Science：多巴胺如何引发可卡因上瘾？

来源：生物谷

在最近一项研究中，西奈山Icahn医学院的科学家们发现了一种化学物质多巴胺在大脑中的新作用，这种化学物质除了发挥神经递质作用之外，新的作用似乎对长期接触或滥用可卡因相关的基因表达变化至关重要。相关结果发表在《Science》杂志上。

"我们的研究首次提供了关于多巴胺如何直接影响药物诱导的基因表达异常和随后的复发行为的证据，"该研究的主要作者，西奈山医学院Icahn医学院神经科学和药理学副教授、博士生导师Ian Maze说， "除了在大脑神经元之间传递信号外，我们发现多巴胺可以通过化学方式附着在组蛋白上，使细胞开启和关闭不同的基因，从而影响大脑中参与动机和奖励行为的区域。这一过程会显著影响可卡因的易感性和滥用药物后戒断复发事件。"

（图片来源：Www.pixabay.com）

多巴胺是一种在神经元之间传递信息的化学物质。当我们存在情绪波动时，大脑就会释放出多巴胺，作为自然奖励系统的一部分，促进大脑的快感和满足感。这种重要的神经化学物质能提高情绪、动机和注意力，并有助于调节运动、学习和情绪反应。多巴胺还使我们不仅能看到奖励，而且还能采取行动向着奖励目标前进。

在可卡因戒断期间容易复发，被认为是由于大脑的奖励回路（特别是在中脑区域，如腹侧视网膜区（VTA））的功能重新调整所致。研究小组发现，一种名为转谷氨酰胺酶2的蛋白质可以直接将多巴胺分子附着在组蛋白上（这一过程称为组蛋白多巴胺化或H3Q5dop），而组蛋白多巴胺化又反过来影响组蛋白DNA的开启与闭合，从而使基因表达的环境发生改变。他们发现，组蛋白多巴胺基化在助长易复发的高危因素中发挥了关键作用。具体来说，H3Q5dop在VTA中的积累实际上可以“劫持”奖励反馈回路，使其难以区分好的和不良的适应性行为。

"一直以来挑战神经科学家们的问题是，什么分子过程驱动了人们在戒断期间发生的毒瘾复发行为"该研究的第一作者Ashley Lepack博士说。"我们的研究确定了组蛋白多巴胺是一种新的、神经递质依赖性的多巴胺在脑部病理过程中的作用。“我们相信，这些发现改变了我们对多巴胺的思维模式的转变， "Maze博士说。

在去年发表的一项研究中，Maze博士和他的团队发现，另一种神经递质--血清素，一种参与情绪调节的化学物质，以类似于多巴胺的方式影响脑细胞内部的基因表达。"当我们观察到5-羟色胺的这种独特的信号传导机制时，我们决定研究其他神经递质，尤其是多巴胺，发现它也可以在同一组蛋白上进行这种类型的化学修饰，"Maze博士解释道。
 
资讯出处：Researchers discover a novel role for dopamine that impacts gene expression related to cocaine abuse

原始出处：A.E. Lepack el al., "Dopaminylation of histone H3 in ventral tegmental area regulates cocaine seeking," Science (2020). science.sciencemag.org/lookup/ … 1126/science.aaw8806