伏隔核AMPA GluR1在吗啡诱导的奖赏记忆中的作用

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药物诱导的奖赏记忆在药物寻求、复吸中扮演着重要角色。伏隔核是成瘾药物作用的首要靶点(Nucleus accumbens,NAc)。在伏隔核中,中等嵴神经元根据受体表达分为表达多巴胺1型受体的神经元(Dopamine receptor1,D1R-MSNs)和表达多巴胺2型受体的神经元(Dopamine receptor2,D2R-MSNs)。前人研究发现伏隔核中这两类神经元(D1R-MSNs和D2R-MSNs)分别介导奖赏、厌恶相关行为。吗啡、可卡因对两类神经元突触可塑调节方向相反,这由多巴胺—蛋白激酶A(Protein kinase A,PKA)信号通路介导。该信号通路能够调节α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸受体(AMPAR)GluR1S845位点磷酸化。AMPA GluR1S845位点磷酸化促进受体插膜,还能够放大受体电流、增加受体通道开放性,其结果是突触功能增强。然而,伏隔核GluR1磷酸化是否以细胞特异性的方式调节药物引起的奖赏记忆还不清楚。  本研究以吗啡诱导的小鼠条件性位置偏好测量奖赏记忆。我们构建了AAV-DIO质粒运载GluR1-845(E)基因,该病毒选择性地表达于含有Cre重组酶的细胞中。因此,通过在D1R-Cre、A2R-Cre转基因小鼠伏隔核内注射AAV-DIO-GluR1-845(E)病毒,GluR-845(E)基因能够特异性表达于伏隔核D1R-MSNs、D2R-MSNs上,模拟GluR1S845位点磷酸化。本研究首先通过Western Blot检测了5天吗啡暴露后第1天、21天AMPA GluR1和GluR1S845磷酸化受体蛋白表达。数据显示,不仅GluR1S845位点磷酸化蛋白表达下降,它与GluR1蛋白的比率也显著下降。然而,吗啡暴露后21天未检测到任何变化。其次,为确定D2R-MSNs上GluR1S845位点磷酸化是否调节吗啡诱导的条件性位置偏好,我们分别在D1R-Cre、A2R-Cre小鼠伏隔核内注射AAV-DIO-GluR-845(E),并检测吗啡诱导的条件性位置偏好。吗啡诱导的小鼠条件性位置偏好至少维持21天,本研究数据显示,伏隔核内D2R-MSNs而不是D1R-MSNs上GluR-845(E)表达,与对照组相比(注射AAV-DIO-EGFP),在吗啡诱导的条件性位置偏好获得后抑制第21天条件性位置偏好保持。随后,我们检测了伏隔核D1R-MSNs、D2R-MSNs表达GluR1-845(E)对吗啡诱导的条件化位置偏好消退和重建的作用。结果显示,伏隔核D1R-MSNs GluR1-845(E)表达特异性地阻断了吗啡诱导的条件化位置偏好重建并促进其消退。与此相反,GluR1-845(E)表达对D1R-Cre小鼠、野生型小鼠均无作用。  综合上述结果,本研究揭示伏隔核D2R-MSNs上GluR1-845(E)过表达,模拟AMPA GluR1845位点磷酸化,不仅能够阻断吗啡诱导的条件性位置偏好保持,还抑制其重建并且促进其消退。这暗示,由AMPA GluR1磷酸化介导的D1R-MSNs、D2R-MSNs活动的平衡,对调节吗啡相关的奖赏学习至关重要。
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