α2-肾上腺素能受体调节小鼠中MDMA和裸盖菇素的5-HT2A介导的行为效应

《Molecular Psychiatry》：α2-Adrenergic receptor modulates 5-HT2A-mediated behavioral effects of MDMA and psilocybin in mice

　　

经典血清素能致幻剂如裸盖菇素（psilocybin）作为激动剂作用于皮质血清素（5-HT）2A受体（5-HT_2AR），在人类中诱导致幻效应，在啮齿类动物中诱导头抽搐反应（HTR）。另一类称为entactogens的致幻药物，以MDMA为代表，主要作为单胺释放剂，尽管引起血清素释放，但通常仅诱发微弱的HTR。致幻药物在5-HT_2AR以外的受体上的多药理学（polypharmacology）可能调节其行为效应。此处，研究人员报道，MDMA（而非psilocybin）在内侧前额叶皮层诱导5-HT和去甲肾上腺素（NE）的显著升高。阻断细胞外NE的释放揭示了MDMA诱发的HTR，表明涉及去甲肾上腺素能受体的多药理学可能对抗MDMA的5-HT_2A介导效应。人工升高NE也减弱了psilocybin诱导的HTR，支持这一假设。选择性激动去甲肾上腺素能α₂受体（α₂R）足以抑制5-HT_2A介导的HTR，并且也在蓝斑（locus coeruleus）消融的小鼠中抑制HTR，表明这种效应由异源受体（heteroreceptors）介导。此外，在α₂R激活存在下，psilocybin在强迫游泳测试（FST）中诱导的效应仍然存在。因此，这些发现支持一个模型，在该模型中，某些形式的5-HT_2A信号可以通过α₂R激活而被减弱，而不干扰抗抑郁样效应。通过α₂R和其他类似受体减少5-HT_2A激活的潜在副作用同时保留抗抑郁样效应的能力可能与治疗开发相关。

**研究背景与意义**

经典血清素能致幻剂（如裸盖菇素psilocybin）通过激动皮质5-HT_2A受体（5-HT_2AR）产生致幻效应，在啮齿类动物中诱发头抽搐反应（HTR）。另一类称为entactogens（内省型致幻剂）的药物（如MDMA）主要作为单胺释放剂，升高细胞外5-HT、去甲肾上腺素（NE）和多巴胺，但仅诱发微弱HTR。两类药物在5-HT_2AR以外的受体上的多药理学差异可能调节其行为效应，但具体机制未知。特别是，MDMA可同时释放5-HT和NE，而psilocybin不改变NE水平；NE是否通过α₂肾上腺素能受体（α₂R）抑制5-HT_2AR驱动的行为尚不清楚。该研究旨在阐明α₂R对5-HT_2AR介导行为的调节作用，并评估其对抗抑郁样效应的影响，为优化致幻剂疗法提供依据。论文发表在《Molecular Psychiatry》。

研究人员开展了一系列实验，发现MDMA（而非psilocybin）显著升高内侧前额叶皮层（mPFC）的5-HT和NE；降低NE水平可揭示MDMA诱发的HTR，而升高NE则抑制psilocybin诱发的HTR。α₂R激动剂（胍法辛）足以抑制HTR，即使蓝斑（LC）被消融后依然有效，表明该效应由突触后α₂R介导。在慢性多模式应激（CMMS）模型中，psilocybin的抗抑郁样效应（强迫游泳测试FST中减少不动时间）在α₂R激活时仍保持，而蔗糖偏好效应不显著。这些发现揭示了一个去甲肾上腺素能门控机制，通过α₂R约束5-HT_2AR信号，为选择性调控致幻剂效应提供了新靶点。

**主要关键技术方法**

研究使用了以下关键技术方法：①光纤光度法（fiber photometry），利用GRAB_5-HT和GRAB_NE传感器实时监测mPFC中5-HT和NE的动态变化；②自动化磁铁头抽搐系统（magnet-based HTR assay）定量评估HTR；③蓝斑消融模型，通过向DBH-Cre⁺小鼠双侧注射Cre依赖的caspase-3（AAV1-EF1a-Flex-taCasp3-TEVP）实现LC神经元特异性消融；④慢性多模式应激（CMMS）模型，结合约束、频闪光和噪声，持续15天，用于评估应激后行为；⑤条件性恐惧消退训练，测定冻结行为。所有小鼠（C57BL6/J和DBH-cre，购自Jackson实验室）均为成年雌雄兼用，行为测试在光照周期进行。

**研究结果**

**Entactogens do not significantly induce 5-HT_2AR-mediated head-twitches（Entactogens不显著诱导5-HT_2AR介导的头抽搐）**

通过自动HTR系统，研究人员比较了三种entactogens（MDMA、methylone、MBDB）和两种血清素能致幻剂（psilocybin、2C-B）的HTR。结果显示，所有entactogens在各剂量下HTR计数与盐水组无显著差异，而psilocybin和2C-B则剂量依赖性地产生显著HTR，表明entactogens几乎不激活5-HT_2AR驱动的行为回路。

**MDMA increases the release of 5-HT and NE in PFC while psilocybin does not（MDMA增加PFC中5-HT和NE的释放，而psilocybin不增加）**

利用GRAB_5-HT和GRAB_NE光纤光度法记录mPFC，发现MDMA（10 mg/kg）在注射后15分钟内持续显著升高5-HT和NE荧光信号，而psilocybin（1 mg/kg）对两种单胺均无明显影响。MBDB和methylone也类似地升高5-HT和NE，证实entactogens共同特征为双重单胺释放。

**NE suppresses 5-HT_2AR head twitch response（NE抑制5-HT_2AR头抽搐反应）**

首先，NE再摄取抑制剂reboxetine与MDMA共给药后，光纤光度显示mPFC中NE释放显著减弱。HTR分析表明，reboxetine+MDMA组HTR显著高于MDMA单独组，且此效应在雌性中更明显，表明降低NE可揭示MDMA诱导的HTR。其次，reboxetine单独给药显著升高NE，并在30分钟后给予psilocybin（1 mg/kg）时，HTR显著低于盐水+psilocybin组，证明升高NE可抑制psilocybin诱发的HTR。

**α₂ receptor suppresses 5-HT_2AR head twitch response（α₂受体抑制5-HT_2AR头抽搐反应）**

α₂R拮抗剂阿替帕唑（atipamezole）预处理后，MDMA诱导的HTR显著增加，且雌性效应更强；α₂R激动剂胍法辛（guanfacine）预处理则显著降低reboxetine+MDMA或单独MDMA的HTR，也降低psilocybin（1 mg/kg）的HTR，且在多个剂量下均有效。进一步，在LC消融的DBH-Cre⁺小鼠中，胍法辛仍能抑制psilocybin诱导的HTR，表明该抑制效应由突触后α₂R介导，不依赖LC释放的NE。

**Fear extinction and locomotor effects of MDMA, psilocybin, and related entactogens（MDMA、psilocybin及相关entactogens的恐惧消退和运动效应）**

在条件性恐惧消退范式中，MDMA（7.8 mg/kg）在第3天（最早回忆测试）显著降低线索诱发的冻结，但此效应被阿替帕唑预处理消除，提示α₂R参与MDMA的恐惧消退增强作用。psilocybin（1 mg/kg）单独或与胍法辛联用均未显著改变冻结行为。其他entactogens（2C-B、methylone、MBDB）仅在急性训练阶段产生效应。

**Antidepressive effect of psilocybin is not blocked by α₂R activation（psilocybin的抗抑郁效应不被α₂R激活阻断）**

在CMMS模型后，psilocybin（1 mg/kg）显著降低FST中的不动时间，且与胍法辛联用时这一效应仍存在，表明α₂R激活不干扰psilocybin的活性/被动应对效应。蔗糖偏好测试中，psilocybin相对于自身应激基线有微弱增加，但与盐水对照组无显著差异，胍法辛也未改变这一结果。

**讨论与结论**

讨论部分总结：该研究揭示了血清素能与去甲肾上腺素能系统相互作用如何塑造致幻剂的行为效应。HTR作为可靠的皮层5-HT_2AR激活指标，entactogens尽管强效释放5-HT，但几乎不诱发HTR，表明仅增加细胞外5-HT不足以驱动5-HT_2AR行为输出，而去甲肾上腺素能信号起关键调节作用。降低NE可揭示MDMA诱导的HTR，升高NE则抑制psilocybin诱发的HTR，确认NE对5-HT_2AR相关行为的双向抑制。研究进一步将α₂R鉴定为关键组分：α₂R阻断增强MDMA-HTR，α₂R激活抑制MDMA和psilocybin的HTR，且即使LC消融后仍有效，提示突触后、NE非依赖的抑制机制。MDMA通过共释放NE和5-HT可能增强适应学习，与PTSD的3期临床发现一致；而psilocybin缺乏这种去甲肾上腺素能贡献。在慢性应激模型中，psilocybin的抗抑郁样FST效应在α₂R激活后仍保持，表明α₂R信号可能选择性门控动机和情感组分。这些发现确认了一个通过α₂R约束5-HT_2AR信号的去甲肾上腺素能门控机制，为通过靶向α₂R精细调节致幻剂疗法提供了可能性。

研究结论（翻译原文总结部分）：α₂R阻断增强了entactogen诱导的HTR，而突触后α₂R激活足以抑制5-HT_2AR介导的HTR，即使在没有LC NE输入的情况下。psilocybin在强迫游泳测试中诱导的效应在α₂R激活存在下仍然存在。总之，这些发现识别了一个通过α₂Rs约束明显5-HT_2AR信号的去甲肾上腺素能门控机制，并提示α₂R靶向调节可用于通过增强或抑制特定下游效应来微调致幻剂疗法。