MA成瘾小鼠大脑差异表达microRNA及其调控作用研究

毒品滥用所导致的大脑神经元可塑性改变是其产生依赖的重要神经生物学基础，而microRNA所参与的基因表达与调控是大脑神经元产生可塑性改变的重要环节。为探讨甲基苯丙胺（MA）依赖形成后microRNA在大脑相关脑区神经元基因表达与调控中的作用及其机制，本研究以C57BL/6小鼠为研究对象，采用建立MA自主给药成瘾小鼠模型以及microarray 的方法，研究MA成瘾后小鼠不同脑区microRNA表达的改变与规律，发现并筛选差异表达microRNA，同时利用慢病毒及LNA锁定的反义microRNA技术上调及下调差异microRNA的表达，观察小鼠自主给药行为的改变情况，分析差异microRNA在MA成瘾过程中参与的作用，筛选及鉴定差异microRNA 的靶基因，发现参与成瘾调控的新基因以及其参与的调控通路，旨在为进一步揭示MA依赖的神经生物学机制，发现新的毒品依赖防治方法奠定基础。

甲基苯丙胺（METH）是一种成瘾性很强的精神兴奋性药物，然而METH成瘾的神经生物学机制及其治疗手段尚不明确。长期METH暴露能诱导小鼠大脑伏隔核（NAc）神经适应性改变，而non-coding RNA（microRNA 及lncRNA）所参与的基因表达与调控被认为是神经适应性改变的分子基础。为研究METH成瘾神经生物学机制，本项目通过建立METH诱导小鼠行为敏化模型，采用新一代microRNA（miRNA）高通量测序技术及链特异性测序技术检测METH诱导行为敏化小鼠NAc 中miRNA、lncRNA及mRNA的表达改变，分析差异表达的miRNA、lncRNA、mRNA及其调控网络和相关分子信号通路。研究发现，2mg/kg剂量METH能稳定诱导小鼠行为敏化且伴随NAc内编码基因的转录改变及其调控因子miRNA以及lncRNA的表达变化；而miRNA以及lncRNA则可能参与调节METH诱导的神经可塑性、代谢紊乱及免疫反应，从而参与METH诱导的小鼠行为改变而成瘾。同时，候选miRNA的发现及分析结果表明差异表达的候选miRNA-novel-m002C以及novel-m009C可能是新的真实的miRNA，并在METH成瘾中具有重要的调控作用，对其功能的深入研究可能对揭示METH成瘾具有重要的意义。miR-204-3p及其靶基因Igf1的表达变化结果表明miR-204-3p可能通过调控神经可塑性、免疫以及代谢途径参与METH成瘾；而Igf1在伏隔核、尾壳核、海马以及前额叶皮质中的表达变化有所不同，表明不同脑区的Igf1在METH诱导的行为敏化中发挥的作用不尽相同，有待于进一步研究。左旋四氢巴马汀（l-THP）是中草药延胡索的主要成分，具有中枢性镇静、催眠及镇痛作用。因此本研究采用l-THP干预METH诱导行为敏化以观察其对METH成瘾的治疗作用。研究发现l-THP及其异构体不能引起小鼠行为敏化，提示l-THP及其异构体均不具有成瘾性。而l-THP可抑制METH诱导的小鼠行为敏化的形成和表达，同时可抑制伏隔核、尾壳核内ERK1/2磷酸化水平的增加，提示l-THP可能通过抑制METH诱导的相应脑区内ERK1/2磷酸化水平的增加，从而对METH成瘾起到潜在的治疗作用。此外，l-THP异构体-THP及d-THP可不同程度的影响METH诱导的行为改变，但其作用机制仍需深入研究。