《Frontiers in Psychiatry》:Morphine and nicotine intake in high drinking in the dark mice is reduced by informatics-nominated and translationally relevant compounds
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近期研究确认神经炎症信号在酒精与物质使用中发挥重要作用。神经免疫信号失调参与致醉性饮酒风险,药理靶向免疫通路可降低早期与慢性暴饮样酒精摄入。高drinking in the dark(HDID)小鼠亦消费morphine与nicotine等其他滥用药物。本研究
近期研究确认神经炎症信号在酒精与物质使用中发挥重要作用。神经免疫信号失调参与致醉性饮酒风险,药理靶向免疫通路可降低早期与慢性暴饮样酒精摄入。高drinking in the dark(HDID)小鼠亦消费morphine与nicotine等其他滥用药物。本研究旨在探索抗炎化合物以降低遗传性物质使用障碍小鼠模型中morphine与nicotine摄入。研究人员采用限时可及drinking in the dark(DID) assay检测雌雄近交HDID(iHDID)-1与iHDID-2小鼠是否摄入药理学相关水平morphine与nicotine(n=7–12/性别/品系),并将药物摄入与血药浓度代谢物morphine-3-glucuronide(M3G)及cotinine关联;继而测试抗炎化合物terreic acid、pergolide与apremilast能否降低morphine或nicotine摄入(n=11–14/性别/品系/药物)。结果显示两iHDID品系均摄入药理学相关量morphine与nicotine,iHDID-2雄鼠morphine与M3G呈显著正相关(p=0.04),iHDID-2雌鼠nicotine与cotinine呈显著正相关(p=0.006);terreic acid、pergolide与apremilast在两种品系及两性中均显著降低morphine与nicotine摄入。上述发现凸显iHDID-1与iHDID-2小鼠在滥用药物消费及候选治疗药物测试中的通用性,并进一步证明靶向炎症信号有望降低阿片与nicotine使用。
研究背景:物质使用障碍(SUD)尤其阿片使用障碍(OUD)与并发nicotine使用带来更高死亡率,现有OUD与nicotine戒断药物疗效不一。酒精与滥用药物倾向在多物种中呈多基因性状,需兼顾遗传异质性的动物模型。近交高drinking in the dark(iHDID)-1与iHDID-2小鼠经选择性育种达高血醇浓度,既往显示其自愿消费midazolam、morphine与nicotine。前期基于L1000 Connectivity Map(CMap)生物信息学提名抗炎化合物terreic acid(Bruton酪氨酸激酶BTK抑制剂)、pergolide(多巴胺D1受体激动剂,调控NLRP3炎症小体)与apremilast(PDE4B抑制剂,FDA获批抗炎药)可降低暴饮样乙醇摄入,本研究延伸验证其对morphine与nicotine的效用。论文发表于《Frontiers in Psychiatry》。
主要关键技术方法:成年雌雄iHDID-1与iHDID-2小鼠(美国波特兰VA医疗系统繁育,反相光周期,个体饲养适应)采用改良2日限时可及drinking in the dark(DID) assay,分别提供0.7 mg/mL morphine(溶于0.2% saccharin水溶液)或50 μg/mL nicotine水溶液;第2日终末取眶后窦血,LC-MS/MS定量血浆M3G、ELISA定量血清cotinine以确认药理学相关暴露;随后4周序贯DID中,第2日饮前30 min腹腔注射terreic acid(7.5 mg/kg)、pergolide(2 mg/kg)、apremilast(40 mg/kg),并以naltrexone(1 mg/kg)或varenicline(3 mg/kg)作阳性对照,伪随机分组平衡性别品系,GraphPad Prism行重复测量ANOVA与Pearson相关。
研究结果:
Morphine drinking in the dark:重复测量三向ANOVA示性别主效应显著、day×line交互显著,但品系间第2日总摄入无差异;血浆M3G浓度品系主效应显著,iHDID-2高于iHDID-1;iHDID-2雄鼠第2日2–4 hr morphine摄入与M3G显著正相关(r=0.927, p=0.00270),证实口服摄入达人体术后治疗相关暴露。
Morphine drinking in the dark and serial compound testing:iHDID-1与iHDID-2中terreic acid、pergolide、apremilast均显著降morphine摄入(iHDID-1: t=5.565/4.976/4.789各p<0.001;iHDID-2: t=3.489/4.215/6.784各p≤0.0011),而naltrexone在两品系均无效应(p=0.29/0.14)。
Nicotine drinking in the dark:三向ANOVA示line主效应与sex×line交互显著,iHDID-2雌鼠第2日摄入最高;血清cotinine品系主效应显著(iHDID-2更高),iHDID-2雌鼠nicotine摄入与cotinine显著正相关(r=0.83, p=0.006),浓度超10 ng/mL接近人吸烟者水平。
Nicotine drinking in the dark and serial compound testing:iHDID-1中terreic acid、pergolide、apremilast与varenicline均显著降nicotine摄入(各p≤0.005);iHDID-2中前三药显著降价(t=3.642/4.059/6.456各p<0.001),但varenicline无效(p=0.50)。
讨论部分总结:研究人员指出iHDID双品系自愿摄入三类药物且血药代谢物达临床相关区间,具备多物质使用面效度与高通量早期干预筛选价值。三种informatics-nominated化合物分别经BTK–NF-κB、D1–AKT–NLRP3、PDE4–cAMP轴收敛抑制TNF-α/IL-10等炎症因子,复现于morphine与nicotine场景;apremilast还可能通过α1β3γ2-GABAA受体磷酸化增强中枢杏仁核GABA能张力纠正吗啡/尼古丁所致抑制性失衡。阳性对照naltrexone对iHDID无效、varenicline仅部分有效,呼应人用复发率,提示HDID遗传背景含治疗抵抗位点。局限含未设HS/Npt对照、未测行为表型、需扩至慢性与多物质共给模型。
研究结论翻译:iHDID-1与iHDID-2小鼠摄入morphine与nicotine至药理学相关水平,其活性代谢物M3G与cotinine和摄入量正相关;terreic acid、pergolide与apremilast在双品系两性中均显著降低morphine与nicotine摄入,表明靶向炎症信号为降低阿片与nicotine使用的可转化策略,iHDID小鼠可作滥用药物消费与早期药物测试多功能模型。