综述：与物质使用障碍相关的转录因子：从早期相关基因到基因表达的改变

《Brain Research》：Transcription factors implicated in substance use disorder, from immediate early genes to altered gene expression

成瘾性疾病的分子机制研究聚焦于转录因子（如CREB、FOSB、E2F3A、EGR1）如何通过即早基因（IEGs）激活、表观遗传调控及神经可塑性影响行为。整合多物质研究、全基因组关联分析（GWAS）和单细胞转录组数据，揭示了基因-环境交互作用、跨物种模型差异及持久成瘾表型的分子基础，为个性化治疗提供新方向。

物质使用障碍（SUD）是一种复杂的慢性复发性疾病，其特征是强烈的使用动机，以及对使用行为的控制力下降，即使面临负面后果仍持续使用（Milton, 2023）。临床诊断通常基于满足DSM-5中列出的多达11项标准（Volkow and Blanco, 2023）。当前的临床方法在捕捉遗传、性别、使用阶段、多物质使用以及心理疾病共病等已知的遗传多样性方面存在局限（Bough and Pollock, 2018；Quigley et al., 2021；Volkow and Blanco, 2023）。双生子研究已经确定了不同物质的遗传易感性，大约为50%（h2）；然而，基于SNP的遗传力（h2_SNP）只能解释遗传力的一部分（9-13%）（Bogdan et al., 2023；Deak and Johnson, 2021；Gerring et al., 2024）。这种差异突显了SUD的复杂遗传病因。尽管SNP方法存在局限，基因组关联研究（GWAS）已成功识别出与药物代谢、神经递质信号和神经可塑性相关的遗传通路（Gelernter and Polimanti, 2021；Hatoum et al., 2023；Miller et al., 2024b；Prom-Wormley et al., 2017）。此外，SUD与其它心理障碍的显著重叠，可能是使用行为的诱因或结果（Heller et al., 2014；Ngo et al., 2025；Volkow and Blanco, 2023），而持续的污名则成为治疗的障碍（Earnshaw et al., 2025）。

神经心理学领域通过三阶段的成瘾模型解释了SUD的病理机制：1）酗酒和兴奋，2）戒断和负面情绪，3）成瘾和期待（Cummins-Beebee et al., 2023；Hayes et al., 2020；Koob and Volkow, 2016）。经典的成瘾物质包括酒精、尼古丁、可卡因、阿片类药物（如海洛因、吗啡、芬太尼和处方止痛药）、甲基苯丙胺、苯丙胺和大麻（见图1）。这些多样的物质在大脑奖励系统中被处理的方式以及用户所处的使用阶段，决定了它们共享和独特的生理机制（Hayes et al., 2020；Hyman et al., 2006；Koob and Volkow, 2016；Nestler, 2001；Solinas et al., 2019）。从使用到滥用的行为变化已通过转录程序的改变或持续来研究。这种神经可塑性涉及大脑结构和功能的变化，包括突触的加强或减弱、新突触的形成以及神经元的生长或修剪（Lüscher and Malenka, 2011）。这些共同主题始于急性使用劫持大脑奖励回路中的愉悦反应，并与相关的学习和记忆生理机制有关（Volkow et al., 2019）。随后，这些回路通过神经元和其它脑细胞中的可塑但深入锚定的物理改变进行印记。这些变化在戒断期间持续存在，可能导致个体进入持续使用状态或成瘾。即使在停止使用后，戒断的负面影响已经消退，改变的神经元结构仍可能持续，从而促进复发（Greener and Storr, 2023）。这种异质性反应进一步受到遗传和环境因素的复杂相互作用的干扰，这些因素既可以预先确定风险和恢复力，也可以增强或减弱向使用状态的表观遗传重编程。最近解释为“遗传信息的成瘾神经生物学”（GINA），三阶段模型已被扩展，以纳入多基因易感性与代谢通路的“脑基质”电路的相互作用，但还包括涉及奖励、应激反应和执行功能的通路（Bogdan et al., 2023）。此外，证据表明可能存在两种不同的药物显著性通路，通过激活内化行为中的恐惧回路或外化行为中的奖励回路（Leyton and Stewart, 2014）。

基因与环境（GxE）的相互作用可以播种和强化这种风险，如纵向双生子收养研究所示，遗传风险预先确定，但随后被负面环境暴露加剧（Jaffee et al., 2012；Kendler et al., 2012；Maes et al., 2018；Prom-Wormley et al., 2017）。

转录因子（TFs）通过改变基因表达程序，将外部刺激与改变的基因表达联系起来，在所有细胞类型、组织和生物过程中都起着关键作用。由于成瘾表型，包括物质使用障碍（SUD）给人类带来巨大的痛苦，因此对这些条件背后的分子过程的理解持续受到重视，包括阐明成瘾的遗传驱动因素。尽管取得了巨大进展，复杂的多基因遗传、大量小效应的遗传变异以及异质的细胞生理学却难以解开。尽管存在这些挑战，基因组关联研究（GWAS）已提供了某些基因和通路的可能致病作用的证据，神经生物学分子研究则涉及一些细胞和生理过程。这些机制包括物质本身的处理方式、随后诱导的信号如何激活神经生物学反应并影响行为变化，以及大脑回路的表观遗传和结构改变。这些机制在一些使用者中持续存在，从而导致成瘾表型。这种反应的核心是某些转录因子和辅助因子的激活，这些转录因子被认为是“即时早期基因”（IEGs），它们通过大脑中的神经递质信号通路传递信号。

在本文的综述中，我们汇总了已发表的将TFs与SUD联系起来的证据，并总结了参与共享细胞过程的关键TFs，例如CREB1、FOSB、E2F3A和EGR1。我们还记录了跨物质和模型生物体的共同联系，强调已知的表观遗传相互作用、GWAS链接和与人类生物学的相关性。

在成瘾反应的神经生物学研究中，长期以来的研究持续集中在奖励回路中多巴胺信号的影响上。所有物质的滥用都会导致多巴胺（DA）从腹侧被盖区（VTA）增加到伏隔核（NAc）（见图1）（Hyman et al., 2006）。随后，ERK信号通路的激活导致CREB的磷酸化，从而激活多种IEGs，如ARC、HOMER，以及一些转录因子，如EGR家族和AP-1家族（FOS、FOSB、JUN）（Cadet et al., 2015）。这些IEGs在大脑的皮质-纹状体回路中诱导学习关联信号，这在过去的二十年中被多次研究（Cruz et al., 2013），并通过候选基因识别、微阵列和全转录组结果以及基于GWAS的生物信息学查询和功能测试得到支持。最近，这些发现通过影像学、化学遗传学（如Designer Receptors Exclusively Activated by Designer Drugs，DREADDs）和荧光激活的细胞核分选（FANS）数据得到了扩展，这些数据有时与模型生物体的成瘾范式结合使用（Cummins-Beebee et al., 2023；Mews et al., 2024）。FANS方法的一个优势在于，它允许在特定使用阶段（如急性使用、戒断、复发和慢性使用）的神经元分辨率上生成差异表达数据（Mews et al., 2025）。这些研究提供了越来越多的证据，表明只有少量的神经元被激活，将奖励信息传递到许多大脑区域和神经元集合中（Salery et al., 2025）。长期以来，观察到一组神经元，特别是多巴胺受体1（DR1）的中型多棘神经元（D1-MSNs），从VTA向NAc传递奖励信号，而另一组神经元（D2-MSNs）通常具有抑制作用（Chow et al., 2025；Patton and Mathur, 2023；Solinas et al., 2019；Volkow et al., 2019）。这种基础机制的差异是情境依赖的，因神经元和受体亚型、胶质细胞和大脑区域的不同而变化（Ceceli et al., 2022；Holt and Nestler, 2024；Schall et al., 2021；Vilca et al., 2023）。

物质使用引起的即时早期基因（IEG）激活在大脑中传递生理效应。IEGs是一类在外部刺激下迅速激活（几分钟内）的基因，不需要新的蛋白质合成，且通常是短暂的，因为其mRNA和蛋白质产物通常在几小时内降解（Grzanna and Brown, 1993；Saha and Dudek, 2013）。最初在非神经元细胞中研究生长因子诱导的基因表达时被描述（Milbrandt, 1987），后来发现它们在神经元中被神经递质和钙离子流入激活（Grzanna and Brown, 1993）。随后的大脑基因诱导免疫组织化学测定表明，如FOS（c-fos）、FOSB、JUN（c-jun）、ARC和EGR1（zif-268）等IEGs在学习和记忆中起作用（Hoffman et al., 1993；Koganemaru et al., 2000；Salling, 2023；Zió?kowska et al., 2011）。这些早期关于药物诱导基因表达的分子生理学研究已被充分总结（Hyman et al., 2006；Nestler, 2001），以及IEGs在学习、记忆和突触可塑性中的作用（Bayer et al., 2025；Duclot and Kabbaj, 2017；Fuentes-Ramos and Barco, 2024；Gil-Marti et al., 2022；Salery et al., 2021）。

在接下来的章节中，我们将详细描述各个IEG在SUD中的反应，以及它们与合作伙伴如转录共激活因子/抑制因子和可能减轻或加剧这些反应的表观遗传修饰之间的相互作用。

CREB是经典多巴胺激活急性物质反应中的主要参与者。CREB广泛存在于体内，多个信号通路通过其磷酸化激活基因（Shaywitz and Greenberg, 1999）。CREB与SUD的关联已得到充分证实，并在之前的综述中被详细讨论（Bali and Kenny, 2019；Robison and Nestler, 2011；Sun et al., 2016；Teague and Nestler, 2022），并汇总在表1中。简而言之，ERK激活导致CREB磷酸化，触发其向细胞核转移并激活其他SUD相关基因的转录，如FOS、FOSB、JUN、EGR1和BDNF（McPherson and Lawrence, 2007；Sun et al., 2016），这些基因将在下文中进一步讨论。这些基因通过FOSB:JUN在AP-1结合位点上传递信号，这是经典通路，其中急性物质使用“劫持”了大脑的内在奖励和学习神经可塑性回路（Mayr and Montminy, 2001）。除了CREB在D1-MSNs中已知的上调以及随后诱导的SUD相关神经可塑性外，还观察到大鼠中吗啡戒断增加了小胶质细胞活性并上调了CREB，这是与神经炎症和戒断相关的额外神经元回路（Liu et al., 2020）。

AP-1作为分子开关，从愉悦刺激反应转向未来使用的转录程序。AP-1是由FOS家族（FOS、FOSB、FOSL1、FOSL2）和JUN家族（JUN、JUNB、JUND）的两个基本区域亮氨酸拉链（bZIP）亚基组成的异源二聚体转录因子（Bejjani et al., 2019）。AP-1的功能在细胞类型和过程中是多样且丰富的。通常，二聚体由一个FOS成员和一个JUN成员组成，但每个成员也可以同源二聚化。FOS很快被确立为物质诱导神经元激活的标志（Brenhouse and Stellar, 2006）。这些早期的啮齿类动物FOS+（或c-fos+）神经元图谱研究识别了与精神刺激物（如可卡因、酒精、甲基苯丙胺）相关的关键大脑区域和回路，但也包括阿片类和尼古丁（见图1）。最近的研究揭示了D1-和D2-MSNs中不同的细胞类型特异性激活（Allichon et al., 2021），并且激活的神经元仅占该区域总神经元的一小部分（约5%）（Cruz et al., 2015）。这些过程的更详细综述见于Salery et al. (2021)、Teague and Nestler (2022)以及Veerappa et al. (2021)。这些蛋白质的一个重要特征是它们被迅速诱导，但又是短暂的，因为它们的mRNA和蛋白质产物在几分钟到几小时内降解。因此，它们的激活本身不能解释使用如何导致持久的滥用，这表明AP-1基因激活的下游靶点可能起作用。虽然大多数研究集中在FOS和FOSB上，如下面所述，JUN和JUND也与物质使用相关（Peakman et al., 2003）。最近对酒精使用障碍个体的尸检大脑研究表明，JUND调节星形胶质细胞反应性（Green et al., 2025）。有趣的是，FOSL1和FOSL2基因编码的FRA-1和FRA-2蛋白，这些蛋白也是AP-1复合物的亚基，已在人类和非人灵长类的SUD相关研究中被越来越多地观察到差异表达（Freeman et al., 2008；Friske et al., 2025；Phan et al., 2024）。

在所有AP-1亚基中，FOSB及其截断异构体ΔFOSB在SUD中特别重要。ΔFOSB（37-38 kD）缺乏全长FOSB蛋白（48 kD）中的两个降解结构域，这些结构域负责促进蛋白质降解（Carle et al., 2007）。这些FOSB的不同异构体最初在给予可卡因的大鼠中被观察到，其中Western blot谱显示慢性使用与急性使用中的AP-1大小不同（Hope et al., 1992），后来被证实是由于ΔFOSB的存在（Nestler, 2001）。FOSB mRNA包含一个保留的内含子，当其在ΔFOSB mRNA中被剪除时，会生成一个移码突变，产生一个提前终止密码子，从而有效地移除降解结构域（Alibhai et al., 2007）。这种截断使ΔFOSB蛋白在细胞中持续数周，而全长FOSB蛋白仅在8-12小时内被诱导。FOSB和ΔFOSB mRNA在慢性和急性使用后以相同的速度被耗尽，这表明ΔFOSB蛋白的相对持久性并非来自持续转录。除了之前对PTB1调节ΔFOSB与FOSB比例的可能作用（Alibhai et al., 2007），最近的研究还发现了PCBP1和SMAD3的作用（Krapacher et al., 2022）。在D1-MSNs中，激活的activin/ALK4/SMAD3信号通路诱导了SMAD3和PCBP1的异源二聚化，随后转移到细胞核，并结合FOSB mRNA的外显子4/内含子4边界。最终，这种结合导致了对ΔFOSB异构体的优先剪接（见图2）。此外，ΔFOSB的磷酸化进一步增加了其稳定性（Cates et al., 2014），这也解释了其在初始物质诱导刺激后长期存在的原因。FOSB的靶基因涉及突触可塑性，包括谷氨酸受体和CDKII（Gajewski et al., 2019）。ΔFOSB还被证明可以进一步调节物质使用后的行为变化相关的基因，如ARC、CDK5和GLUA2（Bali and Kenny, 2019；Gajewski et al., 2016）。总之，ΔFOSB在处理一般的物质诱导信号，特别是在D1-MSNs中，起到了关键作用，引导突触的物理改变，从而导致持久的行为变化。但需要注意的是，D1-和D2-MSNs中不同的诱导模式可能因物质和性别而异（Lardner et al., 2021）。

除了与可卡因使用的关系外，E2F家族成员还与其他物质有关。例如，证据表明E2F1可能与酒精使用障碍（AUD）相关，因为E2F1启动子在AUD个体的尸检脑组织中被低甲基化，并且E2F1在多个脑区中差异表达（Arfmann et al., 2023；Martins de Carvalho et al., 2020）。在模拟多阶段海洛因使用（急性使用、慢性使用、戒断和复发）的小鼠模型中，E2F1是通过将差异表达基因与阿片类药物使用障碍GWAS数据交叉后的重要发现（Browne et al., 2023）。E2F1的表达也被直接与小鼠芬太尼戒断行为联系起来（Fox et al., 2023）。最后，E2F3在小鼠甲基苯丙胺成瘾模型的前额叶皮层中是前10个富集基因之一，进一步支持了这种TF在SUD中的作用（Li et al., 2021）。

EGR家族TFs是SUD奖励和可塑性的关键IEGs，并且是下游代谢和炎症基因的调节因子。EGR家族包括EGR1至EGR5，其中EGR1是最常研究的。EGR1，也称为Zif-268、Krox-24、NGF1-A、TIS8和Zenk（Veyrac et al., 2014），是一种肿瘤抑制因子，可在DNA损伤或应激后刺激细胞凋亡（Lu et al., 2010）。EGR家族的其他生理过程包括葡萄糖代谢、胰岛素反应和肝功能（Khachigian, 2024；Meriin et al., 2022；Thiel and R?ssler, 2023；Wu et al., 2025）。在大脑中，EGRs参与突触可塑性和记忆形成（Alberini, 2009；Davis et al., 2003；Veyrac et al., 2014），并且与神经疾病相关（Duclot and Kabbaj, 2017；Mulvey and Dougherty, 2021；Ohnishi et al., 2021）。EGRs在进化上是保守的，并且在物种之间是同源的（Woodson and Kehn-Hall, 2022）。EGR1启动子包含六个血清反应元件（SRE）位点和两个cAMP反应（CRE）元件位点，其中磷酸化的ELK1和CREB结合通过MAPK/ERK激活（Veyrac et al., 2014）。启动子还包含一个EGR1结合位点，其中它结合到其自身启动子以抑制其转录（Wang et al., 2021）。这种抑制的负反馈环被EGR1激活其抑制因子NAB2增强，这有助于这种IEG的短暂诱导（Veyrac et al., 2014）。所有EGR家族蛋白也包含一个抑制结构域，该结构域结合NAB1或NAB2抑制共因子（Choi et al., 2023）。它们的DNA结合结构域还包含保守的同源性，由三个C2H2锌指组成。锌指1迅速扫描DNA，通常切换到附近的染色质环以寻找其结合位点，而锌指2和3则在找到位点后结合DNA。核磁共振（NMR）数据和计算动力学建模表明，这一过程在封闭染色质的存在下完成，其中它绕过核小体扫描其位点（Zandarashvili et al., 2012）。此外，证据表明内在无序区域（IDR）结构域具有激活功能，因为破坏芳香族残基组成会减少转录活性（Naderi et al., 2024）。EGR1的靶基因包括ARC、GRIN1、NFKB、CREB、SIRT1、CAMK2A和FOSB，这些基因都与SUD相关，并参与神经可塑性（Teague and Nestler, 2022；Wimmer et al., 2019）。

广泛的啮齿类动物研究已经表明，EGR TFs在急性和慢性可卡因相关功能中起着重要作用，涉及许多大脑区域，特别是在NAc中的D1神经元。简而言之，EGR3在急性使用中上调，但在戒断和慢性使用状态下下调（Milton, 2023；Salery et al., 2021；Teague and Nestler, 2022）。EGR3在可卡因相关基因（Camk2、CREB、FosB、Nr4a2和Sirt1）中的结合增加，而在D2 MSNs中减少（Chandra et al., 2015），与FOSB和CREB的表达模式相似（Teague and Nestler, 2022）。一项关于可卡因使用障碍个体的尸检研究发现，EGR1在腹侧被盖区（VTA）中上调了3.6倍（Bannon et al., 2014）。在给予另一种刺激物MDMA的情况下，EGR1和EGR2的表达在小鼠纹状体中增加（Bisagno and Cadet, 2019）。

EGR1 mRNA及其相关的组蛋白乙酰化减少在长期戒断后可维持长达100天（Freeman et al., 2008）。最近的研究已经确定了诱导EGR1靶基因如何导致这些持久的表达变化的机制。首先，可卡因诱导的转录活性区域在小鼠自我给药模型中包含EGR1结合位点，表明它们可能被EGR1激活（Wimmer et al., 2019）。此外，戒断后转录的持续变化通过破坏泛素-蛋白酶体降解系统得以维持。戒断导致EGR1表达减少，从而导致其靶基因Trim3的减少，Trim3是一种正常的E3泛素连接酶，通常降解INO80染色质重塑因子。Trim3的减少导致INO80的过度表达，随后表达Yyi、Jmjd6和Ddx39b靶基因，这些基因促进渴望（Werner et al., 2019）。有趣的是，当啮齿类动物被提供一个“丰富环境”，这在物质自我给药之外是一个替代刺激时，急性可卡因和慢性海洛因相关的EGR1增加都被减少了（Malone et al., 2022）。

关于EGR1在阿片类药物使用中的作用，在一个将海洛因戒断与条件刺激配对的啮齿类动物模型中，发现记忆再巩固依赖于EGR1在基底外侧杏仁核中的作用，这是与情绪学习相关的脑区（Hellemans et al., 2006）。EGR1和ARC表达的变化与戒断相关的厌恶有关，导致持续的物质使用（García-Pérez et al., 2019）。在处方阿片类药物使用中，EGR3在大鼠前额叶皮层中上调，导致疼痛感知减少并增加寻求更多药物的动机（Mitra et al., 2022）。有趣的是，当将奥施康定（oxycodone）的线索记忆与惩罚配对时，EGR1和EGR2被减少，但EGR3未被减少（Blackwood et al., 2019）。EGR1的下调在阿片类药物过量死亡后前额叶皮层的meta分析中得到证实（Carter et al., 2024）。这一发现被两个海洛因过量死亡个体的诱导多能干细胞（iPSC）类器官研究复制，突显了这种基于细胞的模型系统的实用性（Mendez et al., 2023）。

EGR家族也与酒精使用有关。一项早期研究显示，在酒精戒断后，大鼠大脑中EGRs的DNA结合增加（Beckmann et al., 1997）。增加的酒精相关焦虑和抑郁与EGR1依赖的促肾上腺皮质激素（CRH）反应有关（Lee et al., 2015）。EGR1的果蝇同源物Sr在快速和慢性酒精耐受模型中是必要且充分的（Larnerd et al., 2023）。此外，新生儿酒精暴露与记忆形成的变化相关，这些变化与EGR1的表达有关（Heroux et al., 2019；Jablonski et al., 2018）。酒精诱导的EGR1上调增加了TNFα的表达，这增加了脂肪生成和脂肪肝的积累（McMullen et al., 2005；Seitz et al., 2023）。

NPAS2和NPAS4在物质使用中表现出复杂的反应。NPAS2突变小鼠表现出广泛的可卡因奖励增加，特别是在性别和时间依赖的情况下（DePoy et al., 2021；Lynch et al., 2008）。相反，在一些研究结果中，NPAS2在D1-MSNs中的上调对于可卡因诱导的突触强化是必要的（Parekh et al., 2019），尽管可能仅在可卡因初用小鼠中有效（Salery et al., 2025）。相关的家族成员NPAS4在可卡因线索相关记忆和使用中被上调，无论是在急性还是重复自我给药的情况下（Salery et al., 2025）。同样，NPAS4在可卡因使用后被上调的NAc D1-FOS+神经元中观察到，这种表达受HDAC5与NPAS4增强子的结合调节，而NPAS4在NAc中的条件性删除减少了可卡因条件性位置偏好（Taniguchi et al., 2017）。H3.3条形码还显示，NPAS4启动子在重复可卡因使用后被乙酰化（Wimmer et al., 2019）。有趣的是，在可卡因和咖啡因联合使用的情境下，NPAS4的显著增加出现在中额叶皮层但不在NAc中，突显了多物质研究的重要性（Mu?iz et al., 2017）。另一方面，NPAS4在人类PFC尸检研究中被显著下调，这可能与慢性使用有关（Sosnowski et al., 2022）。最近的单细胞数据表明，NPAS4在可卡因激活的神经元中具有复杂的调节作用，既调节兴奋性又调节抑制性神经元：除了在D1-MSNs中观察到的NPAS4表达显著增加（Mews et al., 2025），在D2-MSNs中NPAS4的上调对于可卡因-情境关联是关键的（Hughes et al., 2024）。最后，NPAS4增强子的启动被发现是在可卡因和压力反应小鼠中通过NPAS4长非编码增强子RNA（lnc-eRNA）介导的，通过在NPAS4启动子处形成r环，导致该基因的刺激依赖性快速诱导（Akiki et al., 2024）。

接下来讨论IEG相关基因：“SUD转录因子的伙伴”是共因子或下游靶点。核受体（NR）超家族基因包括至少48个成员（Sar, 2023；Weikum et al., 2018）。这些基因编码配体结合受体以及所谓的“孤儿”受体，通常将信号从细胞膜传递到细胞核以激活转录。多个NR，尤其是NR4A1（Nur77）和NR4A2（Nurr1），已被与多种物质的分子反应相关联。例如，一项研究在特定脑区中检查了可卡因自我给药的小鼠模型的转录变化，发现核受体作为可卡因相关下游转录反应的调节因子可能具有因果作用（Walker et al., 2018）。HNF4A（也称为NR2A1）蛋白是其中一个预测的转录调节因子。在该研究中，当测试TF结合位点富集时，发现了几个已知与SUD相关的TF，如E2F、EGR和AP-1家族。此外，当寻找可能与CREB结合位点的相互作用时，发现了其他NR的结合位点，包括NR4A1、NR4A2、NR1F1和NR2F1等（见表1）（Walker et al., 2018）。这些结果表明，TF在激活和抑制中的合作机制高度可定制，并可能解释部分脑区特异性转录调节和表观遗传启动的观察。

在可卡因使用的情境下，Nr4a1 mRNA被激活（Carpenter et al., 2020），并在大鼠可卡因戒断研究中，中额叶皮层和NAc中的表达减少，与其他IEGs如EGR1、ARC和Fos同时减少（Freeman et al., 2008）。在小鼠中，可卡因后，Nr4a1启动子的双价表观遗传修饰提供了特别灵活的表观遗传启动状态，具有性别特异性（Carpenter et al., 2020；Fischer et al., 2022）。Nr4a1的转录靶点包括几个药物奖励基因，如Cartpt、Th、Slc6a3和Bdnf（Fischer et al., 2022）。此外，小鼠Nr4a1的过表达会减弱可卡因暴露的下游效应，包括减少c-fos的诱导（Cirnaru et al., 2019）。NR4A1表达在尼古丁刺激后也增加，并在戒断时减少（Ichino et al., 2002）。

在NR4A2和可卡因使用的情境下，表观遗传HDAC3对NR4A2在中隔核中的调控被可卡因破坏，导致更松弛的染色质和基因表达增加。此外，过表达NURR2C，一种NR4A2的主导负剪接形式，会减弱可卡因引发的复发，而HDAC3过表达不会（López et al., 2019）。尽管中隔核在SUD研究中仍然有限，主要以其与尼古丁关联和烟碱受体密度而闻名，但它正变得越来越被认可为一种成瘾基质，特别是在戒断和厌恶记忆状态中。例如，该区域的单核转录组学研究确认了Nr4a2在推动可卡因复发转录变化中的作用，并提供了进一步的证据表明它显著调控许多下游基因，包括CTCF、Ppard、Tcf4和剪接因子等（Childs et al., 2024）。

在与尼古丁和酒精使用的GWAS风险基因相关的背景下，Hi-C数据显示在多巴胺能神经元中NR4A2启动子的3D染色质结构有显著差异，而在胆碱能神经元中没有（Sey et al., 2022）。一个关于甲基苯丙胺反应的定量性状位点（QTL）在啮齿类动物中进行了功能测试，确定Hnrnph1是通过下调Nr4a2和Ipcef1（与Oprm1反义）的因果基因。有趣的是，HNRNPH1是一种神经元剪接因子（Yazdani et al., 2015）。

此外，核受体NR4A3也被与可卡因和甲基苯丙胺反应联系起来。单细胞转录组学确认了NR4A3在Drd1-MSN-1神经元中的上调（Phillips et al., 2023）。在甲基苯丙胺的急性和慢性使用中，NR4A3的表达及其启动子的H4K5Ac结合显著增加，而其他IEGs在慢性精神刺激物使用后表现出mRNA表达的特征性减少（Cadet et al., 2013）。最后，一个值得关注的核受体是RXRa（也称为NR2B1），它调节可卡因诱导的NAc突触活动，正在进行的研究试图澄清其机制（Pierce et al., 2023；Salery et al., 2021；Walker et al., 2018）。

MEF2家族成员的负调控作用得到了GWAS和果蝇功能研究的支持。MEF2家族由四个基因组成：MEF2A、MEF2B、MEF2C和MEF2D（Lisek et al., 2023）。MEF2B是最独特的，而MEF2A、MEF2C和MEF2D则更相似。它们包含三个不同的结构域：1）N端的MADS-box DNA结合结构域，2）保守的“MEF2结构域”，以及3）C端的激活结构域（Rashid et al., 2014）。MEF2结构域指导DNA结合、共因子相互作用，并形成同源或异源二聚体与其他MEF2蛋白。激活结构域在同源之间高度变异，并且受到复杂的替代剪接影响，导致多种组织和细胞类型特异性的等位基因。这些蛋白通常招募HDACs或p300来激活或抑制与学习和记忆相关的下游基因（Pulipparacharuvil et al., 2008；Zhu et al., 2019）。MEF2A/D的下游靶点包括ARC、HOMER1和BDNF（Flavell et al., 2008）。在小鼠模型中，减少这种MEF2A/D活动被证明是必要条件，以增加可卡因诱导的树突棘数量（Pulipparacharuvil et al., 2008）。出人意料的是，慢性可卡因诱导FOSB激活CDK5，这反过来通过磷酸化抑制MEF2A/D，导致树突棘数量减少（Pulipparacharuvil et al., 2008；Russo et al., 2009）。在大鼠青少年间歇性酒精使用模型中，观察到ARC的SARE位点（ARC启动子的上游增强子）上的表观遗传抑制，其中包含CREB、MEF2和SRF的结合位点（Bohnsack et al., 2024）。在OUD患者中，MEF2B在D1 MSNs中下调（Phan et al., 2024）。

GWAS关联和果蝇数据也在支持MEF2家族在SUD中的作用。首先，在抑郁和共病焦虑的GWAS结果基础上，SNP rs10514299（位于TMEM161B-MEF2C区域）被发现与酒精戒断后个体对高奖励的预期期间取_putamen的激活增加有关，这表明该变体可能涉及奖励回路（Muench et al., 2018）。因为一个与酒精使用相关的GWAS变体被发现位于MEF2B，所以对果蝇同源的Dros