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大麻与烟草
在使用遗传易感老鼠进行的研究中,大麻如何损害青少年的大脑
2018-12-22 22:56:08 来自:约翰霍普金斯医学院 作者:杜新忠转 阅读量:1

大脑海马区的神经元(红色)。抑制神经元放电的抑制信号(绿色)位于突触
  
  约翰霍普金斯大学医学研究人员在对携带与人类严重精神疾病有关基因的青春期老鼠进行研究时表示,他们发现了一种可能的解释,可以解释大麻如何损害一些人类青少年的大脑。
  
  在一份报告中,将刊登在2019年出版的《生物精神病学》杂志上,研究人员说,他们发现锅暴露增加炎症在青春期小鼠大脑特定类型的细胞,一种罕见的基因变异与精神分裂症、双相情感障碍和其他精神疾患。在一项概念验证实验中,研究人员随后使用了一种非甾体抗炎药NS398,来抑制盆栽诱导的脑部炎症。研究人员报告说,他们能够防止大麻对老鼠的大脑造成损害,因为老鼠的基因似乎很容易受到这种有害影响。
  
  “老鼠可能是激活的炎症,我们看到在许多人抽大麻,但我们的研究结果可能有助于解释为什么一些老鼠¾有些人¾基因倾向于经验一个增强的炎症反应和脑损伤,”米哈伊尔·“米沙”Pletnikov说,医学博士他是约翰霍普金斯大学医学院(Johns Hopkins University School of Medicine)精神病学和行为科学教授。
  
  “现在大麻正在走向广泛的合法化和娱乐使用,了解更多为什么它对每个人都不是无害的是很重要的。他是约翰霍普金斯大学医学院精神病学和行为科学副教授。“关于大麻是如何具体影响大脑的,我们还不知道很多。”
  
  普列特尼科夫说,虽然还需要做更多的研究来确定他们的发现是否适用于人类,但已经很清楚,大量吸食大麻与长期存在的认知问题有关,但只在青春期吸食大麻的人群中有一定比例如此。科学家面临的挑战是找出可能增加大麻副作用的危险因素。普列特尼科夫说,有了这些信息,就可以制定有效的预防战略。基础上的知识,只有选择青少年人口锅吸烟者后来认知问题,研究者选择了实验小鼠模型的精神疾病DISC1的带有突变基因最初发现与许多苏格兰家庭成员患有精神分裂症、双相情感障碍和抑郁症。
  
  研究人员使用老鼠大脑中产生有缺陷的DISC1蛋白。研究人员在这些老鼠大约30天大的时候(相当于十几岁的老鼠),每天给它们注射8毫克/公斤的d9 -四氢大麻酚(THC)——大麻中一种活跃的化学物质,会让它们感到兴奋——连续三周,在某种程度上模仿了青春期每天吸烟的情况。
  
  然后,研究人员在测试小鼠的行为和认知缺陷之前,停止了三周的THC暴露。
  
  普列特尼科夫说:“从本质上讲,我们让他们在青少年时期玩得很开心,然后让足够多的时间流逝到他们年轻的成年期,或者用人类的话说,到20多岁的时候,他们已经成年,可能开始注意到认知问题。”
  
  老鼠喜欢探索以前没去过的地方或新物体,但对熟悉的地方或物体的检查要少得多,这表明老鼠有识别记忆。因此,研究人员经常使用Y迷宫测试或新的目标识别测试来评估小鼠的识别记忆。在Y迷宫测试中,一个形状像字母“Y”的迷宫,老鼠最初被暴露在两个张开的手臂和一个堵塞的手臂中。后来,当先前被阻塞的手臂被打开时,对照组小鼠在先前被阻塞的手臂上花的时间比先前被阻塞的手臂上花的时间要多。在新的目标识别测试中,小鼠最初被呈现两个相同的目标;后来,其中一个对象被替换为一个新的对象。与熟悉的物体相比,控制组的老鼠花更多的时间探索新物体。在这两项测试中,对照组小鼠表现出了良好的识别记忆。相比之下,接触THC的雄性DISC1小鼠在探索之前被阻断的Y迷宫手臂和新物体时,表现出认知记忆不足,就像在研究熟悉的手臂和物体一样。
  
  研究人员说,这表明接触大麻的DISC1小鼠的识别记忆较差。THC对雌性DISC1小鼠识别记忆的影响没有雄性DISC1小鼠那么明显,因此研究人员选择雄性老鼠作为实验对象。
  
  普列特尼科夫说:“在人身上,女性在青少年时期吸食大麻对认知的影响似乎比男性更持久,这是我们目前无法解释的差异。”
  
  找出特定的脑细胞可能更负责调解损害从THC,然后研究人员转基因小鼠,使神经元的突变DISC1打开只有发送电响应和编码记忆,或只在星形胶质细胞,“助手”大脑细胞提供支持和保护神经元。
  
  然后,他们让两组老鼠在青春期(连续三周,然后连续三周)都接触THC,并再次进行同样的认知记忆测试。他们发现只有在星形胶质细胞中打开突变的DISC1时,老鼠才会出现认知问题。
  
  然后,看到什么错误的DISC1这些星形胶质细胞恶化pot-induced认知问题,研究人员观察了哪些基因变得或多或少地活跃与突变小鼠的大脑DISC1后接触THC相比DISC1没有THC的小鼠暴露或控制小鼠暴露于THC。他们确定了56个与炎症相关的基因,这些基因是在接触THC的变异的DISC1小鼠大脑中被特别激活的。
  
  研究人员使用了一种消炎药来观察抑制脑部炎症是否可以防止接触THC的DISC1突变小鼠的记忆问题。青少年突变体DISC1小鼠每天注射THC前30分钟给予抗炎药物NS398。普列特尼科夫说,当老鼠长大并接受测试时,他们在认知测试中没有出现记忆问题。
  
  普列特尼科夫说:“如果我们的研究结果适用于人类,他们建议我们可以开发更安全的消炎疗法,以防止大麻使用的长期后果。”神谷补充说,能够识别出那些易受影响的人,并阻止他们吸食大麻,是保护青少年记忆的另一种选择。至于未来的工作,普列特尼科夫和神谷的实验室正在与其他动物模型合作,扩大这些研究,以确定不同的基因弱点可能在大麻对发育中的大脑的影响中扮演何种角色。
  
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  该研究的其他作者包括严卓钦、朱晓雷、阿列克谢•谢维尔金、长谷川由人、巴格拉特•阿巴赞、齐藤敦和约翰•霍普金斯大学的乔纳森•佩夫斯纳。  
  这项研究得到了国家药物滥用研究所(DA041208)、国家精神健康中心(MH-094268, MH-083728)和大脑与行为研究基金会的资助。  
  作者声明没有利益冲突。
[责任编辑]杜新忠
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