《Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry》：Amphetamine produces enhanced behavioral responding in sensitized male rats: Parallel changes in AMPA receptor surface expression and PKC signaling in the NAcc
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•只有在给动物注射安非他明后，才会出现对其敏感化的现象。•在已经敏感化的老鼠中，只有经过安非他明刺激，NAcc表面的AMPA受体数量才会增加。•NAcc中的PKC活性会增加，而PKA的活性则不会。•通过阻止PKC而非PKA对AMPA受体的磷酸化，可以抑制敏感化反应。•安非他明引发
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只有在给动物注射安非他明后，才会出现对其敏感化的现象。
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在已经敏感化的老鼠中，只有经过安非他明刺激，NAcc表面的AMPA受体数量才会增加。
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NAcc中的PKC活性会增加，而PKA的活性则不会。
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通过阻止PKC而非PKA对AMPA受体的磷酸化，可以抑制敏感化反应。
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安非他明引发敏感化现象需要NAcc中的AMPA受体受到PKC的调控。
引言
兴奋剂成瘾是一种慢性且易复发的疾病，给社会带来了日益严重的负担（《2021年世界毒品报告》，2021；Verovsek等人，2023）。在动物模型中，反复间歇性地接触安非他明或可卡因等兴奋剂，会在数周或数月后再次接触这些药物时，导致动物的活动增强以及自我用药行为增加（Vezina，2004；Kawa等人，2019）。这些研究结果支持这样一种观点，即兴奋剂的激励效应会变得更为强烈（Robinson和Berridge，1993；Robinson和Berridge，2025），从而导致动物以及易感人群从偶尔使用药物发展为强迫性用药和滥用药物的行为（Leyton和Vezina，2013；Leyton和Vezina，2014）。
有多项证据表明，大脑中负责药物使用和寻求行为的区域——伏隔核内的多巴胺和谷氨酸神经传递发生长期变化，是兴奋剂引发行为敏感化的基础，而该区域的AMPA受体在其中起着关键作用（Wolf和Ferrario，2010）。首先，释放多巴胺和谷氨酸的突触前末端会在伏隔核中等棘状神经元的同一树突棘上形成突触连接（Sesack等人，2003）。其次，在已经敏感化的动物再次接触可卡因或安非他明时，伏隔核内多巴胺和谷氨酸的释放量会增加（例如，Pierce等人，1996；Vezina等人，2002；Kim等人，2005）。第三，如果阻止安非他明暴露过的老鼠伏隔核内多巴胺和谷氨酸的过度释放，就能抑制通常在这类动物身上观察到的由安非他明引发的活跃度增加和自我用药行为（Kim等人，2005）。第四，AMPA受体拮抗剂能够抑制安非他明（Karler等人，1991；Tzschentke和Schmidt，1997；Mead和Stephens，1998；参见Li等人，1997）以及可卡因（Pierce等人，1996；Jackson等人，1998；Bell等人，2000；参见Karler等人，1994）引发的活跃度敏感化现象。
接触可卡因后，伏隔核内AMPA受体亚基GluA1和GluA2的基底表面表达水平会长期上升（Boudreau和Wolf，2005；Boudreau等人，2007；Boudreau等人，2009），这为谷氨酸在此处发挥作用、促使对可卡因产生敏感化行为反应提供了可能的机制（Wolf和Ferrario，2010）。有趣的是，安非他明则不会产生这种效果（Nelson等人，2009；Wang等人，2017）。有研究发现在接触安非他明后，伏隔核中等棘状神经元的膜会发生一些基础性的神经适应性变化，这些变化可能有助于提高对谷氨酸的反应性，而不必增加AMPA受体的表面表达量（Loweth等人，2010；Loweth等人，2013；Wang等人，2017）。不过，安非他明刺激对伏隔核AMPA受体表面表达的影响以及受体后信号通路的参与程度目前仍未得到验证。药物刺激是药物敏感化的典型特征，因为没有药物刺激就不会出现敏感化现象（Vezina和Leyton，2009）。实际上，我们的研究表明，在安非他明刺激30分钟后，也就是药物的行为效应开始显现时，无论是接受生理盐水处理还是安非他明处理的老鼠，其伏隔核AMPA受体在细胞表面的表达都会增加，而在已经对安非他明敏感化的老鼠身上，这种增加更为显著。
由于在已经敏感化的动物再次接触安非他明后，其伏隔核内多巴胺的释放量会增加，因此我们进一步研究了两种由多巴胺受体介导的信号通路（Beaulieu和Gainetdinov，2011；Jones-Tabah等人，2022），一种涉及蛋白激酶A，另一种涉及蛋白激酶C，它们对安非他明引发的行为敏感化有何影响。PKA和PKC都属于丝氨酸/苏氨酸激酶，具有多种细胞内的作用靶点，已知它们会影响AMPA受体的转运和功能。在原代伏隔核神经元培养物中，D1型多巴胺受体激活会以依赖PKA的方式增加GluA1在细胞表面的表达量（Chao等人，2002；Mangiavacchi和Wolf，2004；Sun等人，2008）。PKA会磷酸化AMPA受体亚基GluA1的S845位点，从而促进其转运和突触整合（Ehlers，2000；Esteban等人，2003；Oh等人，2006），同时还能增加通道的最大电流值和通道开放的概率（Roche等人，1996；Banke等人，2000）。PKA还会磷酸化L型钙通道，增加钙离子的内流，进而激活钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶II（CaMKII；Surmeier等人，1995；Hernandez-Lopez等人，1997），后者会磷酸化GluA1的S831位点，进一步提升通道的传导能力（Song和Huganir，2002），并帮助GluA1整合到突触中（Hayashi等人，2000）。同样，多巴胺也可以通过作用于D5型（Wang等人，1995；Friedman等人，1997；Sahu等人，2009；Medvedev等人，2013）、D2型（Hernandez-Lopez等人，2000；Ortinski等人，2015）多巴胺受体，或是D1-D2型多巴胺受体异源复合体（Lee等人，2004；Rashid等人，2007；参见Frederick等人，2015）来激活PKC。PKC会对GluA1的S816和S818位点进行磷酸化，从而促进AMPA受体整合到细胞膜上（Lin等人，2009）。与CaMKII类似，PKC也会磷酸化GluA1的S831位点，产生类似的效果（Roche等人，1996），此外它还可以通过磷酸化神经颗粒蛋白上的S36位点来释放钙调蛋白，进而进一步激活CaMKII（Zhong等人，2009；Zhong等人，2011；Diez-Guerra，2010）。值得注意的是，谷氨酸与1组mGluR结合也可以激活PKC（Masu等人，1991；Joly等人，1995；Hermans和Challiss，2001；Schmidt等人，2013；Schmidt等人，2014），同时还能通过与腺苷以及细胞外信号调节激酶PKA相互作用来激活它（Nishi等人，2003；Nishi等人，2005；Kachroo等人，2005）。这些发现为AMPA受体的转运和功能提供了一条额外的酶学调控途径，因为在再次接触安非他明后也会观察到谷氨酸释放量增加的现象。我们的研究表明，在已经敏感化的老鼠中，安非他明刺激后会增强NAcc中的PKC活性，而降低PKA的活性，而这种PKC活性的增强是这类老鼠出现活动增强以及自我用药行为所必需的。
章节摘要
实验对象与药物暴露
实验所用的大鼠为成年雄性Long-Evans品系（用于IV药物自我给药实验）和Sprague Dawley品系（用于其他实验），它们在实验开始时的体重在250–275克之间，是从美国威斯康星州的Harlan Teklad公司购买的。由于资金和共享设施的限制，本实验没有纳入雌性大鼠。考虑到性别在学习、动机以及药物反应方面存在差异，而且这也可能带来生物学上的不同（Daiwile等人，2022），因此必须对雄性和雌性动物之间的差异进行
经安非他明敏感化的老鼠在再次接触安非他明后，其NAcc AMPA受体在细胞表面的表达量会增加
与可卡因不同，之前接触过安非他明并不会增加伏隔核内AMPA受体在细胞表面的基础表达量。因此，我们进行了交联实验，直接检测安非他明刺激注射——这是揭示敏感化现象所必需的条件——对安非他明处理组和生理盐水处理组老鼠伏隔核中等棘状神经元中AMPA受体转运的影响。我们测量了GluA1和GluA2这两种AMPA受体亚基的总量、S含量、I含量以及S/I比值
讨论
人们早就知道，动物在之前接触过安非他明后，若在数周或数月后再接触该药物，其行为反应会增强。我们的研究显示，这种行为变化伴随着伏隔核中AMPA受体在细胞表面的表达变化以及PKC信号通路的改变。如先前的研究所示，与可卡因不同，在已经对安非他明敏感化的老鼠中，并未观察到伏隔核AMPA受体GluA1和GluA2亚基在细胞表面表达量的基础变化。然而，在安非他明刺激
CRediT作者贡献说明
Paola Mascia：方法学研究、实验实施。Jason Brown：方法学研究、实验实施。Dongdong Li：方法学研究、实验实施。Nancy Bubula：方法学研究、实验实施。Vladimir Riazanski：方法学研究、实验实施。Paul Vezina：论文撰写——审稿与编辑、论文初稿撰写、项目监督、项目管理、方法学研究、实验实施、资金筹集、正式数据分析、概念构思。
伦理声明
本手稿中所描述的研究成果此前未曾以任何形式发表过，仅以会议摘要的形式出现过。
本文没有在其他任何期刊上发表的意向。
本文的发表已获得所有作者的同意，同时也得到了芝加哥大学相关负责部门的默许或明确许可。
如果本文被接受，未经
利益冲突声明
作者们没有任何需要披露的内容，也不存在任何利益冲突。
致谢
PM和JB负责使用S-A突变体开展运动功能及自我给药实验。DL和NB负责进行酶活性实验以及交联实验相关的免疫印迹分析工作。DL还负责S-A突变体的组装和包装工作。VR负责开展MSN谷氨酸诱发性电流实验。PV负责所有的组织采集工作。他设计了整个研究方案，监督实验进展，分析并解读实验结果，同时还负责撰写论文。本研究得到了NIH的资助
Paola Mascia|Jason Brown|Dongdong Li|Nancy Bubula|Vladimir Riazanski|Paul Vezina
