多巴胺D4受体在甲基苯丙胺诱导的小鼠成瘾中的调控作用研究

研究背景与目的:甲基苯丙胺(methamphetaine,METH)在全球范围内吸食人数众多,由此引发的违法犯罪活动层出不穷,给社会公共健康安全带来了极大的威胁,因此,对METH滥用的戒毒方法以及如何防止METH复吸的研究刻不容缓!METH是一种可导致成瘾的中枢神经系统兴奋剂,吸食之后会产生强烈的中枢兴奋作用。多巴胺(dopamine,DA)作为药物成瘾过程中最关键的神经递质,其受体也是研究药物成瘾机制和寻找抗成瘾药物的Viruses infection重要靶点。多巴胺受体(dopamine receptor,DR)可以分为多巴胺D1样受体和多巴胺D2样受体,多巴胺D1样受体包括D1R和D5R,激活后主要作用于突触后膜兴奋型G蛋白偶联受体,多巴胺D2样受体包括D2R、D3R和D4R,激活后主要作用于抑制型G蛋白偶联受体。其中脑内多巴胺D4受体(dopamine D4 receptor,D4R)多用于治疗与冲动控制相关的神经精神疾病,其本身成瘾潜力低,可能是治疗药物成瘾的潜在靶点,但由于D4R功能复杂,其在METH诱导小鼠成瘾中的调控作用和基因表达变化机制尚不清楚。基于以上背景,本课题以C57BL/6小鼠为研究Lapatinib研究购买对象,应用条件性位置偏爱(conditioned place preference,CPP)模型,建立METH诱导的小鼠成瘾模型,并应用高选择性的D4R激动剂(A-412997)和拮抗剂(A-381393)对METH成瘾小鼠进行干预。同时,采用实时荧光定量PCR(quantitative real-time polymerase chain reaction,q RT-PCR)的方法检测METH成瘾小鼠前额叶皮质(prefrontal cortex,PFc)、伏隔核(nucleus accumbens,NAc)、海马(hippocampus,Hip)和中脑腹侧被盖区(ventral tegmental area,VTA)等脑区中D4R m RNA表达变化情况,探讨D4R在小鼠METH成瘾过程中的调控作用,为临床进一步研究以D4R为靶点的高效戒毒药物提供理论依据。研究方法:(1)METH诱导C57BL/6小鼠CPP模型的建立:本实验CPP模型包括前测期(第1–2天)、训练期(第3–10天)和后测期(第11天)三个阶段。将小鼠分为生理盐水组(S组)、METH对照组(M组)和D4R配体干预组(共6个亚组)。所有小鼠在前测期(第1–2天)不注射药物。S组小鼠在训练期(第3–10天)每天腹腔注射生理盐水,M组小鼠在训练期(第3–10天)交替腹腔注射生理盐水(10m L/kg)和METH(1mg/kg),即第3、5、7、9天腹腔注射METH(1mg/kg),第2、4、6、8天腹腔注射生理盐水(10m L/kg)。后测期(第11天)S组和M组小鼠腹腔注射生理盐水(10m L/kg),A-412997(1mg/kg,4mg/kg,16mg/kg)干预组和A-381393(1mg/kg,4mg/kg,16mg/kg)干预组小鼠,分别在测试前10 min腹腔注射A-412997(1mg/kg,4 mg/kg,16mg/kg)或A-381393(1mg/kg,4mg/kg,16mg/kg)。视频采集分析系统采集小鼠各个测试阶段(15 min)在白箱和黑箱的停留时间、活动路程及穿梭次C59抑制剂数。(2)不同脑区核团D4R表达水平变化情况:本实验针对与药物成瘾密切相关且D4R均有分布的4种脑区核团作为研究对象。行为学实验结束后,立即使用颈椎脱臼法处死小鼠,迅速分离小鼠的PFc、NAc、Hip和VTA共4种脑区核团,采用SYBR Green法通过q RT-PCR检测经药物干预后各组小鼠不同脑区核团D4R m RNA表达水平的变化,利用2~(-ΔΔCT)法计算各脑区核团D4R m RNA的相对表达水平,分析不同脑区核团D4R m RNA的变化情况,探讨D4R在METH诱导的小鼠成瘾中的调控作用。所有实验结果用均值±标准误(mean±SEM)来表示,采用SPSS 26.0统计软件进行数据分析,P<0.05为统计学显著性检验水准。研究结果:(1)D4R激动剂(A-412997,1mg/kg、4mg/kg)可以显著促进实验小鼠CPP的表达,但D4R的激动对实验小鼠测试期(15min)总活动量无影响。(2)D4R拮抗剂(A-381393,1mg/kg)可以显著促进实验小鼠CPP的表达,但D4R的拮抗对实验小鼠测试期(15min)总活动量无影响。(3)METH成瘾小鼠PFc、NAc、Hip、VTA等脑区内D4R m RNA表达水平与S组相比显著增加,D4R激动剂(A-412997,1mg/kg)和D4R拮抗剂干预组实验小鼠各脑区D4R m RNA表达水平与M组相比显著降低。研究结论:(1)METH可导致小鼠成瘾,并且可导致成瘾小鼠皮质纹状体通路相关脑区核团内D4R表达水平代偿性升高,表明D4R在METH成瘾过程中发挥重要作用。(2)D4R激动剂(4mg/kg)和D4R拮抗剂均可对抗METH的作用,使小鼠各脑区内D4R表达水平降低,表明PFc、NAc、Hip、VTA等脑区内的D4R在METH成瘾过程中发挥重要调控作用。这些脑区内D4R水平的下降,可能会增强脑内皮质纹状体通路的兴奋性,导致METH成瘾小鼠CPP表达增强。