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烟草成瘾已成为全球关注的一个严重问题。烟草中有数千种化学成分,其中能产生耐受性、依赖性和戒断症状的只有尼古丁。研究表明,中脑边缘多巴胺系统(MesolimbicDopaminergicSystem,MLDS)在尼古丁成瘾中发挥主要作用。由中脑腹侧被盖区(ventraltegmentalarea,VTA)多巴胺能神经元投射到边缘系统有关脑区的通路称为中脑.边缘多巴胺系统(MLDS)。MIDS系统主要涉及中脑腹侧被盖区(VTA)、伏核(nucleusaccumbens,NACC)、杏仁核(Amy)、下丘脑的弓状核、中脑导水管周围灰质(PAG)等脑区。成瘾药物作用于VTA,引起DA水平升高在药物所致的奖赏效应中起重要作用,研究发现VTA-NACC-额叶皮质是成瘾药物引起奖赏效应作用的最后公共通路,成瘾药物所介导的奖赏效应中,NACC的DA水平升高起到重要作用。
多巴胺(Dopamine,DA)是中枢神经系统内与神经精神疾病关系密切的一种儿茶酚胺类神经递质。酪氨酸羟化酶(tyrosinehydroxylase,TH)是DA合成过程中的限速酶,TH催化酪氨酸生成左旋3,4-二羟基苯丙氨酸(DOPA),再由多巴胺脱羧酶(dopadecarboxylase,DDC)催化生成DA储存于囊泡中,当神经元接受神经冲动传导刺激兴奋时,囊泡前移与突触前膜融合并将DA以胞吐的形式释放至突触间隙,作用于受体,产生一系列生物作用。多巴胺转运蛋白(doparninetransporter,DAT)是一种膜蛋白,在中枢神经系统中,它只存在于DA能神经元,位于DA能神经元突触前膜,能将释放到突触间隙发挥作用的DA再摄取,以备再次利用,达到调节突触间隙DA的浓度以及终止细胞间信息传递的作用。
通过对可卡因成瘾者尸检材料的研究发现,其脑内纹状体DAT结合位点明显增加,提示DAT是可卡因成瘾的一种状态指标。DAT敲除小鼠在注射可卡因后没有引发NACC中的DA水平上升,提示DAT在可卡因的奖赏机制中发挥重要作用。尼古丁成瘾机制是否与DAT的表达变化有关,目前尚不十分清楚。
目的:本研究利用免疫组织化学技术及Westernblot方法,观察尼古丁处理大鼠脑内DAT和TH的表达变化,探讨尼古丁处理对大鼠脑内DAT和TH表达的影响,特别是DAT蛋白的改变,藉以推测两者之间的相互关系,以期为尼古丁成瘾的神经生物学机制提供部分实验依据。
方法:选用健康雄性Wistar大鼠,随机分为对照组和实验组。对照组正常饲养,实验组除正常饲养外,按每日0.4mg/kg给予腹腔注射尼古丁7天:利用免疫组织化学和免疫印迹方法,检测尼古丁处理大鼠有关脑区DAT和TH的表达改变。
结果:1免疫组织化学的实验结果:①一般形态学观察,尼古丁处理组较对照组DAT和TH在VTA和NACC处免疫反应表达较明显。
②与对照组相比,免疫组织化学发现实验组大鼠NACC和VTA的DAT灰度值降低了12.43％和12.85％;TH的灰度值则降低了11.87％和10.09％。
2免疫印迹实验结果:与对照组相比,免疫印迹发现实验组大鼠尾壳核(caudaeputamen,Cpu)-NACC、黑质(substantianigra,SN)-VTA的DAT与β-actin条带相对吸光度比值增加了75.68％和117.14％:而TH的比值则分别增加了66.32％和60.31％。
结论:尼古丁处理增加大鼠脑内DAT和TH的表达,这可能与尼古丁的成瘾机制有关。