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目的:酒精成瘾是一种对个人及社会造成严重危害及后果的常见精神疾病。目前认为突触可塑性改变与酒精依赖密切相关,然而与之相关的分子机制非常复杂,尚不明确。本研究首次通过建立小鼠酒精双瓶选择模型,观察在海马过表达MMP-9后对小鼠的酒精依赖相关的行为学影响,并分析在此过程中发生的神经元可塑性改变及其可能机制,为深入探讨酒精依赖和滥用的分子调控机制提供新的思路。方法:1.在小鼠海马过表达MMP-9:将AAV-MMP-9通过脑立体定位方法注射到小鼠双侧海马,3周后通过组织荧光及Western blot观察MMP-9蛋白表达情况,同时检测MMP-9过表达对小鼠酒精代谢的影响。2.将45只8周龄的C57BL/6J小鼠随机分为三组,每组15只。分别为对照组(Control)、酒精组(Alcohol)、酒精+MMP-9组(Alcohol+MMP-9)。酒精+MMP-9组双侧海马注射AAV-MMP-9各1μl,3周后进行以下实验:(1)双瓶选择实验:将每只小鼠单独喂养,每个笼子放置两个相同的瓶子。对照组放置两个饮水瓶。酒精组及酒精+MMP-9组放置一个饮酒瓶和一个饮水瓶,小鼠依次饮用浓度为2.5%、5%、10%、20%的酒精,检测在梯度增加酒精浓度过程中每只小鼠饮酒量以及酒精偏好的情况,同时观察总液体饮用量和体重改变。(2)检测MMP-9对小鼠味觉偏好(糖精和奎宁)的影响,并观察在戒断四周后复饮时的饮酒量和酒精偏好性。(3)使用高尔基染色(Golgi staining)观察MMP-9对各组小鼠海马神经元树突棘形态的影响。(4)利用Western blot法检测MMP-9对各组小鼠突触相关蛋白(Glu N1和PSD-95)的影响。(5)应用Western blot检测MMP-9对各组小鼠细胞骨架蛋白F/G-actin比值的影响。结果:1.在小鼠海马过表达MMP-9。组织荧光结果显示,过表达MMP-9的小鼠双侧海马荧光强度明显增加。同时通过Western blot发现,与对照组相比AAV-MMP-9组海马MMP-9表达量显著升高(P<0.001)。在酒精代谢实验中,对照组和MMP-9过表达小鼠血液酒精浓度并无统计学差异;但无论是对照组还是AAV-MMP-9组,血酒浓度在注射后2 h较1 h时都明显降低(P<0.05)。2.行为学检测(1)酒精双瓶选择实验:在饮用浓度为2.5%和5%的酒精时,酒精组和酒精+MMP-9组小鼠饮酒量无统计学差异;同时,两组小鼠的酒精偏好无明显差异。在饮用10%和20%的酒精时,与酒精组相比,酒精+MMP-9组饮酒量明显减少(P<0.05);并且在10%(P<0.05)和20%(P<0.01)的酒精浓度时,酒精+MMP-9组小鼠的酒精偏好也明显下降。在所有酒精浓度下,三组小鼠的总液体饮用量和体重改变均无明显差异。(2)糖精和奎宁实验:在糖精饮用实验中,三个组对于不同浓度的糖精(0.04%和0.08%)饮用量无组间差别;但随着糖精浓度增高,三个组饮用糖精量明显增加(P<0.001);同时,糖精偏好、总液体饮用量及体重比较均无统计学意义。在奎宁饮用实验中,三个组对于不同浓度的奎宁(30μM和60μM)饮用量无组间差别;但随着奎宁浓度增高,对照组(P<0.001)和酒精+MMP-9组(P<0.05)奎宁饮用量增加;同时,奎宁偏好、总液体饮用量及体重无统计学差异。(3)戒断后复饮实验:在戒断4周后通过双瓶法复饮酒精。与酒精组相比,酒精+MMP-9组饮酒量明显降低(P<0.01),同时酒精偏好也有下降(P<0.05);三个组之间总液体饮用量及体重无明显差异。3.突触相关蛋白检测:通过与对照组相比,酒精组Glu N1蛋白表达量明显降低(P<0.01);而酒精+MMP-9组相较酒精组Glu N1蛋白表达量增加(P<0.01)。对于PSD-95的检测结果显示,三组之间无统计学差异。4.高尔基染色实验:与对照组相比,酒精组小鼠海马CA1区树突棘密度增加(P<0.05),但是在过表达MMP-9后树突棘密度降低(P<0.01)。5.F/G actin比值分析:通过Western blot检测发现,与对照组相比,酒精组小鼠海马区F/G actin比值增加(P<0.01),而在过表达MMP-9后F/G actin比值明显下降(P<0.001)。结论:1.AAV-MMP-9可以在小鼠海马神经元特异性高效表达,而且MMP-9并不影响小鼠酒精代谢速度。2.在海马过表达MMP-9可以降低小鼠的饮酒量及酒精偏好性,并且这种偏好与味觉偏好无关;戒断后复饮时MMP-9仍可持续显著降低饮酒量及酒精偏好。3.MMP-9引起的小鼠的行为学改变与突触传递相关蛋白及细胞骨架蛋白等海马神经元可塑性因素密切相关。