來(lái)源:生物谷原創(chuàng) 2022-09-05 13:46
來(lái)自海德堡大學(xué)醫(yī)院等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),即使是單一的酒精攝入也會(huì)永久性地影響神經(jīng)元的形態(tài)學(xué)表現(xiàn),尤其是,突觸的結(jié)構(gòu)和線(xiàn)粒體的動(dòng)態(tài)學(xué)變化都會(huì)受到酒精的影響。
早年間的酒精中毒是成癮行為發(fā)生的一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素,近日,一篇發(fā)表在國(guó)際雜志Proceedings of the National Academy of Sciences上題為“Single-dose ethanol intoxication causes acute and lasting neuronal changes in the brain”的研究報(bào)告中,來(lái)自海德堡大學(xué)醫(yī)院等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),即使是單一的酒精攝入也會(huì)永久性地影響神經(jīng)元的形態(tài)學(xué)表現(xiàn),尤其是,突觸的結(jié)構(gòu)和線(xiàn)粒體的動(dòng)態(tài)學(xué)變化都會(huì)受到酒精的影響。
文章中,研究人員利用黑符果蠅的遺傳模型系統(tǒng)進(jìn)行研究表明,突觸中線(xiàn)粒體遷移的改變或會(huì)減少酒精的獎(jiǎng)勵(lì)效應(yīng),這些研究結(jié)果表明,即使是單一的攝入事件或許也會(huì)成為酒精成癮的基礎(chǔ)。從零星飲酒到長(zhǎng)期酗酒,大腦中的哪些變化會(huì)伴隨著這一狀態(tài)的過(guò)渡呢?這是科學(xué)家們一直以來(lái)想要探討的問(wèn)題,很多科學(xué)家研究都分析了長(zhǎng)期飲酒對(duì)大腦海馬體(大腦的控制中心)的影響效應(yīng),正因?yàn)槿绱?,科學(xué)家們對(duì)于關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因素的急性神經(jīng)元相互作用知之甚少,比如在幼年時(shí)的第一次酒精中毒。
圖片來(lái)源:https://www.pnas.org/doi/abs/10.1073/pnas.2122477119
于是研究人員開(kāi)始著手闡明乙醇依賴(lài)性的分子改變,這些變化或許又會(huì)為單次急性乙醇中毒后的永久性細(xì)胞改變提供基礎(chǔ),研究人員在分子、細(xì)胞和行為水平上分析了單次飲酒所產(chǎn)生的影響,他們假設(shè),類(lèi)似于單次課程后記憶的形成過(guò)程,單次飲酒或許也會(huì)形成與酒精相關(guān)的正向關(guān)聯(lián)。研究人員利用果蠅和小鼠模型進(jìn)行研究檢測(cè)了這一假設(shè),結(jié)果發(fā)現(xiàn)了乙醇會(huì)在兩個(gè)方面引起改變,即線(xiàn)粒體的動(dòng)態(tài)學(xué)和神經(jīng)元突觸之間的平衡。線(xiàn)粒體能為細(xì)胞,尤其是神經(jīng)細(xì)胞提供能量,為了能以最佳的方式來(lái)將能量運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞中,線(xiàn)粒體就會(huì)移動(dòng)。而線(xiàn)粒體的移動(dòng)則會(huì)在乙醇處理的細(xì)胞中受到干擾,這樣一來(lái),特定突觸之間的化學(xué)平衡就會(huì)被破壞,這些改變是永久性的,且能被動(dòng)物行為改變所證實(shí),小鼠和果蠅都表現(xiàn)出了飲酒量的增加,并能在后期生活中出現(xiàn)復(fù)發(fā)性飲酒行為。
神經(jīng)元的形態(tài)重塑是學(xué)習(xí)和記憶的一個(gè)著名基礎(chǔ),這些所謂的細(xì)胞可塑性機(jī)制是機(jī)體學(xué)習(xí)和記憶的核心,同時(shí)也被認(rèn)為是形成與藥物相關(guān)獎(jiǎng)賞的聯(lián)想記憶形成的核心所在;再加上對(duì)突觸傳輸和可塑性非常重要的神經(jīng)元的線(xiàn)粒體歉意,研究人員推測(cè),這些乙醇依賴(lài)性的細(xì)胞改變對(duì)于成癮行為的發(fā)生至關(guān)重要。研究者Scholz表示,值得注意的是,促成復(fù)雜獎(jiǎng)賞行為的細(xì)胞過(guò)程在不同物種中是保守的,這或許就表明其在人類(lèi)中擁有類(lèi)似的作用,這可能是一種對(duì)于機(jī)體記憶和學(xué)習(xí)能力非常必要的一般細(xì)胞過(guò)程。
這些所觀察到的機(jī)制或許就能解釋在小鼠機(jī)體中所觀察到的結(jié)果,即一次醉酒經(jīng)歷就會(huì)增加其后期對(duì)酒精的攝入和反復(fù)飲酒;這些機(jī)制甚至與在人類(lèi)中的觀察結(jié)果有關(guān),即幼年時(shí)第一次醉酒或許是個(gè)體后期酒精成癮發(fā)生的重要風(fēng)險(xiǎn)因素,這就意味著識(shí)別出持久的酒精依賴(lài)性改變或許是理解急性飲酒如何轉(zhuǎn)變?yōu)槁跃凭珵E用的重要一步。綜上,本文研究揭示了線(xiàn)粒體的運(yùn)輸或許是涉及機(jī)體大腦獎(jiǎng)懲學(xué)習(xí)的一個(gè)過(guò)程,并強(qiáng)調(diào)了高分辨率蛋白質(zhì)組用于識(shí)別與成癮行為相關(guān)的細(xì)胞機(jī)制的巨大潛力。(生物谷Bioon.com)
原始出處:
Johannes Knabbe,Jil Protzmann,Niklas Schneider, et al. Single-dose ethanol intoxication causes acute and lasting neuronal changes in the brain, Proceedings of the National Academy of Sciences (2022). DOI: 10.1073/pnas.2122477119
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