长时吗啡暴露至自然戒断周期内MeCP2在小鼠海马的表达动态及其对吗啡成瘾记忆的调控

Opiate addiction is a brain disease. After long-term opiate withdrawal, drug-related environmental cues can still trigger opiate craving and relapse. Addiction memory may contribute to the persistence of addictive disorders. Our and other previous experiments support the role of hippocampal long-term plasticity in addiction. Methyl-CpG binding protein 2 (MeCP2)is a transcriptional regulator that contributes to the function of CNS synapses.However, the role of MeCP2 in opiate addiction remains unknown.Using chronic morphine conditioned place preference animal model, the dynamic changes of MeCP2,NMDA receptor,AMPA receptor, hippocampal synaptic plasticity during the period of chronic morphine treatment,natural withdrawal,and addiction memory retrieval will be examined. Furthermore,through the control of hippocampal MeCP2 expression, we will focus on the epigenetic role of MeCP2 in addiction memory during withdrawal. The study aims to provide a new clinical strategies.

即使成瘾戒断后，环境线索仍能触发毒品吗啡的复吸。我们和其它实验室报道异常的海马组合突触可塑性机制参与了牢固的成瘾记忆，尚不清楚表观遗传机制的作用。预实验发现，在长时吗啡暴露至长时自然戒断期间，能与甲基化DNA序列结合的蛋白MeCP2的mRNA在野生型小鼠海马脑区的表达动态"呈Ｎ形"(注射第2天上升至顶点,渐降至基线以下；戒断第1天急回升至基线,后渐升)，此异常被μ阿片受体拮抗剂阻断。因此MeCP2依赖的海马突触可塑性机制如何调控吗啡成瘾记忆成为大家关注的问题。利用小鼠条件位置偏爱（慢性吗啡-自然戒断-记忆提取）成瘾模型,使用CaMKIIα-Cre驱动的海马MeCP2基因敲除技术、海马注射腺相关病毒干预基因表达技术、电生理、WesternBlot、PCR和行为学等方法，重点研究MeCP2依赖的海马突触结构和功能可塑性的变化,及其对环境线索触发的毒品记忆调控。研究结果可为临床干预提供新思路。

毒品问题已成为困扰全球和我国人口健康的重大问题，并成为具有严重公共危害性的社会问题。毒品成瘾已被公认为是一种慢性的、具有强迫性症状的脑疾病。其核心症状表现为自我不可控制地毒品寻求和复吸。长期戒断后，心理应激或环境线索仍能触发毒品寻求和复吸。它的“永久性”可能与成瘾记忆的异常稳固及记忆提取有关。我们提出了成瘾记忆的海马兴奋性的组合突触可塑性假说，并进一步提出MeCP2 通过海马突触可塑性机制影响成瘾和记忆提取，以及抑制性的突触可塑性(inhibitory LTD)参与成瘾行为。利用慢性吗啡条件位置偏爱等成瘾模型，我们研究初次吗啡、慢性摄取、自然戒断三种时间相条件下海马MeCP2、突触蛋白表达动态。利用 条件性敲除小鼠、电生理等方法，研究MeCP2 对成瘾形成，对戒断后心理应激或环境线索触发的毒品寻求行为的干预效应及其海马突触可塑性机制。通过研究，结果显示MeCP2在成瘾大鼠海马脑内的表达变化与突触可塑性的变化是一致的，MeCP2深刻参与了吗啡成瘾。这将为基因转录调控、突触可塑性与成瘾行为的关系提供了有价值的新证据，也为预防和治疗成瘾疾病提供了新策略。海马兴奋性突触传递的可塑性参与阿片成瘾。然而，在阿片滥用的过程中，海马抑制性传递的突触可塑性(I-LTD)是否参与以及如何参与阿片成瘾仍不清楚。我们发现单次在体吗啡暴露不影响个体的“抑制性长时程抑制”；但多次吗啡暴露则彻底破坏了这种“抑制性长时程抑制”。并且，在多次阿片暴露且戒断3-5天的条件下， 抑制性长时程抑制大大加强。更重要的是，单次吗啡给药组的“抑制性长时程抑制”依赖突触前大麻素受体1机制。增强的 “抑制性长时程抑制”依赖于突触前大麻素受体1和突触后电压依赖型钙通道的组合性机制。首次证明了阿片暴露和戒断驱动了海马突触前和突触后“抑制性长时程抑制”的动态变化。这种I-LTD机制的快速、颠覆性的剧烈变化，为阿片成瘾记忆的持久性存在提供了不同与以往的崭新解释。