综述:大麻素对人脑海马体谷氨酸水平的影响:系统评价与荟萃分析

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Journal of Cannabis Research 4.1

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  这篇综述聚焦大麻素对人脑海马体谷氨酸水平的影响。通过系统分析 9 项随机对照试验和 10 项观察性研究,发现大麻摄入对谷氨酸水平影响不一。急性摄入或使基底节和海马体谷氨酸增加,慢性使用则可能降低部分脑区谷氨酸水平,但证据有限,有待更多研究。

  

引言


谷氨酸(Glu)作为主要的兴奋性神经递质,对神经元功能至关重要。然而,过多的谷氨酸会引发兴奋性毒性,与氧化应激、炎症相关,可能导致神经退行性变。大麻素在调节谷氨酸水平、预防相关损伤方面或许有一定作用。

大麻二酚(CBD)和四氢大麻酚(THC)虽化学结构相似,但对大脑功能的作用机制和效果不同。THC 通常增强大脑激活和血流,CBD 则相反,二者对神经递质系统可能有相反影响,包括对谷氨酸的调节,不过具体机制尚不明确。

大麻素信号可通过逆行信号机制改变谷氨酸浓度,涉及内源性大麻素和大麻素受体,在突触调节和可塑性中意义重大。激活突触后代谢型谷氨酸受体(mGluRs),尤其是 mGluR1,能促使内源性大麻素释放,激活突触前大麻素受体(主要是 CB1 受体),减少谷氨酸等神经递质释放,但该机制受空间调节。

急性大麻使用会增加纹状体谷氨酸浓度,与大麻的精神活性和认知效应有关;慢性大麻使用可能导致神经适应性变化,产生耐受性。此前研究发现慢性大麻使用会降低大脑多巴胺容量和释放,进而减少谷氨酸水平和信号,且慢性大麻使用者部分脑区谷氨酸水平较低。

利用神经影像学技术,如质子磁共振波谱(1H -MRS)、谷氨酸化学交换饱和转移(GluCEST)成像和正电子发射断层扫描(PET),可测量人脑海马体谷氨酸水平。这些技术各有优劣,相互补充,有助于深入了解谷氨酸变化。此前动物研究对大麻使用影响谷氨酸水平的结论不一致,而关于大麻对人脑海马体谷氨酸水平影响的人体研究综述较少,本研究旨在填补这一空白。

方法


在 2024 年 3 月 7 日,全面检索已发表和未发表的研究,涵盖 MEDLINE、EMBASE 等多个数据库,以及灰色文献和临床试验注册平台。检索词包括 “cannabi*”“marijuana”“glutamat*”“glutamic acid” 等。

纳入随机对照试验(RCT)和观察性研究,这些研究需评估大麻或大麻类治疗对人脑海马体谷氨酸水平的影响,使用脑成像技术测量谷氨酸,不限疾病状态、健康状况、语言、发表日期或状态。排除综述文章等不符合标准的研究。本综述方案已在 PROSPERO 注册,注册号为 CRD42022374016。

两名作者独立筛选和审查文章,如有分歧则由第三位作者裁决。使用改编自 Cochrane 数据收集表的电子表格提取数据,包括作者信息、干预细节、研究人群等。采用修订的 Cochrane 随机试验偏倚风险工具(ROB 2)评估研究质量,构建 PRISMA 2020 和摘要检查表,确保报告透明。

将 RCT 研究的脑区分为基底节(包括纹状体和尾状核头)、皮层(前扣带回和前额叶)、海马体三个区域,以便分析大麻对不同脑区谷氨酸水平的影响。

采用 Hedges 标准化均数差(H-SMD)作为效应量(ES),根据研究设计和数据计算标准误差(SE)。因研究设计和人群不同,使用随机效应模型进行荟萃分析,通过异质性卡方检验、I2统计量和T2统计量评估异质性。同时,使用最大似然法和限制最大似然法估计 ES,确保结果可靠。

结果


电子检索共找到 2417 篇期刊文章,灰色文献搜索找到 6 篇。经筛选,最终纳入 9 项 RCT 和 10 项观察性研究,22 篇文章因不符合标准被排除。

RCT 中使用了多种大麻素和制剂,如 THC 胶囊、静脉注射 THC、THC 蒸汽、CBD 胶囊、CBD 液体、CBD 蒸汽等;观察性研究难以确定参与者使用的大麻形式。

所有纳入荟萃分析的 RCT 均使用1H -MRS 测量谷氨酸水平,部分使用点分辨光谱(PRESS)、Mescher - Garwood 点分辨光谱(MEGA - PRESS)或堆叠刺激回波采集模式(STEAM)技术。

RCT 测量谷氨酸水平的指标多样,包括 Glu、谷氨酸和谷氨酰胺(Glx)、谷氨酸 - 谷氨酰胺与肌酸的比值(Glx/Cre)、谷氨酸与肌酸的比值(Glu/Cre)等。

根据 Cochrane 的 ROB 2 工具评估,所有随机研究的总体偏倚风险处于低风险到部分风险之间。

对 Glu、Glx、Glx/Cre、Glu/Cre 进行荟萃分析,结果显示在大多数脑区,大麻使用与安慰剂相比,对这些指标无显著差异,但在部分脑区和特定大麻素使用情况下,存在一些不一致的结果,如口服 CBD 或 CBDV 可能增加基底节的 Glx 水平,静脉注射 THC 可能增加左尾状核的 Glx 水平,vaped THC 可能增加纹状体的 Glx 水平,口服 CBD 可能增加左海马体的 Glu 水平,但这些结果证据不确凿。

观察性研究未进行荟萃分析,因为难以确定参与者使用的大麻类型和剂量,研究质量也参差不齐。不过,多数观察性研究表明,慢性大麻使用与部分脑区谷氨酸水平降低有关,如背内侧前额叶皮层、前扣带回皮层、纹状体、基底节等,但也有研究显示慢性大麻使用对部分脑区谷氨酸水平无影响。

讨论


本综述表明,大麻对人脑海马体谷氨酸水平的影响不明确。急性大麻摄入可能使基底节和海马体的谷氨酸水平增加,但证据矛盾;慢性大麻使用可能降低部分脑区谷氨酸水平,但多基于观察性研究。研究结果受多种因素影响:

  • 参与者类型:研究涉及有精神病、精神分裂症、自闭症谱系障碍(ASD)病史的患者以及偶尔使用大麻者,这些因素可能影响谷氨酸水平。
  • 年龄:年龄增长会使部分脑区谷氨酸减少,但本研究参与者多为年轻人,可较好地研究大麻对谷氨酸的影响。
  • 给药途径:不同给药途径(口服、静脉注射、吸入)和大麻素类型(THC、CBD、CBDV)会影响结果。
  • 成像协议:成像技术(1H -MRS、GluCEST、PET)及其参数会影响谷氨酸测量,1H -MRS 存在区分谷氨酸和谷氨酰胺困难、空间分辨率差等问题,且本研究未使用 GluCEST 和 PET。
  • 不同脑区:不同脑区谷氨酸浓度不同,对大麻的敏感性也不同,如海马体对 THC 敏感,CBD 对其有神经保护作用。
  • 大麻暴露情况:RCT 对参与者之前的大麻暴露要求不同,这会影响研究结果,且大麻初用者和长期使用者对大麻的反应不同。

慢性大麻使用导致谷氨酸水平降低,可能与大麻受体下调和脱敏、产生耐受性有关,停用大麻后这种变化可能逆转。在解释研究结果时,需考虑参与者之前的大麻暴露情况、个体对大麻的敏感性等因素。

结论


本综述发现,大麻对人脑海马体谷氨酸水平无明显影响。有限证据表明,口服 CBD 可能增加基底节和海马体的 Glx 水平,静脉注射 THC 可能提高左尾状核的 Glx 水平,vaped THC 可能增加纹状体的 Glx 水平;长期大麻使用可能降低大部分脑区的谷氨酸水平,但这些结论需进一步研究证实。研究设计的差异,如成像方式、参与者大麻暴露情况、使用的大麻产品等,影响了研究结果,未来需更多研究明确大麻对人脑海马体谷氨酸水平的真实影响。

对临床实践和未来研究的意义


本研究有助于理解大麻素在大脑中的神经化学作用和治疗意义,为研究与谷氨酸水平失衡相关的神经系统疾病的潜在疗法提供参考。了解不同个体对大麻的反应差异,有助于临床医生根据患者具体情况制定个性化治疗方案。研究结果还可为未来临床试验的设计提供指导,如参与者选择、给药途径、大麻治疗持续时间等。鉴于大麻与谷氨酸水平关系的不确定性,针对脑内谷氨酸升高相关疾病,有必要开展更严谨的临床试验进行深入研究。

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