CREB与阿片类药物依赖

CREB与阿片类药物依赖 CREB与阿片类药物依赖 鱼堕堂煎堂堂堂 13.RettewDC,etaIIJAmAcadChildAdolesePsy- ehiatry,1992}31:1050~1056 14.SokolMS,etal:JAmAcadChiidAdolescPsy- ?47? chiatry,1997;36:1128~1133 (收稿日期:ZOO0年8月12日) CREB与阿片类药物依赖 李国海黄明生" 【摘要】CREB是亮氨酸拉链特录因子,阿片类药物依赖产生后CREB的表迭 并作用于cAMP信号传导通路中的某些成分,影响戒断症 和磷酸化水平发生改变, 状的产生.CREB还与长时记忆和精神依赖的形成有关. 【关链词】阿片类依赖;环一磷酸腺苷反应元件结合蛋白(CREB) 药物依赖是神经系统对反复使用成瘾药 物后产生的适应性变化,分子机制还不清楚. 研究发现,阿片类药物急性作用通过抑制腺 苷酸环化酶(Ac)而抑制蓝斑(Lc)神经元 的放电,而慢性作用则引起ACcAMP系统 的上调,这种上调表现在蛋白和mRNA水 平,因此可能与慢性作用引起基因表达改变 有关.基因表达的关键是基因转录的调控,转 录因子通过与顺式作用元件结合改变DNA 的局部构象而影响基因转录的水平.药物依 赖对基因表达的调控主要涉及两类转录因子 家族,一类是cAMP反应元件结合蛋白 (cAMPresponseelement—bindingprotein, CREB)和cREB样蛋白,另,类是快反应基 因(immediateearlygenes).体内,体外研 究均表明,药物(包括阿片类药物)依赖可 引起CREB的改变',CREB在cAMP上调 中发挥重要作用,CREB的调节及随之引起 的基因表达的改变与阿片类药物依赖所致的 长时程细胞内适应有关.. 一 CREB CREB属于碱性氨基酸亮氨酸拉链转录 因子家族,它有两种形式具有转录活性的 二聚体和无转录活性的单体.其133位的丝 ? 江苏省镇江市第四人民医院(212001) ? 华西医科大学附一院心理卫生研究所(610041) 氨酸残基(Ser133)可被PKA,PKC或Ca/ CaM等磷酸化,磷酸化后的CREB (pCREB)形成同源二聚体或与cREB/ATF (激活转录因子1)家族的其它成员形成异二 聚体,使CREB活化,与cAMP反应元件 (cRE)结合,调控靶基因(如e—fo5,脑啡 肽,强啡肽等)的转录..CRE是位于转录 受cAMP调节的真核基因启动子区的一段 回文序列(5'.TGAcGTcA一3'). cREB磷酸化的位点有Ser98,Serl29, Serl33,Ser142,其中,Serl33是cREB激 活的关键位点,而Ser129和Ser142分别增 强或减弱靶基因的转录.多种刺激可使 Serl33磷酸化. CREB基因的外显子位置和序列在大 鼠,小鼠和人之间高度保守,同源性迭9o , 1OO.已知CREB基因有12个外显子, 外显子7编码磷酸化位点(P盒),含Ser133 密码子,外显子儿和12编码亮氨酸拉链结 构(是DNA结合与反式激活所必需的).由 于剪接方式不同,同一基因可产生多种异构 体(isoforms),蛋白质产物的功能可完全不 同或无功能.多种剪接方式有助于保持抑制 性与激活性CREB的平衡.最常见的剪接变 ?48? 型(variants)是CREB?和CRE.. 二,阿片类药璋白依赖后CREB表达和磷 酸化的改变 曾经认为CREB的表达不受调节,但 widneI1等在研究吗啡对蓝斑cAMP通路 的作用时发现,慢性使用吗啡使CREB免疫 活性增高,与CRE的结合活性也增高,而急 性使用吗啡则对cREB无影响,皮质额叶也 无改变.Lane—Ladd等.也发现大鼠慢性使 用吗啡后蓝斑cREBI比对照组高42.IJi 等.对吗啡依赖小鼠的研究也发现,脊髓中 CREB和pCREB分别增高1.9和2.4倍. widnelI等虽发现蓝斑cREB免疫活性增 高,但额叶皮质无改变.,,他们后来又发现慢 性使用吗啡可使伏隔核(Nac)CREB免疫活 性降低,而其它脑区元此改变..由此看来, 慢性使用阿片类药物后CREB的升高有组 织特异性. 细胞外刺激(如使用阿片类物质)除使 转录因子的量发生改变外,还可通过磷酸化 作用改变其活性来调节基因的表达.研究发 现,使用阿片类物质可使CREB的磷酸化水 平发生改变.Guitart等使用返磷酸化 (backph?ph0rylati0n)方法对蓝斑CREB 的磷酸化进行分析,发现急性使用吗啡降低 CREB的磷酸化,慢性作用后磷酸化水平与 对照组无显着差异,以纳络酮催促后CREB 的磷酸化水平升高.这一结果说明,CREB的 磷酸化在阿片类药物躯体依赖中起作用. 三,CREB的改变对腺苷酸环化酶和戒 断反应的影响 已知CREB有三种有转录活性的异构 体,CREBa和?,以及CREB.前两种转录 活性强,而CREB口较少且转录活性低Mal— donado等."使用CREB基因定向突变(tar getedmutation)使CREBd和?受到破坏的 小鼠对纳络酮催化的吗啡戒断症状进行研 究结果发现,CREB基因突变与野生型相 比,突变小鼠经纳络酮催促后,几乎没有吸 鼻(sniffing)和眼睑下垂症状,湿狗摇动,跳 第28卷第1期+2001 跃,腹泻,体重下降等戒断症状明显减轻.未 发现对快反应基因和腺苷酸环化酶的上调有 影响.这一结果提示,CREB依赖性基因转录 是阿片类物质躯体依赖的重要因素. Lane—Ladd等0对蓝斑内CREB在阿片 类依赖中的作用进行研究,发现慢性(而非 急性)使用吗啡使I型和?型AC,PKA,Gi 升高{一侧蓝斑内注射CREB反义寡核苷酸 使I型和?型AC,PKA催化亚基和调节亚 基2,酪氨酸羟化酶(TH)低于对侧;一侧 蓝斑内注射CREB反义寡核苷酸抑制吗啡 所致的?型AC和TH升高,注射侧?型AC 和TH低于对侧,但不能阻止吗啡所致的I 型AC和PKA升高;注射侧蓝斑神经元放电 率降低;双侧蓝斑内注射CREB反义寡核苷 酸使纳屈酮催促的戒断反应显着减轻.该研 究为CREB调节蓝斑内吗啡所致的cAMP 通路中的某些成分的上调及其躯体依赖提供 了直接的证据. Maldonado等虽发现CREB缺陷小鼠 吗啡戒断症状减轻,但CREB在全脑和外周 组织均缺少,而Lane—Ladd等的研究则发现 CREB是在蓝斑这一关键脑区发挥作用减轻 戒断症状,而且是通过作用于特异靶基因 (?型AC和TH)产生这种效应. 四,CREB与记忆及精神依赖 记忆在药物依赖中的作用一越来越引起 人们的重视,有人提出,药物依赖是一种异 常形式的记忆(aberrantmemory),条件化 (conditioning)和记忆再现(memoryre— trieva1)可能是治疗的靶点.'. 阿片类药物依赖的关键和难点是如何预 防复吸,复吸主要与精神依赖有关.精神依 赖可认为是一种牢固的长时记忆.CREB通 过调节启动子有CRE的基因的转录而在生 殖细胞的发生,昼夜节律和记忆等方面发挥 广泛的作用.CREB激活的转录是长时记忆 (而非短时记忆)所必需的,没有cREB则不 能形成长时记忆'.长时记忆需合成新的蛋 白质,CREB能激活与长时记忆密切相关的 垦匡堂蕉芏佥 基因的表达,而短时记忆不需要新蛋白质的 合成.Bourchuladze等'.对CREB基因定向 突变小鼠进行研究,发现CREB和?缺乏 者学习和长时记忆受损,且不能由增加训练 来克服,电生理研究发现海马功能也受损. Lampreeht等"进行条件性味觉厌恶(con— ditionedtasteaversion,CTA)实验发现,训 练前数小时向大鼠杏仁核内注射二硫代磷酸 修饰的CREB反义寡核苷酸可损害长时(而 非短时)CTA记忆,但不影响已形成的CTA 的再现.虽然CREB参与精神依赖的形成, 但已成癔动物(记忆已形成)去除CREB并 不能使有关成瘾的记忆消失. 五,结语 药物依赖是神经系统对反复使用成瘾药 物后产生的适应性变化,这种适应性变化可 能与慢性作用引起基因表达改变有关,转录 因子CREB参与基因表达的调控,阿片类药 物依赖产生后CREB的量及其磷酸化均有 改变,并作用于特异靶基因(?型AC和 TH)减轻戒断症状,基因突变动物研究也发 现CREB缺陷者戒断症状减轻,此外,CREB 还与长时记忆及精神依赖有关. 参考文献 1.B1endyJA,etaI{JMo1Med.1998176:lO4, 110. 2.gileckiW,etaI 1,6. 3.PierruckC,etaI ,289 4.PietruckC.eta1 ,.213 ?49? EurJPharmaco1.2000}390 MoIBrainRes.1999}69{286 LSciences,1999{65:2205 5.MukherjeeA,etal:Endocrinology,1996;137{ 3235,3245 6.WIdnel1KL,etaI:ProcNatIAcadSciUSA.1994; 9l110947,1095l 7.LaneLaddSBetaI:JNeurosci.1997}17:7890 ,'906 8.widnelIKLtetatJPharmacolExpTher.1996; 276:306,315. 9.LiX,eta1}NeurosciLett.1999;272:79,82 10.GuitartX,etaI}JNeurochem.1992;58:1167 , l171 11.MaldonadoR,eta1}Science,1996;273:657 , 659 l2.TrevorWR,etal:Nature,1999;398:567, 570 13.SilvaAJ,eta1:AnnuRevNeurosci.1998;21: l27,l48 14.Bourchulad~R,eta1:Cell,1994;79:59, 68 15.LamprechrR,etaI:JNeurosci.1997;17:8443 , 8450 (收稿日期:2000年7月6扫) Lewy体及其在神经细胞变性中的作用机制 韩柏' 【摘要】本文介绍Lewy小体厦其在神烃细胞变性中的作用. 【关键词】Lewy小体}神烃变性. 一 ,Lewy体(LB). Lewy体又译Lewy小体(LB),是神经 山西医科大学第一医院精神科 细胞胞浆内的嗜伊红包涵体(inclusion).有 一 个致密的中心核和定向放射的微丝组成的