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吗啡、人工合成大麻素HU210对NAC中谷氨酸能神经元传递效率的影响

作　者: 刘欢
导　师: 任维
学　校: 陕西师范大学
专　业: 生物物理学
关键词: 突触可塑性谷氨酸吗啡大麻素伏隔核前额叶阿片受体大麻素受体
分类号: R749.61
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

大脑的奖赏效应包括各种天然奖赏及成瘾药物奖赏,这两种奖赏方式都伴随脑内核团伏隔核神经递质多巴胺含量的升高。多巴胺含量的变化依赖于一些神经通路,与成瘾效应有关的通路主要指中脑边缘多巴胺系统(mesolimbic dopamine system, MLDS)。成瘾药物等奖赏性刺激通过多条途径激活中脑边缘多巴胺系统(MLDS)后使得伏隔核内多巴胺的含量升高,从而产生有关奖赏的信号。脑内的中脑边缘多巴胺系统中最主要的结构基础是从脑区腹侧被盖区(ventral tegmental area, VTA)到脑区伏隔核(nucleus accumbens,NAc)之间的神经投射。与奖赏效应的形成的相关脑区有很多,分布从前脑至外侧部分等相关的脑区,如包括前额叶(prelimbic prefrontal cortex,PFC)、海马(hippocampus,Hip)。伏隔核也是参与神经系统内有关奖赏作用的重要脑区,它可能产生神经元结构、功能上的适应性变化。前额叶皮质具有极其广泛的神经联系和复杂的结构形式,以及与其它脑区之间有着丰富、复杂的双向性联系。大脑前额叶对全脑结构起着调节性和指导性作用,表现在接受以及综合由脑的各个部位传入的来自机体内外的各种信息,并能整合后及时传出神经冲动,从而保证了神经系统整体的协同和达到整个高级心理过程的统一。谷氨酸能神经元存在于脑区PFC与脑区NAc之间,谷氨酸在脑内的奖赏效应的形成过程中起重要作用。成瘾药物最早应用于临床医药,用于减轻手术及其它疾病带来的痛苦,例如吗啡,可卡因,大麻,尼古丁等,但随着科技发展,药物滥用现象越来越严重,药物成瘾成为严峻的社会问题,药物成瘾的治疗也成为研究的热点。目前有实验关注于两种成瘾药物之间的相互作用及相互影响。每一种成瘾药物作用机理及作用脑区的不同可能会对不同的神经元的产生不同影响。有些神经元上会存在递质共存现象,那么这些共存的递质相互之间就可能造成功能上、结构上的依赖及影响,因此两种成瘾药物之间的相互作用成为研究的一个有价值的思路。有文章称大麻素能改变VTA内的多巴胺(doparnine,DA)神经元的电流变化,从而诱导产生了长时程减弱现(longterm-depression, LTD)。但很多精神药物的作用效果与大麻素的机制不同,如可卡因、尼古丁、吗啡及酒精等却使得脑区VTA内的DA神经元发生不同电流变化,从而诱导产生长时程增(longterm-potentiation,LTP)。因此,成瘾药物的不同作用于神经元的机理可能不同,对突触可塑性产生不同影响,甚至是相反的作用。这暗示如果成瘾药物对突触的作用效应和机理相反,那么将两种成瘾药物一起同时先后使用,那么两种成瘾药物可能会出现药理抵消现象,在动物的机体表现上体现出中和效应。有研究人员为了证明这种假想和推理是否正确,在动物身体上联合注射成瘾药品尼古丁及人工合成大麻素HU210,发现尼古丁在机体内产生的LTP现象和人工合成大麻素在机体内产生的LTD现象确实能够相互抵消,并且当两种药物联合使用后在行为上表现为以前各自能分别产生的位置偏爱效应(conditionned place preference,CPP)消失。另有研究指出,在可卡因造成的成瘾自给要模型中,注射大麻素能明显抑制该行为。目前有实验称,吗啡的急性作用能使神经元上谷氨酸的传递效率增高并且这种机制是通过增加突触前递质释放而引起的,而注射大麻素会引起胶质细胞海马区的谷氨酸释放量降低。在脑区VTA中,DA能神经元能产生LTP现象可通过注射吗啡引起,而产生LTD现象可通过注射大麻素产生。而对于两种成瘾药物之间的相互作用及影响,现在还不清楚。为探讨两种成瘾药物的联合使用而造成的对神经系统内谷氨酸传递效率的影响及机制,本研究选取在体记录的方法,选取记录的位置为脑区PFC至脑区NAC之间的谷氨酸能神经元,记录通过电刺激对脑区PFC刺激后传导至NAc壳区的场兴奋性突触后电位(field excitatory postsynaptic potential,EPSP)。急性吗啡处理后再急性注射人工合成大麻素的谷氨酸能突触EPSP的变化以及人工合成大麻素急性处理后再急性注射吗啡的谷氨酸EPSP的变化。结果显示,与对照组相比,急性吗啡注射后,再注射人工合成大麻素20-30min时,EPSP有增大趋势。但是急性注射大麻素后,再次注射吗啡时,吗啡的效果不能持续保持,提示NAC中两种受体可能发生相互影响。总结上述实验结果可得知：急性吗啡后,脑区PFC-NAc的谷氨酸能突触前膜递质释放量增加,表现为EPSP显著增大；再1小时后注射人工合成大麻素处理后,NAc中神经元的EPSP在短期内发生了一些增大的变化趋势。而将这两种成瘾药物调换顺序注射时,会得到一些不同的结果,暗示这两种成瘾药物之间有相互影响,可能具体机制为受体之间的相互作用。阿片受体和大麻素受体在神经元内广泛表达,在某些区域共存。这种受体的变化在药物成瘾形成及药物戒断过程中起着极其重要的作用,本实验的研究结果能够为两种成瘾药物的相互影响及药物成瘾提供一定的参考价值。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-7
单位符号  7-10
第1章文献综述  10-28
  1.1 脑内奖赏系统及相关重要脑区  10-14
    1.1.1 脑内奖赏系统的简介  10-12
    1.1.2 前额叶与伏隔核  12-14
  1.2 谷氨酸能突触及其在奖赏系统中的作用  14-20
    1.2.1 谷氨酸在药物成瘾中作用  14-15
    1.2.2 谷氨酸受体  15-19
    1.2.3 突触可塑性  19-20
  1.3 阿片类药物及其受体  20-22
    1.3.1 阿片类药物  20-21
    1.3.2 阿片受体  21-22
  1.4 大麻素类药物及其受体  22-26
    1.4.1 大麻类药物  22-24
    1.4.2 大麻类受体  24-26
  1.5 实验目的和意义  26-28
第2章实验材料和研究方法  28-33
  2.1 实验所需动物的准备  28
  2.2 实验试剂与相关药品  28-29
    2.2.1 试剂  28
    2.2.2 实验药品的配制  28-29
  2.3 实验仪器  29-30
  2.4 实验分组和操作方法  30-33
    2.4.1 实验分组和处理  30
    2.4.2 在体电生理实验的前期准备  30-31
    2.4.3 在体电生理检测、记录  31
    2.4.4 组织、形态鉴定  31
    2.4.5 实验结果的统计、分析  31-33
第3章实验结果  33-43
  3.1 急注射吗啡记录1小时后再注射人工合成大麻素HU210,与对照组处理相比较,再次注射HU210后20-30min时EPSP有增大趋势  33-37
  3.2 急性人工合成大麻素注射记录1小时后再注射吗啡,与对照组处理相比较,EPSP有变化,表现为吗啡不能保持持续的增强作用  37-41
  3.3. 对照组中,腹腔注射生理盐水后fEPSP的幅值在1h之内基本保持基线水平  41-43
第4章讨论  43-47
  4.1 急性吗啡作用后再注射人工合成大麻素HU210谷氨酸突触传递效率的变化  43-44
  4.2 急性腹腔注射人工合成大麻素HU210后再急性皮下注射吗啡引起的谷氨酸突触传递效率的变化  44-47
参考文献  47-57
致谢  57-59
攻读硕士期间研究成果  59

吗啡、人工合成大麻素HU210对NAC中谷氨酸能神经元传递效率的影响

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