甘丙肽 3 型受体（GAL3）敲除小鼠脑区 c-Fos 表达变化与酒精摄入的关联研究

为探究 GAL 及 GAL3受体在酒精摄入中的作用脑区，研究人员用 GAL3-KO 小鼠进行双瓶自由选择和 DID 模型实验。发现其在前者中表现嗜酒表型，且部分脑区 c-Fos 表达改变，揭示 GAL3与酒精作用及相关脑区的关联。

　　

在酒精成瘾研究领域，酒精对大脑神经机制的影响一直是科学家们关注的核心问题。目前，尽管已知神经肽在物质依赖的形成和维持中起重要作用，但甘丙肽（GAL）及其特定受体亚型，尤其是甘丙肽 3 型受体（GAL₃）在酒精摄入中的具体脑区作用机制仍不明确。不同酒精摄入模型下，脑内 GAL 活性的差异影响也尚未完全阐明，这制约了针对酒精使用障碍（AUD）的靶向治疗研究。因此，深入探究 GAL₃受体在酒精偏好中的作用及相关脑区活动，对揭示酒精成瘾的神经机制具有重要意义。

为解决上述问题，澳大利亚拉筹伯大学（La Trobe University）的研究人员开展了关于 GAL₃受体敲除（GAL₃-KO）小鼠酒精摄入行为及其脑区 c-Fos 表达变化的研究。c-Fos 作为即刻早期基因，其表达可反映神经元的激活状态，常用于成瘾研究中可视化大脑特定区域的药物诱导活动。该研究成果发表在《Behavioural Brain Research》，为理解 GAL₃在酒精成瘾中的作用提供了新视角。

研究主要采用了以下关键技术方法：一是双瓶自由选择模型（two-bottle free choice paradigm），让小鼠持续自由选择 10% 乙醇和水，观察其酒精偏好表型；二是 Drinking In the Dark（DID）模型，通过每日限时提供 20% 乙醇，模拟 binge-like 酒精摄入，精确控制乙醇摄入时间，以便分析 c-Fos 表达；三是免疫组织化学（immunohistochemistry）技术，检测 c-Fos 免疫反应神经元在不同脑区的数量变化；四是血液乙醇浓度（BEC）检测，分析小鼠血液中的乙醇水平。实验使用了雄性和雌性 GAL₃-KO 小鼠及野生型（WT）小鼠，所有操作遵循动物伦理规范。

3.1 双瓶自由选择实验结果

在连续四周的双瓶自由选择范式中，GAL₃-KO 小鼠对乙醇的摄入量和偏好百分比均显著高于 WT 小鼠，且雌性小鼠的乙醇摄入量普遍高于雄性。这表明 GAL₃-KO 小鼠具有明显的酒精偏好表型，且性别对酒精摄入有影响。

3.2 DID 模型实验结果

在 DID 范式下，无论雌雄，GAL₃-KO 小鼠与 WT 小鼠的乙醇摄入量无显著差异，但 GAL₃-KO 小鼠的血液乙醇浓度（BEC）比 WT 小鼠低约 10%。这提示 GAL₃可能与乙醇代谢或摄入时间模式相关，但在限时摄入模型中酒精偏好表型未体现。

3.3 c-Fos 免疫反应性结果

• 前额叶皮层（PFC）：在吻侧边缘前区（PrL）和边缘下区（IL），WT 小鼠饮酒后 c-Fos 阳性神经元数量显著增加，而 GAL₃-KO 小鼠无此效应。此外，饮水的 GAL₃-KO 小鼠在吻侧 PrL 的 c-Fos 阳性神经元数量多于 WT 小鼠。
• 背侧海马（dHIP）：WT 小鼠饮酒后海马 CA1 区 c-Fos 阳性神经元数量减少，GAL₃-KO 小鼠无此变化。饮水的 GAL₃-KO 小鼠在 CA3 区的 c-Fos 阳性神经元数量多于 WT 小鼠，而饮酒后该差异消失。
• 其他脑区：伏隔核（NAc）、下丘脑室旁核（PVN）、杏仁核基底外侧核（BLA）等脑区的 c-Fos 阳性神经元数量在各组间无显著差异，表明这些区域可能不参与 GAL₃介导的酒精摄入相关神经活动。

研究结论表明，GAL₃受体在酒精摄入中的作用具有模型依赖性。在持续自由选择模型中，GAL₃-KO 小鼠的酒精偏好表型与前额叶皮层（PrL、IL）和背侧海马（CA1、CA3）的 c-Fos 表达变化相关，提示这些脑区参与了 GAL₃介导的酒精摄入调控。而在 DID 模型中，虽然酒精摄入无基因型差异，但 BEC 的变化暗示 GAL₃可能与乙醇代谢或摄入时间模式有关。

讨论部分指出，前额叶皮层在奖赏寻求行为中起关键作用，其 c-Fos 表达变化可能反映了 GAL₃对酒精奖赏效应的调控。背侧海马与学习记忆相关，其神经元活动改变可能影响酒精相关记忆的形成。此外，不同模型下的结果差异强调了实验范式对酒精行为研究的影响。该研究为理解 GAL₃受体在酒精成瘾中的神经机制提供了具体脑区的证据，有助于开发针对酒精使用障碍的靶向治疗策略，特别是针对前额叶皮层和海马相关通路的干预措施可能具有潜在应用价值。