原創 生物世界 Bio生物世界 收錄於話題#飲酒與健康9個
撰文 | nagashi
編輯 | 王聰
排版 | 水成文
酒癮的成因一直是人類想破解的謎題,酒精誘發大腦的神經免疫反應,促進酒精使用障礙(AUD)的發展和維持。與此同時,促炎介質可以啟動和驅動神經免疫反應,而抗炎介質則提供了一個重要的穩態機制,以限制炎症的發生和防止大腦的病理損傷。
然而,目前科學界對抗炎信號在成癮相關腦區的酒精依賴誘導行為中的作用知之甚少,這使得我們無法確定有臨床應用前景的酒癮治療靶點。
據估計,全球有超過20億人飲酒,其中超過2億男性和4000萬女性存在酒精使用障礙,一旦形成酒精使用障礙,往往會對身心健康和生活產生嚴重負面影響,例如,好萊塢巨星布拉·德皮特、約翰·尼德普、本·阿弗萊克都曾因酒精使用障礙導致家庭破裂、事業受阻。
2020年11月13日,美國斯克裡普斯研究所 Marisa Roberto 教授領導的研究團隊在 Progress in Neurobiology 雜誌發表了題為:IL-10 normalizes aberrant amygdala GABA transmission and reverses anxiety-like behavior and dependence-induced escalation of alcohol intake 的研究論文。
研究團隊探究了導致酒精成癮的抗炎機制和杏仁核細胞活動的變化,並通過在小鼠身上對抗這一過程,揭示了IL-10可以使異常的杏仁核GABA傳遞正常化,逆轉類似焦慮的行為和酒精使用障礙。
在大腦深處,存在這樣一塊名叫杏仁核的區域,它呈杏仁狀,是邊緣系統的一部分,同時也是產生情緒、識別情緒、調節情緒以及控制學習和記憶的腦部組織。近年來,研究表明,杏仁核與焦慮、自閉症和酒精成癮等疾病密切相關。
對此,研究團隊特別關注一種被稱為IL-10的免疫蛋白,這種蛋白在大腦中普遍存在,且具有強大的抗炎特性,這確保了免疫系統的反應不會過於強大,以免對機體造成不必要的傷害。
值得注意的是,在大腦中,IL-10有助於減少因受傷或疾病(如中風或阿爾茨海默氏症)引起的炎症,但它似乎也會影響與慢性飲酒相關的關鍵行為。
杏仁核
在此項研究中,研究人員首先假設,長期暴露於酒精中會損害杏仁核中心的抗炎信號傳導,使得大腦中促炎介質的釋放失去控制,進而驅動異常的神經元活動,最後導致酒精成癮的病理行為。
研究人員發現,酒精依賴改變了整個大腦的免疫系統,增加了小膠質細胞和T調節細胞的IL-10分泌,但降低了局部杏仁核的IL-10水平。
全腦流式細胞術分析IL-10和IL-10受體表達細胞
值得注意的是,杏仁核IL-10的過表達可以減少類似焦慮的行為,表明其在調節杏仁核介導的行為中發揮了局部作用。此外,在機制上,杏仁核IL-10信號通過PI3K和p38 MAPK直接調節突觸前終端的GABA傳輸,並通過改變自發性放電進行間接調節。
酒精誘導IL-10信號傳導中的神經適應,導致整體IL-10誘導的GABA傳輸減少,從而使酒精依賴誘導的杏仁核GABA傳輸升高和正常化。更重要的是,杏仁核IL-10的過度表達會減少長期飲酒的小鼠的酒精攝入量。
IL-10過表達對依賴誘導的酒精攝入量增加的影響
這突出了杏仁核IL-10信號轉導在調節神經元活動、潛在的焦慮行為以及異常酒精攝入中的重要性,同時這也為酒精使用障礙的治療幹預提供了一個新的框架。
對此,本研究的第一作者Reesha Patel博士表示,這項研究發現,長期接觸酒精會損害大腦免疫細胞,而這些細胞對維持健康的神經元非常重要,由此造成的傷害會加劇焦慮和飲酒,從而可能導致酒精使用障礙。
總而言之,此項研究發現,在長期飲酒的小鼠中,IL-10在杏仁核中顯著減少,從而不能正確地向神經元發出信號,最終導致了酒精攝入量的增加。
更重要的是,通過增強大腦中的IL-10信號,研究人員成功逆轉這種異常效應,使得小鼠類似焦慮的行為和飲酒動機明顯減少,由此揭示了一種治療酒精使用障礙的潛在途徑!
Marisa Roberto 教授表示,未來的研究將在這些發現的基礎上,確定IL-10是如何以及何時向杏仁核神經元和其他相關的大腦迴路發出信號並改變飲酒行為的。
論文連結:
https://doi.org/10.1016/j.pneurobio.2020.101952
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