Immune protein may drive alcoholism relapse

斯克里普斯研究所的科学家发现,免疫蛋白CSF1可能会导致戒酒期间的焦虑。一些核(蓝色)有促肾上腺皮质激素释放因子受体1 crhr1基因(红色),以及谷氨酸转运蛋白slc17a7基因(绿色),但谷氨酸脱羧酶基因gad2(黄色)没有,这表明它们主要构成内侧前额叶皮层的兴奋性人群。酒精戒断导致这些神经元的CSF1增加,模仿了酒精戒断后谷氨酸传递的突触变化,并导致焦虑加剧。

斯克里普斯研究中心的科学家们的一项新研究表明,在戒断过度饮酒过程中产生的焦虑会导致复发,这种焦虑可能部分是由大脑中免疫蛋白的释放引起的。

这一发现于2022年6月6日在线发表在《分子精神病学》杂志上,阐明了大脑对酒精戒毒者反应的分子细节,并表明免疫蛋白,群体刺激因子1 (CSF1)可能是未来治疗酒精使用障碍(AUD)的一个靶点。

“戒酒会激活大脑中的压力系统,从而导致复发,在这项研究中,我们将这种压力反应与CSF1(一种神经免疫介质)联系起来,为治疗干预提供了新的机会,”研究资深作者、斯克里普斯研究中心分子医学系教授兼Schimmel家族主席玛丽莎·罗伯托博士说。

这项研究的第一作者Reesha R. patel博士完成了许多实验。

到目前为止,酒精是使用和滥用最多的娱乐药物。根据2019年全国毒品使用和健康调查,美国有900万男性和500多万女性患有酒精使用障碍(AUD),这被定义为尽管酒精对使用者的健康、社会生活和/或就业产生负面影响,但无法控制酒精使用。药物治疗、谈话治疗和基于支持小组的治疗是可行的,但复发是常见的,主要是由于对AUD背后的脑回路功能障碍的了解有限。

科学家们知道,促进酒精戒断症状的复发包括焦虑感的上升,至少部分是由大脑中释放应激分子,如促肾上腺皮质激素释放因子(CRF)引起的。CRF刺激前额叶皮层和边缘系统神经元上的受体,边缘系统是一组处理情绪的更原始的大脑结构。如果科学家能够完全识别和描述这些CRF敏感的神经元群体,他们就能更好地理解焦虑在戒断期间是如何发生的,并可能设计出有效的治疗方法来阻止它。

为了达到这个目的,罗伯托和她的团队在新的研究中,在鼠的内侧前额叶皮层(mpFC)中发现了一群对CRF敏感的神经元,因为它们表达了一种名为CRF1的CRF受体。科学家们表明,这些神经元参与了酒精暴露和戒酒期间的情绪和行为的改变。

该团队最初的实验显示,删除这些CRF敏感神经元会让小鼠变得不那么焦虑,这表明神经元通常会调节类似焦虑的行为。

研究人员随后发现,这些CRF敏感的mpFC神经元变得不那么兴奋——当受到刺激时,不太可能向其他神经元发出信号——在酒精依赖的小鼠中,这些小鼠经历了酒精戒断。相反,缺乏CRF受体的mpFC神经元变得更容易兴奋。

“这些CRF敏感的mpFC神经元似乎构成了一个独特的神经元群体,在长期酒精暴露下经历了深刻的神经适应,”该研究的合著者、罗伯托实验室的博士后研究员pauravi Gandhi博士说。

有趣的是,研究人员发现,即使戒酒降低了CRF敏感神经元的兴奋性,也会导致这些神经元中CSF1基因表达的大幅增加。CSF1是一种免疫蛋白,其最著名的作用是刺激干细胞成熟为大的白细胞称为巨噬细胞。在大脑中,CSF1被认为在维持被称为小胶质细胞的大脑常驻免疫细胞中有类似的作用。此外,先前对小鼠的研究表明,在长期压力条件下,mpFC中CSF1的产生增加,驱动小胶质细胞修剪神经元之间的连接,这反过来导致焦虑和抑郁的迹象。

在进一步研究了CSF1在酒精戒断中的作用后,Roberto和同事们人为地增加了小鼠中CRF敏感的mpFC神经元中CSF1的产生,并观察到这些动物表现出许多与酒精戒断中相同的神经元和行为变化,这表明mpFC中CSF1水平的升高可能是酒精戒断症状和体征的关键驱动因素。

patel说:“因此,针对CSF1可能是治疗AUD的一个很好的策略,我们现在渴望在我们的临床前模型中测试这一点。”

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