CCK8对吗啡依赖及戒断SH-SY5Y细胞Arc/Arg3.1表达的影响

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药物成瘾是由于药物在脑部长期作用而导致的慢性复发性脑病,以强迫性的药物渴求和使用为主要特点,由此导致了众多的社会健康和安全问题,也成为法医毒理学重要的研究内容。阿片类物质是成瘾药物的一类重要代表,对其机制的研究越来越多的与学习记忆联系在一起,且认为成瘾是由于突触结构和功能发生可塑性变化,形成了“成瘾记忆”的结果。“即刻早期基因(immediately early gene, IEGs)”的引入被视为在学习记忆及药物成瘾机制中对神经适应性研究的重要一步。Arc/Arg3.1(activityregulated cytoskeleton/activity-regulated genes3.1)是一个与突触可塑性高度相关的IEGs,可被神经活动迅速诱导并运输到激活的突触部位,与突触可塑性关键结构蛋白相互作用,可能在吗啡“成瘾记忆”的形成和巩固中发挥了关键作用。八肽胆囊收缩素(cholecystokinin octopeptide,CCK-8)作为体内最强的抗阿片类物质,在食物记忆、被动回避反应和主动回避反应模型实验中,都显示了促进记忆、防止遗忘的作用,并且有明显的量效关系和时间依赖性。不同的CCK受体对于记忆的影响并不一致。CCK1受体更多的与遗忘有关,而CCK2受体侧多侧重于记忆易化。本室以往研究发现,侧脑室注射CCK-8可抑制吗啡诱导大鼠CPP的形成和小剂量吗啡引起的CPP重燃,也可抑制行为敏化,提示外源性CCK-8对吗啡精神依赖及复吸过程均有显著的调节作用。那么,Arc/Arg3.1作为调节神经适应性的重要因子,是否在CCK-8调节吗啡成瘾过程中发挥作用尚不明确。目的:通过观察吗啡依赖和戒断SH-SY5Y细胞模型Arc/Arg3.1mRNA和蛋白表达及CCK-8对其的影响,从学习记忆机制方面进一步探讨CCK与阿片系统的相互作用,为CCK-8在吗啡依赖防治方面的应用提供实验依据。方法:以cAMP超射水平为评价指标建立吗啡依赖和催促戒断细胞模型。用100μM吗啡作用于全反式维甲酸(retinoic acid, RA)分化6d的SH-SY5Y细胞48h,并采用10μM纳洛酮作用15min进行急性催促戒断,建立吗啡依赖和催促戒断细胞模型;用100μM吗啡作用于全反式维甲酸(retinoic acid, RA)分化6d的SH-SY5Y细胞48h,终止吗啡作用后6h,建立吗啡依赖自发戒断模型。同时观察不同浓度的CCK-8及选择性CCK受体拮抗剂对细胞吗啡依赖的影响。应用RT-PCR和Western blot技术检测不同组细胞模型中Arc/Arg3.1mRNA和蛋白表达。统计学方法采用SPSS16.0进行统计分析,所得数据用均数±标准差(x±s)表示,以P<0.05有统计学意义。结果:1RA分化SH-SY5Y细胞慢性吗啡依赖和催促戒断以及自发戒断模型的建立。1.1RA分化6d的SH-SY5Y细胞,细胞树突样突起明显增多,胞体融合由大量类神经纤维结构连接呈网状,与文献报道一致。100μM吗啡作用于该SH-SY5Y细胞48h后,胞内cAMP含量明显增加(P<0.01),给予10μM纳洛酮催促戒断15min后,进一步增加为对照组的205.49±6.24倍(P<0.01),形成明显的cAMP超射状态,说明慢性吗啡依赖及急性催促戒断细胞模型建立成功。1.2用100μM吗啡作用于RA分6d的SH-SY5Y细胞48h,然后终止吗啡作用后观察48h,发现终止6h与0h相比cAMP显著增加(P<0.05),形成明显的cAMP超射状态,以后逐渐下降,但依然维持在一个较高的水平,说明吗啡依赖自发戒断细胞模型建立成功。2CCK-8单独作用对Arc/Arg3.1表达的影响10-8和10-10mol/L CCK-8可上调Arc/Arg3.1的mRNA水平,10-610-12mol/LCCK-8上调Arc/Arg3.1的蛋白表达水平,并呈现浓度依赖性(P<0.05)。3CCK-8及受体拮抗剂对吗啡依赖SH-SY5Y细胞模型Arc/Arg3.1mRNA及蛋白表达的影响3.1吗啡依赖过程中,Arc/Arg3.1的mRNA和蛋白水平在22.5min高于对照组(con)(P<0.05),随后下调,在90min到达最低点(P<0.05),然后开始回升,3h时恢复至con组水平,然后一直保持上升趋势,至48h达高峰(P<0.01)。3.2CCK-8及抗体拮抗剂分别与吗啡共同作用48h,与吗啡组相比发现:①10-8和10-10mol/L CCK-8可升高Arc/Arg3.1mRNA的表达(P<0.001);在10-610-12mol/L上调Arc/Arg3.1蛋白的表达(P<0.001);②10-6和10-8mol/L CCK1受体拮抗剂(L-364,718)上调Arc/Arg3.1mRNA和蛋白的表达(P<0.001);③10-6和10-8mol/L CCK2受体拮抗剂(LY-288,513)下调Arc/Arg3.1mRNA和蛋白的表达(P<0.001)。4CCK-8及受体拮抗剂对吗啡催促戒断SH-SY5Y细胞模型Arc/Arg3.1mRNA及蛋白表达的影响4.1纳洛酮催促戒断组(mor+nal) Arc/Arg3.1的mRNA和蛋白表达上调,与吗啡依赖组(mor)相比具有显著差异(P<0.05);单独纳洛酮作用组Arc/Arg3.1的mRNA和蛋白表达上调,与对照组(con)相比具有显著差异(P<0.01)。4.2纳洛酮催促戒断之前15min分别给予CCK-8及抗体拮抗剂干预,与催促戒断组相比发现:①10-610-12mol/L CCK-8下调Arc/Arg3.1mRNA和蛋白水平(P<0.001);②10-810-12mol/L CCK1受体拮抗剂(L-364,718)升高Arc/Arg3.1mRNA表达(P<0.001),在10-610-12mol/L升高Arc/Arg3.1的蛋白表达(P<0.001);③10-6和10-8mol/L CCK2受体拮抗剂(LY-288,513)抑制Arc/Arg3.1mRNA和蛋白的表达(P<0.001)。5CCK-8及CCK受体拮抗剂对吗啡自发戒断SH-SY5Y细胞模型Arc/Arg3.1mRNA及蛋白表达的影响5.1终止吗啡作用48h过程中Arc/Arg3.1的mRNA和蛋白水平急速下降,在3h达最低值,显著低于吗啡依赖组(0h组)(P<0.001),然后上升,在6h时到达最高点,显著高于0h组(P<0.001),后几乎回落至基础水平,然后一直保持上升趋势至48小时(P<0.001)。5.2自发戒断过程中分别给予CCK-8及抗体拮抗剂干预,与自发戒断组相比发现:①10-6和10-8mol/L CCK-8抑制Arc/Arg3.1mRNA表达,10-10和10-12mol/L促进Arc/Arg3.1mRNA表达,(P<0.001);在10-610-12mol/L抑制Arc/Arg3.1蛋白表达(P<0.001);②10-6和10-8mol/L CCK1受体拮抗剂(L-364,718)抑制Arc/Arg3.1mRNA表达(P<0.001),在10-610-12mol/L抑制Arc/Arg3.1蛋白表达(P<0.001);③10-610-12mol/L CCK2受体拮抗剂(LY-288,513)抑制Arc/Arg3.1mRNA和蛋白的表达(P<0.001)。结论:1CCK-8单独作用可以增强Arc/Arg3.1mRNA和蛋白表达,可能与CCK-8改善记忆的作用有关。2慢性吗啡作用上调Arc/Arg3.1的表达,急性吗啡作用则相反,提示急、慢性吗啡作用对记忆的影响不同;在吗啡依赖过程中,不同CCK受体拮抗剂对Arc/Arg3.1表达的不同影响可能与两个受体对记忆和吗啡依赖过程的调节作用不同有关;CCK-8与吗啡协同作用进一步上调Arc/Arg3.1的表达,可能与成瘾记忆形成过程有关。3催促戒断过程中,纳洛酮与吗啡协同上调Arc/Arg3.1的表达,可能与戒断过程中进一步强化的药物渴求有关;CCK-8和CCK2受体拮抗剂抑制Arc/Arg3.1表达,可能与其减弱戒断症状的作用有关;CCK受体拮抗剂对Arc/Arg3.1表达的不同影响可能与不同CCK受体对记忆和内源性阿片系统调节差异有关。4自发戒断过程中,Arc/Arg3.1的动态变化可能与成瘾记忆后期巩固过程相关,并有可能发挥了关键作用;CCK-8及受体拮抗剂抑制Arc/Arg3.1的表达可能与其对戒断和复吸过程的调节相关。
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