[00149018]GABA受体基因DNA甲基化和miRNAs调控参与海洛因觅药行为作用及可能机制

药物成瘾是一种慢性、复发性脑疾病。长期使用滥用药物能影响脑部诸多神经系统,尤其是与奖赏、动机、学习记忆和自控等行为有关的神经环路,导致神经结构和功能可塑性的改变,造成分子、细胞和整体水平的适应性改变,使机体产生强烈、不可控的药物渴求和与之相关的强迫性觅药行为。近年来关于DNA甲基化、miRNAs调控和组蛋白乙酰化等表观遗传机制在成瘾记忆的形成、维持和发展中的作用越来越受到人们的关注。本研究采用行为药理学和分子生物学等技术,在建立稳定的海洛因自身给药大鼠模型基础上,观察海洛因依赖和复吸的不同阶段,伏隔核（NAc）脑区与药物成瘾密切相关的基因DNA甲基化及miRNAs调控作用。基于前期全基因甲基化测序筛选到的主要成瘾相关基因（包括CHAT, GABRD, GABRP, CREB5基因等）甲基化谱,通过扩大样本焦磷酸测序验证,首次发现海洛因自身给药大鼠NAc脑区GABRD基因甲基化显著减少,并与该基因的mRNA和蛋白表达水平呈明显的负调控关系,提示GABRD基因的甲基化调控可能介导了海洛因成瘾过程。进一步的动物实验研究表明,DNA甲基化抑制剂5-Aza能显著抑制海洛因觅药行为,而DNA甲基化增强剂 MET则显著增加海洛因觅药行为;同样,利用病毒载体直接特异性干预NAc脑区GABRD蛋白表达,也能显著改变海洛因觅药行为。因此,推测GABRD基因及其甲基化改变可能参与海洛因成瘾和复吸,为海洛因成瘾和复吸机制的深入认识和干预提供重要依据。同时,还发现海洛因自身给药大鼠mPFC中神经可塑性相关基因BRG1的启动子H3K9乙酰化升高介导了海洛因成瘾过程;临床前研究表明海洛因成瘾患者外周血浆hsa-miR-181a表达水平显著增加,提示其可作为海洛因成瘾生物标志物的可能。另外,基于调控GABA 受体基因的miRNAs 研究,主要阐明了miR-21-5p分别靶向调控伏隔核GABA受体的GABBR1和GABRB2这两个亚型参与海洛因复吸的具体作用机制。