著名神经学家Science解析药物成瘾

【字体: 时间:2010年01月11日 来源:生物通

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  来自西奈山医学院(Mount Sinai School of Medicine),德州大学西南医学中心等处的研究人员发现了可卡因是如何影响某些与伏核中基因的开与关有关的系统的。这帮助更好地理解通过这些过程而受到调节的基因可帮助研发出更为有效的成瘾性疾病的治疗方法。这一研究成果公布在Science杂志上。

  

生物通报道:来自西奈山医学院(Mount Sinai School of Medicine),德州大学西南医学中心等处的研究人员发现了可卡因是如何影响某些与伏核中基因的开与关有关的系统的。这帮助更好地理解通过这些过程而受到调节的基因可帮助研发出更为有效的成瘾性疾病的治疗方法。这一研究成果公布在Science杂志上。

领导这一研究的是著名的分子神经学家,德州大学西南医学中心Eric J. Nestler教授,其研究组曾多次进行分子神经药理学方面的分析,在抑郁症,成瘾药物等方面获得了多项成果。

可卡因(又称古柯碱,Cocaine)从1985年起成为了世界性主要毒品,其化学名称为苯甲基芽子碱,是最强的天然中枢兴奋剂。可卡因一般呈白色晶体状,无臭,味苦而麻。可卡因对中枢神经系统产生兴奋作用,是导致滥用的重要原因。

研究人员在进行的一项解释药物成瘾的生物学基础的小鼠研究中,发现了可卡因是如何影响某些与伏核中基因的开与关有关的系统的。他们分析了一些相互作用,发现长期接触可卡因会导致某些形式的“组蛋白赖氨酸甲基化”的减少,这是伏核中染色体部分的一种生物化学性修饰。

伏核是脑中“奖励”回路中的一个关键性的中心。人们已知可卡因成瘾会造成该环路中基因表达的持久性变化,以及其适应新环境的能力,而这些变化可能是可卡因成瘾的某些行为效应的基础。

研究人员在小鼠中分析了某些发生在脑神经元染色体中的分子相互作用,这些相互作用最终影响了不同基因的表达。 他们发现长期接触可卡因会导致某些形式的“组蛋白赖氨酸甲基化”的减少,这是伏核中染色体部分的一种生物化学性修饰。这种组蛋白赖氨酸甲基化减少可增加某些神经元的可塑性,使得它们变得异常容易进行相互连接,而且还会增加小鼠对可卡因的偏好。这项更好地理解通过这些过程而受到调节的基因可帮助研发出更为有效的成瘾性疾病的治疗方法。

去年4月,Nestler教授研究组还发文指出长期处于社交孤独的啮齿动物会表现出焦虑症状,研究人员从被圈养在笼子里、社交活动隔离的老鼠和小鼠均表现出抑郁症状的焦虑行为,比如不正常的性行为、对糖水的兴趣减少。他们还发现,这种长期的紧张状态减少了伏隔核壳中一种CREB蛋白质的活性,伏隔核壳是大脑区域中负责动机和情绪刺激的区域。长期用三环类抗抑郁药物能够逆转这些焦虑行为,并将CREB蛋白质恢复到正常水平。这项研究不仅提供了一个长期社交隔离的抑郁症动物模式,而且也提供了抗抑郁治疗缓解焦虑症状的一种新机制。

(生物通:万纹)

原文摘要:

Essential Role of the Histone Methyltransferase G9a in Cocaine-Induced Plasticity

Cocaine-induced alterations in gene expression cause changes in neuronal morphology and behavior that may underlie cocaine addiction. In mice, we identified an essential role for histone 3 lysine 9 (H3K9) dimethylation and the lysine dimethyltransferase G9a in cocaine-induced structural and behavioral plasticity. Repeated cocaine administration reduced global levels of H3K9 dimethylation in the nucleus accumbens. This reduction in histone methylation was mediated through the repression of G9a in this brain region, which was regulated by the cocaine-induced transcription factor FosB. Using conditional mutagenesis and viral-mediated gene transfer, we found that G9a down-regulation increased the dendritic spine plasticity of nucleus accumbens neurons and enhanced the preference for cocaine, thereby establishing a crucial role for histone methylation in the long-term actions of cocaine.

 

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