新的内源性生物活性物质胍丁胺在阿片依赖发生发展中的作用及机制

海洛因成瘾危害严重,缺乏有效的医学干预手段，主要原因是其病理机制尚未阐明。胍丁胺是新发现的内源性生物活性物质，被认为是候选神经递质/调质。本课题组前期大量工作表明，外源性胍丁胺能够抑制阿片依赖和复吸，但是内源性胍丁胺在阿片依赖发生发展中的作用尚属未知。本项目拟在前期工作基础上，进行如下研究：第一，胍丁胺作为候选神经递质/调质的基本生物学特征，包括胍丁胺能神经元的投射通路及其对次级神经元的作用、共存的递质、作用靶受体等；第二，内源性胍丁胺在阿片依赖和复吸发生发展中的意义，包括内源性胍丁胺与阿片依赖和复吸病理过程的相关性及作用机制等。通过本项目的研究，将为确立胍丁胺是一种新的神经递质/调质提供更充分的证据；为阐明内源性生物活性物质胍丁胺在阿片依赖及复吸中的作用提供实验依据，并有望发现新的防复吸医学干预策略。

阿片依赖危害严重，缺乏有效的医学干预手段，主要原因是其神经生物学机制尚未阐明。胍丁胺是新发现的内源性生物活性物质，被认为是候选神经递质/调质。本课题组在前期大量研究的基础上提出了“胍丁胺-I1咪唑啉受体（I1 imidazoline receptor，I1R）可能构成了新的阿片依赖调节系统”的假说，而内源性胍丁胺系统在阿片依赖中的作用尚需深入研究。本项目在胍丁胺作为候选神经递质/调质的基本生物学特征以及内源性胍丁胺系统在阿片依赖中的作用的研究中取得如下重要发现。（1）我们研究发现，内源性胍丁胺及其靶受体I1R在药物成瘾环路相关脑区上有较好的一致性分布，并可能与谷氨酸共存，为“胍丁胺能”神经元的存在及其调节阿片依赖提供了形态学基础。（2）I1R基因可能存在多种可变剪接异构体，PX、SR和CC是其重要功能结构域。（3）新发现3个与I1R有相互作用蛋白（SERTAD1，SORL1和USP11），克隆得到了2个新的I1R剪接变体Iso334和Iso472。（4）建立了国内外检测最为灵敏的内源性胍丁胺检测方法，在此基础上发现在大鼠吗啡依赖形成过程中，随着依赖程度的增加，血浆内源性胍丁胺水平逐渐升高。（5）采用RNA干涉技术敲减小鼠脑内I1R表达证明了胍丁胺通过激活I1R发挥抗阿片依赖作用。我们进一步建立了8种与胍丁胺-I1R系统相关的转基因及基因敲除模式动物，构成了一个完整研究体系。在I1R基因敲除动物的研究中发现I1R基因敲除降低基础痛域、降低阿片类物质的镇痛作用、加重阿片耐受和躯体依赖。这些结果均提示胍丁胺-I1R可能是一个重要的阿片依赖调节系统。（6）我们还发现I1R与MOR存在相互作用并调节MOR的转运，具体表现为I1R能够增加内吞的MOR分拣进入早期/再循环内涵体、促进MOR再循环，从而促进MOR的复敏、减少下调；此作用依赖于PI3K。I1R 对MOR转运的调节可能是胍丁胺系统调节阿片依赖的主要分子机制之一。综上所述，本项目成果不仅为确立胍丁胺作为新的神经递质/调制的地位提供了进一步的实验证据；而且发现内源性胍丁胺及其靶受体I1R在阿片依赖形成中具有重要作用，为证实胍丁胺-I1R系统这一新的阿片依赖调节系统的存在奠定了基础。