陳桂玲，　龔　正，　劉思思，　江明亮，　潘　銳，　行妍妍，　林麗清，　董　軍△

( 暨南大學(xué) 1醫(yī)學(xué)院病理生理學(xué)系, 2國(guó)家中醫(yī)藥管理局病理生理學(xué)實(shí)驗(yàn)室, 3粵港澳中樞神經(jīng)再生研究院,4附屬第一醫(yī)院骨科, 廣東 廣州 510632)

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嗎啡與gp120致大鼠學(xué)習(xí)記憶障礙的作用及機(jī)制*

陳桂玲1,2,3▲，龔正1,2,3▲，劉思思1,2,3，江明亮1,2,3，潘銳4，行妍妍1,2,3，林麗清1,2,3，董軍1,2,3△

( 暨南大學(xué)1醫(yī)學(xué)院病理生理學(xué)系,2國(guó)家中醫(yī)藥管理局病理生理學(xué)實(shí)驗(yàn)室,3粵港澳中樞神經(jīng)再生研究院,4附屬第一醫(yī)院骨科, 廣東 廣州 510632)

[摘要]目的： 探討嗎啡與gp120致大鼠學(xué)習(xí)記憶障礙的作用與機(jī)制。方法: 4～6周的SD大鼠，側(cè)腦室注射嗎啡與gp120 V3環(huán)，Morris水迷宮評(píng)價(jià)空間記憶能力。TUNEL染色觀察大鼠海馬組織的陽(yáng)性凋亡細(xì)胞數(shù)。Western blot法檢測(cè)p-ERK的表達(dá)情況。結(jié)果: 與對(duì)照組相比，100 μg/kg嗎啡組、200 μg/kg嗎啡組以及gp120 V3環(huán)組均能使大鼠的逃避潛伏期延長(zhǎng)(P<0.05)，目標(biāo)象限停留時(shí)間以及穿越目標(biāo)象限次數(shù)減少(P<0.05)，海馬區(qū)陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)增多(P<0.01)，海馬區(qū)p-ERK的表達(dá)增多(P<0.01)；200 μg/kg嗎啡+gp120 V3環(huán)組與200 μg/kg嗎啡組或gp120 V3環(huán)組相比，逃避潛伏期延長(zhǎng)(P<0.05)，目標(biāo)象限停留時(shí)間以及穿越目標(biāo)象限次數(shù)減少(P<0.05)，海馬區(qū)陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)增多(P<0.01)，海馬區(qū)p-ERK的表達(dá)增多(P<0.01)。結(jié)論: 側(cè)腦室注射gp120 V3環(huán)可致大鼠學(xué)習(xí)與記憶障礙，嗎啡能增強(qiáng)其效應(yīng)，機(jī)制可能與增強(qiáng)海馬區(qū)p-ERK的表達(dá)有關(guān)。

[關(guān)鍵詞]HIV相關(guān)神經(jīng)認(rèn)知障礙； 嗎啡； HIV-1 gp120 V3環(huán)； 海馬神經(jīng)元； 細(xì)胞凋亡

艾滋病是當(dāng)今人類(lèi)最具災(zāi)難性的流行病之一。截至2013年底，全球感染人類(lèi)免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus，HIV)人數(shù)已超過(guò)3 500萬(wàn)[1]。HIV-1病毒感染不僅對(duì)外周免疫系統(tǒng)造成損傷，在很大程度上對(duì)神經(jīng)認(rèn)知功能的喪失也有影響。盡管高效抗逆轉(zhuǎn)錄療法(highly active antiretroviral therapy, HAART)的應(yīng)用有效降低了艾滋病患者的死亡率，但由于其在血腦屏障中的滲透性差[2]，生物利用度低，因此HIV相關(guān)神經(jīng)認(rèn)知障礙(HIV-associated neurocognitive disorders,HAND)的患者明顯增多。流行病學(xué)數(shù)據(jù)顯示，大約有50%的HIV-1陽(yáng)性患者伴隨著神經(jīng)認(rèn)知功能障礙的發(fā)生。

大量研究證明，毒品濫用者更容易感染HIV，更有可能遭受神經(jīng)功能異常和其它機(jī)會(huì)性感染[3]。嗎啡是全球最流行的毒品海洛因的腦內(nèi)代謝物，腦室內(nèi)濃度極高[4]。然而，嗎啡與HIV聯(lián)用致神經(jīng)系統(tǒng)損傷的機(jī)制尚未闡明。

本實(shí)驗(yàn)擬通過(guò)側(cè)腦室注射嗎啡與HIV-1 gp120 V3環(huán)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)gp120 V3環(huán))，觀察大鼠的行為學(xué)以及海馬神經(jīng)元形態(tài)的改變，旨在探討gp120 V3環(huán)與嗎啡聯(lián)用致大鼠學(xué)習(xí)記憶障礙的作用及其機(jī)制。

材料和方法

1動(dòng)物

200只SD大鼠，雌雄各半，4～6周齡，體重120～160 g，購(gòu)自廣東省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心[合格證號(hào): SCXK(粵)2008-0002，粵監(jiān)證字：2008A015]。實(shí)驗(yàn)第一部分分為對(duì)照組、假手術(shù)組、10 μg/kg嗎啡組、100 μg/kg 嗎啡組和 200 μg/kg 嗎啡組；第二部分分為對(duì)照組、假手術(shù)組、gp120 V3環(huán)組、嗎啡組和gp120 V3環(huán)+嗎啡組。每部分大鼠各100只，隨機(jī)分為5組(每組20只)，實(shí)驗(yàn)程序通過(guò)暨南大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理委員會(huì)嚴(yán)格審查。

2主要試劑

gp120 V3環(huán)購(gòu)自Raybiotech；嗎啡購(gòu)自沈陽(yáng)第一制藥廠；人工腦脊液配方(mmol/L)：124.0 NaCl，3.0 KCl，2.0 CaCl2，2.0 MgCl2，1.25 NaH2PO4，26.0 NaHCO3，10.0 glucose。

3主要方法

3.1 立體定位手術(shù)與側(cè)腦室注射腹腔注射40 mg/kg的戊巴比妥鈉麻醉大鼠，并將其固定于立體定位儀上。在前囟向后1.0 mm，中線左或右旁開(kāi)1.5 mm處放置一根聚乙烯塑料管，植入顱骨下4.0 mm處，用502膠及牙托粉充分固定。術(shù)后4只大鼠因手術(shù)意外被剔出實(shí)驗(yàn)。 62.5萬(wàn) U/kg青霉素鈉肌肉注射3 d。手術(shù)恢復(fù)4～5 d后，開(kāi)始側(cè)腦室注射給藥。給藥過(guò)程中固定大鼠，自腦表皮垂直將微量進(jìn)樣器針深入塑料管3.5～4.0 mm，假手術(shù)組給予人工腦脊液 5 μL，gp120 V3環(huán)組大鼠給予50 ng/d(5 μL) 劑量藥物，嗎啡組給予低(10 μg/kg)、中(100 μg/kg)、高(200 μg/kg)劑量，gp120 V3環(huán)+嗎啡組給予gp120 V3環(huán)(50 ng/d)和200 μg/kg嗎啡(gp120 V3環(huán)與嗎啡均溶于5 μL 人工腦脊液)，均注入側(cè)腦室，留針5 min，給藥速度為1 μL/min，以保證溶液充分彌散，然后緩慢撤針。連續(xù)給藥3 d，每天1次，均為上午10時(shí)左右給藥，第4天行水迷宮測(cè)試。對(duì)照組未經(jīng)任何手術(shù)處理。嗎啡劑量參考文獻(xiàn)執(zhí)行[5-6]。

3.2Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)定位航行實(shí)驗(yàn)(place navigation)測(cè)量大鼠學(xué)習(xí)記憶的能力：實(shí)驗(yàn)歷時(shí)5 d，第1 天讓大鼠自由游泳2 min，然后選擇N象限中點(diǎn)為第1入水點(diǎn)，將大鼠面向池壁放入水中，觀察并記錄大鼠尋找并爬上平臺(tái)所需時(shí)間 (逃避潛伏期)。隨后按照北(north，N)-東(east，E)-南(south，S)-西(west，W)的順序?qū)⒂?xùn)練大鼠逐一放入水池，訓(xùn)練第2天將E象限中點(diǎn)作為第一入水點(diǎn)，按照E-S-W-N順序逐一將大鼠放入水池中，第3天將S象限中點(diǎn)作為第一入水點(diǎn)，按照S-W-N-E順序逐一將大鼠放入水池，第4、5天依次類(lèi)推。訓(xùn)練過(guò)程中，如果大鼠在60 s內(nèi)未找到平臺(tái)，需將其引至平臺(tái)休息30 s，這時(shí)潛伏期記錄為60 s。 空間搜索實(shí)驗(yàn)(spatial probe test)測(cè)量大鼠學(xué)會(huì)尋找平臺(tái)后，對(duì)平臺(tái)空間位置記憶能力：選用目標(biāo)象限(平臺(tái)所在象限)的逗留時(shí)間和穿越目標(biāo)象限的次數(shù)作為測(cè)試參數(shù)。定位航行實(shí)驗(yàn)結(jié)束后撤除平臺(tái)，然后在S象限的同一入水點(diǎn)將大鼠面向池壁放入水中，利用檢測(cè)跟蹤系統(tǒng)對(duì)其游泳過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，記錄其在60 s內(nèi)的游行軌跡。

3.3原位末端標(biāo)記法(TdT-mediated dUTP nick-end labeling，TUNEL)染色冰凍切片的TUNEL染色按說(shuō)明書(shū)步驟進(jìn)行。首先，切片用4%多聚甲醛固定10 min，用PBS沖洗2 次；然后，加TUNEL反應(yīng)液37 ℃避光孵育1 h。陰性對(duì)照組未加入TdT。接著加TdT終止緩沖液終止反應(yīng)，PBS沖洗2 次。最后放入熒光素標(biāo)記的抗鼠抗體中孵育。每只動(dòng)物取5張切片并進(jìn)行陽(yáng)性細(xì)胞計(jì)數(shù)。

3.4Western blot實(shí)驗(yàn)取100 mg大鼠海馬組織，提取各組蛋白，BCA法蛋白定量。定量后的蛋白與5×上樣緩沖液混勻后煮沸變性，約5～10 min。使用8%或者15%的SDS-PAGE分離蛋白，再轉(zhuǎn)移到PVDF膜上，轉(zhuǎn)膜條件15～30 V，時(shí)間20～40 min。BSA室溫封閉1 h，I 抗4 ℃孵育過(guò)夜，II 抗室溫孵育1 h，DAB顯色，灰度掃描做定量分析。

4統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 13.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，結(jié)果數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤(mean±SEM)表示，各組間比較行單因素方差分析(one-way ANOVA)，各組方差齊時(shí)，組間兩兩比較采用SNK法，各組方差不齊時(shí)，采用Tamhane’s T2法。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié)果

1不同劑量嗎啡對(duì)大鼠定位航行實(shí)驗(yàn)及空間探索實(shí)驗(yàn)的影響

日間對(duì)比發(fā)現(xiàn)，組間大鼠的自發(fā)活動(dòng)沒(méi)有差異(數(shù)據(jù)未顯示)，期間引導(dǎo)大鼠進(jìn)行行為學(xué)實(shí)驗(yàn)。到第2～5天，在一個(gè)隱藏平臺(tái)的水迷宮受訓(xùn)實(shí)驗(yàn)中，嗎啡100 μg/kg組和200 μg/kg組大鼠的逃避潛伏期延長(zhǎng)，出現(xiàn)學(xué)習(xí)障礙?？臻g探索實(shí)驗(yàn)中，大鼠受訓(xùn)24 h后，嗎啡 100 μg/kg組和200 μg/kg組大鼠的穿越目標(biāo)象限的次數(shù)與停留時(shí)間減少，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性(P<0.05)；但是嗎啡10 μg/kg組與對(duì)照組相比差異不大。提示嗎啡能降低空間學(xué)習(xí)能力,見(jiàn)圖1A～C。

Figure 1.Rat showed impaired spatial learning and recognition after treated with morphine and/or gp120 V3 loop. A: the latency to escape the hidden platform in the rats treated with morphine at different doses; B: probe tests for frequency of crossing target quadrant in the rats treated with morphine at different doses; C: probe tests for retention time in target quadrant in the rats treated with morphine at different doses; D: the latency to escape the hidden platform in the rats treated with morphine and/or gp120 V3 loop; E: probe tests for frequency of crossing target quadrant in the rats treated with morphine and/or gp120 V3 loop; F: probe tests for retention time in target quadrant in the rats treated with morphine and/or gp120 V3 loop.Mean±SEM. n=20.*P<0.05 vs control group;##P<0.05vsgp120 V3 loop group or 200 μg/kg morphine group.

圖1嗎啡和gp120 V3環(huán)使大鼠學(xué)習(xí)與認(rèn)知能力減弱

2嗎啡與gp120 V3環(huán)致大鼠空間以及學(xué)習(xí)記憶障礙的改變

為了模擬濫用藥物的HAND患者的學(xué)習(xí)以及空間記憶障礙，我們采用了嗎啡的最大容許劑量(200 μg/kg)來(lái)進(jìn)行第二部分的實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示，gp120 V3環(huán)組大鼠的逃避潛伏期延長(zhǎng)，穿越目標(biāo)象限與停留時(shí)間減少，出現(xiàn)學(xué)習(xí)以及空間記憶障礙，gp120 V3 環(huán)+ 200 μg/kg 嗎啡組與嗎啡或gp120 V3 環(huán)單獨(dú)組相比逃避潛伏期更長(zhǎng)，停留目標(biāo)象限時(shí)間更短，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性(P<0.05)，見(jiàn)圖1D～F。

3嗎啡與gp120 V3環(huán)誘導(dǎo)的大鼠海馬組織形態(tài)學(xué)的改變

由圖2可看出，海馬組織中，嗎啡組與gp120 V3環(huán)組TUNEL陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)高于對(duì)照組(P<0.01)，嗎啡+gp120 V3環(huán)組TUNEL陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)比嗎啡或gp120 V3環(huán)單獨(dú)組高(P<0.01)，提示嗎啡能增強(qiáng)gp120 V3環(huán)的誘導(dǎo)海馬神經(jīng)元凋亡的毒性。

4嗎啡和gp120 V3環(huán)誘導(dǎo)大鼠海馬組織的細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(extracellular signal-regulated kinases,ERK)的磷酸化

嗎啡組和gp120 V3 環(huán)組的 p-ERK 蛋白水平較對(duì)照組增高，與對(duì)照組相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性(P<0.01)，嗎啡+gp120 V3 環(huán)組的p-ERK 蛋白水平比嗎啡或gp120 V3環(huán)單獨(dú)組增高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性(P<0.01)，表明嗎啡和gp120 V3環(huán)激活了 ERK 信號(hào)通路。嗎啡與 gp120 V3環(huán)聯(lián)用對(duì) ERK激活作用強(qiáng)于單用，見(jiàn)圖3。

討論

在HAART廣泛應(yīng)用以前，HAND的平均患病率為55%。其最嚴(yán)重形式HIV相關(guān)癡呆癥(HIV-associated dementia,HAD)的患病率為20%～30%，每年發(fā)病率為7%[7]。另外，HAD/HAND的發(fā)病率和嚴(yán)重性的上升和加重與濫用可卡因、大麻以及麻黃堿[8]密切相關(guān)。

吸食嗎啡一直以來(lái)都是一個(gè)嚴(yán)重社會(huì)衛(wèi)生問(wèn)題。嗎啡是一種阿片樣肽，前期報(bào)導(dǎo)稱(chēng)內(nèi)源性的多肽類(lèi)物質(zhì)能影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育[9]，通過(guò)促進(jìn)神經(jīng)元的存活、影響神經(jīng)元以及膠質(zhì)細(xì)胞的增殖、神經(jīng)元的遷移、樹(shù)突的生長(zhǎng)以及脊髓的形成[10]。離體神經(jīng)元培養(yǎng)中，低劑量的嗎啡對(duì)血清剝奪以及十字孢堿產(chǎn)生的神經(jīng)毒素具有保護(hù)性，長(zhǎng)期應(yīng)用低劑量的嗎啡可能利于細(xì)胞的存活[11]。然而Turchan-Cho-lewo等[12]發(fā)現(xiàn)HIV感染者合并鴉片濫用以及ApoE4等位突變能增加患癡呆的風(fēng)險(xiǎn)。原代海馬神經(jīng)元體外實(shí)驗(yàn)表明，高濃度的嗎啡有更強(qiáng)的神經(jīng)毒性[13]，因?yàn)閱岱饶軞⑺栏叨让舾械纳窠?jīng)元件[14]。

Figure 2.TUNEL positive cells in the hippocampal zone of the rats treated with morphine and/or gp120 V3 loop. The scale bar=100 μm. Mean±SEM. n=10.**P<0.01 vs control group;##P<0.01 vs gp120 V3 loop group or 200 μg/kg morphine group.

圖2大鼠海馬區(qū)域的TUNEL陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)的比較

gp120是HIV中最高效的神經(jīng)毒性成分之一。在大腦組織中，HIV能在感染的巨噬細(xì)胞/小膠質(zhì)細(xì)胞中增殖并釋放HIV蛋白如gp120、Tat等，這些蛋白可與多巴胺轉(zhuǎn)運(yùn)體結(jié)合并削弱其功能，引起神經(jīng)元損傷，從而參與HAND的發(fā)病機(jī)制。另外，有研究證實(shí)，gp120 轉(zhuǎn)基因鼠可造成神經(jīng)元的缺失以及樹(shù)突的減少[15]。

Figure 3.Morphine and/or gp120 V3 loop induced phosphorylation of ERK in the hippocampus determined by Western blot analysis. Mean±SEM. n=10.**P<0.01 vs control group;##P<0.01 vs gp120 V3 loop group or 200 μg/kg morphine group.

圖3海馬區(qū)嗎啡與gp120 V3環(huán)誘導(dǎo)ERK的磷酸化

對(duì)艾滋病患者而言，長(zhǎng)期高劑量濫用毒品，其大腦以及脊髓中的嗎啡濃度較高[4]。因此我們采用側(cè)腦室注射嗎啡(200 μg/kg)建立毒品濫用的大鼠模型，觀察長(zhǎng)期大劑量使用嗎啡能否造成神經(jīng)元的損傷。結(jié)果表明中劑量嗎啡(100 μg/kg)以及高劑量嗎啡(200 μg/kg)連續(xù)注射3 d能降低大鼠的學(xué)習(xí)以及記憶能力。但低劑量嗎啡(10 μg/kg)對(duì)大鼠的學(xué)習(xí)以及記憶能力沒(méi)有影響。在本實(shí)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)側(cè)腦室注射gp120 V3環(huán)可導(dǎo)致大鼠學(xué)習(xí)及記憶障礙，海馬神經(jīng)元凋亡增多。而gp120 V3 環(huán)+嗎啡組與嗎啡或gp120 V3 環(huán)單獨(dú)組相比逃避潛伏期更長(zhǎng)，停留目標(biāo)象限時(shí)間更短。

ERK是一個(gè)重要的凋亡通路蛋白，它的激活可調(diào)控細(xì)胞的增殖和凋亡、凋亡相關(guān)蛋白Bax的表達(dá)以及線粒體膜去極化，阻斷ERK會(huì)抑制線粒體細(xì)胞色素C的釋放和caspase-3的活化[16]。另外，在大鼠缺血再灌注的脊髓模型中，抑制MEK/ERK通路能減少小膠質(zhì)細(xì)胞的活化以及IL-1β的表達(dá)，提示此通路在防治神經(jīng)相關(guān)疾病中的作用不容忽視[17]。還有研究顯示，急性和亞慢性嗎啡處理組動(dòng)物的多巴胺能邊緣系統(tǒng)p-ERK的水平升高[18]。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)檢測(cè)嗎啡組、gp120 V3環(huán)組和gp120 V3環(huán)+嗎啡組大鼠海馬區(qū)的p-ERK蛋白水平，發(fā)現(xiàn)ERK蛋白過(guò)度激活并誘導(dǎo)神經(jīng)元的凋亡，提示嗎啡與gp120 V3環(huán)可能通過(guò)ERK通路引起神經(jīng)元的凋亡。

因此，本實(shí)驗(yàn)側(cè)腦室注射gp120 V3環(huán)可致大鼠學(xué)習(xí)與記憶障礙，嗎啡能增強(qiáng)其效應(yīng)，其機(jī)制可能是通過(guò)增強(qiáng)海馬區(qū)p-ERK的表達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這一結(jié)果為HIV感染合并毒品濫用致HAND的防治提供了新靶點(diǎn)。

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[18]Haghparast A, Fatahi Z, Alamdary SZ, et al. Changes in the levels of p-ERK, p-CREB, and c-Fos in rat mesocorticolimbic dopaminergic system after morphine-induced conditioned place preference: the role of acute and subchronic stress[J]. Cell Mol Neurobiol, 2014, 34(2):277-288.

(責(zé)任編輯： 陳妙玲， 羅森)

TGF-β上調(diào)胰腺導(dǎo)管腺癌微管相關(guān)蛋白MAP1S的表達(dá)和自噬流

自噬是細(xì)胞重復(fù)利用錯(cuò)誤折疊/聚集的蛋白質(zhì)或功能失調(diào)的細(xì)胞器(如受損的線粒體)的自我調(diào)節(jié)過(guò)程。作為神經(jīng)元細(xì)胞特有的MAP1A和MAP1B的同源物，微管相關(guān)蛋白MAP1S(最初被稱(chēng)為C19ORF5)廣泛分布于機(jī)體內(nèi)，最初曾與自噬的標(biāo)志物微管相關(guān)蛋白1輕鏈3(light chain 3, LC3)一起被分離。MAP1S通過(guò)LC3把自噬小體與微管和線粒體連接起來(lái)，從而可以調(diào)節(jié)自噬過(guò)程中自噬前體的形成和降解。在小鼠肝癌模型和膀胱癌患者，MAP1S誘導(dǎo)的自噬均可抑制腫瘤的發(fā)生。轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β(transforming growth factor β, TGF-β)信號(hào)通路在胰腺癌的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中處于重要地位，并且高表達(dá)TGF-β具有抑制腫瘤的作用，還可改善胰腺導(dǎo)管腺癌切除術(shù)患者的預(yù)后。為了了解胰腺導(dǎo)管腺癌中TGF-β和MAP1S誘導(dǎo)的自噬之間的關(guān)系，一個(gè)由中美科學(xué)家組成的研究小組隨機(jī)挑選了33位胰腺導(dǎo)管腺癌患者，收集他們的腫瘤組織和癌旁正常組織，檢測(cè)其TGF-β與自噬標(biāo)志物MAP1S和LC3的關(guān)系，并在體外培養(yǎng)的胰腺癌細(xì)胞系中檢測(cè)TGF-β和自噬標(biāo)志物的變化的原因和結(jié)果。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)胰腺導(dǎo)管腺癌患者的腫瘤組織中，TGF-β與自噬標(biāo)志物MAP1S和LC3的表達(dá)水平顯著升高。TGF-β促使MAP1S蛋白表達(dá)增加，并使自噬流增強(qiáng)。以上結(jié)果提示TGF-β可增強(qiáng)MAP1S對(duì)自噬的誘導(dǎo)作用，從而抑制胰腺導(dǎo)管腺癌的進(jìn)展。

PLoS One, 2015, 10(11):e0143150(周晗)

Role of morphine and gp120 V3 loop in learning and memory dysfunction in rats

CHEN Gui-ling1, 2, 3, GONG Zheng1, 2, 3, LIU Si-si1, 2, 3, JIANG Ming-liang1, 2, 3, PAN Rui4, XING Yan-yan1, 2, 3, LIN Li-qing1, 2, 3, DONG Jun1, 2, 3

(1DepartmentofPathophysiology，2LaboratoryofPathophysiology,StateAdministrationofTraditionalChineseMedicine,SchoolofMedicine,3GHMInstituteofCNSRegeneration,4DepartmentofOrthopaedics,TheFirstAffiliatedHospital,JinanUniversity,Guangzhou510632,China.E-mail:dongjunbox@163.com)

[ABSTRACT]AIM: To explore the role of morphine and gp120 V3 loop in learning and memory dysfunction in rats. METHODS: SD rats (4～6 weeks old) were infused by the intracerebroventricular injection with gp120 V3 loop and morphine. The Morris water maze was used to evaluate spatial memory. The apoptotic cells in the hippocampal zone were observed by TUNEL staining. The protein level of p-ERK was determined by Western blot. RESULTS: Compared with control group, the rats exhibited a longer latency to escape the hidden platform, shorter retention and less frequency of crossing target quadrant in 100 μg/kg morphine group, 200 μg/kg morphine group and gp120 V3 loop group. The TUNEL positive cells in the hippocampal zone of the rats in 100 μg/kg morphine group, 200 μg/kg morphine group and gp120 V3 loop group were increased. The levels of p-ERK were also increased in 100 μg/kg morphine group, 200 μg/kg morphine group and gp120V3 loop group as compared with the controls. The same results were observed in 200 μg/kg morphine + gp120 V3 loop group as compared with 200 μg/kg morphine group or gp120 V3 loop group. CONCLUSION: Intracerebroventricular injection of gp120 V3 loop induces learning and memory dysfunction in SD rats, and morphine enhances this effect. The mechanism may be related to the combined effect on the increase in p-ERK by gp120 V3 loop and morphine.

[KEY WORDS]HIV-associated neurocognitive disorders; Morphine; HIV-1 gp120 V3 loop; Hippocampal neurons; Apoptosis

[文章編號(hào)]1000- 4718(2016)05- 0825- 06

[收稿日期]2016- 02- 08[修回日期] 2016- 04- 22

*[基金項(xiàng)目]國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No. 81171134； No. 81471235)；廣東省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No. 2014A030313360)；廣東省科技計(jì)劃(No.2010B030700016)；廣州市科技計(jì)劃(No. 2010Y1-C291); 高等學(xué)校學(xué)科創(chuàng)新引智計(jì)劃(No. B14036)

通訊作者△Tel： 020-85228289； E-mail： dongjunbox@163.com

[中圖分類(lèi)號(hào)]R363

[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

doi:10.3969/j.issn.1000- 4718.2016.05.009

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