雌激素影响注意缺陷多动障碍的机制研究

Attention deficit hyperactivity disorder (ADHD) is one of the most common childhood psychiatric disorders in the world and approximately 75% of patients diagnosed are male, however, the mechanism is still unclear. Our study has shown that zebrafish mutants for the circadian gene, period1b display the symptoms of hyperactivity, impulsivity-like and inattention-like behaviors, low levels of dopamine and the impaired development of dopaminergic neurons, which mimics those of ADHD. Therefore, zebrafish period1b mutants can provide an animal disease model for ADHD study, drug screen and potential therapeutics. In order to explore which drugs can relieve the symptoms of ADHD, we have performed the drug screening methods using zebrafish per1b mutants. Our preliminary results indicate that estrogen drugs have a good effect for ADHD. In combination with epidemiological evidence, we hypothesize that estrogen can alleviate the symptoms of ADHD by regulating dopamine signaling pathways. In this study, we will further study the regulation mechanism of exogenous estrogen and estrogen receptor in ADHD-related dopamine signaling pathway by using drug screening, behavior test, gene editing (using CRISPR-Cas9) and overexpression methods. The aim is to provide new targets and ideas for the prevention, diagnosis and potential treatment of ADHD.

注意缺陷多动障碍（Attention deficit hyperactivity disorder, ADHD）是儿童时期患病率较高的精神障碍疾病，流行病学发现男孩患病率较高，但具体机制尚不清楚。我们已经获得了斑马鱼生物钟基因per1b的无效突变体，该突变体表现出多动、冲动及注意力不集中的行为特征，且其多巴胺含量降低，导致了多巴胺神经元发育不良，因此其可以作为ADHD的疾病模型进行进一步的研究。为了探索哪些药物可以缓解ADHD的症状，预实验对斑马鱼per1b突变体进行药物筛选，发现雌激素类药物有很好的疗效。结合流行病学证据，我们提出假设：雌激素可通过调控多巴胺信号通路从而缓解ADHD的症状。本项目拟进一步采用药物筛选、行为学、CRISPR-Cas9、过表达等方法，系统性的研究外源雌激素及体内雌激素受体对ADHD相关的多巴胺信号通路的调控机制，为ADHD的预防、诊断和治疗提供新的靶点和思路。

注意缺陷多动障碍（Attention deficit hyperactivity disorder, ADHD)是青少年时期患病率较高的精神障碍疾病。然而目前治疗该疾病的药物很少，并且副作用大。因此，对于ADHD的发病机制、预防、诊断和治疗等多方面仍需要进行进一步研究。斑马鱼是一个很好的用于快速、有效的药物筛选模型。我们前期已经获得了斑马鱼生物钟基因per1b的无效突变体，该突变体变现出多动、冲动及注意力不集中的行为特征，发现per1b模型通过影响多巴胺信号通路，从而导致多巴胺含量降低，从而呈现出与多动症相似的表型。通过独特的斑马鱼per1b突变体进行活体药物筛选实验，可以快速有效的找出一类潜在的抑制多动行为的药物，并研究其作用机制，为临床预防、诊断和治疗提供重要参考。.本项目利用per1b突变体斑马鱼幼鱼对FDA认证的1200个药物进行筛选，利用多动、冲动和生物钟相位改变三个主要行为特点，发现三水甲氨喋呤浓度在10 ưmol/L时，无论在行为水平还是分子水平均表现出明显的拯救作用，且对正常幼鱼没有显著性影响。并且发现三水甲氨喋呤是通过影响多巴胺信号通路进而拯救ADHD的部分表型，该药物是治疗类风湿性关节炎的首选药物，并且是抗肿瘤药，但是并未见文献报道该药物可以通过影响多巴胺信号通路进而治疗注意缺陷多动障碍疾病。除了多巴胺信号通路，我们还发现组胺信号通路也能够拯救ADHD的表型，尤其是马来酸溴苯那敏，该药物主要是治疗皮肤病，尚未有报道对神经系统起作用。我们还利用90秒光暗交替实验筛选影响注意缺陷多动障碍另外的一个行为特征-冲动的行为，找到了部分可拯救冲动行为的药物，主要为治疗癫痫、免疫相关的药物。通过药物筛选，我们还发现激素类药物具有明显的抑制ADHD多动表型的特点，我们对雌激素受体进行了敲除、过表达及基因敲入，同时采用gper1的抑制剂和激动剂发现可以部分拯救多动的效果。该项目筛选到的药物对于今后的临床应用起到一定作用，并且发现了新的影响ADHD表型的信号通路。为ADHD的临床预防、诊断和治疗提供了参考。