甲基苯丙胺依赖的AC-cAMP-PKA信号通路分子机制及天麻素戒断干预研究

The abuse of drugs is a global tough problem which seriously threatens the health of human and the social stability. Recently, new type drugs, amphetamine-type stimulants, especially methamphetamine (MA) were seriously abused in China, which mostly popular in the Yunnan province. The mechanism of MA dependence is not clear yet, and the research on the therapeutic measures of MA abuse is just on the stage of beginning. The results of past researches showed that the AC-cAMP-PKA signal pathway may play crucial roles in the mechaniam of MA dependece.We will use the rat models of MA dependence and cultured neurons, to explore the nervous system toxicity, AC-cAMP-PKA signal pathway, and the mechanism of MA dependence. The techniques we referred to include western blotting, real time quantity polymerase chain reaction, and confocal microscope, and so on. In details, we focus on detecting the crucial elements of cAMP-PKA signal pathway. Then, the special naturally occurring drugs of Yunnan Province, which is gastrodine, was used to pretreat the MA dependent rats and evaluate the effect of therapy. The targets of this research is clarified the mechanisms of methamphetamine dependence, and preliminary sieved out the effective naturally occurring drugs for methamphetamine dependence.

毒品滥用已成为严重威胁人类健康和社会安定的全球性问题，其危害备受关注。云南省是我国毒品问题的重灾区，近年来，新型毒品甲基苯丙胺滥用在云南省呈明显增长趋势。但是，甲基苯丙胺依赖机制目前尚未完全阐明，而药物戒断治疗的研究还处于起始阶段。前期研究表明，甲基苯丙胺依赖与AC-cAMP-PKA号信号转导通路可能有密切关系，但是其作用机制尚未阐明。本项目拟在前期研究基础上，以大鼠依赖模型和体外培养神经元为研究对象，以AC-cAMP-PKA信号转导通路为研究重点，采用多种技术手段对AC-cAMP-PKA信号转导通路进行综合研究，检测相关脑区和神经元AC-cAMP-PKA信号转导通路关键信号分子的变化。利用云南天然药物天麻素对甲基苯丙胺依赖大鼠进行干预，评价戒断干预效果。本研究旨在进一步阐明甲基苯丙胺依赖性机制，并探索云南天然药物天麻素对甲基苯丙胺依赖戒断治疗的效果及作用机制。

甲基苯丙胺（Methamphetamine，MA/METH）属于苯丙胺类兴奋剂，对神经系统具明显的损害作用，可引起强烈的精神和躯体依赖性。天麻素(Gastrodin， GAS）作为一种传统中药对中枢神经系统损伤具有保护作用。但天麻素对甲基苯丙胺诱导的神经毒性损害是否具有保护作用及其作用机制尚未阐明。本研究旨在探索天麻素对甲基苯丙胺诱导神经毒性损害的保护作用及AC-cAMP-PKA信号转导通路在其中的作用机制。本研究体内实验以SD大鼠为研究对象，建立MA诱导大鼠CPP模型，使用10mg/kg和20mg/kg天麻素干预治疗，处杀大鼠后取伏隔核、海马、中脑腹侧被盖区等脑区进行相关指标检测。体外实验以大鼠原代皮质神经元和SH-SY5Y细胞为研究对象，建立MA诱导神经细胞毒性模型，随后用不同浓度天麻素干预治疗，收集细胞样本后进行相关指标检测。方法：应用免疫组织化学，免疫荧光，WesternBlot及PCR技术检测各脑区和细胞AC-cAMP-PKA信号通路相关指标的变化情况。结果：成功建立了MA诱导大鼠CPP模型。给予天麻素治疗后，随着天麻素浓度的增加，大鼠停留在伴药箱的时间逐渐减少。给予MA后，神经细胞数量，轴突长度和细胞活性均明显降低，使用天麻素干预治疗后，上述现象均有所改善。结果均提示，MA可诱导大鼠伏隔核、海马、中脑腹侧被盖区等脑区和SH-SY5Y细胞PKA，P-PKA，CREB和p-CREB的表达水平明显升高（p<0.05），但各脑区表达水平有所差异。分别给予大鼠模型和细胞模型天麻素（10 mg/kg，20mg/kg）和（2 mM，4 mM）干预后，大鼠各脑区和细胞PKA，P-PKA，CREB和p-CREB的表达水平不同程度降低，并且高浓度的天麻素治疗效果更佳。结论：天麻素可改善MA诱导的神经毒性损害，同时天麻素的神经保护作用与cAMP/PKA/CREB信号通路密切相关。天麻素对MA诱导神经毒性损害具有潜在的预防和治疗作用。.研究成果为阐明甲基苯丙胺滥用/依赖所致神经毒性损害及机制提供了新的科学依据，可为甲基苯丙胺滥用/依赖所致神经毒性损害和神经退行性疾病的治疗提供新的策略。研究成果可望在法医学司法鉴定领域和新型毒品毒品滥用戒断防治领域应用，为新型毒品滥用的司法鉴定提供科学依据，为新型毒品毒品滥用戒断防治提供新的思路。