楊曉華,張華峰,賴(lài)江華

1.西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院,衛(wèi)生部法醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,西安 710061;2.陜西師范大學(xué)食品工程與營(yíng)養(yǎng)科學(xué)學(xué)院,西安 710062

酒精是除阿片類(lèi)物質(zhì)(海洛因、嗎啡等)和精神刺激類(lèi)物質(zhì)(可卡因等)之外的又一重要的成癮物品,已成為全球范圍內(nèi)最常見(jiàn)的濫用物質(zhì)[1,2]。酒精依賴(lài)是以失去控制地飲用酒精為特征的慢性、復(fù)發(fā)性腦疾病,可連續(xù)或周期性發(fā)作。據(jù)報(bào)道,在20世紀(jì)80年代早期我國(guó)酒精依賴(lài)癥患者的比率僅為 0.016%,但是隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展,酒精依賴(lài)癥患者的比率急劇上升,到90年代中期已達(dá)到3.428%,而在本世紀(jì)初則上升到9.000%[2,3]。酒精依賴(lài)會(huì)產(chǎn)生一系列嚴(yán)重的社會(huì)和生物醫(yī)學(xué)問(wèn)題,如交通事故、犯罪、虐待兒童、家庭暴力以及各種類(lèi)型的傷害[2]。研究表明,酒精的攝入可以改變神經(jīng)傳遞素(如多巴胺、去甲腎上腺素、g-氨基丁酸(Gamma-aminobutyric acid,GABA)、血清素等),從而導(dǎo)致挑釁行為和暴力事件的發(fā)生[4]。Philippe等[5]研究表明,歐洲每年用于酒精依賴(lài)癥的治療費(fèi)用高達(dá)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)的0.68%～0.95%,已成為社會(huì)衛(wèi)生保健系統(tǒng)的沉重經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

酒精依賴(lài)受基因與環(huán)境雙重影響,是腦內(nèi)獎(jiǎng)賞強(qiáng)化結(jié)構(gòu)對(duì)酒精作用的適應(yīng)性反應(yīng)[6],其發(fā)病機(jī)制尚未徹底闡明。中樞單胺類(lèi)神經(jīng)遞質(zhì)包括去甲腎上腺素、腎上腺素、多巴胺、5-羥色胺等,同酒精依賴(lài)癥(濫用、中毒與成癮)的發(fā)生、發(fā)展和系統(tǒng)功能失調(diào)有著重要的聯(lián)系。參與神經(jīng)遞質(zhì)傳遞、再攝取以及代謝的基因被認(rèn)為是重要的酒精依賴(lài)相關(guān)候選基因[7]。闡明單胺類(lèi)神經(jīng)遞質(zhì)在酒精依賴(lài)中的作用機(jī)制是酒精依賴(lài)癥分子靶向藥物(Molecular targeted drug)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的基礎(chǔ),也是治療酒精依賴(lài)癥的關(guān)鍵所在。本文綜述了單胺類(lèi)神經(jīng)遞質(zhì)關(guān)鍵調(diào)控點(diǎn)在酒精依賴(lài)中作用機(jī)制的最新研究進(jìn)展,推測(cè)了可能用于酒精依賴(lài)癥治療的作用靶點(diǎn),并對(duì)酒精依賴(lài)未來(lái)的研究方向進(jìn)行了展望,以期為酒精依賴(lài)癥藥物治療靶點(diǎn)的選擇和新型治療藥物的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用提供參考。

1 單胺類(lèi)神經(jīng)遞質(zhì)受體

1.1 兒茶酚胺受體

兒茶酚胺是一類(lèi)與人類(lèi)健康密切相關(guān)的神經(jīng)遞質(zhì),包括去甲腎上腺素、腎上腺素和多巴胺等。兒茶酚胺不僅參與呼吸、睡眠等植物神經(jīng)功能的調(diào)控和學(xué)習(xí)記憶等行為活動(dòng),而且與帕金森氏綜合征、精神分裂癥、藥物成癮(含酒精依賴(lài))等功能性疾病的出現(xiàn)有關(guān)。多巴胺占腦內(nèi)所有兒茶酚胺類(lèi)神經(jīng)遞質(zhì)含量的 80%[8],通過(guò)多巴胺受體調(diào)控大腦運(yùn)動(dòng)、情感、認(rèn)知等重要腦功能。研究表明,cAMP、G蛋白、蛋白質(zhì)磷酸化作用的改變可能是藥物強(qiáng)化效應(yīng)的最終細(xì)胞內(nèi)機(jī)制,其中系統(tǒng)內(nèi) cAMP的改變是成癮物質(zhì)依賴(lài)的分子基礎(chǔ)[6],而cAMP由多巴胺D1樣受體(D1、D5)和D2樣受體(D2、D3和 D4)調(diào)控,因此多巴胺及其受體在酒精依賴(lài)獎(jiǎng)賞效應(yīng)中起關(guān)鍵作用[9]。多巴胺能神經(jīng)遞質(zhì)的異常可能是引起酒精依賴(lài)的重要機(jī)制之一。

DRD2、DRD4等受體基因與酒精依賴(lài)密切相關(guān)。DRD2/ANKK1Taq1A位于DRD2基因3′端非翻譯區(qū),其多態(tài)性影響相應(yīng)基因的表達(dá)。中國(guó)漢族人群、意大利中部人群、荷蘭人群、朝鮮人群、印度曼尼普兒區(qū)孟德?tīng)柺饺后w、俄羅斯高加索男性和韃靼男性中DRD2/ANKK1TaqlA的多態(tài)性分布與酒精依賴(lài)相關(guān)[10～15],而我國(guó)云南地區(qū)人群、澳大利亞人群和土耳其人群中DRD2/ANKK1TaqlA的多態(tài)性分布與酒精依賴(lài)不存在關(guān)聯(lián)性[16～18]。Taq1B靠近DRD25′端調(diào)控和結(jié)構(gòu)編碼區(qū),在基因功能中具有重要作用[19]。DRD2Taq1B多態(tài)性在云南地區(qū)人群中與酒精依賴(lài)存在關(guān)聯(lián)性[17],而在北印度男性和土耳其人群中與酒精依賴(lài)不相關(guān)[18,19]。Meyers等[20]在芬蘭 16歲雙生子中檢測(cè)了DRD2/ANKK1基因的31個(gè)SNP位點(diǎn)與遺傳因素評(píng)分之間的關(guān)系,結(jié)果表明其中SNP位點(diǎn)rs10891549與一般的酒精消耗量及問(wèn)題因素評(píng)分之間存在較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性,SNP位點(diǎn) rs10891549、rs1554929、rs6275及rs6279與酒精問(wèn)題遺傳因素評(píng)分之間存在強(qiáng)相關(guān)性,DRD2/ANKK1與飲酒頻率之間存在較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。綜上可見(jiàn),DRD2/ANKK1TaqlA、Taq1B以及某些SNP位點(diǎn)的基因型、單倍型在酒精依賴(lài)易感性中具有重要的作用?；蚨鄳B(tài)性與酒精依賴(lài)相關(guān)性研究存在一些不一致的結(jié)論,這可能與民族、種族、地區(qū)的差異以及樣本量的大小有關(guān)。

研究表明,DRD2基因第7外顯子上C957T位點(diǎn)的T等位基因能改變DRD2基因mRNA的折疊方式,降低mRNA的穩(wěn)定性和翻譯水平,并引起多巴胺誘導(dǎo)的DRD2表達(dá)的上調(diào),對(duì)DRD2基因的功能具有顯著影響[21]。澳大利亞男性人群中DRD2C957T(rs6277)C等位基因和C/C基因型是酒精依賴(lài)的風(fēng)險(xiǎn)因子[16]。DRD2啟動(dòng)子區(qū)域-141C Ins/Del多態(tài)性可通過(guò)改變多巴胺D2受體的轉(zhuǎn)錄活性調(diào)控多巴胺D2受體的表達(dá)[22]。在北印度男性、墨西哥裔美國(guó)人等人群中,DRD2啟動(dòng)子區(qū)域-141C Ins/Del中-141C Ins等位基因的攜帶會(huì)增加患酒精依賴(lài)癥的風(fēng)險(xiǎn)[19,23,24]。

Sasabe等[25]指出,不僅轉(zhuǎn)錄水平可以影響基因表達(dá),pre-mRNA的選擇性剪切也可以影響基因表達(dá)。在酒精依賴(lài)中,候選基因(如DRD2基因)的選擇性剪切可能是酒精依賴(lài)病理生理學(xué)機(jī)制的基礎(chǔ),剪切突變體的異常表達(dá)可以影響機(jī)體對(duì)酒精的敏感性。Wernicke等[26]運(yùn)用視黃酸誘導(dǎo)的人神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞分化模型研究了慢性酒精暴露對(duì)DRD2mRNA剪切的影響,結(jié)果表明,慢性酒精暴露可以減弱分化依賴(lài)的多巴胺能蛋白質(zhì)尤其是DRD2兩個(gè)剪切突變體中代表自身受體的短剪切型(DRD2s)的適應(yīng)性,導(dǎo)致DRD2s表達(dá)的延時(shí)上調(diào)。

多巴胺 D4受體是近年來(lái)最受人們關(guān)注的多巴胺受體。DRD4基因第三外顯子的48 bp VNTR 7-重復(fù)等位基因在酒精依賴(lài)中發(fā)揮著重要的作用。Franke等[27]研究表明,嗜酒者擁有較多的DRD4VNTR 7-重復(fù)等位基因。7-重復(fù)等位基因攜帶者(成人和青少年)酗酒風(fēng)險(xiǎn)顯著增加[28～32]。這可能是因?yàn)轱嬀瓶梢栽黾佣喟桶返尼尫?從而彌補(bǔ)相應(yīng)腦區(qū)多巴胺的不足。Grzywacz等[33]認(rèn)為酒精依賴(lài)癥患者中主要是DRD448 bp VNTR2-5重復(fù)等位基因在發(fā)揮作用。可見(jiàn),DRD4第三外顯子48 bp VNTR可能是酒精依賴(lài)發(fā)病機(jī)制的重要因素。Ray等[34]認(rèn)為DRD448 bp VNTR對(duì)酒精依賴(lài)的作用很可能是通過(guò)影響獵奇性而產(chǎn)生的; Filbey等[35]則認(rèn)為DRD4VNTR多態(tài)性在結(jié)構(gòu)上調(diào)節(jié)飲酒動(dòng)機(jī)相關(guān)神經(jīng)的活性,與暴露于酒精環(huán)境線索后中腦邊緣結(jié)構(gòu)中功能性神經(jīng)的改變相關(guān)。同沒(méi)有酒精濫用史的人群相比,酒精依賴(lài)癥患者禁酒 6個(gè)月左右外周血淋巴細(xì)胞中DRD4mRNA的表達(dá)減少近 50%,這表明戒斷期酒精依賴(lài)癥患者存在持續(xù)的多巴胺能失調(diào)[36]。DRD4mRNA表達(dá)的減少可能是由其啟動(dòng)子區(qū)的甲基化導(dǎo)致的,因?yàn)閙RNA的表達(dá)與其啟動(dòng)子區(qū)的變化有著密切的關(guān)系。酒精依賴(lài)可以引起啟動(dòng)子區(qū)CpG位點(diǎn)甲基化的改變,且啟動(dòng)子DNA甲基化通過(guò)種群特異性的方式與酒精依賴(lài)相關(guān)聯(lián)。在未來(lái)的酒精依賴(lài)癥治療中,DRD4啟動(dòng)子區(qū)的甲基化程度可能成為重要的作用靶點(diǎn)。

多巴胺 D3受體主要存在于伏隔核,而伏隔核是毒品依賴(lài)的共同靶區(qū),因此推測(cè)多巴胺 D3受體在酒精依賴(lài)中也具有重要作用。然而,本世紀(jì)早期在日本和法國(guó)酒精依賴(lài)癥患者以及目標(biāo)阻斷DRD3基因的C57BL/6小鼠中的研究發(fā)現(xiàn),DRD3基因Bal1多態(tài)性與酒精攝入量、酒精中毒以及酒精依賴(lài)之間均不存在關(guān)聯(lián)性[37～40]。這可能是近年來(lái)DRD3在酒精依賴(lài)中作用研究較少的原因。但是Narita等[41]認(rèn)為多巴胺 D3受體基因的敲除會(huì)加重酒精軀體依賴(lài)的發(fā)展。Le Foll等[42]的研究認(rèn)為調(diào)控D3受體基因表達(dá)可能是減少藥物濫用者戒斷后復(fù)吸的有效手段,多巴胺 D3受體可能是治療酒精依賴(lài)癥戒斷后復(fù)吸的作用靶點(diǎn)。毒品依賴(lài)者腦內(nèi)多巴胺處于亢進(jìn)狀態(tài),極可能是由于毒品誘導(dǎo)多巴胺受體 D3過(guò)度表達(dá),當(dāng)毒品依賴(lài)癥患者戒斷后多巴胺神經(jīng)元的活動(dòng)受到抑制,因此選擇性 D3受體拮抗劑在預(yù)防毒品依賴(lài)和復(fù)吸中具有良好的應(yīng)用前景。我們實(shí)驗(yàn)室成功建立了多巴胺 D3受體基因敲除小鼠模型,這些小鼠保留了腦內(nèi)主要的多巴胺系統(tǒng)且未對(duì)其他多巴胺受體的表達(dá)造成影響。目前這些基因敲除小鼠已用于研究多巴胺 D3受體在疼痛敏感性基本變化中的效應(yīng)[43]。藥物成癮相關(guān)的獎(jiǎng)賞效應(yīng)和止痛效應(yīng)均可提高多巴胺系統(tǒng)的活性,筆者擬采用基因敲除小鼠深入研究多巴胺 D3受體基因在酒精依賴(lài)中的分子作用機(jī)制,并在此基礎(chǔ)上以多巴胺 D3受體基因?yàn)榘悬c(diǎn)開(kāi)發(fā)酒精依賴(lài)防治藥物。

除多巴胺 D2樣受體外,研究人員對(duì) D1和 D5受體也做了相關(guān)研究。恒河猴中DRD15′非翻譯區(qū)在早期環(huán)境壓力背景(如母愛(ài)的剝奪等)下的變異可調(diào)控酒精攝入量[44]。韓國(guó)酒精依賴(lài)癥患者DRD15′非翻譯區(qū)基因(DRD1-48A>G)與酒精相關(guān)獵奇性、傷害回避及持久性等問(wèn)題的嚴(yán)重性密切相關(guān)[45],而酒精依賴(lài)癥患者中DRD1DdeI多態(tài)性?xún)H與男性感覺(jué)尋求(Sensation seeking)相關(guān)聯(lián)[46]。DRD1是酒精依賴(lài)的易感基因,且DRD1基因的 rs686*T-rs4532*G單倍型是酒精依賴(lài)的風(fēng)險(xiǎn)因子[47]。多巴胺 D5受體與多巴胺的親和力是多巴胺D1受體的10倍,可能在多巴胺能神經(jīng)遞質(zhì)的興奮性調(diào)控中起重要作用[48]。已有學(xué)者指出DRD5基因微衛(wèi)星多態(tài)性與物質(zhì)濫用傾向性有關(guān),但是目前尚未見(jiàn)DRD5與酒精依賴(lài)相關(guān)性的研究報(bào)道。

1.2 5-羥色胺受體

中樞5-羥色胺(5-Hydroxytryptamine,5-HT)是一種抑制性神經(jīng)遞質(zhì),通過(guò)受體活化和神經(jīng)遞質(zhì)釋放實(shí)現(xiàn)對(duì)酒精濫用與依賴(lài)的控制,其功能水平異常被認(rèn)為是酒精依賴(lài)癥患者嗜酒的內(nèi)在原因之一[6]。5-羥色胺系統(tǒng)主要通過(guò)調(diào)節(jié)中腦邊緣皮層多巴胺系統(tǒng)來(lái)影響藥物成癮行為。分布于腹側(cè)被蓋區(qū)的5-HT1B和 2C受體通過(guò)調(diào)節(jié)該腦區(qū) GABA的釋放,間接調(diào)節(jié)多巴胺神經(jīng)元活性; 前額皮層錐體谷氨酸能神經(jīng)元上5-HT1A和2A受體可反饋調(diào)節(jié)腹側(cè)被蓋區(qū)的多巴胺釋放[49]。Thompson等[50]認(rèn)為,酒精依賴(lài)與5-HT的區(qū)域特異性變化而非整體的血清素變化有關(guān)。他們比較了單純酒精依賴(lài)癥患者、酒精依賴(lài)伴隨自殺傾向者以及健康人群大腦布勞德曼9區(qū)和24區(qū)組織中 5-HT受體和 5-羥色胺轉(zhuǎn)運(yùn)體(5-Hydroxytryptamine transporter,5-HTT)mRNA的表達(dá),結(jié)果發(fā)現(xiàn)單純酒精依賴(lài)癥患者 9區(qū)組織中 5-HT1A受體mRNA的表達(dá)顯著提高,其伴隨的沖動(dòng)性與 9區(qū)和24區(qū)5-HT2A受體mRNA的增加有關(guān); 而有自殺傾向的酒精依賴(lài)癥患者的焦慮癥狀與 24區(qū) 5-HTT mRNA的減少有關(guān),抑郁癥狀則與 9區(qū) 5-HT1A mRNA的表達(dá)相關(guān)。Wrzosek等[51]在波蘭人群中也發(fā)現(xiàn)5-HT2A受體基因(HTR2A)T102C多態(tài)性C/C基因型可能是酒精依賴(lài)癥患者行為沖動(dòng)性增加和酒精依賴(lài)戒斷后復(fù)吸比例提高的原因。Lee等[52]證實(shí)韓國(guó)男性酒精依賴(lài)癥患者5-HT1A受體的G基因型頻率較高。Tanaka等[53]發(fā)現(xiàn)腦垂體腺苷酸環(huán)化酶活化多肽缺失小鼠(PACAP-deficient mice)(腦垂體腺苷酸環(huán)化酶活化多肽缺失會(huì)導(dǎo)致小鼠行為的改變,如獵奇性增強(qiáng),5-HT1A受體興奮劑或酒精誘導(dǎo)的體溫降低減弱)對(duì)酒精更為偏好,這可能是由 5-HT1A受體依賴(lài)的酒精誘導(dǎo)中樞抑制的減弱引起的。阿立哌唑是多巴胺/5-HT的穩(wěn)定劑,對(duì)多巴胺 D2受體、5-HT1A受體、5-HT2A受體具有高親和力,可作為5-HT1A受體的部分激動(dòng)劑和5-HT2A受體的拮抗劑對(duì)酒精依賴(lài)癥患者戒斷反應(yīng)起到治療作用[54]。Cunningham 等[55]分離得到的 P1肽(Pro-Asn-Gln-Asp-Gln-Asn-Ala-Arg)能通過(guò)調(diào)控 5-HT受體的方式達(dá)到治療酒精依賴(lài)的目的,且副作用較小、口服利用率較高。王天昊[56]得到的覺(jué)醒肽(Orexin-A)可通過(guò)對(duì)去甲腎上腺素α1受體、5-HT受體及組胺H1受體的作用而縮短酒精性昏迷大鼠的清醒時(shí)間。

5-HT1B受體基因(HTR1B)位于酒精依賴(lài)偏好相關(guān)位點(diǎn),對(duì)人和嚙齒目動(dòng)物的酒精攝入量起調(diào)控作用。Garwood等[7]認(rèn)為,HTR1B可能與酒精中毒者的反社會(huì)行為有關(guān)。歐洲、亞洲、非洲、西班牙和葡萄牙人群中HTR1B-161A>T和-261T>G的多態(tài)性與酒精依賴(lài)顯著相關(guān)[57]; 臺(tái)灣漢族人群中,HTR1B-161A>T多態(tài)性也與酒精依賴(lài)有關(guān)[58]; 歐洲血統(tǒng)的巴西嗜酒者中,HTR1B啟動(dòng)子區(qū)域功能性改變與酒精依賴(lài)相關(guān)[59]。Hu等[60]運(yùn)用正電子成像技術(shù)和磁共振成像技術(shù)掃描了酒精依賴(lài)癥患者腦部解剖結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)酒精依賴(lài)可能與腹側(cè)紋狀體 5-HT1B受體水平的增加有關(guān)。

連續(xù)20天暴露于酒精蒸氣中的小鼠伏隔核、尾狀核和殼核、背縫神經(jīng)核、海馬和外側(cè)下丘腦中,5-HT2C受體mRNA表達(dá)增加,伏隔核中5-HT2C受體蛋白的表達(dá)顯著增強(qiáng)[61]。5-HT2C受體拮抗劑可以抑制自主飲酒行為,這表明人腦伏隔核殼部5-HT2C受體基因(HTR2C)表達(dá)的上調(diào)與自主飲酒行為的增加有關(guān)。還有研究表明酒精通過(guò)增加組蛋白去乙酰化酶的活性來(lái)增加 5-HT3受體基因(HTR3A)的表達(dá)[62]。長(zhǎng)期攝入酒精可以影響HTR3A等基因的甲基化水平[63]。據(jù)此推測(cè)改變HTR3A啟動(dòng)子區(qū)域的甲基化程度或可預(yù)防和治療酒精依賴(lài)癥。5-HT7受體mRNA在伏隔核和背縫神經(jīng)核中的表達(dá)較強(qiáng)[61]。5-HT6受體拮抗劑 CMP 42可有效降低覓酒行為的恢復(fù)[64],因此5-HT6受體也可能是控制酒精依賴(lài)戒斷后復(fù)吸的靶標(biāo)。

2 單胺類(lèi)神經(jīng)遞質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)體

神經(jīng)遞質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)體主要通過(guò)對(duì)神經(jīng)遞質(zhì)的再攝取來(lái)調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)信號(hào)傳遞的強(qiáng)度和時(shí)程,是可卡因等毒品分子的結(jié)合位點(diǎn),與藥物成癮、酒精依賴(lài)密切相關(guān)。

2.1 多巴胺轉(zhuǎn)運(yùn)體

多巴胺轉(zhuǎn)運(yùn)體(Dopamine transporter,DAT)在腦內(nèi)僅在多巴胺神經(jīng)元中表達(dá),其蛋白質(zhì)分布于神經(jīng)元突觸前膜,主要負(fù)責(zé)多巴胺的再攝取,是多巴胺神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)的主要調(diào)節(jié)器。α-突觸核蛋白(α-Synclein,α-Syn)通過(guò)負(fù)性調(diào)控多巴胺轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的功能來(lái)減少多巴胺再攝取的數(shù)量或者降低多巴胺再攝取的速度。DAT基因(SLC6A3)多態(tài)性與體內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)體的有效性及酒精戒斷的嚴(yán)重性密切相關(guān)[65]。DAT基因的A9等位基因是形成酒精中毒的風(fēng)險(xiǎn)因子。以20%乙醇代替水飲用的大鼠中腦黑質(zhì)、紋狀體和扣帶回 DAT蛋白表達(dá)量較對(duì)照組顯著增強(qiáng)[66]。Hillemacher等[67]研究了多巴胺轉(zhuǎn)運(yùn)體啟動(dòng)子區(qū)域的DNA甲基化水平,結(jié)果表明同健康人群相比,酒精依賴(lài)癥患者DAT基因啟動(dòng)子DNA超甲基化。DAT可調(diào)控腦內(nèi)多巴胺的水平,是藥物成癮機(jī)制的重要靶部位,可將其作為靶點(diǎn)研制酒精依賴(lài)防治藥物。

2.2 5-羥色胺轉(zhuǎn)運(yùn)體

5-羥色胺轉(zhuǎn)運(yùn)體是 5-羥色胺能神經(jīng)末梢的一種膜蛋白,通過(guò)再攝取突觸間隙的 5-HT而終止 5-HT的作用,其表達(dá)的改變直接影響著 5-羥色胺能神經(jīng)元的活動(dòng)。石葛明等[68]運(yùn)用免疫放射自顯影方法證明酗酒人腦干頭側(cè)中縫核群5-HTT的表達(dá)較低。5-羥色胺轉(zhuǎn)運(yùn)體基因啟動(dòng)子區(qū)(5-HTT-linked promoter region,5-HTTLPR)在該基因表達(dá)中起關(guān)鍵調(diào)控作用,是酒精依賴(lài)重要的候選對(duì)象。5-HTTLPR 44 bp插入/缺失序列的 L(Long)和 S(Short)多態(tài)性與酒精依賴(lài)相關(guān)性研究很多,但結(jié)果不盡相同。在歐洲血統(tǒng)巴西人、德國(guó)人、歐洲人、墨西哥裔美國(guó)人、云南漢族人中發(fā)現(xiàn)其多態(tài)性與酒精依賴(lài)相關(guān),而在日本人、歐裔和非裔美國(guó)人、韓國(guó)人、高加索人中并未發(fā)現(xiàn) 5-HTTLPR與酒精依賴(lài)有關(guān)[69～72],這可能是由種族和環(huán)境不同所致。王學(xué)靜等[69]研究認(rèn)為云南漢族人群的5-HTTLPRL/L和L/S基因型可能是降低酒精依賴(lài)發(fā)病的影響因子,而S/S基因型則是酒精依賴(lài)的風(fēng)險(xiǎn)因子。Lee等[52]證實(shí) 5-HTTLPR在韓國(guó)男性酒精依賴(lài)癥患者戒斷中發(fā)揮著重要作用。Feinn等[71]分析了3 489例嗜酒者和2 325例對(duì)照中5-HTTLPR多態(tài)性與酒精依賴(lài)的關(guān)系,結(jié)果發(fā)現(xiàn) 5-HTTLPRS等位基因的攜帶與酒精依賴(lài)密切相關(guān)。急性酒精攝入時(shí),5-HTTLPRL等位基因的攜帶可能是酒精依賴(lài)癥患者出現(xiàn)攻擊行為的保護(hù)因子,而S等位基因則為風(fēng)險(xiǎn)因子[73]。5-HTTLPR等位基因的變異易于形成酒精依賴(lài)。北歐和西歐酒精依賴(lài)及酒精依賴(lài)并發(fā)多發(fā)性抽動(dòng)癥患者中5-HTTLPRS等位基因的表達(dá)顯著增多[74]; 德國(guó)嚴(yán)重嗜酒人群中,5-HTTLPRS等位基因的頻率顯著增加[72],5-HTTLPRS等位基因多態(tài)性與酒精依賴(lài)癥患者自殺傾向有關(guān)[75]?？梢?jiàn),S等位基因是酒精依賴(lài)相關(guān)表型的風(fēng)險(xiǎn)因子,5-HTTLPRS等位基因的檢測(cè)可以作為預(yù)防復(fù)吸的一種方法[76]。對(duì)美國(guó)16歲青少年的研究表明,攜帶5-HTTLPRL等位基因雖然會(huì)增加日后過(guò)度攝入酒精的風(fēng)險(xiǎn),但是其對(duì)酒精的響應(yīng)度較低[77]。據(jù)此推斷,5-HTTLPRS等位基因在未來(lái)有可能成為病理學(xué)臨床診斷指標(biāo)。

Kelai等[78]發(fā)現(xiàn),與野生型小鼠相比,SLC6A4基因敲除小鼠酒精攝入量減少,用氟西汀阻斷 5-HTT可減少野生型小鼠的酒精攝入量。5-HTT能調(diào)節(jié)5-HT突觸信號(hào)的強(qiáng)度及持續(xù)時(shí)間,編碼此蛋白的SLC6A4基因是選擇性 5-HT再攝取抑制劑(如氟西汀、舍曲林、帕羅西汀等對(duì)酒精依賴(lài)癥療效顯著的藥物)的主要作用靶點(diǎn)[79]。SLC6A4基因啟動(dòng)子CpG超甲基化水平的顯著增加可能也是酒精依賴(lài)的關(guān)鍵機(jī)制之一[63]。

3 單胺類(lèi)神經(jīng)遞質(zhì)合成、分解相關(guān)酶

酪氨酸羥化酶(Tyrosine hydroxylase,TH)和色氨酸羥化酶(Tryptophan hydroxylase,TPH)分別是多巴胺和 5-HT合成的限速酶; 單胺氧化酶(Monoamine oxidase,MAO)和兒茶酚胺-O-甲基轉(zhuǎn)移酶(Catechol-O-methyltransferase,COMT)等代謝酶在神經(jīng)遞質(zhì)的降解過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用,是控制神經(jīng)遞質(zhì)釋放與降解的重要因素。以 20%乙醇代替水飲用的大鼠中腦黑質(zhì)和紋狀體中TH基因表達(dá)量較對(duì)照組明顯增加[66],因此酒精可能是通過(guò)上調(diào)TH的活性來(lái)增加多巴胺的釋放。動(dòng)物和人類(lèi)研究均表明,SNCA基因的變異、表達(dá)水平與酒精依賴(lài)緊密相關(guān),這可能是因?yàn)镾NCA基因編碼的α-Syn與多巴胺的合成、儲(chǔ)存、釋放和再攝取等有關(guān)[80]。例如,急性和慢性酒精中毒大鼠腦組織中 α-Syn的表達(dá)明顯增強(qiáng)[81]。有學(xué)者認(rèn)為α-Syn作為反式作用因子通過(guò)影響TH基因啟動(dòng)子的功能發(fā)揮對(duì)多巴胺代謝的負(fù)性調(diào)控作用[82]。我們實(shí)驗(yàn)室研究發(fā)現(xiàn)慢性酒精暴露的SD大鼠海馬中鈣調(diào)蛋白依賴(lài)的蛋白激酶Ⅱ(Ca2+/calmodulin dependent protein kinaseⅡ,CaMKⅡ)磷酸化水平及其活性發(fā)生了改變[83],CaMKⅡ通過(guò)激活TH來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)多巴胺合成速度的控制。今后可進(jìn)一步研究CaMKII對(duì)TH活性和多巴胺合成的影響,以期為酒精依賴(lài)分子靶向藥物的開(kāi)發(fā)提供參考。TPH是5-羥色胺能神經(jīng)元內(nèi)催化5-HT生物合成的第一個(gè)酶,影響 5-HT神經(jīng)傳遞的效率,因此能改變 TPH活性及其基因表達(dá)的藥物都可對(duì) 5-羥色胺系統(tǒng)產(chǎn)生長(zhǎng)期的影響。李雙成發(fā)現(xiàn)飲酒大鼠體內(nèi)TPH表達(dá)較低[66]。由此推測(cè)TPH很可能是5-羥色胺能神經(jīng)元功能調(diào)節(jié)通路中的作用靶標(biāo)。

高麗波等[84]研究表明，云南漢族人群COMT基因的rs737865C/C基因型可降低嗜酒的發(fā)生率,而單倍型A-C-A-A可能是酒精依賴(lài)發(fā)生的危險(xiǎn)因子。COMT基因 Val158Met多態(tài)性在酒精依賴(lài)中可能發(fā)揮著重要作用,低活性Met等位基因的攜帶會(huì)增加嚴(yán)重酒精依賴(lài)形成的風(fēng)險(xiǎn)[85]。Meta分析表明,MAOAVNTR多態(tài)性與酒精依賴(lài)行為之間關(guān)聯(lián)不顯著,但與反社會(huì)酒精依賴(lài)亞型關(guān)聯(lián)顯著,說(shuō)明它可能是反社會(huì)酒精依賴(lài)亞型的危險(xiǎn)因子而非酒精依賴(lài)行為的危險(xiǎn)因子[86]。

4 酒精依賴(lài)癥防治策略展望

單胺類(lèi)神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺受體、5-羥色胺受體、轉(zhuǎn)運(yùn)體及代謝調(diào)控基因不同程度地參與酒精依賴(lài)的形成、戒斷與復(fù)吸反應(yīng)。在系統(tǒng)綜述中樞單胺類(lèi)神經(jīng)遞質(zhì)在酒精依賴(lài)中分子作用機(jī)制的基礎(chǔ)上,筆者對(duì)酒精依賴(lài)癥預(yù)防和治療的分子靶向藥物研發(fā)進(jìn)行了展望。

4.1 調(diào)控單胺類(lèi)神經(jīng)遞質(zhì)合成、再攝取與釋放相關(guān)基因

長(zhǎng)期飲酒會(huì)導(dǎo)致機(jī)體對(duì)酒精的敏感性降低,多巴胺受體數(shù)量或功能發(fā)生改變。多巴胺受體主要通過(guò)與G蛋白耦聯(lián)傳導(dǎo)酒精類(lèi)相關(guān)藥物的細(xì)胞內(nèi)效應(yīng)來(lái)調(diào)控細(xì)胞內(nèi) cAMP、蛋白激酶等的水平或作用狀態(tài),從而誘導(dǎo)各種即早基因表達(dá)。DRD2/ANKK1Taq1A、Taq1B等多態(tài)性,-141C Ins/Del、C957T調(diào)控的DRD2基因表達(dá)的上調(diào),5-HT受體基因HTR1A、HTR1B、HTR2A、HTR2C表達(dá)的上調(diào),多巴胺受體基因 pre-mRNA的選擇性剪切以及DRD448 bp VNTR 7-重復(fù)序列的攜帶是酒精依賴(lài)的重要因素,而DRD3和HTR6可能是預(yù)防酒精依賴(lài)癥患者戒斷后復(fù)吸的作用靶點(diǎn),因此可以將多巴胺受體作為靶點(diǎn)研究和開(kāi)發(fā)酒精依賴(lài)癥防治藥物。例如,D3受體激動(dòng)劑氨基四氫化萘衍生物在藥物濫用治療中已經(jīng)顯示出一定的應(yīng)用前景[87]。多巴胺 D3受體在酒精依賴(lài)中的作用較為突出,但研究較少。筆者實(shí)驗(yàn)室建立的DRD3基因敲除小鼠模型,可用于酒精依賴(lài)分子機(jī)制的揭示及酒精依賴(lài)癥分子靶向藥物的研發(fā)。

此外,TH及其激活劑(如CaMKII)、TPH在多巴胺和5-HT合成中具有重要作用,因此可以考慮將其作為藥物作用靶點(diǎn)來(lái)開(kāi)發(fā)酶激活劑/抑制劑等能夠改變TH和TPH活性或基因表達(dá)的藥物,用于酒精依賴(lài)癥的預(yù)防和治療。

4.2 調(diào)整基因調(diào)控區(qū)的甲基化程度和 pre-mRNA的選擇性剪切

近年來(lái),基因調(diào)控區(qū)DNA的甲基化、mRNA的編輯等表觀遺傳學(xué)變化在疾病發(fā)病機(jī)制中的重要作用已經(jīng)受到大家的廣泛關(guān)注。HTR3A、SNCA、MAOA、SLC6A4、DAT等基因啟動(dòng)子CpG的超甲基化,DRD2基因 pre-mRNA選擇性剪切的改變以及組蛋白去乙?；富钚缘淖兓染蓪?dǎo)致酒精依賴(lài)的發(fā)生[63,67],因此可以通過(guò)調(diào)整基因調(diào)控區(qū)的甲基化程度和pre-mRNA的選擇性剪切等策略防治酒精依賴(lài)癥。

4.3 對(duì)酒精依賴(lài)癥患者實(shí)施個(gè)性化的預(yù)防和治療

多巴胺受體基因、5-HT受體基因、多巴胺轉(zhuǎn)運(yùn)體基因、5-HTT基因等在不同種族、地區(qū)人群中存在多態(tài)性,不同基因型對(duì)酒精敏感性不同,啟動(dòng)子DNA甲基化對(duì)酒精依賴(lài)的效應(yīng)也存在種群特異性?？紤]到基因多態(tài)性對(duì)藥物作用的影響較大,尤其是藥物作用靶點(diǎn)的基因多態(tài)性可能直接影響藥效或造成不良反應(yīng),在酒精依賴(lài)癥的防治中應(yīng)當(dāng)針對(duì)各種基因多態(tài)性位點(diǎn)研究和開(kāi)發(fā)分子靶向藥物,對(duì)擁有不同基因型的酒精依賴(lài)癥患者實(shí)施個(gè)性化預(yù)防和治療。

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