为什么尼古丁能与大脑中受体结合产生成瘾作用，而对分布着同样受体的肌肉细胞却无能为力呢？《自然》杂志发表的美国加利福尼亚理工学院工程技术研究所的研究报告认为，原因在于一个很小的
遗传变异。
研究人员丹尼斯解释说，如果尼古丁对肌肉也有类似作用，我们将会被麻痹甚至被杀死。毕竟这种与尼古丁结合的大脑神经元受体（一种也与神经递质乙酰胆碱结合乙酰胆碱受体）在肌肉细胞中也大量存在。如果尼古丁与肌肉细胞结合，将会引起肌肉收缩并导致死亡。很显然，吸烟的人并没有这种事情发生。这是为什么呢？
丹尼斯承认这是一种化学上的谜，我们知道这里面一定有微妙的变化发生。这个微妙变化是肌肉细胞乙酰胆碱受体在结构上相对脑细胞受体结构略微发生了一些扭转。乙酰胆碱受体的形状以及与之结合的化学物质控制自身适合受体的方式，是由许多不同的弱化学反应决定的。这些反应中最重要的或许就是被忽视的阳离子-π反应。
上世纪90年代丹尼尔和同事曾证明，阳离子-π反应是决定乙酰胆碱与肌肉中乙酰胆碱受体结合能力的关键。“我们以为尼古丁所带电荷会使它具有与乙酰胆碱同样强的与受体结合能力。”丹尼尔说。“但我们发现情况并不这样。”这就是为什么吸烟不会让我们麻痹的原因，如果尼古丁不能进入肌肉的乙酰胆碱受体，也就不能引起肌肉收缩。但尼古丁又是如何作用于大脑而产生成瘾的呢？
我们看看科学家所发现的尼古丁到达大脑乙酰胆碱受体后所发生的事情吧。与肌肉细胞不同，尼古丁在大脑细胞中可以产生与乙酰胆碱在大脑和肌肉细胞中同样强的阳离子-π反应。此外，研究人员还发现，尼古丁在大脑的乙酰胆碱受体上产生一种很强的氢键。同样的氢键在肌肉细胞受体上却很弱。
造成这种结合能力差异的原因是产生阳离子-π反应的色氨酸附近这些受体有一个微小的变异。“这个变异意味着相比肌肉细胞来说尼古丁更容易接近大脑的色氨酸。”他解释说。“这也是尼古丁会引起很强的阳离子-π反应的原因。”这种变异的最好形象化方法就是把这些受体看成是一个打开的盒子。“这个盒子在肌肉细胞是略为扭转的，这样尼古丁就不能接近色氨酸。”研究人员说。“但在大脑，这个盒子的形状略作了调整，这样使尼古丁产生了很强的反应。换句话说，这使得尼古丁在大脑中产生了成瘾。”
“我们实验室的多个项目都集中在大脑重复暴露于尼古丁时所发生的分子和细胞机制的改变上。”加利福尼亚理工学院生物学教授亨利﹒莱斯特说。“我们认为，一些重要事情的发生是从尼古丁与大脑某些受体之间密切的和有选择的反应开始的。这项研究从一个非常清晰的角度告诉了我们这个反应是如何发生。”
丹尼斯说，这个研究发现可让我们开发出更好的药物来治疗尼古丁成瘾和其它一些神经性疾病。“我们在这提到的受体是一个重要的药物靶点。”他说。“可帮助制药公司研制出没有成瘾性和毒性，而且在增强认知、提高注意力方面比尼古丁更好的药物。”
作者：
2009-4-4