硫氧還蛋白-1在環(huán)境毒性物甲基苯丙胺誘導(dǎo)的條件性位置偏愛(ài)的消退及恢復(fù)中的調(diào)節(jié)作用
發(fā)布時(shí)間:2020-07-13 11:25
【摘要】:藥物濫用導(dǎo)致藥物成癮,表現(xiàn)耐受、依賴(lài)、戒斷和復(fù)吸。甲基苯丙胺(methamphetamine,METH)是一種強(qiáng)烈的精神興奮性藥物,作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng),引起精神依賴(lài)及成癮行為。長(zhǎng)期吸食METH會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞身體機(jī)能,導(dǎo)致精神異常,破壞家庭和諧和社會(huì)健康發(fā)展。此外,非法合成及大量使用METH會(huì)破壞水質(zhì)和土壤,造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。當(dāng)前,治療藥物成癮最大的難題是長(zhǎng)期持久的停藥戒斷后,依然具有很高的復(fù)吸率,而引起藥物復(fù)吸最主要的原因是藥物本身及藥物相關(guān)線(xiàn)索和使用環(huán)境。環(huán)境刺激與藥物使用過(guò)程反復(fù)匹配,成為藥物相關(guān)環(huán)境線(xiàn)索。長(zhǎng)期藥物戒斷后,機(jī)體再次接觸環(huán)境線(xiàn)索會(huì)產(chǎn)生對(duì)藥物的強(qiáng)烈渴求,從而引發(fā)藥物復(fù)吸行為。因此,消除或減弱對(duì)藥物相關(guān)線(xiàn)索、環(huán)境及藥物本身的認(rèn)知記憶將有助于藥物成癮的戒斷。從中腦腹側(cè)被蓋區(qū)(ventral tegmental area,VTA)投射到伏隔核(nucleus accumbens,NAc)和前額葉皮質(zhì)(Prefrontal cortex,PFC)的多巴胺和谷氨酸系統(tǒng)在藥物成癮中起重要的作用。N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartic acid,NMDA),細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(extracellular signal-regulated kinase,ERK)和cAMP應(yīng)答原件結(jié)合蛋白(cAMP responsive element-binding protein,CREB)參與了METH-CPP的消退,并通過(guò)與多巴胺受體D1相互作用介導(dǎo)背景記憶的形成。硫氧還蛋白-1(thioredoxin-1,Trx-1)是一種氧化還原調(diào)節(jié)蛋白,具有保守的活性序列(-Cys-Gly-Pro-Cys-),廣泛分布于組織和器官中。Trx-1可以抵抗細(xì)胞損傷和環(huán)境應(yīng)激而發(fā)揮細(xì)胞保護(hù)作用。Trx-1能通過(guò)清除氧自由基和羥自由基,保護(hù)細(xì)胞免于過(guò)氧化氫(hydrogen peroxide,H_2O_2)、紫外線(xiàn)照射所致的氧化應(yīng)激損傷。我們之前的研究顯示,Trx-1的誘導(dǎo)物替普瑞酮通過(guò)誘導(dǎo)Trx-1表達(dá),保護(hù)小鼠免于嗎啡誘導(dǎo)的獎(jiǎng)賞效應(yīng)及戒斷癥狀;Trx-1過(guò)表達(dá)能抵抗METH誘導(dǎo)的小鼠CPP的形成。本文的研究目的是探索Trx-1在METH成癮中的作用及分子機(jī)制。通過(guò)構(gòu)建METH誘導(dǎo)的小鼠CPP表達(dá)、消退及恢復(fù)模型,研究了Trx-1在METH誘導(dǎo)的CPP表達(dá)、消退及恢復(fù)中的作用及分子機(jī)制。檢測(cè)Trx-1對(duì)多巴胺、谷氨酸信號(hào)及突觸形成相關(guān)分子表達(dá)的影響。本論文的主要研究結(jié)果如下:⑴Trx-1轉(zhuǎn)基因過(guò)表達(dá)抵抗METH誘導(dǎo)的小鼠CPP的形成。行為學(xué)檢測(cè)結(jié)果顯示,Trx-1轉(zhuǎn)基因小鼠的初始運(yùn)動(dòng)活性與野生型小鼠運(yùn)動(dòng)活性相比無(wú)顯著差異,經(jīng)過(guò)METH給藥訓(xùn)練后,Trx-1轉(zhuǎn)基因小鼠的運(yùn)動(dòng)活性與野生型小鼠運(yùn)動(dòng)活性相比依然無(wú)顯著性差異;然而,METH給藥訓(xùn)練能顯著誘導(dǎo)野生型小鼠CPP的形成,而不誘導(dǎo)Trx-1轉(zhuǎn)基因小鼠CPP的形成。表明Trx-1轉(zhuǎn)基因過(guò)表達(dá)對(duì)小鼠的運(yùn)動(dòng)活性沒(méi)有影響,但能抵抗METH誘導(dǎo)的CPP形成。⑵Trx-1轉(zhuǎn)基因過(guò)表達(dá)阻止METH點(diǎn)燃誘導(dǎo)的小鼠CPP的表達(dá)。行為學(xué)檢測(cè)結(jié)果顯示,METH顯著誘導(dǎo)了野生型小鼠的行為敏化,而Trx-1轉(zhuǎn)基因過(guò)表達(dá)顯著減弱了METH誘導(dǎo)的行為敏化。與野生型小鼠相比,Trx-1轉(zhuǎn)基因過(guò)表達(dá)顯著抑制了METH誘導(dǎo)的CPP表達(dá)。Western blot分析結(jié)果顯示,在野生型小鼠NAc區(qū),METH顯著誘導(dǎo)了Trx-1的表達(dá);在Trx-1轉(zhuǎn)基因小鼠中,Trx-1過(guò)表達(dá)顯著抑制了METH誘導(dǎo)的Trx-1表達(dá)的增加。METH顯著增加了野生型小鼠NAc區(qū)NMDA受體2B亞型(GluN2b)的表達(dá)。在Trx-1轉(zhuǎn)基因小鼠NAc區(qū)中,Trx-1過(guò)表達(dá)顯著抑制了METH誘導(dǎo)的GluN2b表達(dá)的進(jìn)一步增加。METH顯著增加了野生型小鼠NAc區(qū)ERK和CREB的活性水平。在Trx-1轉(zhuǎn)基因小鼠中,Trx-1過(guò)表達(dá)顯著抑制了METH誘導(dǎo)的ERK和CREB活性的進(jìn)一步增加。表明Trx-1過(guò)表達(dá)可能通過(guò)抑制GluN2b的表達(dá)及ERK和CREB的活性,阻止METH點(diǎn)燃誘導(dǎo)的小鼠CPP的表達(dá)。⑶VTA區(qū)Trx-1低表達(dá)延遲METH誘導(dǎo)的CPP消退。行為學(xué)檢測(cè)結(jié)果顯示,METH顯著誘導(dǎo)了小鼠CPP的形成。與正常小鼠相比,VTA區(qū)Trx-1 siRNA顯著增加了CPP的消退時(shí)間。Western blot分析結(jié)果顯示,VTA區(qū)Trx-1 siRNA顯著降低了Trx-1的表達(dá)。METH-CPP消退后,小鼠VTA區(qū)Trx-1表達(dá)顯著低于對(duì)照組,并抑制了METH-CPP消退后Trx-1表達(dá)的降低。我們進(jìn)一步研究了VTA、NAc和PFC區(qū)多巴胺信號(hào)的表達(dá)情況。Western blot分析結(jié)果顯示,METH-CPP消退后,小鼠VTA、NAc和PFC區(qū)中酪氨酸羥化酶(tyrosine hydroxylase,TH)和D1多巴胺受體的表達(dá)與對(duì)照組相比顯著降低。有趣的是,VTA區(qū)Trx-1低表達(dá)逆轉(zhuǎn)了METH-CPP消退所致的VTA、NAc和PFC區(qū)中TH和D1表達(dá)的降低。ERK和CREB參與了METH-CPP的消退,并通過(guò)與D1相互作用介導(dǎo)背景記憶的形成。小鼠VTA、NAc和PFC區(qū)中ERK和CREB的活性變化與TH和D1的表達(dá)變化一致。這些結(jié)果表明,VTA區(qū)Trx-1低表達(dá)可能通過(guò)促進(jìn)中腦邊緣多巴胺信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)來(lái)維持METH-CPP的表達(dá),從而延長(zhǎng)METH-CPP的消退時(shí)間。⑷NAc區(qū)Trx-1低表達(dá)促進(jìn)METH誘導(dǎo)的CPP恢復(fù)。行為學(xué)檢測(cè)結(jié)果顯示,1.0 mg/kg METH誘導(dǎo)了正常小鼠和NAc區(qū)Trx-1低表達(dá)小鼠METH-CPP的恢復(fù)。0.5 mg/kg METH顯著誘導(dǎo)了NAc區(qū)Trx-1低表達(dá)小鼠METH-CPP的恢復(fù),但不引起正常小鼠METH-CPP的恢復(fù)。表明NAc區(qū)Trx-1低表達(dá)可能增強(qiáng)了小鼠對(duì)METH的敏感性,從而導(dǎo)致低劑量METH誘導(dǎo)了CPP的恢復(fù)。Western blot分析結(jié)果顯示,1.0 mg/kg METH誘導(dǎo)小鼠CPP恢復(fù)后,在正常小鼠和Trx-1低表達(dá)小鼠NAc區(qū),Trx-1和GluN2b的表達(dá)及ERK和CREB活性相比對(duì)照組顯著增高。0.5 mg/kg METH誘導(dǎo)小鼠CPP恢復(fù)后,在正常小鼠NAc區(qū),Trx-1和GluN2b的表達(dá)及ERK和CREB活性相比對(duì)照組無(wú)明顯差異;而在NAc區(qū)Trx-1低表達(dá)小鼠中,Trx-1和GluN2b的表達(dá)及ERK和CREB活性相比對(duì)照組顯著增高。表明NAc區(qū)Trx-1低表達(dá)促進(jìn)了METH點(diǎn)燃誘導(dǎo)的NAc區(qū)GluN2b表達(dá)及ERK和CREB活性的增加,因此,NAc區(qū)Trx-1低表達(dá)促進(jìn)了METH-CPP恢復(fù)。小結(jié):Trx-1對(duì)METH誘導(dǎo)的CPP形成、消退及恢復(fù)均具有調(diào)節(jié)作用,Trx-1可能通過(guò)調(diào)節(jié)中腦邊緣多巴胺以及谷氨酸系統(tǒng),抑制METH誘導(dǎo)的成癮行為表達(dá)。
【學(xué)位授予單位】:昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類(lèi)號(hào)】:R749.6
【圖文】:
和精神疾病的病理機(jī)制[104]。在積極和消極的情緒狀態(tài)喚起[105]。藥物濫用和神經(jīng)毒性中發(fā)揮重要作用。急性 METH 給amine transporter, DAT)引起多巴胺釋放增加,過(guò)量的成,導(dǎo)致氧化應(yīng)激反應(yīng),最后引起神經(jīng)損傷[106],同時(shí) METH 暴露則誘導(dǎo)多巴胺神經(jīng)毒性,導(dǎo)致酪氨酸性,多巴胺濃度,以及 DAT 水平降低,同時(shí)引起多巴與了認(rèn)知及與行為相關(guān)的動(dòng)機(jī)和獎(jiǎng)賞的調(diào)節(jié)[109]。從 V緣多巴胺能神經(jīng)通路被認(rèn)為是獎(jiǎng)賞系統(tǒng)的基礎(chǔ),這一發(fā)揮關(guān)鍵作用[110]。多巴胺神經(jīng)元活化能增強(qiáng)獎(jiǎng)賞系統(tǒng)表達(dá)[111]。慢性 METH 給藥可通過(guò)促進(jìn)中腦邊緣多巴的形成[112, 113]。
圖 1.2-1 硫氧還蛋白系統(tǒng)示意圖Fig. 1.2-1 The thioredoxin system[218]2.2 硫氧還蛋白-1 的生物學(xué)功能Trx-1 作為一種高度保守的小分子量蛋白,具有多種生物學(xué)活性,最典型的是作為供體為核苷酸還原酶提供氫離子。Trx-1 能抵抗氧化應(yīng)激、調(diào)節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplaiculum, ER)應(yīng)激、抑制細(xì)胞凋亡、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子和神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子活性等。隨著對(duì) T究的深入,Trx-1 與疾病的關(guān)系越來(lái)越受到重視,并逐漸成為開(kāi)發(fā)疾病治療藥物的靶 抗氧化活性Trx-1 的抗氧化活性對(duì)于生命活動(dòng)的正常運(yùn)行起到關(guān)鍵作用。據(jù)報(bào)道顯示,Trx-1 調(diào)節(jié)機(jī)體內(nèi)谷胱甘肽(glutathione, GSH)濃度維持機(jī)體內(nèi) GSH 及其氧化形態(tài) GSS衡,而 GSH/GSSG 的比值被認(rèn)為是衡量機(jī)體抗氧化水平的關(guān)鍵指標(biāo)[219]。Trx-1 還可谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(glutathioneperoxidase,GPx)、超氧化物歧化酶(superoxidedism
圖 2.2-1 小鼠核團(tuán)定位Fig. 2.2-1 Location of the Nucleus in mice注射泵、鉆孔針、MC-5 微操作儀、規(guī)、試管、3%雙氧水、酒精、1.2%戊巴比le-RNA、重組 RAAV-9-ZsGreen-mTrx-L 超純水、0.12 g 戊巴比妥鈉,充分溶:0.1μLinvivo-jetPET,1.2μL10%的蔗),充分混勻后,在常溫下反應(yīng) 15 min制:0.1μLinvivo-jetPET,1.2μL10%的
本文編號(hào):2753406
【學(xué)位授予單位】:昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類(lèi)號(hào)】:R749.6
【圖文】:
和精神疾病的病理機(jī)制[104]。在積極和消極的情緒狀態(tài)喚起[105]。藥物濫用和神經(jīng)毒性中發(fā)揮重要作用。急性 METH 給amine transporter, DAT)引起多巴胺釋放增加,過(guò)量的成,導(dǎo)致氧化應(yīng)激反應(yīng),最后引起神經(jīng)損傷[106],同時(shí) METH 暴露則誘導(dǎo)多巴胺神經(jīng)毒性,導(dǎo)致酪氨酸性,多巴胺濃度,以及 DAT 水平降低,同時(shí)引起多巴與了認(rèn)知及與行為相關(guān)的動(dòng)機(jī)和獎(jiǎng)賞的調(diào)節(jié)[109]。從 V緣多巴胺能神經(jīng)通路被認(rèn)為是獎(jiǎng)賞系統(tǒng)的基礎(chǔ),這一發(fā)揮關(guān)鍵作用[110]。多巴胺神經(jīng)元活化能增強(qiáng)獎(jiǎng)賞系統(tǒng)表達(dá)[111]。慢性 METH 給藥可通過(guò)促進(jìn)中腦邊緣多巴的形成[112, 113]。
圖 1.2-1 硫氧還蛋白系統(tǒng)示意圖Fig. 1.2-1 The thioredoxin system[218]2.2 硫氧還蛋白-1 的生物學(xué)功能Trx-1 作為一種高度保守的小分子量蛋白,具有多種生物學(xué)活性,最典型的是作為供體為核苷酸還原酶提供氫離子。Trx-1 能抵抗氧化應(yīng)激、調(diào)節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplaiculum, ER)應(yīng)激、抑制細(xì)胞凋亡、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子和神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子活性等。隨著對(duì) T究的深入,Trx-1 與疾病的關(guān)系越來(lái)越受到重視,并逐漸成為開(kāi)發(fā)疾病治療藥物的靶 抗氧化活性Trx-1 的抗氧化活性對(duì)于生命活動(dòng)的正常運(yùn)行起到關(guān)鍵作用。據(jù)報(bào)道顯示,Trx-1 調(diào)節(jié)機(jī)體內(nèi)谷胱甘肽(glutathione, GSH)濃度維持機(jī)體內(nèi) GSH 及其氧化形態(tài) GSS衡,而 GSH/GSSG 的比值被認(rèn)為是衡量機(jī)體抗氧化水平的關(guān)鍵指標(biāo)[219]。Trx-1 還可谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(glutathioneperoxidase,GPx)、超氧化物歧化酶(superoxidedism
圖 2.2-1 小鼠核團(tuán)定位Fig. 2.2-1 Location of the Nucleus in mice注射泵、鉆孔針、MC-5 微操作儀、規(guī)、試管、3%雙氧水、酒精、1.2%戊巴比le-RNA、重組 RAAV-9-ZsGreen-mTrx-L 超純水、0.12 g 戊巴比妥鈉,充分溶:0.1μLinvivo-jetPET,1.2μL10%的蔗),充分混勻后,在常溫下反應(yīng) 15 min制:0.1μLinvivo-jetPET,1.2μL10%的
【參考文獻(xiàn)】
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1 劉鳳蓮;谷氨酸能神經(jīng)傳遞系統(tǒng)研究進(jìn)展[J];長(zhǎng)春師范學(xué)院學(xué)報(bào);2005年07期
本文編號(hào):2753406
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