朱永生，西安交通大學法醫(yī)學院教授，博士生導師。長期以來一直從事神經(jīng)精神疾病神經(jīng)生物學及分子機制研究。曾在美國德州農(nóng)工大學健康醫(yī)學中心及美國Drexel大學醫(yī)學院神經(jīng)生物與解剖學系訪問學習。在Cell，Journal of Clinical Investigation等雜志發(fā)表SCI 論文23篇（第一作者或通信作者），中文核心期刊論文5篇。主持國家自然科學基金項目3項，省部級項目5項。參編十二五“國家重點出版規(guī)劃”項目、國家出版基金項目《中華民族基因組多態(tài)現(xiàn)象研究》叢書3本，《生物安全叢書》 2本，發(fā)明實用性專利2項。

摘要：成癮患者免疫力低下是毒品成癮的流行病學特征。采用質(zhì)譜流式對海洛因成癮患者外周免疫細胞特征及功能進行解析發(fā)現(xiàn)，海洛因成癮患者外周脆弱樣T細胞比例增加，其分泌的

干擾素-γ（interferon-γ，IFN-γ）信號重塑了伏隔核神經(jīng)元結(jié)構，進而調(diào)控了急性戒斷癥狀。急性戒斷期間，機體缺氧是誘導傳統(tǒng)調(diào)節(jié)性T細胞向脆弱樣調(diào)節(jié)性T細胞轉(zhuǎn)變的關鍵因素。阿片類藥物促使神經(jīng)元分泌趨化因子（C-C基元）配體2［chemokine（C-C motif）ligand 2，Ccl2］，同時導致星形膠質(zhì)細胞腦型脂肪酸結(jié)合蛋白（recombinant fatty acid binding protein 7，F(xiàn)abp7）表達下調(diào)，引起血腦屏障通透性增加，二者共同趨化脆弱樣T細胞向伏隔核聚集。最近的研究揭示了阿片成癮外周免疫微環(huán)境如何調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)元及成癮表型，有望通過免疫干預治療阿片成癮。

關鍵詞：阿片；脆弱樣調(diào)節(jié)性T細胞；干擾素-γ；伏隔核；戒斷癥狀

中圖分類號：R749""" 文獻標志碼：A

DOI：10.7652/jdyxb202403002

收稿日期：2023-06-26" 修回日期：2023-10-18

基金項目：國家自然科學基金資助項目（No. 82171878， No. 81900569， No. 82000592， No. 82001999）；福建省自然科學基金資助項目（No. 2021J01017 and No. 2022J01011）

Supported by the National Natural Science Foundation of China （No. 82171878， No. 81900569， No. 82000592， No. 82001999） and the Natural Science Foundation of Fujian Province （No. 2021J01017， No. 2022J01011）

通信作者：馬天有，高級實驗師. E-mail：maty@xjtu.edu.cn； 朱永生，教授. E-mail：zys3000@xjtu.edu.cn

網(wǎng)絡出版地址：http：//kns.cnki.net/kcms/detail/61.1399.R.20231116.1157.002.html （2023-11-17）

Opioid-induced fragile regulatory T cells contribute to

NAc synaptic plasticity and withdrawal symptoms

LOU Yin1， MA Tianyou2， ZHU Yongsheng1

（1. College of Forensics， Xi’an Jiaotong University Health Science Center， Xi’an 710061;

2. School of Public Health， Xi’an Jiaotong University Health Science Center， Xi’an 710061， China）

ABSTRACT： Decline of immunity is an epidemiological feature of opioid addicts. Recent work reveals a landscape of peripheral immune microenvironment in opioid addicts. Opioid addicts exhibit a significant expansion of fragile-like regulatory T cells （Tregs） and enhanced Treg-derived interferon-γ （IFN-γ） expression. IFN-γ signaling reshapes synaptic morphology in nucleus accumbens （NAc） neurons， modulating subsequent withdrawal symptoms. Treg fragility transformation from WT Tregs is primarily due to opioid-induced global hypoxia during acute withdrawal period. Opioids increase the expression of neuron-derived C-C motif chemokine ligand 2 （Ccl2） and disrupt blood-brain barrier （BBB） integrity through the downregulation of astrocyte-derived fatty-acid-binding protein 7 （Fabp7）， both of which trigger peripheral Treg infiltration into NAc. Recent studies suggest that subtle homeostatic changes in the peripheralimmune milieu may also contribute to modulating synapses that are responsible for addictive behaviors， which may lead to the development of new therapeutic strategies.

KEY WORDS： opioid; fragile-like regulatory T cell; interferon-γ （IFN-γ）; nucleus accumbens （NAc）; withdrawal symptom

根據(jù)《中華人民共和國刑法》第357條規(guī)定，毒品是指鴉片、海洛因、甲基苯丙胺（冰毒）、嗎啡、大麻、可卡因以及國家規(guī)定管制的其他能夠使人形成癮癖的麻醉藥品和精神藥品。毒品可分為傳統(tǒng)毒品、合成毒品、新精神活性物質(zhì)（新型毒品）。其中最常見的是麻醉藥品類中的大麻類、鴉片類和可卡因類。

成癮是一種慢性復發(fā)性腦病，其標志性特征為不顧負性后果的強迫性覓藥行為［1-2］。毒品成癮往往是社會與個體因素相互作用的結(jié)果，其中社會因素包括可獲得性、家庭因素、同伴影響及文化背景；個體因素包括個性特征、心理強化及遺傳差異［3］。依據(jù)發(fā)生發(fā)展，成癮可分為形成、戒斷與復吸三個階段［4］。復吸不僅在吸毒人群中是一個普遍存在的問題，也是科研工作者與禁毒工作者一直希望解決的難題。

1" 毒品濫用的流行病學特點及危害

依據(jù)《2022年世界毒品報告》，2022年全球約有3億人使用毒品，超過3 600萬人患有物質(zhì)使用障礙。2010年至2022年期間，吸毒人數(shù)增加了22%。全球有1 120萬人注射毒品，其中大約一半的人患有丙型肝炎，140萬人感染艾滋病毒，120萬人同時患有這兩種疾病。長期吸食毒品嚴重損傷個體身心健康，導致家庭支離破碎，給社會帶來沉重的經(jīng)濟與安全負擔［5］。

2" 毒品成癮的概念及特征

美國精神病學會制定的《精神障礙診斷統(tǒng)計手冊第四版》（Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders-Ⅳ， DSM-Ⅳ）將成癮定義為：“一組認知、行為和生理癥狀群，個體明知使用成癮物質(zhì)帶來的不良后果，但仍然繼續(xù)使用，導致耐受性增加、戒斷癥狀和沖動性行為”。成癮可分為軀體成癮和精神成癮。軀體成癮指反復用藥所導致的一種適應狀態(tài)，以致需要藥物持續(xù)存在于體內(nèi)才能維持其正常功能，若中斷就會產(chǎn)生戒斷綜合征；精神成癮指對藥物的行為失控、強烈渴求，以期獲得用藥后的特殊快感，表現(xiàn)為強迫性覓藥行為［6］。

毒品成癮的特征包括戒斷綜合征，指停止使用藥物或減少使用劑量或使用拮抗劑所出現(xiàn)的特殊的、令人痛苦的心理或生理癥狀群；耐受性指機體對藥物反應的一種適應性狀態(tài)和結(jié)果；渴求與敏化，渴求是強烈期望再次獲得精神活性物質(zhì)的效益，即使長期戒斷后仍持續(xù)存在，與強迫性、持續(xù)性用藥關系密切，也是復發(fā)的重要因素之一；強化，引起強化效應的藥物（或刺激）稱為強化因子，分為正性強化和負性強化；復發(fā)（復吸）是指毒品成癮人員在戒斷或脫毒治療成功后，又開始使用脫毒前所濫用的成癮物質(zhì)［7］。

3" 毒品成癮的治療現(xiàn)狀

吸毒人員成癮時間快慢，與吸食毒品的量、頻次、毒品的純度、毒品的種類有關，吸食毒品的量越大，時間越長，頻次越高，純度越高，成癮時間就越快，也越難戒斷。根據(jù)濫用毒品的種類不同，戒毒的方法亦不相同，主要包括藥物治療、物理治療、心理治療、康復治療等［8-9］。

戒斷為目的的治療：早期的替代（如美沙酮）和非替代性（如可樂定）脫毒治療，稽延性戒斷癥狀治療，納曲酮防復吸治療；長期防復發(fā)美沙酮維持治療。

物理治療：處于探索研究階段，主要包括電針、深部腦刺激、重復經(jīng)顱磁刺激等。

心理行為治療：也是重要環(huán)節(jié)，藥物治療配合心理治療能顯著提高治療效果，預防復吸。

社區(qū)康復治療：是以社區(qū)為依托、家庭為輔助，利用社區(qū)開放的社會環(huán)境進行康復治療，達到使吸毒人員回歸社會的目的。

目前毒品成癮尚沒有有效的治療藥物和技術手段阻止復吸。

4" 毒品成癮影響免疫系統(tǒng)

長期吸食毒品嚴重影響人體免疫系統(tǒng)，表現(xiàn)為體質(zhì)虛弱，營養(yǎng)不良，消瘦麻木，時常感冒，注射針口久久不能愈合，精神萎靡不振，病情發(fā)展迅速，易受病毒感染等［10］。阿片類藥物直接或間接作用于免疫系統(tǒng)，會削弱先天免疫和適應性免疫；導致T細胞和單核細胞炎性因子分泌增加；同時會削弱宿主防御機制（包括體液免疫和細胞免疫），并增加對細菌和病毒感染的易感性。最近西安交通大學科研人員圍繞外周免疫如何影響中樞神經(jīng)活動這一關鍵問題，闡明了外周免疫與成癮行為之間的關聯(lián)及其機制［11］。

4.1" 阿片成癮誘導外周脆弱樣T細胞及其分泌的IFN-γ增加

選擇41個免疫細胞分子標志物，涵蓋免疫檢查點、增殖、先天性免疫和適應性免疫，建立質(zhì)譜流式分型體系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，海洛因成癮患者外周免疫細胞可分為13個亞群，包括CD4 Tnaive、CD4 Tcm、CD4 Tem、CD4 Th、CD8 Tnaive、CD8 Tcm、CD8 Tem、CD8 Tc、mDC、Monocytes、NK、Memory B、Naive B。其中CD4+和CD8+中央記憶型T細胞（Tcm）比例增加。與對照組相比，海洛因成癮患者外周單個核細胞耗竭性T細胞（Foxp3、CTLA4、TIM3、LAG3、PDL1、PDL2）和增殖性T細胞（HLA-DR、ICOS、CD25、OX40、Ki67）比例增加。與經(jīng)典的調(diào)節(jié)性T細胞（regulatory cells，Tregs；CD4+， CD25+， CTLA4+，CD127-）不同，海洛因成癮患者Tregs，還表現(xiàn)為單核（CD163）、增殖（OX40、Ki67）與天然免疫表型（CCR7、CD45RA）。通過流式細胞檢測證實了Tregs分泌的干擾素-γ（interferon-γ，IFN-γ）顯著增加，且與成癮表型戒斷癥狀呈正相關。

4.2" 阿片誘導機體缺氧是Tregs脆弱性的重要機制

IFN-γ是WT Tregs轉(zhuǎn)變?yōu)榇嗳鯓覶regs的重要驅(qū)動因素。流式細胞檢測發(fā)現(xiàn)，慢性嗎啡暴露小鼠組織器官（血液、胸腺、脾臟、腹部淋巴結(jié)和肝臟）中Tregs比例顯著增加，IFN-γ和T-bet（IFN-γ下游信號分子）表達增加。采用TregYFP-cre轉(zhuǎn)基因慢性嗎啡暴露小鼠，分離脾臟Tregs，檢測發(fā)現(xiàn)IFN-γ和IFN-γR的表達增加。利用ifngloxp與Foxp3YFP-cre轉(zhuǎn)基因小鼠，特異性敲除Tregs細胞中的IFN-γ基因，IFN-γR和T-bet表達顯著降低，進一步驗證了阿片誘導Tregs的脆弱性［12］。

海洛因成癮患者外周單個核細胞轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果顯示，IFN-γ和缺氧誘導因子1α（hypoxia inducible factor-1，HIF-1α）表達增加。先前大量證據(jù)表明，毒品成癮患者機體缺氧與呼吸抑制普遍存在且十分嚴重［13-14］。體外細胞培養(yǎng)采用不同濃度嗎啡或海洛因處理72 h，IFN-γ和T-bet的表達水平?jīng)]有發(fā)生變化，而慢性阿片暴露小鼠血氧飽和度顯著降低，HIF-1α與p-Akt顯著增高，F(xiàn)oxo3a與Foxo1顯著降低，表明慢性阿片暴露，導致機體缺氧，激活Akt/Hif1α信號通路是誘導野生型Tregs向脆弱性Tregs轉(zhuǎn)變的重要機制［15-16］。ADDINEN.CITE.DATAADDINEN.CITE.DATA

4.3" 阿片誘導伏隔核脆弱性Tregs浸潤和突觸可塑性變化

值得注意的是，慢性嗎啡暴露小鼠伏隔核（nucleus accumbens，NAc）中Tregs比例增加及IFN-γ表達增高。為了探索Tregs是來自外周還是NAc駐留的Tregs增殖結(jié)果，對NAc進行了T細胞免疫組學測序［17］。從小鼠NAc樣本中，共鑒定出23個V片段、12個J片段、200個VJ片段、306個VDJ片段和82 075個不同的CDR3 aa克隆型。與對照組相比，慢性嗎啡暴露小鼠NAc中CDR3 aa克隆多樣性顯著升高。這些數(shù)據(jù)表明，阿片誘導外周T細胞浸潤，而不是NAc中駐留的T細胞的增殖。

高爾基染色和透射電鏡是揭示突觸可塑性和突觸重組精確模式的關鍵技術方法［18-19］。一項研究表明，嗎啡或可卡因戒斷后1 d，在NAc中可觀察到樹突棘弱化效應［20］。慢性嗎啡暴露后，NAc短粗狀樹突棘數(shù)量減少，細絲狀樹突棘數(shù)量增加，不對稱性突觸數(shù)量增加，活動區(qū)數(shù)量減少，表明嗎啡暴露后不成熟/不穩(wěn)定的突觸比例提高，興奮性突觸數(shù)量增加。慢性嗎啡暴露小鼠，丘腦室旁核（paraventricular nucleus，PVT）投射到NAc的c-fos+細胞數(shù)量比例顯著增加。特異性抑制PVT→NAc投射，可以顯著緩解小鼠的戒斷癥狀［21］，進一步驗證了以上形態(tài)學檢測結(jié)果［22］。

4.4" 阿片促進Ccl2介導NAc Tregs招募

一個關鍵問題是為什么Tregs會浸潤到NAc？NAc神經(jīng)元分泌趨化因子，在趨化因子的募集作用下，Tregs通過血腦屏障進入NAc可能是一個重要機制。先前研究表明，Ccl2、Ccl19和Ccl21的表達參與了Tregs的招募［25-26］。與生理鹽水組相比，慢性嗎啡暴露小鼠外周Ccl2表達無顯著性差異，而NAc中Ccl2表達顯著上調(diào)。免疫熒光分析顯示，升高的Ccl2來源于神經(jīng)元，而不是星形膠質(zhì)細胞。通過轉(zhuǎn)基因小鼠Ccr2loxp與Foxp3YFP-cre雜交，敲除Foxp3+細胞中的Ccr2基因，顯著降低了Tregs的浸潤。這表明神經(jīng)元分泌的Ccl2是驅(qū)動Tregs向NAc聚集的重要動力［27］。

1：慢性嗎啡暴露；2：星形膠質(zhì)細胞Fabp7表達下降；3：血腦屏障（BBB）通透性增加；4：Tregs進入中樞；5：透過血腦屏障并增加IFN-γ水平；6：IFN-γ結(jié)合在NAc中型多棘神經(jīng)元受體上；7：樹突棘與突觸可塑性變化。

4.5" 阿片誘導的Fabp7上調(diào)導致血腦屏障通透性增加

研究發(fā)現(xiàn)，慢性毒品暴露導致血腦屏障通透性增加。對慢性嗎啡暴露小鼠NAc轉(zhuǎn)錄組測序發(fā)現(xiàn)，星形膠質(zhì)細胞表達的腦型脂肪酸結(jié)合蛋白（fatty acid binding protein 7，F(xiàn)abp7）表達顯著降低，血腦屏障的通透性增加。進一步研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)abp7與IFN-γ水平顯著負相關。嗎啡誘導的IfngcKO小鼠Fabp7 mRNA和蛋白水平下降，表明Fabp7的下降是由于嗎啡的作用所致，而不是IFN-γ。強有力證據(jù)表明，F(xiàn)abp7作為細胞分化和遷移相關分子，可以調(diào)節(jié)血腦屏障通透性［28］。短期或長期服用精神興奮性藥物或尼古丁會破壞血腦屏障的完整性/功能，導致中樞神經(jīng)炎癥發(fā)生［29-32］。

綜上，通過質(zhì)譜流式、免疫組學、轉(zhuǎn)錄組測序、流式細胞檢測等發(fā)現(xiàn)，成癮人群免疫力低下主要與免疫細胞過度耗竭相關，一群高表達IFN-γ和HIF-1α的脆弱樣調(diào)節(jié)性T細胞通過血腦屏障進入小鼠NAc，其分泌的IFN-γ調(diào)節(jié)了神經(jīng)元結(jié)構可塑性及隨后的戒斷癥狀。急性戒斷期間，全身缺氧癥狀是誘導傳統(tǒng)調(diào)節(jié)性T細胞向脆弱樣調(diào)節(jié)性T細胞轉(zhuǎn)變的關鍵因素。阿片類藥物促使神經(jīng)元分泌趨化因子Ccl2，同時星形膠質(zhì)細胞下調(diào)Fabp7表達引起血腦屏障通透性增加，二者共同趨化該群細胞向NAc聚集。

4.6" 阿片誘導的脆弱樣Tregs調(diào)控戒斷研究的意義

成癮最初被歸因于缺乏自制力，隨著研究深入，科學家改變了認識，并將其定義為一種慢性復發(fā)性腦病。阿片類藥物會導致免疫抑制，最近的研究表明其同樣會導致免疫激活［11］。T細胞及其衍生的細胞因子可通過不同途徑影響大腦功能，并參與多種疾病的發(fā)生發(fā)展。因此，從神經(jīng)免疫角度評估阿片類藥物對中樞神經(jīng)系統(tǒng)和外周免疫系統(tǒng)的交互影響，對阿片類藥物成癮機制的理解及治療策略的制定具有戰(zhàn)略意義［33］。

阿片類藥物成癮尚無有效治療方法，美沙酮治療雖有一定效果，主要用于脫毒和替代治療，治標不治本，容易形成新的藥物依賴和其他毒品交叉依賴［24，34］。腦深部電刺激術（deep brain stimulation，DBS）因其治療效果顯著、治療作用可控可逆等特點，被認為是較有前景的功能神經(jīng)外科治療工具，然而DBS在成癮的治療中尚處于臨床前研究階段，一旦停止刺激仍然存在復吸風險［25，35］。解析成癮人群外周免疫微環(huán)境變化，建立起脆弱樣Tregs與成癮行為的免疫學聯(lián)系，表明外周免疫功能紊亂導致的中樞結(jié)構重塑，是誘發(fā)阿片類藥物戒斷癥狀的重要因素?，F(xiàn)在的研究強調(diào)了成癮治療應超越大腦范圍，提出了通過遠端免疫治療靶向?qū)怪袠猩窠?jīng)系統(tǒng)功能障礙的可能，打開了免疫干預治療阿片類藥物成癮的通道。

5" 毒品成癮未來的研究方向

目前成癮主要集中在神經(jīng)環(huán)路研究：環(huán)路控制行為；環(huán)路興奮性變化；環(huán)路分子調(diào)控機制。研究已取得巨大進展，需要我們以不同成癮階段和誘發(fā)復吸因素為主要研究內(nèi)容，廣泛結(jié)合臨床影像數(shù)據(jù)，定位成癮特定反應腦區(qū)?；谀X組織透明成像技術，從宏觀到微觀，明確腦組織中不同腦區(qū)神經(jīng)元間、神經(jīng)元和膠質(zhì)細胞之間的網(wǎng)絡結(jié)構圖，構建與成癮特定事件直接關聯(lián)的神經(jīng)環(huán)路。從形態(tài)學、功能學和免疫炎癥等角度，為成癮治療提供靶點。具體包括：①基于藥物成癮臨床影像學證據(jù)分析，篩選功能變化腦區(qū)。結(jié)合動物實驗，深入研究這些腦區(qū)間的解剖學聯(lián)系、腦區(qū)的細胞類型和環(huán)路的功能特征。②利用腦組織透明技術明確目標腦區(qū)間的神經(jīng)元聯(lián)系，并利用神經(jīng)示蹤技術，建立新的神經(jīng)環(huán)路和探究經(jīng)典神經(jīng)環(huán)路的功能機制。③鼓勵建立簡單、易化的成癮模型和相關復燃模型。使用在體電生理、在體鈣成像和無線光纖成像等方法，可視化研究目標核團的整體活動變化；使用離體膜片鉗等方法，進一步明確不同類型神經(jīng)元活動變化。④利用示蹤病毒等構建模型動物核團間通路連接及核團內(nèi)不同類型神經(jīng)元間、神經(jīng)元和膠質(zhì)細胞間的通路連接。通過光遺傳、化學遺傳和轉(zhuǎn)基因小鼠相結(jié)合的技術，明確通路功能變化。⑤利用微透析結(jié)合高效液相色譜術，明確目標腦區(qū)特異性神經(jīng)遞質(zhì)和神經(jīng)炎性分子變化情況；利用相關神經(jīng)遞質(zhì)探針病毒，驗證神經(jīng)遞質(zhì)變化。⑥電生理檢測環(huán)路可塑性變化，并結(jié)合轉(zhuǎn)錄組測序等，明確環(huán)路發(fā)生可塑性變化的分子生物學機制；明確膠質(zhì)細胞介導神經(jīng)炎癥從而觸發(fā)神經(jīng)元變化的方式。

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（編輯" 張" 敏）