毒蕈堿乙酰膽堿受體(mAchRs)是一類完整的膜蛋白，屬于A類G蛋白偶聯受體(GPCR)，由神經遞質乙酰膽堿。在5種毒蕈堿受體亞型中，M1、M3和M5亞型與G蛋白Gq/11偶聯，磷脂酶C，增加細胞質Ca2+，而M2和M4亞型與Gi/o偶聯，介導腺苷酸環化酶的抑制。每種mAchR亞型在人體的整個外周或系統中也有獨特的分布，它們是不同病理生理病癥的有吸引力的靶點，包括慢性阻塞性肺疾病(COPD)、膀胱過動癥和干燥綜合征，而M4已成為阿爾茨海默病和精神分裂癥的一個有吸引力的靶點。M4受體被認為在毒蕈堿激動劑xanomeline的抗精神病特性中起著至關重要的作用。M4受體在紋狀體中大量表達并與spn上的D1DA受體共表達，這表明M4是調節多巴胺能信號的理想位置。目前批準的所有有效陽性癥狀的抗精神病都能減少DA的傳播。有證據表明M4受體與多巴胺能調節有關，非典型抗精神病可能起M4受體激動劑的作用。在臨床前研究中，具有部分M4選擇性的mAChR激動劑在精神病動物模型中發揮抗精神病樣功效，而這些行為效應在M4基因敲除小鼠中不存在。M4參與調節中樞多巴胺能活動的其他證據來自全身M4敲除小鼠，在接受精神興奮劑后，表現出增強的超運動活動和增加的行為敏感化。此外，在D1DA受體表達細胞中缺乏M4 mAChR的小鼠中，xanomeline的抗精神病樣作用不存在。隨著代變抗劑VU0010010和LY2033298的發現，對M4選擇性化合物的研究取得了重要突破。這些不直接M4，而是作為變構增強劑，增加受體對乙酰膽堿的反應。在腦切片中，VU0010010選擇性地增強了machr介導的海馬神經元興奮性突觸的減少，而不是抑制性突觸，這表明M4在調節海馬功能中的關鍵作用。這些發現驗證了M4 pam在體外的功能活性；此外，LY2033298的作用在M4敲除后顯著減弱，表明M4受體在控制抗精神病樣作用中的關鍵作用。新一代M4 PAMs在臨床前分析中顯示出預測抗精神病樣和認知增強作用的有效性，這表明這些化合物可能有益于精神分裂癥患者的癥狀管理，需要進一步的研究來進一步了解這些化合物在陰性癥狀的臨床前模型中的作用。