3. 2 D2 受體
在阿片類誘導的運動增強效應實驗中, D2 受體KO 小鼠對內源性和外源性阿片類物質誘導的運動增強效應與 WT 小鼠無顯著性差異, 表明 D2 受體缺失未影響阿片誘導的運動增強效應。在藥物身體依賴性實驗中,D2 受體 KO 小鼠和 WT 小鼠的戒斷癥狀沒有明顯差別,說明 D2 受體在阿片身體依賴性中不起重要作用。在位置偏愛實驗中, D2 受體 KO小鼠不對藥物形成偏愛效應, 但對食物形成偏愛效應 ,說明 D2 受體在精神依賴性中起重要作用; 并且藥物獎賞和自然獎賞效應的機制可能不同[8 ]。
3. 3 D3 受體
與WT小鼠相比,D3受體KO小鼠的基礎活動增加 ,低劑量的可卡因可D3受體KO小鼠活動增加 ,但在高劑量下與 WT 型無差別。D3受體KO小鼠對苯丙胺的偏愛效應更敏感, 因為很小劑量的苯丙胺就能使其形成位置偏愛。Xu[9 ]認為正常情況下D3受體可能起著對抗D1和D2受體的作用,在D3受體KO小鼠 ,這種 D3 受體的對抗作用沒有了,使苯丙胺的作用更加明顯,較小劑量就能發揮效應。
3. 4 D4 受體
D4 受體 KO小鼠基礎活動降低, 對D4受體激動劑氯氮平的敏感性也降低,但乙醇、可卡因、藥物基苯丙胺使D4受體KO小鼠活動增多[10 ],其機制還不清楚。關于D4受體KO小鼠的依賴性特性還缺乏研究資料。
3. 5 DA 轉運體
DA 轉運體(dopamine t ransporter , DAT)位于突觸前膜,重攝取突觸間隙中的DA進入神經末梢,是終止DA生理效應的主要方式。DAT KO小鼠體重增長緩慢,成熟之前易死亡,但生殖能力旺盛,母鼠分娩后缺乏哺乳行為。該自發活動明顯增加, 但對可卡因和苯丙胺的運動增強或刻板活動特性反應減弱 , 說明 DAT 是可卡因和苯丙胺的作用靶位點。在依賴性實驗中,可卡因使 WT 型和 DAT KO小鼠都形成靜脈自身給藥和偏愛效應[11 ],藥物同樣可使 KO 型形成偏愛效應[12 ]。與之相矛盾的是,在正常鼠 ,DAT 阻滯劑可以抑制可卡因的自身給藥。
3. 6 囊泡單胺轉運體
囊泡單胺轉運體 (vesicular monoamine t rans2porter , VMAT) 的作用是將單胺類從細胞漿轉運至囊泡儲存,分為1型和2型, VMAT2 主要分布于神經末梢,對DA、組胺、5 - HT 等單胺類特異性較高。Wang 等[13 ]培育了VMAT2基因缺陷小鼠, 發現該小鼠成活率低, 出生后幾天內即死亡, 以后的實驗只能用雜合子和 WT 型進行。在雜合子小鼠,紋狀體 DA 濃度很低, K+和苯丙胺誘發的DA 釋放作用也降低, 說明在雜合子 VMAT2 的功能也受到影響。實驗發現,雜合子小鼠對可卡因、苯丙胺和乙醇的運動增強效應比 WT 型更敏感; 苯丙胺誘發WT 型產生偏愛效應, 而不誘發雜合子產生偏愛效應[14 ]。這些結果反映 VMAT2 參與維持藥物的獎賞效應。4 敲除 5 - HT受體和 5 - HT轉運體基因研究表明 5 - 羥色胺(5 - HT) 系統參與調節藥物的獎賞效應, 但目前只培育了 5 - HT1B 受體 KO小鼠和 5 - HT 轉運體 KO 小鼠。
4. 1 5 - HT1B 受體
在 5 - HT1B受體KO小鼠,可卡因累進比率自身給藥實驗中的“終點”(break point )明顯高于WT小鼠,對食物形成的強化效應在兩種小鼠相同,表明5 - HT1B 受體KO小鼠對可卡因更易形成自身給藥。
在 5 - HT1B 受體KO小鼠,可卡因誘發的自發活動和刻板運動強于WT型; 慢性給可卡因, WT的刻板運動逐日增加, 而5- HT1B受體KO小鼠從d2起不再增加; 由此可見, 5 - HT1B 受體KO小鼠對可卡因引發的自發活動增強更敏感, 而WT小鼠對可卡因的刻板運動更敏感。一般認為, 黑質紋狀體DA 系統與刻板運動有關, 中腦邊緣DA系統與自發活動和獎賞效應有關。因此, 以上實驗說明在5 - HT1B 受體 KO 小鼠 , 中腦邊緣 DA 系統的活動更為突出。免疫組化實驗顯示,KO 型小鼠伏隔核的△FosB 等 Fos 相關抗原表達增強,這種增強在 WT小鼠慢性給可卡因時出現, 說明5 - HT1B受體 KO小鼠遺傳上的特點與 WT 小鼠慢性給可卡因出現的變化相似。因此, 興奮劑對5 - HT1B 受體KO小鼠更易產生獎賞效應[15 ]。但最近卻發現相反的結果,可卡因不能使 5 - HT1B 受體 KO 小鼠形成位置偏愛效應[16 ]。結果不一致的原因有待于進一步研究。4. 2 5 - HT 轉運體5 - HT轉運體(serotonin t ransporter ,5 - HTT)位于 5 - HT 神經元的突觸前膜,重攝取突觸間隙中的 5 - HT 進入神經末梢。在5 - HTT KO 小鼠模型上 , 可卡因仍能形成偏愛效應, 說明 5 - HTT 的缺失不影響可卡因的獎賞效應[11 ]。
5 敲除 CB1 受體基因
大麻受體分為CB1和CB2型受體 , CB1型受體主要分布于神經系統 ,與大麻的精神作用有關。Ledent等[17 ]培育了CB1受體KO小鼠。對WT型及CB1受體KO小鼠都給予△9- THC , 發現其鎮痛、活動減少、體溫降低、血壓下降、戒斷反應及自身給藥等作用在 WT 小鼠出現,而在 CB1 受體 KO 小鼠不出現 , 說明大麻類的主要藥理學特性是由CB1受體介導的。
若將兩種鼠都用阿片類處理, 發現藥物急性給藥的鎮痛、降溫作用和多次給藥的鎮痛耐受現象,以及 U50488H 的鎮痛和活動減少效應在兩種鼠沒有差別。但與 WT 型相比 ,CB1 受體 KO 小鼠的藥物戒斷癥狀明顯減輕,藥物自身給藥現象明顯減弱,也不對 U50488H 形成條件性位置厭惡效應, 說明阿片類的身體依賴性和精神依賴性都與CB1 受體有關。另有實驗發現, 在 CB1 受體 KO 小鼠 , 藥物不能引起伏隔核DA 釋放[18 ],說明 CB1 在藥物促伏隔核DA釋放中發揮一定作用。
6 敲除一氧化氮合酶基因
在神經系統,一氧化氮(NO)可作為一種信息傳遞物質參與腦內多種生理功能。近年來證明,NO 參與藥物耐受和依賴, NO合酶(NOS)抑制劑可減輕阿片的戒斷癥狀。而敲除 NOS 基因的小鼠對可卡因的運動增強和行為敏化反應減弱, 對可卡因也不形成位置偏愛[19],進一步驗證了NO在藥物獎賞效應中的作用。
7 其它
不同實驗室還培育了許多敲除其它基因的轉基因動物 , 其中有些做過與藥物依賴性有關的實驗。如: 可卡因急性給藥可誘導正常鼠前皮質組織纖溶酶原激活因子 (t issue plasminogen act ivator, t PA)表達, 在KO小鼠 ,可卡因的活動增強和行為敏化效應比WT型強; KO和WT 型都能形成可卡因的自身給藥, 但形成自身給藥后如果只給信號刺激不給可卡因, WT型壓桿率降低 , 而KO型壓桿率不降低,說明tPA在依賴性中可能發揮比較特殊的作用[20 ]。再如:尼古丁可刺激WT小鼠紋狀體釋放DA ,而在敲除N型膽堿受體β2亞單位的小鼠,尼古丁就沒有這種作用。說明N受體參與尼古丁的精神依賴性[21]。最近發現敲除P物質受體,藥物的戒斷癥狀和獎賞效應都減弱[22 ]。
8 結語
利用基因敲除技術選擇性敲除某特定基因, 為研究該特定基因在依賴性中作用提供了直接依據。利用該模型研究各種遞質受體、轉運體以及各種代謝酶在依賴性中的作用已經取得了一定進展。這種實驗方法特異性高, 避免了受體拮抗劑特異性低的缺點 ,可以“真實”地體現目的基因的活動特性。但任何事物都有兩重性,有優點 ,也有缺點。轉基因動物通過基因改造造成了動物先天的遺傳異常, 生長發育過程中可能會發生一些意想不到的變化, 況且一種基因敲除了,其它基因功能可能代償性增強,這就為解釋實驗結果增加了困難, 這也可能是在有些轉基因動物上取得的結果與在正常動物上用特異性拮抗劑取得的結果不一致的原因之一。目前正在發展中的條件性基因敲除技術可以在成年鼠使某一基因突變 , 從而避免了發育過程中的遺傳缺陷。相信在不久的將來,隨著各種技術的成熟,利用轉基因動物研究藥物依賴性的機制乃至篩選治療藥物都將得到進一步發展 。