摘要: 精神活性药物如四氢大麻酚(Δ9-tetrahydrocannabinol,THC)和酒精，被广泛报道可以通过靶向中枢神经系统来损害运动协调能力，酒精和大麻素的联合使用会比单独使用酒精或者大麻素效果更明显，加剧运动失调。基础研究也表明，酒精可以显著增强腹腔注射T... 展开 精神活性药物如四氢大麻酚(Δ9-tetrahydrocannabinol,THC)和酒精，被广泛报道可以通过靶向中枢神经系统来损害运动协调能力，酒精和大麻素的联合使用会比单独使用酒精或者大麻素效果更明显，加剧运动失调。基础研究也表明，酒精可以显著增强腹腔注射THC诱导的小鼠运动失调行为。尽管大麻素和酒精联合使用导致的毒性作用的增强已经得到社会的关注，但我们不了解这种协同作用的机制。 大量研究证实THC和酒精在细胞膜上有多个共同的靶点，如大麻素1型受体(Cannabinoid1receptor,CB1R)和甘氨酸受体(Glycine receptor,GlyR)。CB1R被认为是中枢神经系统中最丰富的G蛋白偶联受体之一，广泛表达于神经元的轴突和突触末梢。GlyR是一种抑制性、可通透氯离子的五聚体配体门控离子通道。CB1R和GlyR都与运动功能有着不可分割的联系。CB1R位于大脑的各个区域如小脑、背内侧纹状体和运动皮层，对运动功能如运动协调、运动学习和运动活动等至关重要。GlyR功能受损会造成包括肌肉僵硬、肌阵痉挛和惊吓反应等各种运动障碍。虽然有证据表明THC和酒精可以激活或增强CB1R和GlyR的功能，但这两个受体是否参与THC和酒精协同导致运动失调尚不清楚。 在本论文的研究中，首先我们利用小鼠转棒行为学的模型证实了相较于小鼠单独腹腔注射酒精或者单独腹腔注射THC,它们的联合腹腔注射可以引起小鼠更明显的运动失调，证明在小鼠的运动协调方面THC和酒精存在协同作用。随后，通过c-Fos核团筛选和化学遗传技术发现小脑4/5Cb脑区对THC和酒精协同导致的运动失调行为至关重要。为了进一步检测4/5Cb核团在协同中的作用，通过直接在4/5Cb脑区微量注射THC和腹腔注射酒精，我们发现酒精能在4/5Cb中直接促进THC的作用。 THC与多种中枢神经系统靶标相互作用，主要是膜受体如CB1/2R、GlyR和瞬时受体电位香草酸亚型2(Transient receptor potential vanilloid type2,TRPV2),它们广泛分布在小脑。我们进行了药理试验，通过分别腹腔注射不同剂量的CB1R的拮抗剂AM251、GlyR的拮抗剂士的宁、CB2R的拮抗剂AM630或TRPV2的拮抗剂Tranist,发现AM251和士的宁均以剂量依赖的方式显著抑制酒精和THC协同作用，而CB2R的拮抗剂AM630和TRPV2的拮抗剂Tranist不影响THC与酒精相关的协同作用。这表明CB1R和GlyR在THC和酒精协同相关的运动失调中有特异性参与，而CB2R和TRPV2没有参与。 浦肯野细胞是小脑皮层中的传出神经元，其功能障碍是小鼠运动失调的标志。因此，我们研究了THC和酒精是否能使小鼠小脑4/5Cb中浦肯野细胞的电生理参数发生变化。在小鼠4/5Cb中对浦肯野细胞进行了微小兴奋性突触后电流(Miniature excitatory postsynaptic current,mEPSCs)和电诱发动作电位(Action potential,AP)的全细胞膜片钳记录，结果发现THC和酒精联合处理降低了浦肯野细胞的mEPSCs的频率和AP峰值数，由此可见THC和酒精协同降低浦肯野细胞兴奋性。而AM251和士的宁预处理可以阻断THC和酒精的协同作用，结合各种电生理实验，我们最终证实小脑4/5Cb浦肯野细胞突触前CB1R和突触外GlyR是THC和酒精协同作用的关键靶点。 CB1R和GlyR两个受体可能参与THC和酒精协同引起的运动失调，但是使用CB1R或GlyR的拮抗剂将会造成抑郁、癫痫、焦虑等许多精神方面的副作用，大大限制了相关药物的研发。双脱氧四氢大麻酚(Di-desoxy-THC,DDT)是一种去除羟基和氧基的化学改构的THC,已被证明可以选择性地破坏THC-GlyR的相互作用，而不影响CB1R和GlyR的基本功能。因此，我们利用化学合成和动物行为分析技术探究了DDT可以治疗THC和酒精协同导致的运动失调行为，而且DDT在包括惊跳反射、翻正反射、运动活动和情绪等一系列行为学上对小鼠不产生任何毒性和精神副作用。这些研究表明，DDT可以治疗酒精和大麻协同导致的神经毒性，具有很大的临床使用潜力。 综上所述，本研究在不同层面解析了酒精和大麻素化合物作用于小脑浦肯野细胞突触外的GlyR和突触前的CB1R进而协同引起运动失调的分子机制，还提出开发以突触外的GlyR为基础的新型药物的想法，为大麻素和酒精滥用的临床干预治疗给出了潜在的策略。 收起