錢玲玲,朱永平

(浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院毒理研究室,杭州 310058)

兩種復(fù)吸動(dòng)物模型的神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制

錢玲玲,朱永平

(浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院毒理研究室,杭州 310058)

復(fù)吸是指撤藥一段時(shí)間后,覓藥和用藥行為的恢復(fù)。它是藥物成癮的主要特征之一,也是藥物成癮治療亟待解決的頭號(hào)難題。本文介紹兩種復(fù)吸動(dòng)物模型——自身給藥消退恢復(fù)模型、條件性位置偏愛消退復(fù)燃模型建立的方法,對(duì)模型的效標(biāo)效度進(jìn)行評(píng)價(jià),探討復(fù)吸的神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制,為藥物成癮的治療提供研究思路。

成癮;復(fù)吸;藥物依賴;動(dòng)物模型;效標(biāo)效度

藥物成癮是一種慢性復(fù)發(fā)性腦病,主要表現(xiàn)為對(duì)成癮性藥物的強(qiáng)迫性用藥和用藥量的不可控制性,主要特征為復(fù)吸[1]。臨床資料顯示吸毒者一旦成癮,即使脫毒治療后仍有 95%以上的患者在半年內(nèi)復(fù)吸,所以復(fù)吸是臨床上治療藥物成癮需解決的首要問題。復(fù)吸的神經(jīng)機(jī)制復(fù)雜,迄今為止,確切機(jī)制尚未明了。研究者要了解復(fù)吸的神經(jīng)機(jī)制通常需建立復(fù)吸模型。目前主要用來研究藥物復(fù)吸的兩種動(dòng)物模型是自身給藥消退恢復(fù)模型(the drug self-administration and extinction-reinstatement procedure)和條件性位置偏愛消退復(fù)燃模型 (the drug-conditioned place preference and extinctionreactivation procedure)。研究中發(fā)現(xiàn)能誘導(dǎo)動(dòng)物復(fù)吸的刺激因素如藥物、藥物相關(guān)暗示和應(yīng)激同樣能誘導(dǎo)人類復(fù)吸。同時(shí)在動(dòng)物模型中能降低復(fù)吸的化合物在人類成癮中能提高戒癮率,表明動(dòng)物復(fù)吸模型的有效性,但關(guān)于復(fù)吸模型的效度仍值得進(jìn)一步探討。

1 復(fù)吸動(dòng)物模型的建立

1.1 自身給藥(self-adm in istration,SA)消退恢復(fù)模型的建立

自身給藥消退恢復(fù)模型是當(dāng)前公認(rèn)的復(fù)吸模型。其建立主要基于人類和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在藥物成癮發(fā)生發(fā)展中的相似性,包括靜脈 SA行為、逐漸升高的用藥量、藥物相關(guān)暗示激發(fā)恢復(fù)、藥物引燃恢復(fù)、應(yīng)激誘導(dǎo)恢復(fù)。通過該模型,已鑒別出與藥物成癮形成有關(guān)的幾種特異性基因和蛋白,包括含有β2亞基的乙酰膽堿受體、5-羥色胺 1B受體、多巴胺(dopamine,DA)D2受體、M-阿片受體、親代謝型谷氨酸鹽受體 5、大麻素受體 1、Kir3鉀通道亞單位、Homer 2、組織纖維蛋白溶酶原激活劑。該模型的建立過程通常分為三個(gè)階段:

1.1.1 SA訓(xùn)練階段:將動(dòng)物置于操作房 (配有觸鼻開關(guān)或踏板)中,通常采用簡(jiǎn)單程序或累進(jìn)比率(progressive ratio,PR)程序建立動(dòng)物觸鼻反應(yīng)或踏板維持的靜脈 SA行為。觸鼻開關(guān)或踏板上方的紅色信號(hào)燈在注射期間亮,注射完畢后熄滅,作為條件性線索。每日訓(xùn)練一定時(shí)間,連續(xù)訓(xùn)練 5～14 d[2]。每日給藥時(shí)間長(zhǎng) (≥4 h)短 (1或 2 h)具有相對(duì)優(yōu)劣性。許多研究表明當(dāng)動(dòng)物從短時(shí)程(short-access,ShA)給藥轉(zhuǎn)換為長(zhǎng)時(shí)程 (longaccess,LgA)給藥時(shí),藥物的攝入速率加快,這與人類成癮時(shí)對(duì)藥物的消耗率增加類似。此外 LgA給藥的動(dòng)物雖然比 ShA給藥的動(dòng)物有更不適經(jīng)歷,但仍會(huì)繼續(xù) SA,提示上癮者雖然知道會(huì)產(chǎn)生有害的個(gè)人或社會(huì)問題,但還會(huì)持續(xù)使用藥物。然而也有研究發(fā)現(xiàn)只有在可卡因 SA的第一個(gè)小時(shí)其攝入速率是增快的,提示藥物攝入的加快可能僅僅是對(duì)藥物強(qiáng)化效應(yīng)耐受的結(jié)果,并不是成癮相關(guān)神經(jīng)機(jī)制的誘導(dǎo)。

1.1.2 消退階段:消退是指當(dāng)加強(qiáng)學(xué)習(xí)的非條件性刺激 (如藥物)去除后對(duì)學(xué)習(xí)反應(yīng)的頻率和強(qiáng)度降低。動(dòng)物的消退訓(xùn)練常用兩套條件,一套是既沒有藥物相關(guān)暗示,也沒有藥物。另一套是有藥物相關(guān)暗示但沒有藥物。這兩套條件都可以用來研究藥物引燃和應(yīng)激刺激誘導(dǎo)的覓藥行為。但對(duì)于藥物相關(guān)暗示激發(fā)的覓藥行為,應(yīng)該用第一套條件[3]。到目前為止,至少有三種消退標(biāo)準(zhǔn):①絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)(absolute criteria):在 2個(gè)或 3個(gè)連續(xù)階段有效操作反應(yīng) (觸鼻或踏板)數(shù)≤有效操作反應(yīng)的絕對(duì)數(shù) (如≤20);②相對(duì)標(biāo)準(zhǔn) (relative criteria):有效操作反應(yīng)(觸鼻或踏板)數(shù)≤在自身給藥恒定階段基準(zhǔn)操作反應(yīng) (觸鼻或踏板)數(shù)的相對(duì)百分?jǐn)?shù) (如≤25%～30%);③混合標(biāo)準(zhǔn) (composite criteria):有效操作反應(yīng) (觸鼻或踏板)數(shù)達(dá)到上述絕對(duì)或相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)之一。

1.1.3 恢復(fù)階段:恢復(fù)是指已消退的覓藥行為在暴露于藥物、藥物相關(guān)暗示或應(yīng)激刺激時(shí)重新開始。通常根據(jù)時(shí)間軸將 SA消退恢復(fù)程序分成‘間-期’(‘between-session’),‘間 -內(nèi) -期 ’(‘bet ween-withinsession’),和‘內(nèi) -期 ’(‘within-session’)三種?！g -期’是指 SA訓(xùn)練、消退訓(xùn)練和恢復(fù)行為的測(cè)試各自分別在不同的日期進(jìn)行?！畠?nèi)-期’是指 SA訓(xùn)練、消退訓(xùn)練和恢復(fù)行為的測(cè)試在同一天進(jìn)行?！g-內(nèi)-期’程序是指消退訓(xùn)練和恢復(fù)行為的測(cè)試在同一天進(jìn)行,而 SA訓(xùn)練在另一天進(jìn)行?！g-期 ’,‘間-內(nèi)-期’程序常用來檢測(cè)藥物誘導(dǎo)的覓藥行為。對(duì)于‘間-期’程序,延長(zhǎng)消退時(shí)間能增加模型動(dòng)物和人類復(fù)吸的相似性。許多研究表明對(duì)成癮性物質(zhì)如可卡因、METH、酒精和尼古丁等尋求行為已消退的小鼠、大鼠和猴,藥物相關(guān)暗示能恢復(fù)其覓藥行為。不考慮各種程序性因素,對(duì)于小鼠,藥物相關(guān)暗示激發(fā)的恢復(fù)比藥物引燃和應(yīng)激刺激誘導(dǎo)的恢復(fù)更強(qiáng)大[4]。應(yīng)激刺激誘導(dǎo)的恢復(fù)在大鼠中有大量報(bào)道,在小鼠中報(bào)道較少,但有研究表明足底敲擊能使刺激敏感性高的小鼠恢復(fù)尼古丁尋求行為[5]。

1.2 條件性位置偏愛 (conditionedplace preference,CPP)消退復(fù)燃模型

CPP實(shí)驗(yàn)的基本原理是把獎(jiǎng)賞刺激與某個(gè)特定的非獎(jiǎng)賞中性刺激 (如某特定環(huán)境)反復(fù)聯(lián)系之后,后者便能獲得條件性獎(jiǎng)賞特性。由于 CPP實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃推渌Ｐ拖啾扔性O(shè)備簡(jiǎn)單、實(shí)驗(yàn)周期短、動(dòng)物不受操作式動(dòng)作影響等優(yōu)點(diǎn),很多實(shí)驗(yàn)室運(yùn)用 CPP消退復(fù)燃模型來研究藥物的復(fù)吸機(jī)制。該模型的建立共包括 3個(gè)階段:

1.2.1 CPP建立階段:即藥物與箱體搭配,將動(dòng)物注射藥物后限制在一側(cè)箱體,使動(dòng)物在藥物與箱體間建立聯(lián)系,也稱為條件化訓(xùn)練階段。目前有三種類型的條件化訓(xùn)練:傾向性、非傾向性和平衡性。在傾向性實(shí)驗(yàn)中,通常將藥物與在前測(cè)階段動(dòng)物不偏愛的那側(cè)箱體 (白側(cè)箱體)建立聯(lián)系。但是使用傾向性方法有時(shí)會(huì)對(duì) CPP表達(dá)/復(fù)燃的解釋產(chǎn)生混亂,如:抗焦慮藥能影響動(dòng)物的自主活動(dòng)[6],從而改變動(dòng)物在白側(cè)或黑側(cè)箱體的停留時(shí)間,但不依賴于條件性藥物獎(jiǎng)賞。在非傾向性實(shí)驗(yàn)中,前測(cè)階段動(dòng)物對(duì)任何一側(cè)箱體都沒有明顯的偏愛,藥物隨機(jī)地和一側(cè)箱體匹配。在平衡性實(shí)驗(yàn)中,動(dòng)物偏愛一側(cè)箱體,但為了整組動(dòng)物不對(duì)任何一側(cè)箱體偏愛,所以對(duì)藥物-箱體有目的的進(jìn)行分配,也就是說如果讓三只動(dòng)物注射藥物后與白側(cè)箱體搭配,那么另外三只動(dòng)物則和黑側(cè)箱體搭配。本課題組利用傾向性方法在實(shí)驗(yàn)的第 1、3、5、7天給予實(shí)驗(yàn)組小鼠嗎啡 (5 mg/kg),放置白側(cè)箱體訓(xùn)練 50 min;第 2、4、6、8天給予生理鹽水,放置黑側(cè)箱體訓(xùn)練 50 min。對(duì)照組小鼠均給予生理鹽水,其他處理同實(shí)驗(yàn)組小鼠。在實(shí)驗(yàn)的第 9天,小鼠未作任何處理放置兩箱體交界處,讓其在兩箱體中自由活動(dòng) 15 min,發(fā)現(xiàn)小鼠在白側(cè)箱體 (伴藥箱)中停留的時(shí)間明顯多于黑側(cè)箱體,表明小鼠已建立了 CPP。

1.2.2 CPP消退訓(xùn)練階段:在 CPP消退訓(xùn)練階段,把動(dòng)物放在伴藥箱中,當(dāng)動(dòng)物在這個(gè)箱體中停留的時(shí)間和在前測(cè)階段停留的時(shí)間相比無顯著性差異時(shí)說明 CPP已消退。也有些研究指出當(dāng)觀察到藥物處理組動(dòng)物在伴藥箱中停留的時(shí)間和對(duì)照組動(dòng)物停留的時(shí)間相比沒有顯著性差異[7]或當(dāng)動(dòng)物連續(xù)兩天在伴藥箱中停留的時(shí)間少于總停留時(shí)間的55%時(shí)說明 CPP已消退[8]。目前主要有兩種進(jìn)行消退訓(xùn)練的方式:對(duì)實(shí)驗(yàn)組動(dòng)物注射生理鹽水和反復(fù)進(jìn)行 CPP測(cè)試。研究資料表明把先前與伴藥箱匹配的藥物改成用生理鹽水處理能使嗎啡、可卡因和酒精引起的 CPP消退。反復(fù)每天或每周進(jìn)行CPP測(cè)試也能消退嗎啡、可卡因、去氧麻黃堿、酒精、尼古丁和MDMA引起的 CPP[9]。本課題組從實(shí)驗(yàn)的第 10天開始進(jìn)行 CPP消退訓(xùn)練,各組小鼠均給予生理鹽水,第 10、12、14、16天放置白側(cè)箱體訓(xùn)練50 min;第 11、13、15、17天放置黑側(cè)箱體訓(xùn)練 50 min。第 18天時(shí)各組小鼠在兩箱體內(nèi)停留的時(shí)間差異無顯著性,顯示嗎啡引起的 CPP已消退。

1.2.3 CPP復(fù)燃階段:復(fù)燃是指在 CPP消退后非偶然性暴露于非條件性刺激時(shí)學(xué)習(xí)反應(yīng)的恢復(fù)。這種學(xué)習(xí)反應(yīng)的恢復(fù)代表動(dòng)物在 CPP消退后當(dāng)再次暴露于藥物,藥物相關(guān)暗示或應(yīng)激時(shí)對(duì)藥物的渴求。在 CPP復(fù)燃模型中發(fā)現(xiàn)藥物和應(yīng)激能誘導(dǎo)CPP復(fù)燃:①藥物誘導(dǎo)的復(fù)燃:通過一定劑量藥物誘導(dǎo) CPP復(fù)燃是研究藥物復(fù)吸機(jī)制的可靠途徑。條件性訓(xùn)練時(shí)的藥物能引燃已經(jīng)消退的 CPP,在某些研究中發(fā)現(xiàn)與條件性訓(xùn)練時(shí)的藥物非同種類的藥物同樣也能使已經(jīng)消退的 CPP復(fù)燃,暗示交叉復(fù)燃的存在。許多研究報(bào)道在大鼠和小鼠中注射誘導(dǎo)劑量的嗎啡能使已經(jīng)消退的 CPP復(fù)燃。此外,交叉復(fù)燃在阿片類、精神興奮劑和其他濫用性藥物中存在,如苯丙胺和可卡因能在大鼠和小鼠中增強(qiáng)嗎啡誘導(dǎo)的 CPP[10],而嗎啡、W I N55、212-2和酒精同樣能增強(qiáng)尼古丁誘導(dǎo)的 CPP[11]。研究資料還表明在小鼠中已經(jīng)消退的可卡因 CPP能被去氧麻黃堿、哌甲酯、BTCP、嗎啡、尼古丁和酒精引燃。②應(yīng)激誘導(dǎo)的復(fù)燃:應(yīng)激刺激可能是藥物濫用易感性的一個(gè)決定性因素,應(yīng)激能增加藥物的獎(jiǎng)賞效應(yīng)。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,間歇性足底敲擊能延遲嗎啡 CPP消退,也能使已經(jīng)消退的嗎啡 CPP復(fù)燃[12]。固定、連續(xù)地尾部-夾痛 (tail-pinch)、單次強(qiáng)迫游泳、嗎啡依賴動(dòng)物的條件性戒斷和與同種動(dòng)物群居接觸中的失敗感均能引燃嗎啡 CPP。同樣,可卡因誘導(dǎo)的 CPP也能被間歇性足底敲擊、單次強(qiáng)迫性游泳和足底敲擊時(shí)伴隨的條件性恐懼刺激 (如聲音和氣味)引燃。值得注意的是這些條件性恐懼刺激在 SA消退恢復(fù)模型中卻沒有誘發(fā)藥物復(fù)吸的作用,其原因可能與動(dòng)物的恐懼感抑制了動(dòng)物的行為反應(yīng)能力有關(guān)。

2 復(fù)吸動(dòng)物模型的效標(biāo)效度(criterion validity)

所謂效標(biāo)指的是衡量測(cè)驗(yàn)有效性的外在標(biāo)準(zhǔn),通常是指我們所要預(yù)測(cè)的行為。而效度表示一項(xiàng)研究的真實(shí)性和準(zhǔn)確性程度,又稱真確性。在測(cè)量方面,效度指一種測(cè)量手段能夠測(cè)得預(yù)期結(jié)果的程度。在成癮領(lǐng)域通常把效標(biāo)效度分成廣義和狹義兩類,廣義的效標(biāo)效度是指以一定條件處理實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,通過實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的行為來衡量人類在相似模擬條件下行為的程度。研究表明能引起實(shí)驗(yàn)動(dòng)物覓藥行為恢復(fù)的條件如急性暴露藥物、藥物相關(guān)暗示和應(yīng)激刺激同樣能引起人類復(fù)吸,從而支持了這一廣義的效標(biāo)效度。狹義的效標(biāo)效度是指復(fù)吸動(dòng)物模型對(duì)藥物抗人類復(fù)吸作用的評(píng)價(jià)能力。臨床試驗(yàn)已對(duì)一些藥物在預(yù)防酒精戒斷患者復(fù)吸方面的作用進(jìn)行了專門測(cè)試,結(jié)果表明納曲酮 (naltrexone)和阿坎酸(acamprosate)能降低復(fù)吸的可能性,同時(shí)這些藥物在大鼠 SA消退恢復(fù)模型中能阻止藥物誘導(dǎo)和暗示激發(fā)的酒精尋求行為,在 CPP消退復(fù)燃模型中能阻斷酒精誘導(dǎo)的 CPP,從而在一定程度上支持了復(fù)吸動(dòng)物模型狹義的效標(biāo)效度。然而值得注意的是在復(fù)吸動(dòng)物模型中給藥方式是急性藥物注射,但在臨床試驗(yàn)中則是慢性藥物給予。因此,將來研究中需要解決的一個(gè)問題是在復(fù)吸動(dòng)物模型中慢性給予納曲酮和阿坎酸是否仍然有效。關(guān)于阿片類藥物已有一些初步性證據(jù),如納曲酮能降低阿片戒斷患者對(duì)海洛因的復(fù)吸[13],也能降低大鼠海洛因誘導(dǎo)的覓藥行為恢復(fù)[14]。Sorge等[15]研究發(fā)現(xiàn)美沙酮或丁丙諾啡也有此作用,這些結(jié)果與動(dòng)物復(fù)吸模型的效標(biāo)效度是極其相關(guān)的,因?yàn)槊郎惩蚨”Z啡是通過長(zhǎng)期滲透微泵方式給予的,以企圖模仿人類的給藥方式。有趣的是,急性注射納曲酮或慢性注射阿片類不能阻止應(yīng)激誘導(dǎo)的覓藥行為恢復(fù),但這一發(fā)現(xiàn)為臨床上阿片類藥物成癮療效的多變性提供線索。早期資料還顯示復(fù)吸動(dòng)物模型和臨床試驗(yàn)關(guān)于尼古丁依賴研究結(jié)果的相似性。大麻素 CB1拮抗劑利莫那班 (SR141716A)能阻止戒煙者的復(fù)吸[16],在大鼠中急性注射利莫那班能減弱暗示誘導(dǎo)的尼古丁尋求行為的恢復(fù),也能阻斷尼古丁誘導(dǎo)的 CPP復(fù)燃[17]。但是慢性給予利莫那班是否也有此作用有待進(jìn)一步探討。

雖然研究者對(duì)復(fù)吸動(dòng)物模型的藥理效標(biāo)效度仍存有異議,但該模型在酒精、海洛因和尼古丁等的研究中具有相對(duì)的有效性。從某種程度上講,對(duì)復(fù)吸動(dòng)物模型和臨床試驗(yàn)間研究結(jié)果差異的解釋仍需持謹(jǐn)慎態(tài)度。

3 復(fù)吸的神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制

3.1 SA消退恢復(fù)的神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制

3.1.1 與 SA消退恢復(fù)相關(guān)的腦區(qū):通過 SA消退恢復(fù)模型發(fā)現(xiàn)前額葉背內(nèi)側(cè)部 (dorsal medial prefrontal cortex,dmPFC)、杏仁核 (特別是側(cè)部、基底部和基底外側(cè)部)和伏隔核 (nucleus accumbens,NAc)在藥物和藥物相關(guān)暗示誘導(dǎo)的覓藥行為中起重要作用。除了腹側(cè)蒼白球,這三個(gè)區(qū)域的任何一個(gè)區(qū)域失活都能劑量依賴性地減弱可卡因、海洛因誘導(dǎo)的覓藥行為。在 dmPFC和 NAc中注入多巴胺(dopamine,DA)能增強(qiáng)藥物誘導(dǎo)的覓藥行為,而在杏仁基底外側(cè)核 (basolateral nucleus of amygdala,BLA)中注入 DA受體拮抗劑可以減弱條件性暗示激發(fā)覓藥行為恢復(fù)的獲得和表達(dá)[18]。中腦腹側(cè)被蓋區(qū) (ventral tegmental area,VTA)是組成獎(jiǎng)賞系統(tǒng)的主要腦區(qū)之一。研究發(fā)現(xiàn) VTA與藥物誘導(dǎo)的覓藥行為關(guān)系密切。VTA上的DA神經(jīng)元可逆性失活能阻斷可卡因誘導(dǎo)的覓藥行為。最近 Bossert等[19]證明在介導(dǎo)覓藥行為中 NAc核和殼上 DA D1受體的作用是分離的。Zhou等[20]研究發(fā)現(xiàn)通過全身或微注射毒扁豆堿 (一種乙酰膽堿酯酶抑制藥)來增加NAc乙酰膽堿 (acetylcholine,ACh)水平能抑制條件性暗示誘導(dǎo)的海洛因?qū)で笮袨榛謴?fù)。相反,給予AMPA能引起已經(jīng)消退的可卡因?qū)で笮袨榛謴?fù)。然而 AMPA/紅藻氨酸鹽和 (或)NMDA受體拮抗劑能阻斷可卡因?qū)で笮袨樵诒┞端幬锵嚓P(guān)暗示后的恢復(fù)[21]。以上暗示 NAc核和 BLA、dmPFC之間 DA能和谷氨酸能的交互作用在覓藥行為的恢復(fù)中起一定作用。終紋床核 (bed nucleus of the stria ter minalis,BNST)是去甲腎上腺素 (norepinephrine,NA)上行腹側(cè)束的投射區(qū)域。NA末端和促腎上腺皮質(zhì)激素釋放因子 (corticotrophin-releasing factor,CRF)胞體間的直接突觸連接便存在于 BNST的腹外側(cè)區(qū)內(nèi)。NA和 CRF在 BNST中的交互作用可能是應(yīng)激誘導(dǎo)覓藥行為恢復(fù)的神經(jīng)機(jī)制之一。還有研究發(fā)現(xiàn)用 NA a2受體拮抗劑育亨賓 (一種在人類和動(dòng)物身上都能產(chǎn)生焦慮樣癥狀的藥)預(yù)處理后,也能導(dǎo)致覓藥行為的恢復(fù)[22],然而全身性注射非選擇性 DA受體拮抗劑能減弱這種效應(yīng)。與暗示激發(fā)、藥物誘導(dǎo)相似,dmPFC、NAc和 VTA的可逆性失活在應(yīng)激誘導(dǎo)覓藥行為的恢復(fù)中有一定作用。

3.1.2 與 SA消退恢復(fù)相關(guān)的神經(jīng)遞質(zhì):目前普遍認(rèn)為中腦邊緣多巴胺系統(tǒng) (mesencephalon limbic dopamine system,MLDS)與藥物成癮有密切關(guān)系,是構(gòu)成腦內(nèi)獎(jiǎng)賞系統(tǒng)的主要神經(jīng)結(jié)構(gòu)。各種具有依賴潛力的藥物產(chǎn)生獎(jiǎng)賞效應(yīng)的機(jī)制之一就是激活 VTA區(qū)的 DA神經(jīng)元,增加DA的釋放或阻止 DA的攝回使 NAc殼細(xì)胞外的 DA濃度增加。利用 SA消退恢復(fù)模型發(fā)現(xiàn)DA受體拮抗劑能減弱可卡因覓藥行為的恢復(fù)和表達(dá)。Koya等[23]發(fā)現(xiàn)暴露于海洛因相關(guān)暗示能增加覓藥行為,同時(shí)導(dǎo)致 dmPFC上的Fos表達(dá)增加,而這種效應(yīng)能被 DA D1受體拮抗劑阻斷。微量滲析研究顯示暴露于可卡因能增加NAc中的DA水平。以上表明 DA在 SA消退恢復(fù)中起重要作用。

谷氨酸遞質(zhì)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中主要的興奮性神經(jīng)遞質(zhì),存在于皮層、海馬、杏仁核等與藥物成癮密切相關(guān)的腦區(qū)中。其受體在強(qiáng)化藥物獎(jiǎng)賞效應(yīng)、促進(jìn)藥物濫用方面起了重要作用。目前大部分研究主要集中在 N-甲基-D-天門冬氨酸 (N-methyl-D-aspartate,NMDA)和氨基 -3-羥基 -5-甲基 -4-異惡唑丙酸 (alpha-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazo lepropionic acid,AMPA)這兩種離子型谷氨酸受體上。資料表明 NMDA受體拮抗劑 D-2氨基-5-核苷酸酶 (D-AP5)能減弱藥物匹配刺激學(xué)習(xí)的獲得與鞏固。給予AMPA受體激動(dòng)劑能替代可卡因從而恢復(fù)大鼠的壓桿行為。通過 SA消退恢復(fù)模型還發(fā)現(xiàn)CRF受體拮抗劑包括選擇性和非選擇性都能減弱應(yīng)激誘導(dǎo)的海洛因和可卡因?qū)で笮袨榈幕謴?fù)。γ-氨基丁酸 (γ-aminobutyric acid,GABA)作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)典型的抑制性神經(jīng)遞質(zhì),其激動(dòng)劑能抑制信號(hào)誘導(dǎo)的可卡因、海洛因、酒精、尼古丁和苯丙胺尋求行為的恢復(fù)。

3.2 CPP消退復(fù)燃的神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制

3.2.1 與 CPP消退復(fù)燃相關(guān)的腦區(qū):NAc是研究藥物復(fù)吸時(shí)最受關(guān)注的腦區(qū)之一。研究資料表明皮層-基底節(jié)回路與藥物成癮相關(guān)的學(xué)習(xí)和記憶聯(lián)系密切,而 NAc在中腦邊緣 DA系統(tǒng)和皮層-基底節(jié)回路中均處于重要位置。嗎啡等易成癮性物質(zhì)能通過直接作用于 NAc或 VTA內(nèi) GABA能神經(jīng)元,使 DA能神經(jīng)元脫抑制,從而使 NAc內(nèi) DA釋放增多。電損毀NAc核部可以抑制嗎啡和足擊應(yīng)激誘導(dǎo)的 CPP復(fù)燃。嗎啡誘導(dǎo) CPP復(fù)燃時(shí),NAc內(nèi)的DA水平顯著增加。同時(shí)研究還發(fā)現(xiàn) NR2B水平在嗎啡和應(yīng)激誘導(dǎo) CPP復(fù)燃時(shí)也增加。而 NAc內(nèi)的AMPA受體水平則降低。VTA在藥物渴求的建立中起重要作用。損毀 VTA可以阻斷嗎啡 CPP復(fù)燃。雖然在 CPP消退復(fù)燃模型中發(fā)現(xiàn)損毀 mPFC并不阻斷嗎啡 CPP復(fù)燃,但在 mPFC內(nèi)注射 DA D1樣拮抗劑 SCH23390則能阻斷可卡因 CPP復(fù)燃。值得注意的是應(yīng)激誘導(dǎo)的 CPP復(fù)燃和藥物誘導(dǎo)的 CPP復(fù)燃其具體神經(jīng)回路存在差異。mPFC-VTA-NAS回路是應(yīng)激誘導(dǎo) CPP復(fù)燃的關(guān)鍵回路,而 mPFC-NAS直接通路對(duì)于藥物誘導(dǎo)的 CPP復(fù)燃有至關(guān)重要的作用。有趣的是 BNST內(nèi)給予 CRFI(CP-154,526)能減弱足擊誘導(dǎo)的嗎啡 CPP復(fù)燃,但杏仁核和 NAc中注入 CP-154,526則無此作用。對(duì)于藥物引燃的嗎啡 CPP,在 BNST內(nèi)注入 CP-154,526不能使其復(fù)燃,但在杏仁核和 NAc中則有此作用。以上暗示應(yīng)激誘導(dǎo)的 CPP復(fù)燃和藥物誘導(dǎo)的 CPP復(fù)燃有不同的神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制。

3.2.2 與 CPP消退復(fù)燃相關(guān)的神經(jīng)遞質(zhì):中樞 DA神經(jīng)系統(tǒng)與復(fù)吸關(guān)系密切而復(fù)雜。關(guān)于DA在藥物誘導(dǎo)阿片類 CPP復(fù)燃中的作用是有爭(zhēng)議的。DA拮抗劑不影響嗎啡 CPP復(fù)燃,但破壞MLDS卻能阻斷嗎啡 CPP復(fù)燃。Graham等[24]發(fā)現(xiàn)雖然注射 D2/D3激動(dòng)劑喹吡羅 (quinpirole)不能使已經(jīng)消退的可卡因 CPP復(fù)燃,但使用 D1激動(dòng)劑 SKF-81297卻有效,提示DA系統(tǒng)參與藥物誘導(dǎo)的可卡因 CPP復(fù)燃,但可能主要通過 D1受體介導(dǎo)。Sanchez等[25]研究指出注入作用于 dmPFC上DA D1受體的藥物能阻斷應(yīng)激誘導(dǎo)的可卡因 CPP復(fù)燃,表明 DA系統(tǒng)還參與應(yīng)激誘導(dǎo)的可卡因 CPP復(fù)燃。

除了 DA,其他神經(jīng)遞質(zhì)亦與復(fù)吸相關(guān)。NMDA受體拮抗劑美金剛 (memantine)、MK-801能阻斷可卡因誘導(dǎo)的 CPP復(fù)燃效應(yīng)。最近研究發(fā)現(xiàn)在重新暴露于嗎啡匹配的環(huán)境后注射氯胺酮能干擾嗎啡 CPP的鞏固。阿片受體樣 (ORL-1)受體 (也包括NOP1和OP4)在嗎啡 CPP復(fù)燃中起一定作用。ORL-1激動(dòng)劑 R064-6198通過影響嗎啡引起的 NAc區(qū)DA的釋放來阻斷嗎啡誘導(dǎo)的 CPP復(fù)燃。膽囊收縮素 (cholecystokinin,CCK)系統(tǒng)參與藥物誘導(dǎo)的嗎啡 CPP復(fù)燃已被證實(shí),給予 CCK-B受體拮抗劑 L-365260能阻斷單次注射嗎啡后嗎啡 CPP的復(fù)燃,而CCK-A受體拮抗劑 MK-329則無此作用,表明 CCK系統(tǒng)干預(yù)嗎啡獎(jiǎng)賞效應(yīng)主要通過 CCK-B受體介導(dǎo)。

4 結(jié)語

作為一種慢性疾病,藥物成癮在脫毒后仍能持續(xù)數(shù)月、數(shù)年甚至終身。對(duì)藥物成癮機(jī)制與治療的研究一直是國內(nèi)外醫(yī)學(xué)界關(guān)注的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。許多研究正試圖從行為學(xué)和神經(jīng)藥理學(xué)方面闡釋藥物成癮的神經(jīng)機(jī)制,而復(fù)吸動(dòng)物模型為整個(gè)成癮周期覓藥和用藥行為的神經(jīng)生物學(xué)研究提供了有效手段。SA消退恢復(fù)模型被許多實(shí)驗(yàn)室用于研究藥物、藥物相關(guān)信號(hào)和應(yīng)激刺激誘導(dǎo)覓藥行為恢復(fù)的神經(jīng)機(jī)制。CPP消退復(fù)燃模型是近幾年發(fā)展起來的,但基于這個(gè)模型,研究者們已提供了許多關(guān)于藥物和應(yīng)激誘導(dǎo)覓藥行為恢復(fù)的神經(jīng)生物學(xué)方面的有價(jià)值信息。到目前為止,復(fù)吸動(dòng)物模型在建立的方法和程序上仍然存在一定缺點(diǎn),同時(shí)動(dòng)物復(fù)吸模型不能模擬出人類復(fù)吸的強(qiáng)迫性覓藥行為特征,如何完善復(fù)吸動(dòng)物模型以更好地理解藥物復(fù)吸的神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制是今后研究值得注意的問題。

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NeurobiologicalM echan ism s of Two An i malM odels of Relapse

Q I AN Ling-ling,ZHU Yong-ping
(Depart ment of Toxicology,ZhejiangUniversity School ofMedicine,Hangzhou 310058,China)

Relapse is the reinstatement of drug-seeking and drug-taking behaviors following a period of abstinence.It is one of the main characteristics of drug addiction and is also the major problem requiring i mmediate action for the treat ment of drug addiction.In this review,in order to offer new ideas to eventually treat drug addiction,efforts are made to describe the establishment of two animal models of relapse—the drug self-administration(SA)and extinctionreinstatement procedure,and the drug-conditioned place preference(CPP)and extinction-reactivation procedure.Then attention is given to assess the criterion validity of the animal models of relapse and to explore the neurobiological mechanis ms involved in relapse.

Addiction;Relapse;Drug dependence;Animalmodel;Criterion validity;Mouse

R332

A

1005-4847(2010)01-0081-06

國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(973計(jì)劃)(2003CB515402);浙江省科技計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目 (2005C23G2010166);衛(wèi)生部科學(xué)研究基金(省部共建項(xiàng)目計(jì)劃)(WKJ2007-2-007)。

錢玲玲,女,江蘇南通人,浙江大學(xué) 2008級(jí)碩士,E-mail:qianlingling1118@163.com

朱永平,男,教授,博士生導(dǎo)師,電話:0571-88981128,E-mail:zhuyp@zju.edu.cn

2009-05-22