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毒瘾也“世袭”?雄性大鼠毒瘾遗传给雄性后代

发布时间:2017-12-03 阅读:

  吸毒也是“世袭”?雄性大鼠对男性后代的成瘾 - 新闻 - 科学网

  从人类接触毒品开始,科学家们就一直没有停止对吸毒成瘾与人类关系的研究。一项新的研究发现,可卡因成瘾后第一代和第二代大鼠的后代也更容易吸食可卡因,这表明吸毒成瘾可能会传染给后代。

  众所周知,人类和动物都将依赖可卡因和海洛因等毒品,从而使他们无法阻止毒品。最近有研究表明,这种吸毒成瘾可能会传染给子孙后代。

  本研究由复旦大学脑科学研究所基础医学研究所马兰教授带领,由乐秋和严彪等人共同完成。研究发现,可卡因成瘾后第一代和第二代大鼠的后代也更容易吸食可卡因,这表明吸毒成瘾可能会传染给后代。这项研究于5月30日在“自然通讯”杂志上发表。

  雄性大鼠对男性后代的成瘾

  马兰研究小组的研究人员,包括岳秋敏和严彪,允许参与大鼠接触可卡因注射,通过触摸踏板,并通过增加获得可卡因注射所需的踏板的数量来测量大鼠对可卡因的渴望。也就是说,为药物动机。之后,研究人员发现两组最高动机(成瘾组)和最低(非成瘾组)的大鼠与未暴露于可卡因的雌性大鼠交配以产生后代,以观察父母是否可卡因上瘾会对后代产生影响。

  结果显示,成瘾组和未成瘾组后代的后代显着不同:第一代成瘾大鼠的后代对可卡因的渴求增加,明显强于非成瘾组。第二代后代观察到这种强烈的可卡因成瘾。

  研究人员进一步发现吸毒成瘾者的遗传成瘾需要祖先大鼠积极吸收可卡因的经验,这是获得性遗传特征。因此,药物成瘾的遗传不是由于亲代大鼠的基因组水平变异性,而是取决于表观遗传学变化,即在不存在DNA序列变化的情况下基因可遗传的变化。

  在接受“中国科学报”采访时,马兰说:我们的研究结果表明,父亲用药的经历确实可以引起精子的DNA甲基化,也就是表观遗传修饰的变化,成瘾组和非成瘾变异的表观遗传学大鼠组精子的修饰不同。其中一些甲基化改变维持在两组从未暴露于药物的大鼠的后代中。我们对与毒瘾有关的区域中的脑细胞的转录组分析还表明神经元可塑性相关基因表达的一系列变化与DNA甲基化相一致。然而,究竟哪些基因的甲基化或表达改变是否引起药物成瘾的跨世代遗传还有待研究。

  在这项研究中,研究人员只选择雄性大鼠及其雄性后代作为研究对象,雄性大鼠的雌性后代是否会继承毒瘾,以及雄性后代和雌性后代的遗传概率是否有差异还有待进一步研究。

  雌性动物对成瘾药物的反应比较复杂,如生理周期,激素水平等因素的存在,影响实验结果。因此,在本研究中,我们使用雄性大鼠及其雄性后代进行研究,但遗传性药物性别之间的差异尚未进行比较。参与这项研究的Le Qiu Min博士解释说。

  可卡因对大脑的结构和功能有着深远的影响

  实际上,由于人类开始接触毒品,科学家们已经停止了对吸毒成瘾与人类关系的研究。特别是关于药物如何改变大脑结构的研究已经进行。

  2013年,美国“自然神经科学杂志”发表的一篇报告显示,实验表明,动物服用可卡因后,与学习和记忆有关的新结构开始增长。脑中变化最大的小鼠对可卡因更加偏爱。专家形容这是脑瘾。

  研究人员说,大脑的结构将在吸食可卡因数小时内发生变化,成为吸毒成瘾的第一步。

  2016年,美国约翰霍普金斯大学医学院也在实验中发现,高剂量摄入可卡因的老鼠会导致脑细胞自噬性死亡的失控。然而,当怀孕小鼠服用可卡因时,同样可能导致胎儿脑细胞自噬。此外,研究人员得出结论认为,阻断脑细胞自杀的靶向治疗可以预防或逆转可卡因对人体的副作用。

  以前的动物研究表明,可卡因的使用可能会影响后代的焦虑和抑郁水平,学习能力和药物敏感性。我们和其他实验室以前的研究表明,药物如可卡因而海洛因能够引起脑细胞表观遗传修饰的变化,这对于成瘾的形成和长期维持起着重要的作用。

  与其他研究不同的是,马兰团队首次研究了可卡因对第一代和第二代大鼠可卡因成瘾后易上瘾的研究,这是该研究的第一个研究成果。自然亚洲。

  马兰告诉记者:我们的研究表明,成瘾易感性的遗传取决于动物是否积极寻求药物,是否有高水平的动物寻找药物,而不仅仅是可卡因的剂量,因为如果大鼠被人为地注射相同剂量的可卡因和嗜毒者一样,他们的后代在成瘾行为方面没有不同于非成瘾行为。而且,可卡因上瘾对于后代的遗传并不是由于基因组水平的变异性,而是由于寻找药物的高动力而诱发的后天遗传特征。

  毒瘾的基因研究仍在继续

  作为复旦大学脑研究所基础医学研究中心药理研究中心主任,精神活性物质成瘾记忆的形成与消除,国家973计划首席科学家马兰率领研究小组了二十年围绕药物成瘾记忆的神经回路和分子基础以及记忆形成和消除的机制,进行了深入而系统的探索。

  在这些研究中,Malan带领研究组发现了G蛋白偶联受体激酶在突触可塑性和成瘾相关记忆中的作用,发现肾上腺素能受体偏向信号通路参与了可卡因再巩固的调控记忆研究小组还探索了药物成瘾的表观遗传调控机制,发现小RNA和组蛋白乙酰化机制在寻找和寻找动机中起着重要的作用。

  继续研究成瘾继承。目前我们正在动物模型中试验其他成瘾药物,并将深入研究吸毒成瘾增加后代成瘾风险的机制。马兰说。

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