多巴胺受体家族介导安非他明成瘾机制研究

Drug addiction is a chronic recurrent encephalopathy. However, the molecular mechanism about addiction on memory has not yet been fully elucidated. Plentiful studies have showed dopamine system played a key role in the regulation on addiction memory. Nuclear factor of activated T cell (NFAT) also serves as transcriptional factor, which can be induced by drugs through dopamine receptor and expressed in different brain regions. We use integrated strategy, including gene knockout technology, pharmacological blocking, molecular investigating,and behavioralexperiments, to explore the different function of dopamine receptor subtypes in addiction memory at molecular and cellular level, and to understand dopamine system's roles in normal memory processes, which would be helpful to further elucidate the neural coding theory on addiction memory and to provide a new strategy for treatment of addiction-relapse. We will establish animal model by giving IP injection of amphetamine either acutely or chronicly to wildtype and dopamine D1/D3 receptor knockout mice, and focus on the expression of the NFAT family of transcription factors and genes related synapsis plasticity in different brain regions in order to elucidate the molecular mechanism of amphetamine dependence and addiction memory.

药物成瘾是一种慢性复发性脑病，成瘾记忆的分子机制仍未完全阐明，研究提示，多巴胺系统对成瘾记忆有重要的调控作用。此外，与免疫功能相关的活化T细胞核因子（NFAT）同时具有转录因子功能，在药物作用下通过多巴胺受体介导在多个脑区表达。我们拟采用综合途径包括基因敲除、分子生物学、药理学、组织学和行为学的理论与技术，探讨多巴胺受体亚型参与成瘾记忆的细胞与分子基础，理解中枢神经系统多巴胺系统在成瘾记忆过程中扮演的作用，有助于进一步阐明成瘾记忆的神经编码原理，同时为筛选有效治疗"成瘾-复吸"提供新的策略。并采用多巴胺D1、D3受体基因敲除小鼠为研究对象，急/慢性给予安非他明，研究NFAT家族转录因子在不同脑区的表达规律和多巴胺受体对NFAT家族转录因子及其引发的与突出可塑性相关的下游基因的影响，以达到阐明药物依赖和成瘾记忆的分子机制，发现阻断毒品成瘾记忆防治方法奠定基础。

药物依赖是一种慢性复发性脑病，其给公共卫生、社会治安和经济发展带来严重负担，对药物依赖发生发展机制的深入研究具有重要的经济、社会意义。本研究采用多巴胺D3受体（D3DR）基因敲除（D3--/--）小鼠模型及Morris水迷宫实验，评估了DRD3在不同苯丙胺剂量所诱导的小鼠空间记忆改变中的作用，结果表明DRD3可能是苯丙胺影响空间学习记忆过程中起作用的重要靶点；采用D3--/--小鼠及CK2抑制剂Luteolin，分析了中脑边缘多巴胺系统中的DRD3及ΔFosB在甲基苯丙胺（METH）诱导的小鼠行为敏化中的作用，结果表明DRD3的激活在METH成瘾形成过程中可能具有正性调节作用，Luteolin慢性作用可显著改善METH诱导的行为敏化的表达；构建了METH诱导的小鼠条件性位置偏爱（CPP）模型，采用多巴胺D1受体（D1DR）基因敲除（D1--/--）小鼠模型及哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）特异性抑制剂雷帕霉素，评估了中脑边缘多巴胺系统内D1DR与mTOR信号转导通路的相互作用在METH诱导的小鼠CPP中的作用，结果表明mTOR信号通路可在D1DR的调控下缓解METH诱导的CPP的形成；构建了青春期小鼠慢性METH暴露模型，采用糖原合成酶激酶3（GSK3）特异性抑制剂LiCl评估了中脑边缘多巴胺系统内GSK3β在青春期慢性METH暴露小鼠成年后认知学习行为改变中的作用，结果表明GSK3β在青春期METH暴露导致的成年后自主活动、空间记忆及社交识别障碍中具有显著作用。另外，本研究通过构建吗啡诱导的CPP动物模型，并采用组蛋白去乙酰化酶(HDAC)特异性抑制剂曲古柳菌素A及Ⅰ型大麻素受体（CB1R）拮抗剂AM251，评估了中脑边缘多巴胺系统内HDAC及CB1R在吗啡诱导的CPP中的作用，结果表明在条件形成和消退训练期间，抑制BLA内HDAC可以促进记忆的某些方面的发展，应用CB1R拮抗剂AM251预处理可以降低吗啡诱导的条件性位置偏爱的获得。本研究结果不仅可以为苯丙胺类药物及阿片类药物依赖的神经生物学机制的进一步研究提供科学基础，还可以为其精准治疗及药物开发提供靶点参考。