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成瘾是一个严重的公共健康问题，精神兴奋剂如可卡因会引发成瘾行为。研究人员开展了关于 GluN2B 介导沉默突触调节的研究。结果发现 GluN2B 缺失会减少沉默突触比例，影响成瘾记忆和行为。该研究为理解成瘾机制提供了新视角。
在当今社会，成瘾问题愈发严重，像可卡因这样的精神兴奋剂，正无情地侵蚀着人们的健康和生活。长期接触可卡因后，大脑中会出现一些奇怪的现象。正常情况下，神经元在发育早期会存在一种特殊的突触 —— 沉默突触，它只含有 N - 甲基 - D - 天冬氨酸谷氨酸受体（NMDARs），缺乏 α - 氨基 - 3 - 羟基 - 5 - 甲基 - 4 - 异恶唑丙酸谷氨酸受体（AMPARs） 。随着神经元成熟，这类突触本应逐渐减少，但在接触成瘾物质后却重新出现，就好像神经元 “返老还童” 了一样。更值得注意的是，这些可卡因诱导产生的沉默突触中，富含 GluN2B 的 NMDARs（GluN2B - NMDARs）占了主导。然而，对于 GluN2B - NMDARs 在沉默突触中的具体运作机制，科学界却知之甚少。为了深入了解这一机制，来自韩国浦项科技大学等机构的研究人员开展了一项重要研究。
研究人员通过一系列实验，得出了许多关键结论。这些结论对于理解成瘾的神经生物学机制意义重大，为开发更有效的成瘾治疗方法提供了新的理论依据。该研究成果发表在《Experimental & Molecular Medicine》杂志上。
在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术方法。首先是动物实验，使用 D1a - Cre 小鼠和 Rosa26 - LSL - Cas9 敲入小鼠，为后续的基因操作奠定基础。接着利用病毒介导的基因编辑技术，如短发夹 RNA（shRNA）和 CRISPR - Cas9 系统，实现对 GluN2B 基因的条件性敲低或敲除。在功能检测方面，采用电生理学记录技术，记录神经元突触电流，分析突触的功能变化。同时，借助免疫组织化学和免疫电镜技术，观察相关蛋白的表达和定位情况。最后，通过行为学分析，如条件性位置偏爱（CPP）实验和可卡因诱导的运动实验，评估小鼠的成瘾相关行为。
下面详细介绍研究结果：
- GluN2B 对可卡因诱导的沉默突触和成瘾记忆的必要性：研究人员通过病毒介导的 Cre 依赖的 shRNA 靶向敲低 D1 - MSNs 中 GluN2B 的表达，发现这会显著减少可卡因诱导的沉默突触比例。通过条件性位置偏爱实验（CPP）发现，敲低 GluN2B 会破坏成瘾记忆的形成，而对照组小鼠则表现出对可卡因注射室的偏爱。研究人员又利用 CRISPR - Cas9 系统对 GluN2B 进行条件性敲除（cKO），得到了与敲低实验相似的结果，进一步证实了 GluN2B 在沉默突触形成和成瘾记忆表达中的关键作用。
- GluN2B 消融促进可卡因诱导的结构和生理变化：运用扫描电子显微镜（SEM）对 D1 - MSNs 的结构进行分析，发现 GluN2B 敲低后，可卡因处理的小鼠中，成熟的蘑菇状和短粗状树突棘比例增加，而未成熟的丝状和细状树突棘减少，但总体树突棘密度没有变化。在生理功能方面，监测微小兴奋性突触后电流（mEPSCs）发现，敲低 GluN2B 的小鼠 mEPSC 频率显著增加，同时 AMPAR/NMDAR - EPSC 比值（A/N ratio）也明显升高，表明突触后 AMPAR 介导的成分增加，沉默突触提前成熟。
- GluN2B 消融介导钙不透性 GluA2 - AMPARs 的募集：以往研究认为，钙通透性（CP）AMPARs 的募集介导了沉默突触的成熟和成瘾记忆的形成，但该研究发现，敲低 GluN2B 后，并未检测到 CP - AMPARs 通常表现出的整流现象。通过非平稳波动分析（NSFA）发现，敲低组的单通道电导显著低于对照组，且对 CP - AMPARs 的选择性拮抗剂 1 - 萘乙酰精胺（NASPM）不敏感，表明 GluN2B 敲低促进了钙不透性 AMPARs（CI - AMPARs）的募集。免疫组织化学和免疫电镜结果显示，敲低组小鼠 D1 - MSNs 中 GluA2 - AMPARs 的表达明显增加，且这些小鼠对可卡因的运动反应增强，表现为过度行为敏感化。
- 阻断 GluA2 - AMPAR 转运恢复可卡因诱导的反应：使用 Myristoylated Pep2m 干扰 GluA2 - AMPARs 的转运，发现它能有效降低敲低组小鼠 D1 - MSNs 中 GluA2 的表面表达。行为学实验表明，Pep2m 处理能减少敲低组小鼠的可卡因诱导的运动活动，恢复其条件性位置偏爱，说明 GluA2 - AMPARs 的异常转运是敲低组小鼠异常行为的重要原因。
- Rac1 活性控制 GluA2 - AMPARs 的转运：Rac1 是调节肌动蛋白重塑的关键因子，研究发现敲低组小鼠 D1 - MSNs 中活性 GTP 结合的 Rac1 水平降低。通过光激活 Rac1（PA - Rac1）实验发现，激活 Rac1 能降低敲低组小鼠 D1 - MSNs 中 GluA2 的表达，恢复 A/N 比值，改善条件性位置偏爱，并减少运动活动，表明 Rac1 能抑制 GluA2 - AMPARs 的异常转运和相关的异常行为。
- GluN2B 消融触发 NMDAR 亚基的稳态转换：尽管敲低或敲除 GluN2B 后仍存在部分沉默突触，研究人员通过电生理学和药理学实验发现，GluN2B 缺失后，GluN2C 会在 NMDARs 中富集。免疫组织化学和免疫电镜结果也证实了这一点，且给予 GluN2C 的拮抗剂 PPDA 能进一步减少沉默突触的比例，恢复敲低组小鼠的可卡因诱导的典型行为，表明 GluN2C - NMDARs 对沉默突触的形成有重要贡献。
综合上述研究结果，GluN2B 在可卡因诱导的沉默突触中起着不可或缺的作用。它不仅影响沉默突触的比例和成熟过程，还通过调节 NMDAR 亚基组成和 AMPAR 的募集，影响成瘾记忆和相关行为。沉默突触中 GluN2B 缺失会导致 GluN2C 代偿性增加，同时促进 CI - AMPARs 的募集，使沉默突触提前成熟，进而影响成瘾行为。这些发现为深入理解成瘾的神经生物学机制提供了重要线索，也为开发针对成瘾的新型治疗策略指明了方向。未来，有望基于这些研究成果，开发出能够精准调控 GluN2B 功能或相关信号通路的药物，为成瘾患者带来新的希望 。
