在怀孕期间,科学家们研究了治疗剂量安非他命对人类出生结果的影响。然而,对于导致胚胎暴露于成瘾剂量安非他命所产生的长期影响的机制探索较少。研究人员利用一种小虫子来揭示胚胎暴露于甲基苯丙胺(Meth)和安非他命的机制,这些均为用于治疗各种脑功能障碍的精神兴奋剂。安非他命是一种精神兴奋剂,已经被用于治疗多种脑功能障碍,但它也被大量滥用。
安非他命及其衍生物,包括甲基安非他命,是全球高度滥用的精神兴奋剂。
研究广泛探讨了急性或慢性安非他命使用的神经影响。多项研究表明,与多巴胺(DA)合成、储存、释放和再摄取有关的蛋白质,被这些药物直接靶向或间接影响,而多巴胺是“奖励”中心的核心神经递质。
研究也探讨了怀孕期间治疗剂量的安非他命对出生结果的影响。
人类胚胎暴露于成瘾剂量安非他命的长期影响尚未经过彻底研究。佛罗里达大西洋大学的研究人员使用了一种微小的蠕虫线虫(C. elegans)来研究高浓度安非他命暴露后的胚胎内机制,并发现其长期影响。研究针对整个胚胎发生过程中的高剂量安非他命暴露是否会导致两种主要多巴胺能蛋白质,即酪氨酸羟化酶(TH)的表达和功能改变。研究发现,在胚胎发生期间高剂量的安非他命可以通过表观遗传机制改变成年C. elegans多巴胺能系统中特定基因的表达。这导致成年动物行为的变化,影响多巴胺的合成、储存和释放,这对多种脑功能和行为至关重要。研究结果发表在《国际分子科学杂志》上。胚胎发育期间暴露于安非他命的C. elegans表现出对安非他命诱导行为的易感性增加。Lucia Carvelli,博士,佛罗里达大西洋大学哈里特·L·威尔克斯荣誉学院神经科学副教授及FAU斯泰尔斯-尼科尔森脑研究所成员,解释说,多巴胺能对安非他命的反应及组蛋白甲基化机制在不同物种中高度保守,这也是选择C. elegans研究胚胎暴露于安非他命长期影响的原因。尽管最终目标是获得关于安非他命如何影响人类行为的见解,但使用C. elegans作为模型系统对于理解安非他命的作用是重要的。研究人员使用的模型系统有一个优点,即可以让C. elegans胚胎在子宫外及没有母体照顾的情况下进行发育。根据Carvelli的说法,结果未受潜在的安非他命诱导的表观遗传或行为变化通过母体照顾传递的影响,而是胚胎生物学变化的直接结果。研究的行为数据表明,成年动物在胚胎发育期间暴露于安非他命后显示出对安非他命反应的增加。这表明TH和VMAT的表达变化是导致这种情况的原因。暴露于安非他命的动物在胚胎发生期间,对安非他命表现出超敏感性。
Carvelli表示:“我们的结果与一些发现一致,即过度表达TH的小鼠表现出增强的安非他命诱导行为,并且长期接受安非他命治疗的老鼠经历纹状体多巴胺再摄取的持续增加。我们的研究确立了C. elegans作为一种经济有效的模型,以研究产前暴露于安非他命所导致的持久生理变化。”
Carvelli实验室的博士后研究员Tao Ke也是该研究的共同作者;佛罗里达大西洋大学的学生Kate E. Poquette和佛罗里达大西洋大学高中的学生Sophia L. Amro Gazze也参与了该研究。
本研究得到了美国国立药物滥用研究所的支持,资助号为DA042156,该基金拨款给了Carvelli。