《Alcohol, Clinical and Experimental Research》:A Role for Glycine Transporter-2 Inhibitors in Regulating Accumbal Dopamine Levels and Voluntary Alcohol Intake in Rats
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专业术语翻译摘要部分:
背景:甘氨酸能神经传递已被提出作为酒精使用障碍(AUD)的候选药理学治疗靶点;AUD是一种治疗选择有限的破坏性脑疾病,涉及伏隔核(nAc)中多巴胺(DA)活性降低以及酒精摄入控制丧失。nAc中的甘氨酸受体(GlyRs)是大脑奖赏回路的
专业术语翻译摘要部分:
背景:甘氨酸能神经传递已被提出作为酒精使用障碍(AUD)的候选药理学治疗靶点;AUD是一种治疗选择有限的破坏性脑疾病,涉及伏隔核(nAc)中多巴胺(DA)活性降低以及酒精摄入控制丧失。nAc中的甘氨酸受体(GlyRs)是大脑奖赏回路的关键部分,参与调节大鼠基础及酒精诱导的伏隔核DA水平以及自愿酒精摄入。
方法:本研究在大鼠中检测了抑制存在于甘氨酸能突触内的甘氨酸转运体2(GlyT2,SLC6A5)是否改变(1)通过体内微透析耦联高效液相色谱(HPLC)测定的伏隔核DA和甘氨酸含量,以及(2)双瓶选择酒精消费范式中的酒精剥夺效应(ADE)。最后,(3)通过免疫组织化学(IHC)检查nAc中表达GlyT2的纤维和GlyRs的存在。
结果:简而言之,两种部分GlyT2抑制剂N-花生四烯酰甘氨酸(NAGly,10 mg/kg i.p.)和Opiranserin(20 mg/kg i.p.),而非完全GlyT2抑制剂Org 25543,轻度升高了伏隔核DA水平,而未观察到对突触外甘氨酸水平的影响。可逆性GlyT1抑制剂Bitopertin(10 mg/kg p.o.)产生显著的甘氨酸和DA升高,但GlyT1和GlyT2联合抑制未产生统计学显著的加性效应。在饮酒研究中,与安慰剂治疗相比,NAGly消除了ADE。最后,组织学确认了nAc中存在GlyT2和GlyR,尽管在例如隔区和基底前脑区域中GlyT2信号更高。
结论:总体而言,本研究表明突触GlyRs参与调节大鼠nAc DA水平和酒精摄入,但可能程度低于突触外GlyRs。需要进一步的研究,专门靶向例如nAc和隔区中的GlyT2,并利用精细技术测量突触甘氨酸水平,以更好地表征甘氨酸能神经支配在奖赏回路中的作用以及调节酒精摄入的作用。
论文解读文章:
酒精使用障碍(AUD)是一种以难以控制饮酒、尽管存在负面后果仍持续饮酒以及戒酒时出现烦躁情绪为特征的复发性脑疾病,全球终生患病率约8.6%,约占全部伤残调整生命年(DALYs)的5%。现有药物如双硫仑、阿坎酸和纳曲酮的效应量较小,亟需开发针对酒精正性强化机制的新靶点。急性饮酒升高伏隔核(nAc)多巴胺(DA)水平,与酒精的正性强化相关;而慢性饮酒则导致nAc DA功能低下,参与负性强化。既往研究提示,nAc内的甘氨酸受体(GlyR)通过抑制投射至腹侧被盖区(VTA)的γ-氨基丁酸能中型多棘神经元,去抑制VTA- nAc DA通路,从而调节基础和酒精诱导的DA释放。甘氨酸转运体1(GlyT1)抑制剂可升高nAc细胞外甘氨酸和DA水平并减少饮酒,但临床试验未能在AUD患者中有效预防复发。与GlyT1不同,甘氨酸转运体2(GlyT2)特异性表达于甘氨酸能突触末端,负责回收甘氨酸以补充突触囊泡。近年研究证实nAc中也存在GlyT2和甘氨酸能电流,提示突触内GlyR可能参与奖赏回路调控,但GlyT2在成瘾背景下尚未被探索。本研究旨在探讨部分或完全GlyT2抑制对大鼠nAc甘氨酸和DA输出以及自愿饮酒行为的影响。
研究人员使用雄性Wistar大鼠(Envigo,荷兰),共114只用于微透析和免疫组织化学(IHC),50只用于饮酒研究。通过体内微透析结合高效液相色谱(HPLC)检测nAc细胞外DA和甘氨酸水平;采用双瓶选择饮酒范式,通过反复酒精剥夺诱导酒精剥夺效应(ADE);运用免疫组织化学观察GlyT2和GlyR在nAc的分布。微透析实验中给予两种部分GlyT2抑制剂N-花生四烯酰甘氨酸(NAGly)和Opiranserin、完全GlyT2抑制剂Org 25,543,以及可逆性GlyT1抑制剂Bitopertin单用或联用。结果发现,NAGly(10 mg/kg i.p.)和Opiranserin(20 mg/kg i.p.)轻度但显著升高nAc DA水平,而Org 25,543无显著效应;所有GlyT2抑制剂均未改变细胞外甘氨酸水平。Bitopertin单药显著升高DA和甘氨酸,但与GlyT2抑制剂联用未产生加性效应。饮酒行为实验中,NAGly可完全消除ADE,而安慰剂组出现典型的ADE。IHC证实nAc中确有GlyT2阳性轴突纤维和GlyR表达,但GlyT2纤维在隔区和基底前脑区域更为丰富。
研究结果表明,部分GlyT2抑制可轻度增强DA输出,其幅度低于GlyT1抑制(GlyT1抑制使DA升高约20%–33%并持续180分钟),提示突触GlyR对基础DA水平的调节作用小于突触外GlyR。NAGly消除ADE可能与nAc DA升高及GlyR参与调节酒精摄入有关。IHC显示nAc内侧壳区和核心-壳区边界存在GlyT2纤维,但与隔区相比信号较低,因此NAGly对饮酒行为的影响也可能涉及隔区等脑区的GlyT2。讨论部分指出,微透析未检出甘氨酸升高可能是因为突触甘氨酸释放量低、释放为时相性且被GlyT1快速清除,或HPLC的时间分辨率(20分钟)不足以捕捉。NAGly还可能通过正性变构调节α1/α1β-GlyR增强甘氨酸能传递,这与其他研究一致。可逆性GlyT1抑制剂及部分GlyT2抑制剂因避免受体过度脱敏和囊泡耗竭,可能优于不可逆抑制剂。研究结论翻译:总之,本研究证实nAc中存在GlyT2,推测其位于甘氨酸能轴突上,并提示GlyT2和突触GlyR参与调节基础伏隔核DA水平,但程度低于GlyT1和突触外GlyR。此外,GlyT2参与调节自愿酒精摄入,可能由nAc内或外的GlyR介导。部分GlyT2抑制,与GlyT1抑制和外源性甘氨酸一样,有望成为增强GlyR介导的伏隔核DA输出、减少酒精摄入并最终治疗AUD的新原则。