小鼠脑的细胞核区域，Amigo1细胞显示为绿色。图片来源：洛克菲勒大学
根据世界卫生组织的报告，全球烟草使用造成的死亡人数持续攀升 - 目前每年有600万人死亡，预计到2030年将超过800万人 - 解除尼古丁成瘾秘密的努力具有明显的紧迫性。“尼古丁是最难戒烟的药物之一，”纳撒尼尔·海因茨实验室的科学家Ines Ibanez-Tallon说道，他是洛克菲勒大学的詹姆斯和玛丽莲西蒙斯教授。当然，虽然美国70％的吸烟者表示他们想戒烟，但每年只有3％的吸烟者能够成功戒烟。
现在，在她的最新论文中，来自洛克菲勒，西奈山医学院和中国国家生物科学研究所的Ibanez-Tallon及其同事向我们迈进了一步，了解尼古丁如何保持其对大脑的强大控制力。
这项研究发表在本周的“ 美国国家科学院院刊”上，该研究确定了大脑深层的特定化学变化，这些变化有助于驱动尼古丁成瘾。它还描述了科学家能够阻止这些小鼠变化并发现药物治疗烟草依赖的潜在目标的实验。
一个被忽视的大脑角落
尼古丁是一种兴奋剂，通过与广泛分布在整个大脑中的受体结合起作用，导致神经元释放多种神经递质，包括多巴胺，从而触发愉悦感。在寻找传递这种反应的脑细胞时，Ibanez-Tallon的研究小组研究了尼古丁如何影响两个中脑结构，即中间神经核（IPN）和内侧缰核（MHb）。Ibanez-Tallon说，虽然这些大脑区域在进化方面是古老的，并且在包括人类在内的所有脊椎动物中都有发现，但直到最近它们还没有受到科学家的太多关注。
研究的第一作者Jessica L. Ables与小鼠合作，发现慢性尼古丁消耗改变了IPN内特定神经元群体的功能。这些改变的脑细胞，她称之为Amigo1，似乎通过破坏habenula和IPN之间的沟通来促进尼古丁成瘾。
通常，这些大脑结构有一个系统来限制尼古丁成瘾。habenula通过向IPN发送厌恶信号来响应给定剂量的尼古丁，这降低了药物的奖励，这种效果最终限制了消耗尼古丁的冲动。然而，长期暴露于尼古丁后，研究中使用的小鼠喝含尼古丁的水六周--Amigo1细胞通过释放两种化学物质来降低这种“制动效应”，从而降低IPN对来自缰核的厌恶信号的反应。 。换句话说，戒烟信息无法传递。
结果是对尼古丁的“成瘾”反应，小鼠在行为测试中显示，旨在测量药物的动机特性。在称为条件性位置偏好的测试中，小鼠选择在他们之前接受尼古丁的室中花费时间。“如果你长时间暴露于尼古丁，你会产生更多的信号破坏性化学物质，这会让你感到厌恶，”Ibanez-Tallon说。“这就是为什么吸烟者继续吸烟的原因。”
抑制成瘾的可能方法
在其他实验中，她的小组能够确认这些小鼠对慢性尼古丁的反应确实受到Amigo1神经元的影响。当研究人员使用基因工程技术沉默这些神经元时，这消除了小鼠的“尼古丁偏好”，强烈暗示这些神经元在成瘾行为中起作用。
另外一项实验仅留下了Amigo1但阻止了一氧化氮（NO）的产生，这是由神经元过度表达的两种成瘾驱动化学物质之一，给出了类似的结果。
“所有这一切告诉我们的是，habenula-IPN途径对于人类吸烟很重要，”Ibanez-Tallon说，他计划进一步研究Amigo1脑细胞及其引发的化学变化，最终目标是开发新的药物。“当涉及像尼古丁成瘾这样的大规模健康问题时，”她补充说，“我们能找到的任何治疗目标都具有潜在的重要意义。”#清风计划#
更多信息： Jessica L. Ables等。特定亚组间α5烟碱神经元的逆行抑制调节尼古丁偏好，美国国家科学院院刊（2017）。DOI：10.1073 / pnas.1717506114
期刊信息： 美国国家科学院院刊
