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食用可卡因的果蝇或能揭示更好的成瘾治疗方法
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月03日 来源:AAAS
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研究人员首次培育出可卡因成瘾的转基因果蝇。如果可以选择,这些果蝇会主动服用可卡因。这一新模型对于开发预防和治疗可卡因使用障碍的新疗法可能具有极其重要的价值。
研究人员首次培育出可对可卡因上瘾的转基因果蝇。如果可以选择,这些果蝇会主动吸食可卡因。这种新模型对于开发预防和治疗可卡因使用障碍的新疗法可能具有巨大的价值。可卡因使用障碍是一个日益严重的致命问题,影响着全国约150万人。
遗传对患上可卡因使用障碍的风险有很大影响,但与成瘾风险有关的基因数量众多,因此很难确定哪些基因可能是治疗的最佳目标。
利用新的果蝇可卡因使用障碍模型,研究人员希望能够揭示成瘾的生物学原理,并比以前更快地找到更好的治疗方法。
新成果发表在《神经科学杂志》上。
志存高远
犹他大学精神病学副教授、该研究的资深作者Adrian Rothenfluh博士表示,苍蝇和人类对可卡因的反应非常相似。 “低剂量时,它们会像人一样四处乱跑,”Rothenfluh说。“高剂量时,它们会丧失行动能力,这在人类身上也同样适用。”
在成瘾方面,苍蝇和人类有很多共同之处。苍蝇拥有大约75%的人类已知致病基因,而且这些昆虫在探索其他物质依赖背后的生物学机制方面发挥了重要作用。
由于果蝇生长迅速,易于进行基因实验,因此可卡因使用障碍的果蝇模型将成为开发治疗方法的重要早期步骤。
只有一个问题——苍蝇和人类之间有一个非常显著的区别——Rothenfluh 说:“苍蝇一点也不喜欢可卡因。”
他的研究团队发现,当果蝇在糖水和掺有可卡因的糖水之间做出选择时,它们总是会选择不含可卡因的,即使它们之前曾接触过可卡因。为了更好地理解人类成瘾,科学家们需要弄清楚为什么果蝇不吸食可卡因——以及是否有办法绕过这道屏障。
残酷的真相
论文第一作者特拉维斯·菲利奥博士(Travis Philyaw, PhD)猜测,答案可能在于苍蝇的味觉。“昆虫在进化过程中被赋予了规避植物毒素的能力,而可卡因就是一种植物毒素,”菲利奥说道。他现在是华盛顿大学的一名研究科学家,曾在罗森弗鲁实验室担任研究生时参与了这项研究。“它们的‘手臂’——跗节——上有味觉感受器,所以它们可以在食物送入口中之前,先把手伸进去,然后决定‘我不碰它’。”
通过观察苍蝇的感觉神经对可卡因的反应,研究人员发现,这种化合物强烈激活了苍蝇跗节中感知苦味的味觉受体。当研究人员抑制这些感知苦味的神经活动,使苍蝇尝不到苦味时,它们确实开始偏爱掺有可卡因的糖水,而不是普通的糖水。剂量很重要——苍蝇只会在低浓度下主动摄入可卡因——但它们在首次接触后16小时内就迅速形成了偏好。
从昆虫到撞击
研究人员表示,这将有助于他们理解人类的成瘾机制。如今,科学家们能够研究果蝇的成瘾过程,这将大大加快新发现的进程,在更短的时间内研究数百个潜在相关基因。
“我们能够在果蝇中快速扩展研究规模,”菲利亚说道。“我们可以识别在更复杂生物体中可能难以发现的风险基因,然后将这些信息传递给研究哺乳动物模型的研究人员。这样,他们就能发现治疗靶点,从而促进从研究动物行为到开发人类疗法的跨越。”
罗森弗鲁对此表示赞同:“我们确实可以开始了解可卡因选择的机制,对该机制了解得越多,就越有机会找到可能针对该机制的治疗方法。”
除了专门寻找治疗方法外,Rothenfluh 表示,对人类思维(以及果蝇思维)运作机制的基础研究可能会带来意想不到的影响。“仅仅尝试理解简单的果蝇大脑就能给我们带来意想不到的洞见,”他强调道。“基础科学很重要,你永远不知道会发现什么令人兴奋的东西,最终会对理解人类的状况产生深远的影响。”
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