PICK1在AMPA受体介导的药物成瘾中的作用

药物成瘾是依耐性药物（如吗啡、可卡因等）与机体相互作用引起的身体和心理改变所致的慢性脑疾病，但其发生的分子机制未明。AMPA受体及其介导的伏隔核（NAc）突触可塑性变化与药物成瘾密切相关，PICK1是AMPA受体的调节蛋白，参与AMPA受体再循环中的上膜、下膜而介入海马和小脑的突触可塑性过程，提示PICK1可能在AMPA受体介导的药物成瘾中起重要作用。本项目综合运用基因敲除、免疫组织化学、分子生物学、电生理学和行为学测试等方法，研究可卡因成瘾后PICK1对NAc中AMPA受体表达和分布的影响；阐明PICK1在可卡因成瘾后AMPA受体介导的NAc突触可塑性中的作用；探讨PICK1与可卡因成瘾所致动物行为敏化之间的关系。以上研究将更深入的揭示PICK1在AMPA受体介导的药物成瘾中的作用，加深对药物成瘾发病机理的认识，同时为控制药物成瘾提供新靶点和新思路。

药物成瘾是由依赖性药物（如吗啡、海洛因、可卡因等）与大脑奖赏系统相互作用产生的慢性、复发性脑病，但其发生的分子机制未明。AMPA受体及其介导的伏隔核（NAc）突触可塑性变化与药物成瘾密切相关，PICK1是AMPA受体的调节蛋白，参与AMPA受体再循环中的上膜、下膜而介入海马和小脑的突触可塑性过程。本项目综合运用免疫组织化学、分子生物学、电生理学、行为学测试、膜片钳技术和钙离子成像技术等方法，研究PICK1及AMPA受体亚基在可卡因成瘾动物NAc和海马中的表达变化；研究PICK1在可卡因成瘾动物NAc和海马突触可塑性中的作用；探讨PICK1与可卡因成瘾所致动物行为学改变的关系并研究了茶叶提取物（EGCG）防治成瘾的作用及机制。结果发现（1）PICK1蛋白在可卡因小鼠NAc和海马区表达增加，抑制PICK1活性可降低可卡因小鼠海马GluR2蛋白表达增加，但对NAc中GluR2和GluR3蛋白无明显影响。（2）抑制PICK1蛋白活性对大鼠NAc中基础突触传递无明显影响，但可抑制NAc中高频刺激诱导的长时程增强（LTP）的产生；使用PICK1蛋白抑制剂FSC231可显著降低NAc中预先给予可卡因所致的LTP增强效应，但对PICK1的上游蛋白PKCα无明显影响；抑制PICK1蛋白活性可抑制大鼠海马LTP的产生，并且还可使已形成的海马LTP的振幅明显下降。（3）抑制PICK1活性可降低可卡因所致小鼠痉挛及死亡的发生，但小鼠NAc组织无明显形态学改变；抑制PICK1活性可使可卡因小鼠条件性位置偏爱评分显著减少，并显著增加水迷宫试验中可卡因小鼠找到平台的潜伏期；抑制PICK1上游蛋白PKCα活性可降低可卡因小鼠条件性位置偏爱评分，增加水迷宫试验中可卡因小鼠找到平台的潜伏期；茶叶提取物EGCG可抑制可卡因小鼠的自发活动及PICK1蛋白活性，并可通过磷酸脂酶C (PLC)途径介导增强细胞内钙池的释放，增加胞浆内的钙浓度，提示EGCG可能通过PLC途径，影响PKC介导的PICK1的活性而对可卡因成瘾有防治作用。以上研究进一步揭示了PICK1及AMPA受体亚基在可卡因成瘾中的作用，并为开发以PICK1为靶点的防治成瘾药物提供了实验依据。