伏隔核中的胆碱能枢纽调控阿片类药物奖励学习
主要阿片类药物仍然是管理伤后或手术后急性疼痛的重要镇痛剂。尽管它们通常有效,但约有2%的未接触阿片类药物的人群会转向长期使用阿片类药物,这一少数群体却占据美国约75%的阿片类药物使用障碍病例。阿片类药物与多种大脑细胞类型信号传导,但尚不清楚它们的多方面短期效应是否可以与推动滥用进展的累积神经回路变化分开。虽然已经开发出多种合成阿片类受体激动剂,但没有一种将镇痛与奖励学习分开——这一过程与滥用进展的早期阶段有关。为实现这一分离,正在开发干扰阿片介导的多巴胺信号传导的辅助药物,利用多巴胺在奖励学习中的核心作用。 然而,多巴胺在阿片类药物对中枢疼痛感知的调节中同样至关重要,这突显了寻找替代方法的必要性。在这种背景下,最近的一项双盲安慰剂对照的人体试验测试了促进胆碱能的药物加兰他敏,这一研究受到了新皮层认知假说的驱动,并报告显著减少了非法阿片的使用。加速乙酰胆碱分解的乙酰胆碱酯酶基因变异也与人类对海洛因成瘾的脆弱性相关,进一步支持了持续胆碱能调节可能具有保护作用的观点。此外,促进胆碱能的药物在啮齿动物模型中减轻阿片奖励学习,表明胆碱能调节可能影响不同物种间的阿片奖励处理。尽管如此,相关的回路仍未得到解决。皮质胆碱能结构在哺乳动物中保守性差,而加兰他敏在人体试验中并没有改善认知结果,这对单纯的新皮质解释提出了挑战。伏隔核(NAc)是一个亚皮质回路,涉及中枢疼痛感知和奖励学习,跨物种间的保守性明显更高,使其成为一个对阿片奖励学习的保守胆碱能影响的有吸引力的候选者。NAc是阿片诱导的多巴胺释放的主要靶点,主要由μ-阿片受体介导的去抑制在远端腹侧被盖区引发。相比之下,局部胆碱能中间神经元是NAc中乙酰胆碱的主要来源。在NAc中的局部阿片操作可以调节阿片的强化,但之前的研究没有测试NAc阿片受体是否参与联想阿片奖励学习的获得,或识别涉及的细胞类型。具体而言,建立胆碱能中间神经元因果角色的努力尚无确凿结论。有针对性地消融胆碱能中间神经元会导致多巴胺过敏和广泛的回路适应,而特定于中间神经元的阿片受体基因敲除对吗啡的急性或累积效应影响甚微。这两种方法均容易受到发育和网络级补偿的影响,使得阿片信号如何影响中间神经元在阿片奖励学习获得中的作用的问题仍然未解。解决这个问题需要能够以细胞特异性急性阻断中间神经元上原生阿片受体的工具。在这里,我们使用DART(受限药物通过联系)平台开发了naloxone DART——一种阿片受体拮抗剂纳洛酮的细胞特异性变体,保留了传统药理学的时间精度和分子特异性。特定于CIN的纳洛酮DART以依赖目标接合的方式消除了吗啡条件化位置偏好的获得。该效应无法归因于非特异性的情境学习或运动缺陷:生理盐水适应在两次实验之间增强,而在实验内保持不变,而吗啡诱导的过度运动、运动敏感化和急性镇痛效果仍然完整。神经化学测量进一步显示,特定于CIN的纳洛酮DART阻止吗啡诱导的乙酰胆碱减少,而对NAc中多巴胺增加没有显著影响。总体而言,这些发现确认了一个依赖于胆碱能中间神经元的胆碱能闸门,可以将阿片诱导的伏隔核多巴胺增加与联想奖励学习解耦。基于一项补充研究的基础,建立了联系阿片受体拮抗的可行性,我们开发了naloxone.x DART.2,这是一种基于第二代DART.2平台的纳洛酮细胞特异性版本,能够实现千倍的细胞特异性,提供匹配的对照和示踪试剂,并提供量化框架以界定行为期间的联系配体与环境配体暴露。
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