论文部分内容阅读
阿片类药物是临床上常用的催眠和镇痛药物,但反复使用容易导致药物成瘾和滥用,尤其是吗啡和其衍生物海洛因。近年来,大量证据都表明,中脑皮质边缘多巴胺系统神经环路的适应性变化是奖赏效应和药物成瘾产生的关键。这种由经历或药物导致的神经适应性改变在细胞和分子机制上几乎都涉及兴奋性突触传递的长时程变化,即涉及相关突触传递的长时程增强(LTP)或是长时程抑制(LTD)。伏隔核(NAc)是该系统中参与控制奖赏效应以及药物成瘾相关的动机和情感活动表达的中继站。其中,90～95%的神经元都是GABA能的中型棘突神经元(MSN),它主要接受来自于前额叶皮层,杏仁核,海马等前脑的兴奋性谷氨酸能传入,以及来自于腹侧被盖区(VTA)的多巴胺能传入。NAc区MSN兴奋性谷氨酸能突触传入适应性的变化,对药物成瘾相关行为的形成、维持及表达具有极其重要的作用。所以,成瘾药物引起NAc兴奋性突触功能改变具体的细胞分子机制就受到了更多的关注。尽管已经发现许多成瘾药物可以诱发NAc区神经突触可塑性的改变,但吗啡反复注射及停药后戒断是否可以诱导NAc兴奋性谷氨酸能突触传入可塑性的改变并未获得过直接的电生理证据。在不同的戒断时间点上,其可塑性特征及可能涉及的分子细胞机制也并不清楚。本研究采用全细胞膜片钳技术和场电位记录技术相结合的方法,研究吗啡反复使用(每天2次,持续5天)后,急性戒断(停药12小时)和慢性戒断(停药10天)后对大鼠NAc壳区MSN兴奋性谷氨酸能突触可塑性的影响,目的是获得吗啡戒断,NAc壳区MSN谷氨酸能突触传入可塑性变化的特征以及可能的细胞分子机制,为吗啡戒断的治疗提供新的思路和理论依据。本研究首次观察到：吗啡慢性戒断后,NAc壳区MSN兴奋性谷氨酸能突触传递增强,而吗啡急性戒断对MSN谷氨酸能突触传递强度却无明显影响,并且吗啡慢性戒断损害了离体脑片上刺激诱导的LTP/LTD。经过进一步研究,发现吗啡作用后是通过下调突触前Ⅱ类代谢型谷氨酸受体(mGluR2/3)的功能来引起慢性戒断后NAc壳区MSN突触传递增强的。具体结果如下：1.吗啡急性、慢性戒断分别对NAc壳区MSN兴奋性谷氨酸能突触传入强度的影响与盐水注射组相比,吗啡慢性戒断后NAc壳区MSN谷氨酸能突触传入明显增强,而急性戒断后突触传递无明显改变。突触传递的增强表现为成对双脉冲刺激诱导的兴奋性突触后电流(EPSCs)比率(PPR)减小,微小兴奋性突触后电流(mEPSCs)的频率显著增高,并且AMPAR/NMDAR电流比率也明显增大。然而,与生理盐水对照组相比,吗啡急性戒断后的PPR, AMPAR/NMDAR电流比率,mEPSCs的频率和幅度都无显著性改变。2.吗啡慢性戒断损害了MSN谷氨酸能突触LTP/LTD的诱导生理盐水组高频刺激(HFS)和低频刺激(LFS)可以分别诱导NAc脑片兴奋性谷氨酸能传入突触LTP和LTD的产生。吗啡慢性戒断后,阻止了LTP的诱导,并且LTD的诱导也受到了明显的抑制。3.吗啡慢性戒断诱导的MSN突触传递增强需要NMDAR的参与在体NMDAR阻断剂MK-801预注射可以阻止吗啡慢性戒断诱导的AMPAR/NMDAR电流比率的增强。并且吗啡慢性戒断导致突触后含NR2B亚单位的NMDAR功能出现上调,与生理盐水组相比,表现为,吗啡慢性戒断后NMDAR电流衰减时间明显延长,并且NR2B/NR2A电流比率增大。4.吗啡通过下调：mGluR2/3的功能诱导了NAc壳区MSN突触传入的增强在离体NAc脑片上灌流mGluR2/3的激动剂LY-379268可以诱导MSN谷氨酸能传入突触产生LTD,而吗啡慢性戒断后LY-379268诱导MSN突触产生LTD的能力明显下降。在体mGluR2/3的激动剂预处理可以阻止吗啡慢性戒断导致的突触传递增强,表现为mEPSCs频率和AMPAR/NMDAR电流比率都恢复到对照水平。综上,我们可以得出如下结论：吗啡慢性戒断后NAc壳区MSN兴奋性谷氨酸能突触传递增强,而急性戒断对MSN突触传递强度无明显影响,并且吗啡慢性戒断会损害离体脑片上电刺激诱导的LTP/LTD的产生。其可能的通路是吗啡慢性戒断后可以通过下调突触前mGluR2/3的功能,引起突触前递质释放增多；同时增强突触后反应,并且该过程需要增强突触后含NR2B亚单位的NMDAR的功能。