甲基苯丙胺对小鼠相关脑区神经递质的影响及D3R调控作用的机制研究

Methamphetamine (METH) addiction is related to changes of neurotransmitter in associated brain regions. The different neurotransmitter influence each other which the addition of dopamine receptor lead to complex of changes. However, the neurobiological mechanisms still remains unclear. In order to study the methamphetamine-induced changes of neurotransmitter in associated brain regions and the modulated role of dopamine D3 receptor in mice, we observe the METH-induced behavioral sensitization in dopamine D3 receptor knock-out mice and C57BL/6J×129Sv wild-type mice with the same genetic background. We use the method of HPLC-ECD to observe the levels of neurotransmitter (including DA, 5-hydroxytryptamine, and norepinephrine) in associated brain regions (including nucleus accumbens, prefrontal cortex, caudate putamen, and hippocampus). Furthermore, we use the methods of RT-PCR and Western Blot to observe the levels of D3RmRNA, ERK, and CREB in associated brain regions. The purpose of this study was to explore the effect of methamphetamine on neurotransmitter in associated brain regions and the modulated role of dopamine D3 receptor in mice. This study will help to further provide scientific basic for illuminating the neurobiological mechanisms of METH addiction.

脑内神经递质与甲基苯丙胺（METH）成瘾密切相关，各种神经递质之间又相互作用，而多巴胺受体的参与使上述变化更具复杂性，但其具体的作用机制尚不清楚。为探讨METH成瘾小鼠相关脑区神经递质的改变以及多巴胺D3受体（D3R）在其中的调制作用，本研究拟利用D3R基因敲除小鼠（D3-/-）以及具有相同遗传背景的野生型小鼠为研究对象，建立METH诱导的小鼠行为敏化模型，采用高效液相色谱-电化学检测法，检测METH作用后相关脑区（伏隔核、前额叶皮质、尾状壳核和海马）单胺类神经递质（多巴胺、5-羟色胺和去甲肾上腺素）的变化。同时，应用实时荧光定量PCR、Western Blot的方法，检测相关脑区D3RmRNA以及ERK、CREB的表达水平，即从多方面综合探讨METH对小鼠相关脑区神经递质的影响及D3R的调控作用，旨在为进一步阐明METH成瘾的神经生物学机制奠定基础。

甲基苯丙胺（methamphetamine, METH）成瘾与脑内神经递质密切相关，各种神经递质之间又相互作用，而多巴胺受体（dopamine receptor, DR）的参与使上述变化更具复杂性，但其具体的神经生物学机制尚不清楚。为探讨METH成瘾小鼠相关脑区神经递质的改变以及DR（特别是多巴胺D3受体，即D3R）在其中的调制作用，本研究使用DR拮抗剂左旋四氢巴马汀（levo-tetrahydropalmatine, L-THP），并利用D3R基因敲除小鼠（D3-/-）以及具有相同遗传背景的野生型小鼠（D3+/+），建立METH诱导的小鼠条件性位置偏爱（conditioned place preference, CPP）和行为敏化模型，应用Western Blot检测METH作用后小鼠伏隔核（nucleus accumbens, NAc）、前额叶皮质（prefrontal cortex, PFc）、尾状壳核（caudate putamen, CPu）和海马（hippocampus, Hip）中细胞外信号调节激酶（extracellular signal-regulated kinase, ERK）磷酸化（p-ERK）的水平，应用高效液相色谱法和质谱联用法（HPLC-MS）检测相关脑区核团单胺类神经递质的含量。同时，应用实时荧光定量PCR检测相关脑区核团5种DR（D1R、D2R、D3R、D4R、D5R）mRNA的表达水平。目前的研究结果显示，METH的成瘾与NAc和PFc密切相关，而ERK磷酸化在METH成瘾的机制中起着重要作用；DR拮抗剂可以减弱METH成瘾的行为学效应，D3R的激活在METH成瘾形成过程中可能具有正性调节作用；不同的神经递质在METH成瘾形成过程中可能起着不同作用。总之，从多方面综合探讨METH对小鼠成瘾的影响及DR的调控作用，将为进一步阐明METH成瘾的神经生物学机制奠定基础。