细胞粘附分子介导GDNF拮抗大鼠吗啡成瘾的中枢机制研究

吗啡能引起大鼠中脑腹侧被盖区（VTA）多巴胺（DA）能神经细胞内酪氨酸羟化酶（TH）表达增加，这与吗啡成瘾的形成关系密切。胶质细胞系源性神经营养因子（GDNF）能有效抑制和拮抗吗啡的这一作用，从而预防和治疗吗啡成瘾，但作用机制不明。神经细胞粘附分子（NCAM）、整合素（integrinβ1）和钙粘蛋白（N-cadherin）可以作为GDNF的跨膜受体，但是否参与GDNF调节VTA的DA能神经细胞功能而拮抗吗啡成瘾还不清。本项目拟采用免疫共沉淀、免疫印迹、免疫荧光染色等方法，研究GDNF作用于吗啡成瘾模型VTA的DA能神经细胞时，上述受体的胞内信号通路激活情况；另采用小干扰RNA、抗体封闭等技术阻断上述受体信号通路，观察GDNF对这些细胞的TH表达及对吗啡成瘾大鼠行为学的影响，以明确GDNF作用于VTA的 DA能神经细胞的跨膜信号转导机制，为药物成瘾的治疗寻找新的更有效的药物作用靶点。

中脑边缘多巴胺系统包括中脑腹侧被盖区（VTA）的多巴胺（DA）能神经元及其轴突投射区伏隔核（NAc）是公认的与成瘾有关的脑区。反复使用吗啡会引起VTA DA能神经元的形态和生物化学改变，而非DA能神经元则无明显变化。无疑，VTA DA能神经元将是防治药物成瘾的一个靶向。胶质细胞系源性神经营养因子（GDNF）是DA能神经元在体存活的必需因子。有研究表明GDNF能有效拮抗吗啡引起的VTA DA能神经元的生物化学改变而拮抗吗啡成瘾，但关于这一作用的具体机制尚无明确报道。细胞粘附分子如神经细胞粘附分子（NCAM)、整合素 （integrinβ1）和钙粘蛋白（N-cadherin）具有跨膜信号转导作用，但是否介导GDNF对吗啡成瘾的生物学作用尚不明确。本研究采用离体和在体吗啡处理模型结合免疫荧光双标染色、免疫印迹、免疫共沉淀等方法，研究了吗啡对VTA DA能神经元的形态和功能及NCAM、integrinβ1和N-cadherin的表达影响；研究了GDNF拮抗吗啡成瘾时，VTA DA能神经元的形态和功能变化、上述细胞粘附分子的表达情况及其胞内信号通路的激活情况；研究了阻断上述粘附分子信号通路后，GDNF对VTA DA能神经元的生物学作用的变化等内容，结果显示吗啡处理后，VTA的DA能神经元变小，突起分支减少，TH增多，DA的合成增多，NCAM、integrinβ1和N-cadherin表达也明显变化，GDNF则能拮抗吗啡引起的上述变化。进一步的研究结果显示，GDNF作用下NCAM、integrinβ1和N-cadherin的胞内信号通路均可被激活，当分别阻断NCAM和integrinβ1信号通路时，GDNF不能拮抗吗啡引起的VTA DA能神经元变小和突起分支减少等作用，当同时阻断三者时，GDNF对这些神经元形态和功能的调节作用则明显降低。上述结果提示，细胞粘附分子可能参与了吗啡成瘾的形成，GDNF可以通过调节这些细胞粘附分子的表达和激活其信号通路而发挥生物学作用，这些粘附分子相互协同介导GDNF的作用。本研究揭示了细胞粘附分子在GDNF拮抗吗啡成瘾中的作用，为明确成瘾的神经生物学机制和寻找有效的药物作用靶点提供了理论依据。