5羟色胺系统与酒依赖关系的研究进展
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受体的增加也相对可以增加机体对酒精的摄人量,在动物实验
中发现5-HT3受体拮抗剂可以阻断NAC内DA的释放而减少
成瘾效应,5-HT3受体拮抗剂ICS205-930(¨….吲哚-3.碳酸茛 菪酯盐酸盐)能够阻断酒精依赖效应而不影响进食ⅢJ。总之, 5-HT3受体的增加可能加强酒依赖过程。 2.色氨酸羟化酶(TPH)与酒依赖:在一项研究中发现雄性 鼠的脑中中缝核表现出最高的TPH2活性和蛋白表达,腹侧被 盖区(VTA)的TPH2活性、tuRNA和蛋白表达量是第二高的区 域,同时TPH2的免疫组化的结果也提示TPH.阳性细胞在腹侧 被盖区内存在旧“。这一结果提示7I'PH2和5-HT系统可能在中 脑边缘/中脑皮质的奖赏通路发挥了重要的作用,因此5-HT系 统可能在酒依赖等物质成瘾方面具有重要。 三、5-HI"系统与DA系统在酒依赖中的相互作用 在酒依赖的形成发展过程中5一羟色胺系统与多巴胺系统 发挥重要的作用,这两个系统在这一过程中各自发挥不同作 用,同时又互相联系,相互作用,多巴胺能神经元产生于中脑 细胞群,5一羟色胺神经元也产生于中脑神经核,然后神经纤维 投射到各个功能脑区,这为5-HT与DA的相互作用提供了解 剖基础。中脑一边缘多巴胺系统(meolimbic
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生堡鱼塑匿堂皇堕型堂苤壶!Q!!生垒旦筮丝鲞墓!翅g!垫』旦!!塑丛塑壁旦丛!!吐』!些!!!!:!!!:丝:盟!:鱼
・综述・
5一羟色胺系统与酒依赖关系的研究进展
李秋风胡建
酒依赖是主要表现为对酒精渴求,酒精摄入失控及停止饮
酒后将产生一系列身心症状的慢性、复发性的精神疾病,也是 当今社会重大的公共卫生问题之一,它的发生和发展与生物、 心理、社会环境等多种因素有关。随着我国经济的发展,我国 人均酒精消耗量和酒依赖的患病率逐渐提高,在广西进行的流 行病学调查研究显示酒依赖已经成为重大的公共卫生问题…,
tion nucleotide Associa—
而且酒精所致精神障碍会造成住院患者严重的经济负担忙J。
目前酒依赖的病因及发病机制仍不清楚,比较一致的观点是多 病因共同作用的结果,探讨酒依赖的可能病因及发病机制对酒 依赖的防治具有重要意义。迄今为止,许多研究展过程中具有重要作 用,5-HT系统与酒依赖的关系本文将主要从以下几方面阐述。 一、5一羟色胺系统相关基因与酒依赖 遗传因素在酒依赖发病过程中起重要作用,5.羟色胺系统
dorpamine system,
G703T(rs4570625)基因多态性与酒依赖有关。目前也有许多
研究否认了TPH2基因的变化可以调节酒依赖的假设四“J。 虽然探讨TPH2基因与酒依赖关联性的许多研究结果显示无 关或存在轻微联系,但TPH2是中枢神经系统5.羟色胺合成的 关键限速酶,而5一羟色胺系统可以通过对中脑边缘多巴胺系统 的抑制作用来减少酒精依赖‘2“,这些研究结果可能与5-HT的 作用机制相抵触和矛盾,因此关于TPH2基因与酒依赖的关联 性需要更多的研究来进一步验证。 二、5-羟色胺受体和色氨酸羟化酶与酒依赖 5-HT是通过5-HT受体实现其效应的,目前许多研究发现 一些5-HT受体及其亚型与酒依赖有关。色氨酸羟化酶(TPH) 是5-HT合成的关键限速酶,它与酒依赖也存在一定关系。 1.5-羟色胺受体:5-HTlA受体主要存在于中缝背核突触 前膜、前脑突触后膜和边缘系统,有研究发现其与酒依赖存在 相关性,而且与酒依赖的焦虑抑郁情绪及冲动行为有关,利用 放射自显影技术发现酒依赖患者的前扣带回皮层的5-HTlA受 体的密度明显减低,而且在I型酒依赖者下降幅度更为明显, 这提示在酒依赖者存在5-HT系统的功能缺陷,尤其在所谓的 “情感区”,I型酒依赖者表现更显著旧J。5-HT的释放受中缝 背核的5-HTl A自受体的调节,慢性5-HT再摄取失活可以诱导 5-HTlA自受体的脱敏效应,从而使小鼠的酒精摄人减少,同样 的,在实验中发现鼠的慢性酒精摄入可以使5-HTlA自受体超 敏而使酒精摄入增加,而且使中枢5-HT缺乏而导致酒精摄入 增加,因此5-HTIA受体可能参与酒精的成瘾过程ⅢJ。在人类 和啮齿动物中5-HTIB受体与酒依赖及酒精的消耗量相关,这
Study,GWAS)发现5-HTlB受体的单核苷酸多态性(single
是与酒依赖遗传有关的神经系统之一。5.羟色胺系统相关基
因的研究目前主要集中于5一羟色胺转运体(5-HT
transporter,5. hydroxy.
polymorphism,SNP)在名义上与酒依赖存在相关
性。1…。在我国汉族男性酒依赖者的研究中证实5-HTlB受体 基因是酒依赖的易感基因,5-HTlB受体基因的A161T (rsl30058)多态性可能是重要的功能遗传标记。1“。以前的研 究也得出相同的结论,在台湾酒依赖人群中发现5-HTlB受体 的A161T多态性与酒依赖相关,A161T可作为5-HTIB受体的 遗传学标记。针对韩国男性酒依赖患者和男性健康对照组的 研究发现5-HTlA受体基因的多态性与酒依赖及酒依赖患者的 戒断症状有关‘9j。 许多研究证实5-HT2受体基因与酒依赖存在相关性,Fehr c等研究认为5-HT2A受体基因102位点的T/C多态性与酒依 赖的发生有关。有学者通过基因扫描技术发现5-HT2B受体的 三个单核甘酸多态性在成瘾的奖赏效应中具有重要作用,可能 与酒依赖有关¨“。有研究者发现5-HT3B受体基因的遗传变 异可以影响酒依赖与反社会型人格障碍(ASPD)共病的易感 性¨…。动物研究显示在酒精暴露小鼠中5-Hrl7受体的mRNA 的表达水平在伏隔核和中缝背核增加’1“,在人类全基因组关 联研究中也发现5一H17受体基因可能增加酒依赖的患病风
MLDS)是大脑的奖赏和强化中心,也是酒依赖最主要的解剖基 础,MLDS包括伏隔核(nueleusaecumbens,NAc)、腹侧被盖区 (ventral
tegmental
area,VTA)、杏仁核(amygdala)、海马(Hip)及
额前皮质等脑区。酒精直接或间接作用于MLDS,可以使相应 区域的受体、神经递质等发生变化最终导致酒精等成瘾行为的 产生,DA和5-HT系统的相关受体及递质参与及影响这一过 程。在酒依赖的发生发展过程中相关的解剖部位,尤其是 MLDS的各个区域将产生一系列的变化,从而导致酒依赖的发 生。 酒精可以刺激5-HT系统,增加5-HT能神经元的放电频 率,并增加伏隔核细胞外5-HT浓度,引起情绪差、冲动攻击、 对酒精反应降低等症状,而酒精的反应性降低是酒依赖的一个 危险因素。5-HT系统对脑内奖赏环路的调节可能是5-HT在 酒精等药物成瘾中作用的神经机制,5-HT对酒依赖的调节大 部分是通过对DA的调节而最终实现的Ⅲ1,5-HT对DA系统具 有促进或抑制的调节作用,大多数5-HT受体可以在5-HT或 DA能神经元被激活后调节着DA的释放。 动物实验显示5-HTlB受体可以在伏隔核壳部的投射神经 元(NAcSh)上表达,通过调节中脑多巴胺奖赏通路的活性而提 高鼠的自愿酒精消耗,并在饮酒行为的启动和维持阶段对促进 酒精的饮用具有不同的效果m J,5-HT2A受体和5-HT2C受体 在黑质和VTA密集分布,在这些区域酒精等成瘾药物可能通 过影响5-HT2受体而进一步调节DA作用。Proudnikov等研究 表明5-HT2C受体的拮抗剂和激动剂能显著地降低或提高DA 的功能,然后通过MLDS系统对酒精等药物依赖进行调节。有 文献报道’22。在成瘾过程中5-HT3受体通过调节中脑MLDS的 DA释放而发挥作用,5-HT3受体的激活可以增加多巴胺释放。 大量的研究表明中枢神经系统内5-HT和DA的平衡受损可能 导致药物成瘾和酒精滥用,有研究提示5-HT和DA的平衡调 节物质可能可以作为一种治疗药物成瘾和酒依赖等精神疾病 的辅助药物¨“。 目前许多研究已经证实5.羟色胺系统在酒依赖的发生和 发展过程中具有重要的作用。酒依赖在基因方面的研究技术 日趋成熟、多样化,但现在关于5-HT系统相关基因与酒依赖关 联性的研究结论并不统一,需要更多研究进一步验证,进而发
H,IfI’)基因、5-HT受体基因、色氨酸羟化酶(tryptophan 的作用。
1ase,TPH)基因等,在下文中将分别阐述以上基因在酒依赖中 1.5-羟色胺转运体(5.HrITll)基因:5一H1Tr是位于5.羟色胺
能神经元末梢的一种膜蛋白,它主要通过再摄取突触间隙的5一
HT而使5-HT作用终止,它的表达变化直接影响着5-HT能神 经元参与的神经活动。5-HTT基因存在三个基因多态性位点, 第一个是5-羟色胺转运体启动子区(5一HrI’I’.1inked
DOI:10.3760/cma.j.issn.1674—6554.2013.06.029
基金项目:国家自然科学基金资助项目(81271471) 作者单位:150001哈尔滨,哈尔滨医科大学附属第一医院精神卫 生中心 通信作者:胡建,Email:hujian0451@163.com
万方数据
虫垡盈盘医堂当堕整堂盘盍垫!!生!旦筮丝鲞筮!塑鱼堕也』旦虫型丛鱼鱼旦翌也墨尘:!!堡2Q!!:∑尘:丝:№:鱼 的自杀有关。Zupanc等¨8。研究证明TPH2基因多态性和自杀 以及酒依赖相关的自杀有关系。有研究认为TPH2基因启动子 区的SNPrs4570625具有重要的生物学作用,应用功能磁共振成 像发现T等位基因的携带者的海马和双侧杏仁核体积明显小 于G等位基因的携带者‘1 9。,海马和杏仁核是大脑犒赏系统的 重要组成部分,而且中央杏仁核在酒精依赖的形成和加固过程 起作用,因而推测rs4570625的单核苷酸多态性可能与酒依赖 等物质依赖有关。Sun等研究发现TPHl启动子区的基因多态 性在台湾土著民族.布农族组中与酒依赖存在相关性。 Mokroric等。71研究未发现TPHl的A218C和’I'PH2的
promoter
re—
gion,5-HTI'LPR)基因,包括长型(L)和短型(S)两种等位基因,
形成LL、Ls、ss三种等位基因类型,位于5.H’丌编码序列的转
录调控区,它的基因多态性与5一H,I-I’的表达调控密切相关‘3 J, 是酒依赖的重要候选基因之一;第二个是位于第二内含子上五 羟色胺转运体基因可变数目串联重复序列(5-HTFVNTR);第 三个是5-H,ITI’基因的3’端的一个单碱基突变而引起的限制性 片段长度多态性,目前这一位点与酒依赖关联性尚无研究报 道。 人类5-HTYLPR的两种等位基因(S型和L型)对转录活 动的调控有差别,目前多数研究认为s型等位基因限制5-HT— TLPR的转录活性,导致5-HTr的表达下降而影响5一羟色胺系 统的功能。McHugh等‘4 o进行荟萃分析发现5-HTFLPR基因的 S等位基因与酒依赖患病风险存在相关性。在我国云南汉族人 群的研究也表明5-HTFLPR基因与酒依赖存在着相关性,携带 LL和sL基因型者比携带ss基因型者患酒依赖的相对风险显 著降低¨1。在德国曼海姆的一项研究发现在II型酒依赖患者 中5-HTI'LPR基因可能通过与环境的交互作用而影响过量酒 精摄入,S型等位基因可能与焦虑和抑郁伴发的饮酒更为相关,
险㈣。
3.色氨酸羟化酶(TPH)基因:色氨酸羟化酶(TPH)是5-HT 合成的限速酶,色氨酸羟化酶包括TPHl与TPH2两种。TPI-12 是2003年才被发现的,它是5-HT在中枢神经系统合成的关键 限速酶,TPH2在脑干中占绝对优势,研究发现脑干的 TPH2mRNA表达水平约为TPHl mRNA的150倍,脑干是脑内 5-HT神经元的产生地,这提示TPH2对脑内5-HT合成更为关 键。TPH2被发现后TPH2基因被认为是与中枢5-HT功能障 碍所致精神障碍相关的新的重要的候选基因。 在美国密苏里州针对827名年轻的成年女性的研究,探讨 1014个SNP位点与成瘾队列及酒精消耗因子得分之间的关联 性,发现TPH2和多巴胺脱羧酶(Dopa Deearboxylase,DDC)中 的几个单核苷酸多态性与酒精消耗存在名义上的相关性,因为 这两个酶均与5-HT的合成有关,从而提示5一羟色胺代谢通路 在饮酒过程中具有潜在作用016]。Fudalej等‘1叫发现波兰人群 中TPH2基因的内含子8的SNPrsl386483可能与酒精作用下
而携带L型等位基因的个体酒依赖发病年龄更早m1。在动物
实验中也有类似结果,雌性恒河猴在5-HTFLPR基因与饲养条 件交互作用下对酒精偏爱存在影响,携带LS基因型的雌性猴 表现出更高水平的酒精偏爱。 在克罗地亚进行的56名II型酒依赖患者和282名健康男 性对照的研究中发现5一HrI’11基因可变数目串联重复序列2(5- HrI[TI'VNTR2)的多态性与酒依赖存在关联性¨J。对于5-HTr基 因与酒依赖关联性的研究结论并不统一,另外一些研究中得出 相反的结论,并未发现5一rI’11基因与酒依赖存在相关性¨…。 2.5-HT受体基因:目前发现人类的5-HT受体有7种,而 每一种又分为若干个亚型,许多遗传学方面的研究证实一部分 5-HT受体及亚型的基因与酒依赖存在的密切的关系。近期关 于酒依赖共病抑郁的全基因组关联研究(Genome Wide