《Neuropsychopharmacology》：Synthetic cooling agents enhance nicotine reinforcement and mesolimbic dopamine signaling
编辑推荐：
电子递送系统（ENDS）中的风味添加剂已被证实可增强尼古丁强化效应。尽管部分州和城市已推进薄荷醇禁令的实施，但WS-3与WS-23等合成冷却剂已作为替代品涌现。本研究探究了WS-3与WS-23对尼古丁自我给药行为及伏隔核（NAc）核心多巴胺（DA）释放的影响。
电子递送系统（ENDS）中的风味添加剂已被证实可增强尼古丁强化效应。尽管部分州和城市已推进薄荷醇禁令的实施，但WS-3与WS-23等合成冷却剂已作为替代品涌现。本研究探究了WS-3与WS-23对尼古丁自我给药行为及伏隔核（NAc）核心多巴胺（DA）释放的影响。为模拟尼古丁强化，研究人员采用E-Vape?自我给药（EVSA）实验，观察到暴露于尼古丁联合WS-3和WS-23的雄性及雌性小鼠，相较于单独暴露于尼古丁或PGVG（对照处理）的小鼠，其自我给药行为增强；且该增强效应与薄荷醇所见相似。为测量多巴胺释放变化，研究人员使用快速扫描循环伏安法（FSCV）与纤维光度法，发现相较于单独尼古丁，WS-3与WS-23在张力性（5 Hz）与相位性（60 Hz）刺激条件下均增加了NAc中多巴胺释放量；纤维光度记录显示WS-3与WS-23增强了NAc核心尼古丁刺激的多巴胺释放。通过电生理与显微成像实验，研究人员观察到合成冷却剂增强了腹侧被盖区（VTA）多巴胺神经元的固有兴奋性，并增强了尼古丁诱导的烟碱型乙酰胆碱受体（nAChRs）上调。在FSCV与光度法实验中，合成冷却剂产生的多巴胺信号增强幅度与薄荷醇相当。这些发现表明，合成冷却剂增强尼古丁强化效应，并与中脑边缘多巴胺信号增强、VTA多巴胺神经元兴奋性增强及尼古丁诱导的nAChR上调增加相关。
研究背景与立项依据
电子尼古丁递送系统（ENDS）中薄荷醇因其清凉感及增强尼古丁成瘾特性的作用被广泛使用。近年来，随着多国对薄荷醇实施监管禁令，烟草与雾化产品制造商转而采用WS-3、WS-23等无薄荷风味、却具同等清凉感的合成冷却剂作为替代。已有化学分析显示，市售电子烟油中WS-3与WS-23合计浓度可达36 mg/mL，且二者在TRPM8受体上的药理活性（EC50分别为3.7 μM与44 μM）与薄荷醇（EC50 4 μM）相近。然而，合成冷却剂吸入后是否如薄荷醇一般增强尼古丁强化效应及中脑边缘多巴胺信号，此前缺乏系统神经行为学证据。鉴于此类添加剂目前仅受食品法规约束、未按吸入暴露评估，研究人员开展本研究以明确其神经药理学活性及公共健康风险，论文发表于《Neuropsychopharmacology》。
主要技术方法概述
研究人员采用10周龄C57BL/6J雌雄小鼠及α6-GFP、α4-mCherryα6-GFP转基因小鼠，设立PGVG溶媒、尼古丁单用、尼古丁+薄荷醇、尼古丁+WS-3/WS-23（各7.5 mg/mL）四组。行为学上运用E-Vape?自我给药（EVSA）装置，按FR1→FR2→FR3递进方案记录主动鼻触与雾化液获取次数；神经化学上联合NAc核心AAV9-CAG-dLight1.3b光纤注射与纤维光度法（470 nm激发/415 nm等吸收波长）及离体脑片快速扫描循环伏安法（FSCV，5 Hz张力性与60 Hz相位性电刺激）定量多巴胺释放；电生理上采用全细胞膜片钳检测VTA多巴胺神经元阈电流（rheobase）与最大放电频率；显微水平上以共聚焦成像结合FRET（NFRET）算法测算α4α6* nAChR密度。部分队列经10次非自身给药被动雾化暴露后取脑。
研究结果
合成冷却剂增强尼古丁雾化自我给药行为
在EVSA范式中，尼古丁+WS-3/WS-23组雌雄小鼠在FR1至FR3各阶段主动鼻触与获赏次数均显著高于PGVG与尼古丁单用组，增幅与尼古丁+薄荷醇组相当，证明合成冷却剂非惰性感官添加剂，而是强化尼古丁操作行为的药效调节物。
合成冷却剂增加NAc核心多巴胺释放
纤维光度显示，FR3期线索诱发与雾化诱发dLight1.3b荧光ΔF/F在尼古丁+冷却剂组分别为1.74±0.11与1.6±0.11，显著高于尼古丁单用（0.93±0.11与0.95±0.08）及PGVG；FSCV离体验证中，张力性与相位性电刺激下冷却剂组NAc多巴胺校准释放量均高于尼古丁单用（相位性p<0.001），幅度与薄荷醇组平行。
合成冷却剂增强VTA多巴胺神经元固有兴奋性但未叠加尼古丁急性反应
膜片钳显示PGVG组平均rheobase为92.9±15.2 pA，尼古丁组降至40.0±8.7 pA，尼古丁+冷却剂组进一步降至-15.8±3.3 pA；最大放电频率同步升高。然而在切片急性滴加500 nM尼古丁时，尼古丁单用组与尼古丁+冷却剂组VTA多巴胺神经元放电均呈约3倍增加，组间无叠加差异；VTA GABA神经元则均表现放电抑制，提示冷却剂主要重塑固有兴奋性或上游稳态，而非放大尼古丁急性nAChR响应。
合成冷却剂增加尼古丁诱导的VTA多巴胺神经元nAChR上调
共聚焦NFRET分析表明，尼古丁暴露使α4、α6、α4α6* nAChR密度分别升约157%、154%、184%；尼古丁+WS-3/WS-23组α4与α6密度较PGVG显著上调（p<0.001及p<0.01），α4亦显著高于尼古丁单用（p<0.05），但α4α6合密度因变异较大未达显著，显示冷却剂偏向促进α4、α6亚基上调。
讨论与结论翻译
讨论指出，WS-3与WS-23并非惰性“特征风味”，其增强尼古丁强化与中脑边缘多巴胺信号的幅度可比拟薄荷醇，机制可能涉及VTA多巴胺神经元固有兴奋性提升及α4、α6 nAChR上调。由于合成冷却剂在ENDS中不受薄荷醇类监管约束，其广泛添加构成尼古丁依赖的新兴风险因素。结论：合成冷却剂增强尼古丁强化效应，伴随中脑边缘多巴胺信号增强、VTA多巴胺神经元兴奋性增强及尼古丁诱导nAChR上调增加。
