为什么不会因为内源性大麻素而high起来呢?

首先,内源性大麻素与CB1受体相互作用的方式和THC不完全相同。其次,能快速分解内源性大麻素的anandamide的代谢酶,它对THC不起作用,所以才导致THC会让人high起来。

还有,像大麻素和其他神经递质这样的分子,很少只与一种受体类型相互作用。基于植物的大麻素CBD很好地说明了这一点,因为它与大脑中的许多受体类型相互作用。因此,虽然植物大麻素可以激活与内源性大麻素相同的大麻素受体,但它们可能与其他几种受体相互作用,因此具有明显的作用。

CBD很有意思,因为它可以影响大脑中内源性大麻素的总体水平,称为“内源性大麻素调节剂”。CBD抑制FAAH酶,后者分解anandamide。因此,CBD可以通过阻止FAAH将其分解来增加anandamide水平。抑制FAAH酶已被证明是治疗焦虑症的有用策略,并且CBD的一些抗焦虑特性可能来自其抑制该酶的能力,从而增加内源性大麻素的调节。

总结

内源性大麻素系统(ECS)由大麻素受体、内源性大麻素分子及其代谢酶组成,是人体用来帮助维持体内平衡的重要分子系统。它可以在需要的时间和身体部位进行准确部署。

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像任何其他复杂的生物系统一样,ECS可能会出错。如果由于外部因素或慢性病理状况导致生理稳态的延长,它可能失去其调节平衡的功效。通过了解生物的动态平衡,我们可以更深入地了解ECS,以及各种基于大麻素疗法如何实际起作用。ECS在身体的许多系统中的存在关键作用,包括神经系统和免疫系统,这就解释了为什么植物大麻素对如此多种疾病和病症有积极的作用和效果。

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