前额叶皮层-海马环路染色质重塑在吗啡成瘾记忆中的作用

毒品成瘾是一种环境与遗传因素交互作用引起的慢性复发性脑疾病，也是一种病理性学习记忆；毒品成瘾常引起毒品相关死亡，是法医学病理学、法医毒理学鉴定的重要内容及研究领域。新的研究表明，染色质重塑是毒品成瘾记忆的重要机制之一；但是目前的研究多集中于NAc、VTA和纹状体，而且毒品类型多为可卡因。吗啡成瘾与染色质重塑的机制目前研究甚少。.本课题选择在吗啡成瘾性记忆中具有重要作用前额叶皮层-海马回路，选择前期实验及文献已证明在吗啡用药后脑组织中表达发生变化的四个相关的基因：c-Fos、ΔFos、Cdk5和TrkB作为靶标分子，采用动物行为学（CPP和MWM）、染色质免疫沉淀(ChIP）、免疫组化、RT-PCR等技术研究在吗啡成瘾记忆不同阶段，四个基因启动子区组蛋白修饰（甲基化、乙酰化、磷酸化）的状态及其上下游分子通路，揭示染色质重塑在吗啡成瘾记忆中的作用和机制，为阿片毒品成瘾治疗提供新的靶点和策略。

毒品成瘾是环境与遗传因素交互作用而引起的复发性脑疾病和记忆异常；染色质重塑是毒品成瘾的新机制，本项目进行了以下研究，并取得新的发现：（1）采用MWM和EPM模型研究发现小、中剂量吗啡给药明显损害小鼠空间参考记忆和空间工作记忆，该效应通过μ阿片受体介导；多巴胺DRD1受体参与吗啡诱导的空间记忆损伤。对阿片毒品滥用引起记忆损害的人群进行研究，发现记忆损害的滥用者更多携带DRD1基因rs4867798位点稀有等位基因型，并与成瘾损害记忆的风险相关联。对吗啡损害空间记忆后海马组织内组蛋白修饰进行研究，发现主要表现为H3K9/14Ac或H4K5/8/12Ac。（2）建立不同浓度吗啡依赖的CPP模型研究吗啡对环境线索记忆影响，CPP建模成功后检测前额叶皮层（PFC）和海马（HIP）中c-Fos, FosB/ΔFosB、Cdk5、TrkB和PSD-95表达，发现PFC中TrkB含量在吗啡5mg/kg时高于对照组；海马中PSD-95表达在20mg/kg给药组明显高于对照；在10mg/kg和20mg/kg吗啡CPP组，HIP中Cdk5基因表达升高；在PFC和HIP中c-Fos、FosB/ΔFosB和BDNF在不同时间表达升高；在PFC中FosB/ΔfosB基因启动子区H3K9/14Ac或H4K8/12Ac水平升高；在HIP中BDNF基因启动子区中H3K9/14Ac水平升高。（3）应激是毒品滥用发展为成瘾的重要外在因素；腹外侧眶皮层（VLO）位居PFC大部分区域。采用FST行为实验模型，在训练阶段刺激前VLO核团内微量注射VPA，显著增加实验动物应激事件记忆，同时引起VLO中pERK和BDNF蛋白表达水平下降；表明VLO是调节应激记忆的重要脑区之一，组蛋白乙酰化、ERK和BDNF信号通路参与应激导致的行为可塑性变化。（4）行为敏化与毒品成瘾的重要行为特征密切相关；本课题研究首次发现双侧VLO毁损明显抑制吗啡敏化形成；吗啡诱导的行为敏化导致VLO内H3K9ac等表达增加；VLO内组蛋白乙酰化增强吗啡诱导的行为敏化和相关分子表达。进一步研究发现VLO内α1受体参与吗啡诱导行为敏化。采用ChIP-seq技术分析鉴别吗啡成瘾记忆不同状态下VLO核团组蛋白修饰通路转录调控因子及相互作用。本课题研究表明PFC和HIP内组蛋白乙酰化等染色质重塑在吗啡成瘾记忆中具有重要的作用。