自噬在甲基苯丙胺渴求潜伏中的作用及机制研究

Methamphetamine(METH) abuse greatly threatens the public health in China and has caused serious social problems.Relapse to METH use in humans can occur even after prolonged abstinence and is often precipitated by exposure to drug-associated cues that provoke drug craving.Time-dependent increases in cue-induced drug seeking, termed "incubation of drug craving" was identified in rats and humans with a history of multiple drugs including METH.Synaptic plasticity in mesocorticlimbic dopamine system such as formation of GluR2-lacking AMPA receptors are involved in the of incubation of craving. However, the underlying molecular events needs further study. As a major protein degradation pathway in vivo, autophagy is involved in the NMDAR-dependent synaptic plasticity, as well as the structural and functional plasticity of dopaminergic terminals. Protein acetylation represents an evolutionarily conserved mechanism tightly regulating autophagy,and acetyltransferase TIP60 stimulates autophagy via acetylating autophagy-related proteins (Atgs). However, no study has investigated the role of autophagy in the METH addiction. The present study aims to determine the role of autophagy within the mesocorticolimbic dopamine pathway in the incubation of METH craving (conditioned place preference and self- administration) and the underlying mechanisms, combining behavioral, morphological, molecular biological and pharmacological methods. This research will explore new molecular targets and provide further scientific evidence for the therapy of METH addiction and METH-induced psychosis.

新型毒品甲基苯丙胺滥用在我国已造成严重的社会公共卫生问题，其长期戒断后仍具有极高的复吸率，研究认为，药物相关环境线索诱导的渴求随戒断时间的延长而增加即"渴求潜伏"现象与其密切相关。中脑边缘多巴胺系统内的神经可塑性变化如缺少GluR2亚基的AMPA受体的形成参与调节这一现象。但其确切调控机制仍需深入研究。自噬作为一种主要的蛋白质降解通路，参与调节NMDA受体依赖的突触可塑性及多巴胺能神经末梢的结构和功能可塑性。自噬受到蛋白质乙酰化的调节，乙酰基转移酶Tip60通过乙酰化特异的自噬相关蛋白诱导自噬的发生。目前对自噬在甲基苯丙胺成瘾中的作用与机制的研究尚未见报道。因此，本课题旨在采用条件性位置偏爱和自我给药动物模型，结合行为学、分子生物学、形态学，遗传学和药理学方法，系统研究中脑边缘多巴胺通路各脑区的自噬在甲基苯丙胺渴求潜伏中的作用及乙酰化可能的调控作用，以期找到治疗甲基苯丙胺成瘾的新靶点。

本课题拟研究自噬在甲基苯丙胺(METH)渴求潜伏中的作用和机制，以阐明甲基苯丙胺成瘾过程中新的作用机制，寻找新的分子靶点，为此执行过程中，结合更新的研究进展，将研究内容扩展到：1）杏仁核内的Neuropsin-EphB2-NMDA通路在戒断早期束缚应激增强METH药物相关环境线索诱导的渴求潜伏中的作用。研究发现，METH自身给药大鼠戒断早期连续接受束缚应激（WD6-WD14），至戒断15天时，应激组大鼠有效鼻触显著高于戒断1天组，并且显著高于非应激组，说明此时应激增强了渴求潜伏，但应激组与非应激组大鼠的血浆皮质醇浓度没有显著差别，但CeA核团内的EphB2-NMDA受体通路参与调节戒断早期应激对METH大鼠渴求潜伏的增强作用，而BLA内的此条通路则不参与。2）药物相关环境线索诱导的大鼠甲基苯丙胺渴求潜伏中相关细胞因子的筛选与作用研究。采用细胞因子蛋白芯片和脂肪细胞因子蛋白芯片对METH自身给药大鼠戒断1天和戒断10天测试后的血清内可溶性细胞因子、趋化因子、生长因子和脂肪细胞因子进行筛选比较，发现METH自身给药训练结束后1天，大鼠血清内的五种细胞因子含量显著增加了，而戒断30天时则回到正常水平，提示其可能在METH戒断早期的相关行为中发挥作用；而另外三种细胞因子在大鼠METH戒断1天时没有变化，而戒断30天时含量减少了，提示其可能在戒断晚期的相关行为比如渴求潜伏中发挥作用。前述两个研究我们以渴求潜伏为切入点，发现了可能减少复吸的分子机制与靶点。3）社会阶层对大鼠甲基苯丙胺条件性位置偏爱形成与点燃易感性的作用与机制研究。我们发现同笼饲养的大鼠，低阶层的更容易在METH进行CPP训练之后形成位置偏爱，表现为CPP偏爱分数显著高于高阶层组，但药物点燃不能区分高低阶层，即两者都产生了复燃。磁共振波谱对前额叶皮层和伏核的扫描显示，PrL与伏核内的两种神经调质与行为学相关，相关分子的Western检测与脑片电生理试验结果与此一致，此研究有助阐明决定阶层对成瘾易感性的脑内神经调质，以及脑内能够预测成瘾风险及复吸的神经调质，从而找到治疗复吸可干预的分子靶点。