藥物成癮課程學(xué)習(xí)

目錄一、簡介二、臨床診斷及治療三、發(fā)病機(jī)制四、動(dòng)物模型第1頁/共44頁第一頁，共45頁。第2頁/共44頁第二頁，共45頁。第3頁/共44頁第三頁，共45頁。一、簡介藥物成癮是一種以中樞神經(jīng)系統(tǒng)適應(yīng)性改變?yōu)榛A(chǔ)的慢性、復(fù)發(fā)性腦疾病。1.表現(xiàn)為不計(jì)任何負(fù)面后果的、強(qiáng)制性覓藥行為和對(duì)藥物的持續(xù)渴求。最主要的特點(diǎn)復(fù)吸。第4頁/共44頁第四頁，共45頁。成癮性藥物2.（1）鎮(zhèn)靜催眠藥如：苯巴比妥（3）鎮(zhèn)痛藥如：嗎啡、大麻、杜冷丁等（2）抗焦慮藥如：安定、利眠寧等（4）精神興奮藥如：甲基苯丙胺（冰毒）等（5）其它如：酒類和煙草等第5頁/共44頁第五頁，共45頁。1.出現(xiàn)耐受性2.減少或停用后出現(xiàn)戒斷反應(yīng)3.大量或長期用藥史4.主觀上持續(xù)需求、不能減少或控制藥物的使用

5.不顧健康、本人經(jīng)濟(jì)狀況、社會(huì)方面問題而持續(xù)用藥二、臨床診斷及治療6.因使用藥物面減少或放棄了社會(huì)、職業(yè)和娛樂等活動(dòng)第6頁/共44頁第六頁，共45頁。1.藥物療法（1）脫毒治療：使停止濫用藥物，治療戒斷癥狀主要用阿片類和非阿片類的一些藥物（2）脫癮治療：治療患者的心理依賴，防止復(fù)吸主要用阿片類受體拮抗劑和阿片類受體激動(dòng)劑二、治療2.手術(shù)治療第7頁/共44頁第七頁，共45頁。三、發(fā)病機(jī)制1.藥物成癮的表觀遺傳學(xué)機(jī)制（1）表觀遺傳學(xué)是一系列的生化過程，通過基因表達(dá)的改變實(shí)現(xiàn)，而生物體整個(gè)生命周期中沒有DNA序列的改變。表觀遺傳學(xué)在不同組織（包括腦組織）基因表達(dá)中推動(dòng)持久的改變有至關(guān)重要的作用。第8頁/共44頁第八頁，共45頁。三、發(fā)病機(jī)制1.藥物成癮的表觀遺傳學(xué)機(jī)制反復(fù)的藥物濫用導(dǎo)致大腦獎(jiǎng)賞區(qū)的改變，主要通過三種表觀遺傳調(diào)控：組蛋白修飾DNA的甲基化非編碼RNA第9頁/共44頁第九頁，共45頁。Fig.1Genepriminganddesensitization第10頁/共44頁第十頁，共45頁。(1)組蛋白類型：H1H2AH2BH3H4修飾：其它修飾組蛋白乙酰化組蛋白磷酸化組蛋白甲基化通常通過消除組蛋白尾部賴氨酸殘基的正電荷以及增加核小體之間的距離，促進(jìn)染色質(zhì)去凝集，增加基因活性。既可激活也可抑制基因活性，這要根據(jù)甲基化的殘基而定。由ATP提供磷酸基團(tuán)來對(duì)組蛋白的N端殘基進(jìn)行磷酸化修飾,也與染色體的抑制或激活有關(guān)。主要有泛素化、蘇素化、ADP-核糖基化。其在此的作用尚不清楚。第11頁/共44頁第十一頁，共45頁。Fig.2Schemeofpost-translationalmodificationsofhistones.第12頁/共44頁第十二頁，共45頁。Fig.3Epigeneticregulationbydrugsofabuse第13頁/共44頁第十三頁，共45頁。(2)組蛋白乙?；芯勘砻骷毙曰蚍磸?fù)的可卡因或其它興奮劑刺激，使整個(gè)細(xì)胞水平的H3和H4乙?；饔迷黾?。NAc中組蛋白乙酰化改變與和興奮劑反應(yīng)相關(guān)基因的表達(dá)方式的改變有關(guān)。如：H4乙酰化在c-Fos啟動(dòng)子急劇增加和長期藥物刺激后c-Fos表達(dá)脫敏是一致的。第14頁/共44頁第十四頁，共45頁。Fig.4Epigeneticbasisofdrugregulationofgeneexpression.第15頁/共44頁第十五頁，共45頁。長期可卡因攝入也可誘導(dǎo)伏隔核中sirtuins表達(dá)2種去乙酰化酶:SIRT1和SIRT2。(2)組蛋白乙酰化屬于III類HDACs，催化其下游靶基因fosb、bdnf、creb的基因表達(dá)提高轉(zhuǎn)錄因子FosB、BDNF、CREB的表達(dá)及與相應(yīng)基因啟動(dòng)子的結(jié)合性。引起神經(jīng)元可塑性與學(xué)習(xí)記憶的增強(qiáng)，從而導(dǎo)致藥物成癮與戒毒困難。第16頁/共44頁第十六頁，共45頁。(2)組蛋白甲基化G9a和GLP：是兩種催化H3K9二甲基化的HMTs，在伏隔核中長期可卡因刺激會(huì)抑制其活性。酒精和阿片類藥物對(duì)G9a

的表達(dá)也有負(fù)調(diào)控作用。G9a是伏隔核中表觀遺傳調(diào)控的關(guān)鍵控制點(diǎn)，它作用于2個(gè)負(fù)反饋回路：抑制

FosB的誘導(dǎo)作用，而FosB反過來抑制G9a

的表達(dá)。長期可卡因刺激或長期HDAC抑制，G9a被誘導(dǎo)，GABAA受體亞基基因也被誘導(dǎo)，產(chǎn)生多個(gè)GABAA受體亞基。藥物成癮與學(xué)習(xí)記憶領(lǐng)域中一個(gè)持久的重要轉(zhuǎn)錄因子第17頁/共44頁第十七頁，共45頁。Fig.5SchemadepictingregulationofGABAAreceptorsubunitgeneexpressioninNActhroughcross-talkbetweenhistoneacetylationandrepressivemethylation.。第18頁/共44頁第十八頁，共45頁。(1)DNA甲基化由DNMTs催化，添加一個(gè)甲基到胞嘧啶的C5位置上在細(xì)胞分化、基因印記和X染色體失活中起重要作用對(duì)基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生抑制作用——既可以阻礙DNA結(jié)合因子與目標(biāo)序列的結(jié)合，也可以使CpG甲基結(jié)合蛋白募集轉(zhuǎn)錄協(xié)同因子，以使周圍染色質(zhì)變成失活狀態(tài)。被視為一種更加穩(wěn)定的表觀遺傳的改變。第19頁/共44頁第十九頁，共45頁。(2)DNA甲基化對(duì)成癮的作用DNMT3的表達(dá)水平在短期和長期可卡因刺激及長期戒斷期有不同的改變。局部敲除DNMT3a基因或注入DNMT抑制劑。對(duì)可卡因的行為反應(yīng)如：DNMT3的過度表達(dá)增加減少此外，MeCP2基因的敲除增強(qiáng)了苯丙胺的獎(jiǎng)賞。第20頁/共44頁第二十頁，共45頁。(2)DNA甲基化對(duì)成癮的作用嗎啡依賴狀態(tài)下，MeCP2突變小鼠對(duì)于藥物依賴的CPP表現(xiàn)呈低反應(yīng)性。降低成年大鼠NAc區(qū)DNMT3a的活性，可增加大鼠對(duì)可卡因的行為學(xué)反應(yīng)性；然而DNMT3a在NAc區(qū)過度表達(dá)卻降低這些反應(yīng)。。DNMT3a主要是通過對(duì)CpG島的甲基化調(diào)節(jié)而起發(fā)揮作用，DNMT3a在戒斷早期是降低的，稍后持續(xù)升高。慢性藥物刺激還可導(dǎo)致生殖細(xì)胞上相關(guān)基因的組蛋白修飾發(fā)生改變，從而引起后代對(duì)于藥物依賴的易感性出現(xiàn)問題。第21頁/共44頁第二十一頁，共45頁。(1)非編碼RNAmiRNA：與mRNA互補(bǔ)，讓mRNA

沉默或者降解。在細(xì)胞功能中起重要的調(diào)控作用。IncRNA：直接和轉(zhuǎn)錄因子及其它核蛋白相互作用調(diào)控染色質(zhì)修飾復(fù)合體。第22頁/共44頁第二十二頁，共45頁。(2)非編碼RNA在成癮中的作用miR-MeCP2-BDNF信號(hào)通路成癮模型中涉及的幾個(gè)額外基因，如FosB、多巴胺轉(zhuǎn)運(yùn)體、谷氨酸受體亞基等，都和藥物引發(fā)的特定miRNA的改變有關(guān)。慢性嗎啡依賴小鼠miR-let-7的表達(dá)上調(diào)，在可卡因自身給藥模型中，MeCP2通過與miR-212作用調(diào)節(jié)BDNF的表達(dá)、控制可卡因的攝人，進(jìn)而影響其依賴行為。第23頁/共44頁第二十三頁，共45頁。2.藥物成癮的多巴胺機(jī)制（1）神經(jīng)系統(tǒng)的獎(jiǎng)賞機(jī)制和強(qiáng)化機(jī)制（2）多巴胺通路：內(nèi)在的，必須獲得的正性刺激能夠促使相關(guān)行為重復(fù)發(fā)生的刺激第24頁/共44頁第二十四頁，共45頁。第25頁/共44頁第二十五頁，共45頁。腦內(nèi)DA神經(jīng)元主要集中：中腦的黑質(zhì)致密區(qū)(SNC)中腦腹側(cè)被蓋區(qū)(VTA）下丘腦及其腦室周圍腦內(nèi)DA受體種類：D1受體家族：D1、D5（與激動(dòng)型Gs蛋白結(jié)合，激活腺苷環(huán)化酶及cAMP）D2受體家族：D2、D3、D4（與抑制型Gs蛋白結(jié)合，激活腺苷環(huán)化酶及cAMP）第26頁/共44頁第二十六頁，共45頁。第27頁/共44頁第二十七頁，共45頁。

D1GsACcAMP

cAMP.PKA使DARPP-32磷酸化

底物(靶)蛋白磷酸化

蛋白磷酸酶Ⅰ的去

磷酸化作用產(chǎn)生生理效應(yīng)

分子機(jī)制磷酸化的DARPP-32抑制蛋白磷酸酶Ⅰ(PP-1)的活性，可使D1激活后的生理效應(yīng)更持久,標(biāo)志著D1受體活動(dòng)增強(qiáng).第28頁/共44頁第二十八頁，共45頁。多巴胺轉(zhuǎn)運(yùn)體：多巴胺轉(zhuǎn)運(yùn)體(DAtransporter,DAT)位于DA神經(jīng)元突觸前膜中,重?cái)z取DA,終止其生理效應(yīng)。是成癮藥物的作用靶點(diǎn)之一。ⅠⅠ第29頁/共44頁第二十九頁，共45頁。（1）可卡因：

在正常生理狀態(tài)下，DA和Na+與突觸前膜DAT上相應(yīng)的位點(diǎn)結(jié)合，DAT把DA由突觸間隙轉(zhuǎn)運(yùn)到胞內(nèi)儲(chǔ)存起來?？煽ㄒ蚝蚇a+在DAT上的結(jié)合位點(diǎn)相同，當(dāng)可卡因存在時(shí)，它與Na+競爭性結(jié)合同一位點(diǎn)，使得DAT無法與DA正常結(jié)合，導(dǎo)致DA在突觸間隙累積，使神經(jīng)纖維持續(xù)性興奮，從而讓使用者產(chǎn)生快感。

第30頁/共44頁第三十頁，共45頁。（2）苯丙胺類藥物：苯丙胺類物質(zhì)作為“偽”遞質(zhì)，通過DAT進(jìn)人神經(jīng)元和神經(jīng)末梢?？纱偈雇挥|前DA加快釋放，增加突觸間隙DA的濃度，使高于生理水平的DA作用于相應(yīng)DA受體，產(chǎn)生神經(jīng)適應(yīng)性和成癮依賴行為。取代細(xì)胞內(nèi)和囊泡內(nèi)的DA結(jié)合于單胺轉(zhuǎn)運(yùn)體，抑制DA的再攝取，最終導(dǎo)致神經(jīng)元末梢DA的耗竭。第31頁/共44頁第三十一頁，共45頁。（3）鴉片類毒品：鴉片類毒品進(jìn)入體內(nèi)后,與位于中樞不同腦區(qū)內(nèi)的抑制性GABA能神經(jīng)元突觸前膜上的阿片受體結(jié)合,激活阿片受體,實(shí)現(xiàn)對(duì)GABA能神經(jīng)元的突觸前抑制，當(dāng)神經(jīng)沖動(dòng)到來時(shí),從GABA能神經(jīng)元釋放的GABA減少,從而降低GABA能神經(jīng)通路對(duì)獎(jiǎng)賞環(huán)路中位于中腦腹側(cè)被蓋區(qū)的多巴胺能神經(jīng)元的抑制作用。第32頁/共44頁第三十二頁，共45頁。3.藥物成癮的基因表達(dá)調(diào)控：毒品藥物通過多巴胺受體影響細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，

進(jìn)而影響基因的表達(dá)。（1）c-fos（2）CRE

第33頁/共44頁第三十三頁，共45頁。（1）c-fos：立即早期基因（IEG）屬于癌基因，IEG能對(duì)神經(jīng)遞質(zhì)、激素、神經(jīng)沖動(dòng)等外界刺激在數(shù)分鐘內(nèi)作出反應(yīng)、進(jìn)行表達(dá),故亦稱之為初級(jí)反應(yīng)基因。c-fos家族、c-jun家族、c-myc家族和c-egr家族。轉(zhuǎn)錄因子Fos→與Jun形成異源二聚體AP1→與靶基因調(diào)控區(qū)結(jié)合。第34頁/共44頁第三十四頁，共45頁。ΔFosB屬Fos家族成員，為FosB異構(gòu)體。在急性毒品作用下ΔFosB的表達(dá)量暫時(shí)性升高，短時(shí)

間內(nèi)下降。但由于ΔFosB在體內(nèi)的高度穩(wěn)定性，隨著

長期、反復(fù)地使用毒品會(huì)誘發(fā)ΔFosB在伏核、尾殼核與強(qiáng)啡

肽的中等棘神經(jīng)原的積聚。ΔFosB的誘導(dǎo)表達(dá)可以增強(qiáng)動(dòng)

物的敏化性，增強(qiáng)對(duì)可卡因和嗎啡的自主活動(dòng)與獎(jiǎng)賞效應(yīng)。第35頁/共44頁第三十五頁，共45頁。谷氨酸受體：ΔFosB通過作用于啟動(dòng)子調(diào)節(jié)GluRII受體蛋白的生成，GIuR11受體通過興奮性神經(jīng)元作用而引起特定區(qū)域內(nèi)多巴胺釋放增加，參與渴求等行為的調(diào)節(jié)。強(qiáng)啡肽：ΔFosB可以降低強(qiáng)啡肽的表達(dá)。細(xì)胞周期依賴激酶5（CDK5）：可卡因可能通過ΔFosB誘導(dǎo)CDK5的表達(dá)，從而促進(jìn)伏核內(nèi)突觸生長，神經(jīng)元結(jié)構(gòu)改變。

第36頁/共44頁第三十六頁，共45頁。（2）CREB:結(jié)合于cAMP反應(yīng)元件（CRE），激活一些基因，這些基因與長期記憶的形成有關(guān)。第37頁/共44頁第三十七頁，共45頁。（1）依賴性：指隨著反復(fù)地持續(xù)地施用毒品，機(jī)體的物理狀態(tài)發(fā)生變化，如果一旦停止使用毒品機(jī)體將出現(xiàn)戒斷癥狀。依賴性的最根本分子基礎(chǔ)是cAMP信號(hào)通路的上調(diào)。急性鴉片刺激抑制神經(jīng)原的cAMP信號(hào)通路慢性鴉片刺激導(dǎo)致代償性的cAMP信號(hào)通路上調(diào)慢性鴉這種代償性的上調(diào)作用可以對(duì)抗急性鴉片刺激的cAMP信號(hào)通路抑制作用，

一旦停止使用藥物，機(jī)體的cAMP信號(hào)通路處于上調(diào)狀態(tài)，發(fā)揮功效，從而導(dǎo)致出現(xiàn)一系列的戒斷癥狀。按“正?！睜顟B(tài)已不能實(shí)現(xiàn)原有的代謝平衡了，啟動(dòng)備用機(jī)能第38頁/共44頁第三十八頁，共45頁。（2）耐受性：反復(fù)地、持續(xù)地施用藥物，機(jī)體對(duì)藥物的反應(yīng)性降低，從而要要使用更高的藥物劑量才能達(dá)到相應(yīng)的機(jī)體反應(yīng)。受體的去敏化在藥物耐受性中起重要作用，例如鴉片受體功能降低可能與受體的內(nèi)化有關(guān)。受體內(nèi)化：質(zhì)膜上的受體在質(zhì)膜凹陷后被包裹著進(jìn)入了胞質(zhì)。（受體磷酸化）G蛋白偶聯(lián)效率改變是藥物耐受性的另一潛在基礎(chǔ)，偶聯(lián)反應(yīng)可以被受體磷酸化介導(dǎo)，或者被G蛋白亞基和G蛋白調(diào)控蛋白介導(dǎo)。第39頁/共44頁第三十九頁，共45頁。（3）敏化性：反復(fù)地、持續(xù)地施用藥物，機(jī)體對(duì)藥物的敏感性增