IRAS对μ阿片受体转运和吗啡功能的调节作用研究

Opioid tolerance and dependence is always a big issue in the clinic. Recently, opioid drugs were classified into unbiased and biased agonist based on the difference of μ opioid receptor (MOR) trafficking properties. Unbiased MOR agonist stimulates MOR and induces the receptor endocytosis and trafficking in vitro, and produces analgesia with less side effects in vivo; while biased MOR agonist fails to promote MOR trafficking, and therefore causes severe tolerance and dependence. We recently found imidazoline receptor antisera-selected (IRAS) is new protein interacting with MOR. It could modulate unbiased MOR agonist-induced MOR trafficking and the following functions. However, whether IRAS has the regulatory effect on MOR stimulated by biased agonist morphine is remained unknown. To answer the question, we would study the effect of IRAS on morphine-induced analgesia, tolerance and dependence and the underlying mechanism of IRAS regulating MOR trafficking by taking advantage of IRAS knockout and gene modified RMOR mouse. The study would supply a basis for clarifying the mechanism of opioid function and seeking cure strategy of anti-opioid addiction.

阿片类镇痛药等引起的耐受和依赖一直是困扰其临床应用的一个重要问题。近年发现，根据阿片类药物激活μ阿片受体（MOR）后引起受体行为改变的不同可将其分为两类，即非偏爱型和偏爱型激动剂。前者与内源性阿片肽类似，在激活MOR发挥药理作用同时，诱发内吞和转运，仅引起较弱的耐受和依赖；后者激活MOR后，不能有效诱发MOR的内吞和转运，引起较强的耐受和依赖，提示MOR转运可能与阿片功能相关。咪唑啉受体候选蛋白IRAS是本课题组发现的与MOR具有相互作用的蛋白，调节非偏爱型激动剂引起的MOR转运并改善其功能。然而，IRAS是否对于偏爱型激动剂（吗啡）作用下的MOR也具有调节作用尚不清楚。本研究拟利用IRAS敲除和基因改造RMOR等模式动物，研究IRAS通过调节MOR转运对吗啡的镇痛和耐受、依赖作用及可能的分子机制，为阐明阿片类药物耐受、成瘾的神经生物学机制，寻找有效治疗策略奠定基础。

阿片类镇痛药等引起的耐受和依赖一直是困扰其临床应用的一个重要问题。咪唑啉受体候选蛋白IRAS是本课题组发现的与MOR具有相互作用的蛋白。本研究利用课题组建立的IRAS基因完全敲除和条件性敲除工具鼠为模式动物，对IRAS参与吗啡耐受、依赖及所致认知损伤的作用进行了研究，并且对其机制进行了探讨。本课题应用镇痛耐受模型、条件性位置偏爱模型和催促戒断模型，发现IRAS敲除加快了吗啡的镇痛耐受行为，加重纳洛酮催促的吗啡躯体依赖戒断行为，增强了吗啡的精神依赖性，发挥作用的关键脑区是NAc。IRAS影响吗啡作用的分子机制可能与调节MOR表达和cAMP水平，以及AMPA GluR1-S845磷酸化和AMPA/NMDA受体的膜上表达和神经元电活动，从而影响谷氨酸系统的功能有关。我们进一步应用不同的模型评价了IRAS对吗啡成瘾自然戒断期内所致的认知损伤以及对自然奖赏的影响，发现IRAS敲除不能够抑制吗啡自然戒断对糖水自然奖赏以及空间记忆获取和提取的破坏作用，其作用与IRAS敲除增强吗啡戒断期LTP有关。在IRAS调节吗啡耐受和依赖的分子作用机制中研究发现，IRAS与PI3K-p85具有相互作用，PI3K参与IRAS对吗啡耐受和依赖的调节，其分子机制可能与PI3K影响IRAS对谷氨酸受体的调节有关。本课题首次在整体水平研究发现，IRAS能够调节吗啡耐受和依赖行为，初步发现了IRAS调节吗啡作用的关键脑区，揭示IRAS调节吗啡作用的分子机制可能是通过影响阿片受体系统以及谷氨酸受体系统代偿性适应，后者的作用可能与IRAS和PI3K的相互作用有关。本研究在IRAS调节吗啡作用中的发现，对进一步阐明阿片成瘾的神经生物学机制以及开发新的镇痛药或抗成瘾药物具有重要的意义。