CN116210637A - 一种成瘾药物戒断后复吸相关调控基因及其筛选方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种成瘾药物戒断后复吸相关调控基因及其筛选方法。该方法包括:构建药物成瘾动物模型;对所述药物成瘾动物模型进行药物戒断处理;药物戒断处理后的成瘾动物模型分为A,B,C三组,A组为加强成瘾药物CPP,B组为转成瘾药物CPP,C组为食物奖赏CPP;采集加强成瘾药物CPP、反转成瘾药物CPP、食物奖赏CPP的动物脑组织,进行二代测序,分析转录组及蛋白质组表达,获得成瘾药物戒断后复吸相关调控基因。以往的药物成瘾机制研究通常只将实验动物分为两组,即药物组及盐水组,本发明在此分组的基础上增加了环境变量,能够更加精确地寻找相关调控基因。
Description
技术领域
本发明属于药物成瘾技术领域,具体涉及一种成瘾药物戒断后复吸相关调控基因及其筛选方法。
背景技术
药物成瘾过程被认为是一种特殊的学习记忆过程,成瘾戒断后强烈而顽固的负性情绪记忆是产生复吸的重要原因之一。目前对于戒断后负性情绪记忆的研究多集中于反奖赏系统-泛杏仁核区,包括终纹床核、伏隔核壳及杏仁核中央核及其他经典的与情绪记忆相关脑区。岛叶皮层是五大脑叶之一,被称为第五脑叶。岛叶皮层功能多样,与情绪调节、痛觉、嗅觉、听觉及语言等有关。岛叶皮层可参与内感受系统活动,将接受到的机体多种内感受生理信号整合并产生主观感受,使人体做出相应反应来维持人体的内平衡。近些年来,作为厌恶情绪加工主要结构的岛叶皮层在成瘾中的作用引发了人们的兴趣和关注。已有研究发现,岛叶皮层功能失活不仅可以抑制已经建立了位置偏爱的大鼠对苯丙胺的渴求,还可以抑制吗啡成瘾戒断后大鼠条件性位置厌恶的获得。然而对于吸食毒品者的戒毒过程,损毁岛叶使其失去正常功能显然是不可行的。
阿片类药物的奖赏记忆是导致药物成瘾的一个重要因素。解释奖赏记忆及药物成瘾的经典模型为:多巴胺从腹侧被盖区(VTA)释放投射到伏隔核(NAc),继而投射到杏仁核、海马、前额叶等脑区。该模型的缺点是无法区分药物的渴求是来源于有意识地喜欢服用药物(Liking),还是身体无意识地需要药物(Wanting)。该通路中并没有岛叶的“身影”。岛叶,这块隐蔽而沉寂的脑区,长期以来一直被认为执行内脏感觉、运动等功能。2007年1月NaqviNH等在《Science》上的一篇报道引起人们对这块沉默岛叶的关注和兴趣。研究发现岛叶受损的病人对尼古丁的渴求消失,但是食欲并不受影响(Naqvi NH,et al.,2007)。同年10月,《Science》报道可逆性失活岛叶的功能使大鼠对阿非他明的渴求行为丧失(Contreras M,et al.,2007)。此前,人们采用正电子发射计算机断层扫描(Positron emissiontomography,PET)和功能性磁共振成像(Functional magnetic resonance imaging,fMRI)等脑成像技术,发现当被试在吸食可卡因,或食用巧克力产生愉悦感的时候,岛叶被激活(Bonson KR,et al.,2002;Dana MS,et al.,2001)。2005年Bechara A提出“冲动/反射系统(Impulsive/Reflective system)模型”,将岛叶列入成瘾回路(Bechara A,2005),并提示喜欢服用药物,和身体无意识地需要药物两者之间可能有岛叶参与联系。随后,Naqvi NH和Bechara A再次提出岛叶的重要性,并突出了内脏感受在药物成瘾中作用的重要性(NaqviNH&Bechara A,2010),他们对尼古丁成瘾者的研究,提示在将尼古丁导致的身体愉悦上升到意识水平之上对尼古丁的渴求这一过程中,岛叶可能起作用。而对赌博者在观看赌博录像时进行脑成像研究,发现岛叶并不活跃(Crockford DN,et al.,2005),其中一个重要原因可能是赌博并不需要太多的身体内脏反应。由此看来,并非所有成瘾过程都需要岛叶的参与。因此研究岛叶是否参与阿片类药物的奖赏记忆以及岛叶在成瘾中的改变及分子机制,具有重要意义。
条件化位置偏好实验(Conditioned Place Perference,CPP)最早建于1979年。CPP的主要原理类似于经典巴普洛夫条件反射,将条件刺激和非条件刺激相联系。其中,条件刺激指周围的环境线索,例如触觉线索、视觉线索和气味线索等。非条件刺激指动物注射药物(吗啡和生理盐水)后产生的生理和心理感受。注射吗啡产生的是愉悦感,而注射生理盐水无主观感受或产生厌恶感。CPP过程包括获得(Acquisition)、消退(Extinction)和再获得(Reinstatement)等阶段。获得阶段分3个步骤,条件化前期(Pre-conditioningtest)、条件化期(Conditioning)和检测期(Post-test)。条件化前期的目的是让动物适应环境,消除环境因素给动物造成的影响,以防动物将焦虑等负性情绪与吗啡效应联系,并测定不同区域的时间等指标。条件化期的实施有三种:有偏好条件化模式(BiasedProtocol)、无偏好条件化模式(Unbiased Protocol)和平衡条件化模式(BalancedProtocol)。Biased Protocol是指药物匹配区固定,前提是动物在Pre-conditioning test中对药物匹配区表现出明显厌恶(指标为待在此区域的时间小于总时间的30%)。UnbiasedProtocol是指随机选择左右两个区域中的一个指定为药物匹配区,前提是动物在Pre-conditioning test中对左右两个区没有表现出明显偏好(指标为待在左右两个区域的时间大于30%或小于70%)。Balanced Protocol是指将动物随机分成两组,一组指定左边为药物匹配箱,另一组指定右边为药物匹配箱。Biased Protocol和Unbiased Protocol在Post-test时测定在药物匹配区的时间等指标,Balanced Protocol在Post-test时测定在停留在药物匹配区的动物数量和停留在对照区的动物数量。消退阶段用于评价动物对药物的动机水平,主要看在药物戒断后动物对药物的寻求行为。消退训练可以通过两种方式实现,一种是让动物在CPP装置中自由活动,不再提供药物刺激,记录动物在药物匹配区的时间等指标。另一种是让动物只待在吗啡匹配区一段时间,不提供药物刺激,随后让动物在CPP装置中自由活动,记录动物在药物匹配区的时间。若动物在药物匹配区的停留时间与Pre-test时在同一区域的停留时间无明显差异,说明CPP已消退;或动物在药物匹配区的停留时间与Post-test时在同一区域的停留时间有明显差异,说明CPP已消退。还有人认为注射药物的动物数量和只注射对照溶液(生理盐水)的动物数量在药物匹配区域的停留时间无显著差异,说明CPP已消退。再获得是模拟人类药物复吸的行为过程,是指CPP消退后再获得CPP的过程,可以由药物和压力诱导产生。吗啡、可卡因、安非他明和酒精都可以诱导CPP再获得。压力被证明可以加强药物的奖赏效应,间歇性足部刺激、强迫游泳实验和社会竞争失败模型都可以诱导CPP再获得。
现有的吗啡条件化位置偏好装置主要是针对啮齿类动物的两箱设计,中间没有缓冲空间,无缓冲空间的条件化位置偏好装置,在动物进行位置选择时没有给予其判断的空间,除了给药房间就是非给药房间。对于大动物来说这种两厢式实验装置不合适,因为猕猴的智商比老鼠的高,活动范围也更大。此外,以往的药物成瘾机制研究通常只将实验动物分为两组,即药物组及盐水组,考察的因素只有药物对大脑的影响,未考虑到不同环境对成瘾动物的影响。
发明内容
为了解决现有技术中的不足,本发明的目的是提供一种成瘾药物戒断后复吸相关调控基因及其筛选方法。
本发明第一方面提供一种药物成瘾动物模型的构建方法,其采取具有三个区域的条件化位置偏好装置进行构建,中间区域为过渡区域,左区域和右区域分别为药物匹配区域和盐水匹配区域,在整个构建过程中,左区域和右区域均提供气味线索,左区域为I气味,右区域为II气味,所述构建方法包括如下步骤:
条件化前期:保持三个区域互通,并在左区域和右区域撒上动物喜爱的食物,让动物自由活动,分析动物在三个区域的停留时间、访问次数和行走距离,由此确定药物匹配区域和盐水匹配区域,其中,自然偏好区域定义为盐水匹配区域,另一则为药物匹配区域;
条件化期:奇数天给动物注射药物并放入药物匹配区域一段时间,偶数天注射同前一天同体积的生理盐水并放入盐水匹配区域一段时间,其余时间保持三个区域互通,让动物自由活动,分析动物在三个区域的停留时间、访问次数和行走距离;
检测期:保持三个区域互通,让动物自由活动,分析动物在三个区域的停留时间、访问次数和行走距离;
分别计算条件化前期、条件化期和检测期动物的停留时间、访问次数和行走距离的偏好分数,偏好分数=药物匹配区域/(药物匹配区域+盐水匹配区域)×100,对条件化前期、条件化期和检测期停留时间的偏好分数、访问次数的偏好分数和行走距离的偏好分数分别做Ttest检验,P value<0.05即为成瘾动物。
进一步地,所述动物为猕猴,所述药物为阿片类药物时,构建方法具体包括:
条件化前期:持续3天,保持三个区域互通,并在左区域和右区域撒上猕猴喜爱的食物,让动物自由活动,从放入猕猴开始录像,持续50分钟,根据3天的录像,分析前30分钟猕猴在三个区域的停留时间、访问次数和行走距离,由此确定药物匹配区域和盐水匹配区域,其中,自然偏好区域定义为盐水匹配区域,另一则为药物匹配区域;
条件化期:持续12天,奇数天给猕猴注射药物并放入药物匹配区域50分钟,剂量为第一天1.5mg/kg,第二天3.0mg/kg,其余4天均为4.5mg/kg,偶数天注射同前一天同体积的生理盐水并放入盐水匹配区域50分钟,其余时间保持三个区域互通,让动物自由活动,并录像30分钟,分析动物在三个区域的停留时间、访问次数和行走距离;
检测期:持续2天,保持三个区域互通,让猕猴自由活动,并录像30分钟,分析猕猴在三个区域的停留时间、访问次数和行走距离;
优选地,所述阿片类药物为吗啡;
优选地,I气味为薄荷味,II气味为柠檬味。
本发明第二方面提供所述构建方法构建得到的药物成瘾动物模型。
本发明第三方面提供一种成瘾药物戒断后复吸相关调控基因的筛选方法,包括如下步骤:
(1)采用上述药物成瘾动物模型的构建方法,获得药物成瘾动物模型;
(2)对所述药物成瘾动物模型进行药物戒断处理;
(3)药物戒断处理后的成瘾动物模型分为A,B,C三组,进行如下操作:
A组:采用所述构建方法在条件化前期确定药物匹配区域和盐水匹配区域,然后依次进行第一次条件化期、第一次检测期、第二次条件化期、第二次检测期,最终得到加强成瘾药物CPP;
所述第一次条件化期和第二次条件化期采取所述的条件化期的操作方法;
所述第一次检测期和第二次检测期采取所述的检测期的操作方法;
B组:采用所述构建方法在条件化前期确定药物匹配区域和盐水匹配区域,然后依次进行第一次条件化期、第一次检测期、第二次条件化期、第二次检测期,最终得到反转成瘾药物CPP;
所述第一次条件化期和第二次条件化期的操作为:奇数天给动物注射药物并放入盐水匹配区域,偶数天注射同前一天同体积的生理盐水并放入药物匹配区域;
所述第一次检测期和第二次检测期采取所述的检测期的操作方法;
C组:采用所述构建方法,在条件化前期确定无食物匹配区域和食物匹配区域,其中自然偏好区域定义为无食物匹配区域,另一区域为食物匹配区域,然后依次进行第一次条件化期、第一次检测期、第二次条件化期、第二次检测期,最终得到食物奖赏CPP;
所述第一次条件化期和第二次条件化期的操作为:奇数天放入食物匹配区域,偶数天放入无食物匹配区域;
所述第一次检测期和第二次检测期采取所述的检测期的操作方法;
(4)采集加强成瘾药物CPP、反转成瘾药物CPP、食物奖赏CPP的动物脑组织,进行二代测序,分析转录组及蛋白质组表达,获得成瘾药物戒断后复吸相关调控基因。
食物奖赏CPP和反转成瘾药物CPP作为加强成瘾药物CPP的对照组,通过测序结果比对,找出差异,筛选出成瘾药物戒断后复吸相关调控基因。
进一步地,所述脑组织选自岛叶组织;
优选地,所述动物为猕猴;
优选地,所述成瘾药物为阿片类药物。
本发明第四方面提供一种成瘾药物戒断后复吸调控基因,包括钾离子通道基因KCNAB3、钾离子通道基因KCNC1、钾离子通道基因KCNG、钠离子通道基因SCN3B或钠离子通道基因SCN1A。
本发明第五方面提供过过表达钾离子通道基因KCNAB3、钾离子通道基因KCNC1、钾离子通道基因KCNG或钠离子通道基因SCN1A在制备治疗成瘾药物戒断反应的药物中的应用。
本发明第六方面提供一种治疗成瘾药物戒断反应的药物组合物,其活性成分包括过表达钾离子通道基因KCNAB3、钾离子通道基因KCNC1、钾离子通道基因KCNG或钠离子通道基因SCN1A的病毒;
优选地,所述成瘾药物为阿片类药物;所述阿片类药物选自阿片、可待因、吗啡或罂粟碱;
优选地,所述阿片类药物吗啡。
本发明第七方面提供敲低表达钠离子通道基因SCN3B在制备治疗成瘾药物戒断反应的药物中的应用。
本发明第八方面提供一种治疗成瘾药物戒断反应的药物组合物,其活性成分包括敲低表达钠离子通道基因SCN3B的病毒;
优选地,所述成瘾药物为阿片类药物;
所述阿片类药物选自阿片、可待因、吗啡或罂粟碱;
优选地,所述阿片类药物吗啡。
本发明的有益效果为:
1、本发明在药物成瘾动物模型构建时采取具有三个区域的条件化位置偏好装置,在两区域基础上增加中间区域,可以让实验动物对偏好感觉进行分析,进而精准选择所偏爱的位置。采取该装置,本发明成功在猕猴上建立吗啡CPP。
2、以往的药物成瘾机制研究通常只将实验动物分为两组,即药物组及盐水组,本发明在此分组的基础上增加了环境变量,将药物组分为建立CPP环境组和非建立CPP环境组,建立CPP环境组即在第一次给予药物的环境中给予加强复吸,非建立CPP环境组即在相反的环境中给予加强复吸,目的在于分析熟悉环境及陌生环境对药物奖赏记忆的影响及表达谱改变的影响。采用本发明成瘾药物戒断后复吸相关调控基因的筛选方法,能够更加精确地寻找相关调控基因。
本发明采取与人类更为接近的非人灵长类动物猕猴为研究对象,通过构建猕猴加强成瘾药物CPP、反转成瘾药物CPP、食物奖赏CPP,并采集猕猴岛叶组织进行二代测序,分析转录组及蛋白质组表达,分析发生改变的离子通道,筛选到成瘾药物戒断后复吸相关的离子通道基因KCNG。
附图说明
图1为实施例1中条件化位置偏好装置。
图2为加强吗啡CPP、反转吗啡CPP、食物奖赏CPP的Ttest检验结果。
图3为转录组二代测序数据分析流程图。
图4为分析不同环境中阿片类药物导致的岛叶表达谱中离子通道的改变。
图5为QRT-PCR验证差异表达钾离子通道基因,其表达与转录组测序结果一致。
图6为QRT-PCR验证差异表达钠离子通道基因,其表达与转录组测序结果一致。
具体实施方式
为了更清楚地理解本发明,现参照下列实施例及附图进一步描述本发明。实施例仅用于解释而不以任何方式限制本发明。实施例中,各原始试剂材料均可商购获得,未注明具体条件的实验方法为所属领域熟知的常规方法和常规条件,或按照仪器制造商所建议的条件。本发明实施例所述猕猴年龄为13-17岁。
实施例1
本实施例以猕猴为实验动物,以吗啡药物,进行吗啡成瘾猕猴模型(吗啡CPP)的构建。采取的条件化位置偏好装置如图1所示,具有三个区域,在此实施例中为三个房间,1号房间,2号房间和3号房间,1号房和3号房的房间尺寸为1.8m×1.9m×2.65m,2号房间为2.1m×2.1m×2.65m。其中,2号房为过渡房,1号房和3号房根据猕猴偏好分为吗啡匹配房间和盐水匹配房间。在整个实验过程中,1号房和3号房都提供气味线索,1号房为薄荷味,3号房为柠檬味。实验过程分为3个阶段:条件化前期、条件化期和测试期。
条件化前期(Pre-CPP):持续3天,1、3号房的两个内门开启,在地上均匀撒上猕猴喜爱的食物,让猕猴自由活动,目的是让猕猴充分适应3个房间,从放入猕猴开始录像,持续50分钟。3天的前期结束后,根据3天的录像,分析前30分钟猕猴在各个房间的停留时间(duration)、访问次数(number of visit)和行走距离(walking distance),并由此确定吗啡匹配房间和盐水匹配房间。其中,其自然偏好房间定义为盐水匹配房间,另一间则为吗啡匹配房间。
条件化期(CPP conditioning):持续12天,奇数天(1、3、5、7、9、11)给猕猴肌肉注射吗啡并放入吗啡房50分钟,剂量为第一天1.5mg/kg,第二天3.0mg/kg,其余4天均为4.5mg/kg。偶数天注射同前一天等体积的生理盐水并放入盐水房50分钟,其余时间保持三个区域互通,让动物自由活动,并录像30分钟,分析动物在三个区域的停留时间、访问次数和行走距离。
检测期(Post-CPP):持续2天,内门开启,让猕猴自由活动,并录像30分钟,同样分析上述的三个指标。
分别计算条件化前期、条件化期和检测期动物的停留时间、访问次数和行走距离的偏好分数,偏好分数=吗啡匹配房间/(吗啡匹配房间+盐水匹配房间)×100,对条件化前期、条件化期和检测期停留时间的偏好分数、访问次数的偏好分数和行走距离的偏好分数分别做Ttest检验,P value<0.05,吗啡成瘾猕猴模型构建成功。
本实施例猕猴在短期内建立吗啡CPP,且无药效以外的不良反应。此外,在间隔15.8±0.8(6只猕猴)和36.3±1.3(3只猕猴)月之后,猕猴仍保存对吗啡相关线索的记忆,表现为在药物房内停留时间、访问次数和行走距离均明显高于盐水房内的对应参数。说明吗啡相关线索的记忆能够在猕猴上快速建立并长期维持。该模型周期短,稳定性强,具备良好的操作性和重复性。
实施例2
本实施例提供一种成瘾药物戒断后复吸相关调控基因的筛选方法,包括如下步骤:
1、采用实施例1所述构建方法,获得吗啡CPP猕猴模型。
2、对步骤1中吗啡CPP猕猴模型进行药物戒断处理。
3、药物戒断处理后的吗啡CPP猕猴模型分为A,B,C三组,每组3只,进行如下操作:
A组:最终得到加强吗啡CPP。具体操作为:
条件化前期(Pre-CPP):持续3天,1、3号房的两个内门开启,在地上均匀撒上猕猴喜爱的食物,让猕猴自由活动,目的是让猕猴充分适应3个房间,从放入猕猴开始录像,持续50分钟。3天的前期结束后,根据3天的录像,分析前30分钟猕猴在各个房间的停留时间(duration)、访问次数(number of visit)和行走距离(walking distance),并由此确定吗啡匹配房间和盐水匹配房间。其中,其自然偏好房间定义为盐水匹配房间,另一间则为吗啡匹配房间。
第一次条件化期:持续12天,奇数天(1、3、5、7、9、11)给猕猴肌肉注射吗啡并放入吗啡房50分钟,剂量为第一天1.5mg/kg,第二天3.0mg/kg,其余4天均为4.5mg/kg。偶数天注射同前一天等体积的生理盐水并放入盐水房50分钟,其余时间保持三个区域互通,让动物自由活动,并录像30分钟,分析动物在三个区域的停留时间、访问次数和行走距离。
第一次检测期:持续2天,内门开启,让猕猴自由活动,并录像30分钟,同样分析上述的三个指标。
第二次条件化期:持续12天,奇数天(1、3、5、7、9、11)给猕猴肌肉注射吗啡并放入吗啡房50分钟,剂量为第一天1.5mg/kg,第二天3.0mg/kg,其余4天均为4.5mg/kg。偶数天注射同前一天等体积的生理盐水并放入盐水房50分钟,其余时间保持三个区域互通,让动物自由活动,并录像30分钟,分析动物在三个区域的停留时间、访问次数和行走距离。
第二次检测期:持续2天,内门开启,让猕猴自由活动,并录像30分钟,同样分析上述的三个指标。
B组:最终得到反转吗啡CPP。具体操作为:
条件化前期(Pre-CPP):持续3天,1、3号房的两个内门开启,在地上均匀撒上猕猴喜爱的食物,让猕猴自由活动,目的是让猕猴充分适应3个房间,从放入猕猴开始录像,持续50分钟。3天的前期结束后,根据3天的录像,分析前30分钟猕猴在各个房间的停留时间(duration)、访问次数(number of visit)和行走距离(walking distance),并由此确定吗啡匹配房间和盐水匹配房间。其中,其自然偏好房间定义为盐水匹配房间,另一间则为吗啡匹配房间。
第一次条件化期:持续12天,奇数天(1、3、5、7、9、11)给猕猴肌肉注射吗啡并放入盐水房50分钟,剂量为第一天1.5mg/kg,第二天3.0mg/kg,其余4天均为4.5mg/kg。偶数天注射同前一天等体积的生理盐水并放入药物房50分钟,其余时间保持三个区域互通,让动物自由活动,并录像30分钟,分析动物在三个区域的停留时间、访问次数和行走距离。
第一次检测期:持续2天,内门开启,让猕猴自由活动,并录像30分钟,同样分析上述的三个指标。
第二次条件化期:持续12天,奇数天(1、3、5、7、9、11)给猕猴肌肉注射吗啡并放入盐水房50分钟,剂量为第一天1.5mg/kg,第二天3.0mg/kg,其余4天均为4.5mg/kg。偶数天注射同前一天等体积的生理盐水并放入药物房50分钟,其余时间保持三个区域互通,让动物自由活动,并录像30分钟,分析动物在三个区域的停留时间、访问次数和行走距离。
第二次检测期:持续2天,内门开启,让猕猴自由活动,并录像30分钟,同样分析上述的三个指标。
C组:最终得到食物奖赏CPP。食物奖赏的过程同吗啡成瘾过程大致一致,同样分为3个阶段。在整个实验过程中,1号房和3号房都提供气味线索,1号房为薄荷味,3号房为柠檬味。具体操作为:
条件化前期(Pre-CPP):持续3天,两个内门开启,在地上均匀撒上猕猴喜爱的食物,让猕猴自由活动,目的是让猕猴充分适应房间,从放入猕猴开始录像,持续50分钟。3天的前期结束后,根据3天的录像,分析前30分钟猕猴在各个房间的停留时间(duration)、访问次数(number of visit)和行走距离(walking distance),并由此确定食物匹配房间和无食物匹配房间。其中,其自然偏好房间定义为无食物匹配房间,另一间则为食物匹配房间。
第一次条件化期(CPP conditioning):持续12天,奇数天(1、3、5、7、9、11)放入食物匹配房间50分钟。偶数天放入无食物匹配房间50分钟,其余时间保持三个区域互通,让动物自由活动,并录像30分钟,分析动物在三个区域的停留时间、访问次数和行走距离。
第一次检测期(Post-CPP):持续2天,内门开启,让猕猴自由活动,并录像30分钟,同样分析上述的三个指标。
第二次条件化期(CPP conditioning):持续12天,奇数天(1、3、5、7、9、11)放入食物匹配房间50分钟。偶数天放入无食物匹配房间50分钟,其余时间保持三个区域互通,让动物自由活动,并录像30分钟,分析动物在三个区域的停留时间、访问次数和行走距离。
第二次检测期(Post-CPP):持续2天,内门开启,让猕猴自由活动,并录像30分钟,同样分析上述的三个指标。
分别计算条件化前期(Pre-CPP)、条件化期(Pre-rCPP)和检测期(Post-CPP)动物的停留时间、访问次数和行走距离的偏好分数,偏好分数=食物匹配房间/(食物匹配房间+无食物匹配房间)×100,对条件化前期、条件化期和检测期停留时间的偏好分数、访问次数的偏好分数和行走距离的偏好分数分别做Ttest检验。加强吗啡CPP(Mor-CPP)、反转吗啡CPP(Rev-CPP)、食物奖赏CPP(Food CPP)条件化前期、第二次条件化期和第二次检测期的Ttest检验结果如图2。
4、加强吗啡CPP、反转吗啡CPP、食物奖赏CPP构建之后第3天,采集各组猕猴的岛叶组织,利用Trizol方法进行RNA提取,利用商品化的建库试剂盒进行建库,送生物公司进行二代测序,分析转录组及蛋白质组表达,分析药物组(加强吗啡CPP、反转吗啡CPP)与对照组(食物奖赏CPP)相比发生改变的离子通道基因。
转录组数据分析流程如图3。将测序所得的原始reads数据经过去接头及过滤后得到用于后续分析的reads数据,从reads的总体测序质量分布来判定此次的测序质量,是质量分析的重要标准之一。使用Hisat2将过滤后的reads比对到基因组上,得到每个基因的表达值。DESeq2被用来做差异表达分析。将差异表达基因导入TopGO、KEGG和String进行功能聚类分析、信号通路分析和蛋白互作网络分析,最终根据分析的结果确定目标基因,如图4。吗啡戒断后复吸调控基因,包括钾离子通道基因KCNAB3、钾离子通道基因KCNC1、钾离子通道基因KCNG、钠离子通道基因SCN3B或钠离子通道基因SCN1A。
实施例3
在一个实施方案中提供一种治疗成瘾药物戒断反应的药物组合物,其活性成分包括过表达钾离子通道基因KCNAB3、钾离子通道基因KCNC1、钾离子通道基因KCNG或钠离子通道基因SCN1A的病毒。
在一个实施方案中提供一种治疗成瘾药物戒断反应的药物组合物,其活性成分包括敲低表达钠离子通道基因SCN3B的病毒。
在一个具体的实施方式中,通过构建钾离子通道基因KCNAB3、钾离子通道基因KCNC1、钾离子通道基因KCNG或钠离子通道基因SCN1A的过表达载体或构建钠离子通道基因SCN3B的敲低表达载体,并进一步包装成可高效跨血脑屏障的腺相关病毒,通过定点注射的方式递送到其表达降低的岛叶,调控离子通透性,进而对药物戒断反应进行调控。
图5显示了QRT-PCR验证差异表达钾离子通道基因,其表达与转录组测序结果一致。
图6显示了QRT-PCR验证差异表达钠离子通道基因,其表达与转录组测序结果一致。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种药物成瘾动物模型的构建方法,其特征在于,采取具有三个区域的条件化位置偏好装置进行构建,中间区域为过渡区域,左区域和右区域分别为药物匹配区域和盐水匹配区域,在整个构建过程中,左区域和右区域均提供气味线索,左区域为I气味,右区域为II气味,所述构建方法包括如下步骤:
条件化前期:保持三个区域互通,并在左区域和右区域撒上动物喜爱的食物,让动物自由活动,分析动物在三个区域的停留时间、访问次数和行走距离,由此确定药物匹配区域和盐水匹配区域,其中,自然偏好区域定义为盐水匹配区域,另一则为药物匹配区域;
条件化期:奇数天给动物注射药物并放入药物匹配区域一段时间,偶数天注射同前一天同体积的生理盐水并放入盐水匹配区域一段时间,其余时间保持三个区域互通,让动物自由活动,分析动物在三个区域的停留时间、访问次数和行走距离;
检测期:保持三个区域互通,让动物自由活动,分析动物在三个区域的停留时间、访问次数和行走距离;
分别计算条件化前期、条件化期和检测期动物的停留时间、访问次数和行走距离的偏好分数,偏好分数=药物匹配区域/(药物匹配区域+盐水匹配区域)×100,对条件化前期、条件化期和检测期停留时间的偏好分数、访问次数的偏好分数和行走距离的偏好分数分别做Ttest检验,P value<0.05即为成瘾动物。
2.根据权利要求1所述的构建方法,其特征在于,所述动物为猕猴,所述药物为阿片类药物时,构建方法具体包括:
条件化前期:持续3天,保持三个区域互通,并在左区域和右区域撒上猕猴喜爱的食物,让动物自由活动,从放入猕猴开始录像,持续50分钟,根据3天的录像,分析前30分钟猕猴在三个区域的停留时间、访问次数和行走距离,由此确定药物匹配区域和盐水匹配区域,其中,自然偏好区域定义为盐水匹配区域,另一则为药物匹配区域;
条件化期:持续12天,奇数天给猕猴注射药物并放入药物匹配区域50分钟,剂量为第一天1.5mg/kg,第二天3.0mg/kg,其余4天均为4.5mg/kg,偶数天注射同前一天同体积的生理盐水并放入盐水匹配区域50分钟,其余时间保持三个区域互通,让动物自由活动,并录像30分钟,分析动物在三个区域的停留时间、访问次数和行走距离;
检测期:持续2天,保持三个区域互通,让猕猴自由活动,并录像30分钟,分析猕猴在三个区域的停留时间、访问次数和行走距离;
优选地,所述阿片类药物为吗啡;
优选地,I气味为薄荷味,II气味为柠檬味。
3.权利要求1或2所述构建方法构建得到的药物成瘾动物模型。
4.一种成瘾药物戒断后复吸相关调控基因的筛选方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)采用权利要求1或2所述构建方法,获得药物成瘾动物模型;
(2)对所述药物成瘾动物模型进行药物戒断处理;
(3)药物戒断处理后的成瘾动物模型分为A,B,C三组,进行如下操作:
A组:采用权利要求1或2所述构建方法在条件化前期确定药物匹配区域和盐水匹配区域,然后依次进行第一次条件化期、第一次检测期、第二次条件化期、第二次检测期,最终得到加强成瘾药物CPP;
所述第一次条件化期和第二次条件化期采取权利要求1或2所述的条件化期的操作方法;
所述第一次检测期和第二次检测期采取权利要求1或2所述的检测期的操作方法;
B组:采用权利要求1或2所述构建方法在条件化前期确定药物匹配区域和盐水匹配区域,然后依次进行第一次条件化期、第一次检测期、第二次条件化期、第二次检测期,最终得到反转成瘾药物CPP;
所述第一次条件化期和第二次条件化期的操作为:奇数天给动物注射药物并放入盐水匹配区域,偶数天注射同前一天同体积的生理盐水并放入药物匹配区域;
所述第一次检测期和第二次检测期采取权利要求1或2所述的检测期的操作方法;
C组:采用权利要求1或2所述构建方法,在条件化前期确定无食物匹配区域和食物匹配区域,其中自然偏好区域定义为无食物匹配区域,另一区域为食物匹配区域,然后依次进行第一次条件化期、第一次检测期、第二次条件化期、第二次检测期,最终得到食物奖赏CPP;
所述第一次条件化期和第二次条件化期的操作为:奇数天放入食物匹配区域,偶数天放入无食物匹配区域;
所述第一次检测期和第二次检测期采取权利要求1或2所述的检测期的操作方法;
(4)采集加强成瘾药物CPP、反转成瘾药物CPP、食物奖赏CPP的动物脑组织,进行二代测序,分析转录组及蛋白质组表达,获得成瘾药物戒断后复吸相关调控基因。
5.根据权利要求4所述的筛选方法,其特征在于,所述脑组织选自岛叶组织;
优选地,所述动物为猕猴;
优选地,所述成瘾药物为阿片类药物。
6.一种成瘾药物戒断后复吸调控基因,包括钾离子通道基因KCNAB3、钾离子通道基因KCNC1、钾离子通道基因KCNG、钠离子通道基因SCN3B或钠离子通道基因SCN1A。
7.过表达钾离子通道基因KCNAB3、钾离子通道基因KCNC1、钾离子通道基因KCNG或钠离子通道基因SCN1A在制备治疗成瘾药物戒断反应的药物中的应用。
8.一种治疗成瘾药物戒断反应的药物组合物,其特征在于,其活性成分包括过表达钾离子通道基因KCNAB3、钾离子通道基因KCNC1、钾离子通道基因KCNG或钠离子通道基因SCN1A的病毒;
优选地,所述成瘾药物为阿片类药物;所述阿片类药物选自阿片、可待因、吗啡或罂粟碱;
优选地,所述阿片类药物吗啡。
9.敲低表达钠离子通道基因SCN3B在制备治疗成瘾药物戒断反应的药物中的应用。
10.一种治疗成瘾药物戒断反应的药物组合物,其特征在于,其活性成分包括敲低表达钠离子通道基因SCN3B的病毒;
优选地,所述成瘾药物为阿片类药物;所述阿片类药物选自阿片、可待因、吗啡或罂粟碱;
优选地,所述阿片类药物吗啡。
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