俞發(fā)榮，李建軍，俞鑫，連秀珍，謝明仁*，李登樓

(1.甘肅政法學院 甘肅省證據科學技術研究與應用重點實驗室，蘭州 730070)2. University of Southern California, Los Angeles 90033, USA)

精神依賴藥物成癮不但危害成癮者自身的身心健康,還會造成嚴重的社會問題[1]。在精神依賴藥物中，海洛因成癮尤為突出。從偶爾的喜好吸食到長期的濫用，一旦成癮，即使采用長時間的強制性的戒欲，幾乎也很難康復[2]。研究發(fā)現(xiàn)，海洛因濫用者大腦額葉[3]、中腦腹側被蓋區(qū)[4]均受到不同程度的損傷；血壓、血細胞數、血紅蛋白含量均出現(xiàn)異常改變[5]。給予成癮大鼠電針刺激，可調節(jié)多巴胺能神經元的異常表達,對成癮大鼠的多巴胺能神經元起到保護作用[6]。心理學研究發(fā)現(xiàn)，海洛因依賴者行為沖動性顯著增高[7]，及時對海洛因成癮者進行心理健康治療，對脫毒后預防復吸起到積極作用[8]。但是，引起精神依賴藥物(海洛因)成癮的體內因素是什么？對如何預防和干預精神依賴藥物(海洛因)成癮及其機制的有關報道較少。因此，本文以Wistar大鼠為實驗對象，建立海洛因成癮的動物模型，給予利血平作為干預措施，尋找引起精神依賴藥物(海洛因)成癮的體內因素，觀察干預措施對海洛因成癮的作用，為精神依賴藥物成癮制定新的、有效的預防策略提供實驗依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實驗動物

雄性SPF級Wistar大鼠，6周齡，體重180～190 g，購于甘肅中醫(yī)藥大學科研實驗中心【SCXK (甘) 2015-0001】,實驗在甘肅政法學院SPF級動物實驗室完成【SYXK (甘)2015-0006】。實驗按3R原則給予實驗動物人道關懷(倫理委員會審批號碼: GZF-2018-003)。

1.1.2 試劑與儀器

海洛因(含量：86.8%，其余成分為葡萄糖)。納洛酮注射液,天津百世化工有限公司；去甲腎上腺素、環(huán)磷酸腺苷、環(huán)磷酸鳥苷、氨基丁酸、多巴胺試劑盒，武漢艾美捷科技有限公司; Thermo MK3酶標儀，上海賽默生物科技發(fā)展有限公司；Dossy-2H生理參數采集儀, 四川達碩生物科技有限公司。

1.2 方法

將雄性SPF級Wistar 大鼠隨機分為3組，每組10只動物。(1)海洛因組：按快速遞增法給藥[4]；(2)利血平組：每天肌肉注射利血平2.5 mg/kg(1/4LD50)3 h后，再注射海洛因135 mg/kg；(3)對照組：肌肉注射葡萄糖40 mg/kg，每天1次；實驗第15天，各組大鼠用乙醚吸入麻醉，用Dossy-2H多通路生理參數采集儀檢測海洛因對神經生理的影響。第16天，腹腔注射納洛酮 4.0 mg/kg，1 h后,觀察大鼠出現(xiàn)戒斷癥狀。各組大鼠用乙醚無痛麻醉后采血、剝取腦組織，用酶聯(lián)免疫吸附法 (ELISA) 檢測NA、cAMP、cGMP、GABA、DA的含量。

1.3 統(tǒng)計學方法

2 結果

2.1 大鼠的一般狀況

海洛因組大鼠給予納洛酮 1 h后,戒斷反應癥狀明顯，成癮大鼠模型建立成功；利血平組大鼠未出現(xiàn)明顯的戒斷反應癥狀。

2.2 海洛因對大鼠血液中核苷酸和NA水平的影響

檢測結果發(fā)現(xiàn)，海洛因組和利血平組cAMP水平比對照組分別升高了18.87%和35.27%(P< 0.05，P< 0.01)，cGMP水平比對照組分別降低了10.15%和17.69%(P< 0.05)；海洛因組NA水平比對照組升高了34.05%，利血平組降低了45.34%(P< 0.01)。(圖1)

2.3 海洛因對大鼠腦組織中GABA水平的影響

檢測結果發(fā)現(xiàn)，海洛因組大腦額葉皮質 (PFC)、伏隔核(NAc)、丘腦(thalamus)和杏仁核(amygdala)GABA水平比對照組分別降低了36.55%、40.35%、42.34%、45.76%(P< 0.01)，利血平組分別升高了31.06%、25.91%、49.32、17.97%(P< 0.05，P< 0.01)。(圖2)

2.4 海洛因對大鼠腦組織中DA水平的影響

檢測結果發(fā)現(xiàn)，海洛因組和利血平組大腦額葉皮質(PFC)、伏隔核(NAc)、丘腦(thalamus)和杏仁核(amygdala)DA水平比對照組分別升高了82.83%，68.19%、87.26%、82.46%(P< 0.01)和8.79%，19.06%、21.65%、19.49%(P< 0.05)。(圖3)

2.5 海洛因對大鼠神經電生理的影響

海洛因組和利血平組大鼠的腦電圖 (electroencephalogram, EEG)、心電圖 (electrocardiogram, ECG)頻率均出現(xiàn)了明顯的差異。(圖4)

注：與對照組比,*P< 0.05，**P< 0.01。下圖同。圖1 海洛因對大鼠血液中核苷酸和NA水平的影響Note. Compared with the control group,*P< 0.05,**P< 0.01.(The same in the following Figures)Figure 1 Effects of heroin on the blood levels of nucleotide and NA in the rats

圖2 海洛因對大鼠腦組織中GABA水平的影響Figure 2 Effect of heroin on GABA levels in the rat brain

圖3 海洛因對大鼠腦組織中DA的影響Figure 3 Effects of heroin on the DA levels in the rat brain tissues

圖4 海洛因對大鼠神經電生理的影響Figure 4 Effect of heroin on neurophysiology of the rats

3 討論

近年研究認為，精神依賴藥物的成癮是腦組織內有關神經核團對相應藥物的適應性過程[9]。海洛因成癮不僅導致大腦內有關神經核團誘導反應的急劇增加，直接損害神經元、星形膠質細胞以及血腦屏障的通透性改變[10]，而且導致海洛因依賴者更大區(qū)域大腦損傷和腦功能異常的持續(xù)影響[11]。給予海洛因可引起紋狀體多巴胺水平升高[12]，這在尋找海洛因成癮和恢復中起著關鍵作用[13]。功能性成像(fMRI)研究表明，大腦內存在一個獎賞系統(tǒng)，其中伏隔核 (NAc) 在藥物成癮的病理生理學中起著關鍵作用[14]，其他腦區(qū)(如腹側被蓋區(qū)(VTA)多巴胺(DA)能神經元主要投射到NAc和額葉皮質(PFC)，用6-羥DA分別損毀NAc和VTA[15]，發(fā)現(xiàn)VTA中DA能神經元投射到前額葉皮層和嗅結節(jié)的DA能纖維也被破壞。研究發(fā)現(xiàn)，精神依賴藥物成癮發(fā)生與中樞的多種神經遞質系統(tǒng)有關,如去甲腎上腺素(NA)系統(tǒng)、多巴胺(DA)系統(tǒng)等[16]。目前認為，多巴胺系統(tǒng)與海洛因成癮的機制有關[17]。海洛因能誘導腦組織中DA和NA水平升高, 當體內NA水平升高時將引起血壓升高，繼而使腦組織內的氨基丁酸(GABA)水平下降[18]。由此看出，精神依賴藥物(海洛因)的藥理作用至少部分可以通過抑制腦內GABA的釋放來調節(jié)，海洛因作為“第一信使”與伏隔核(NAc)等相應受體結合后，激活腺苷酸環(huán)化酶(AC)，在細胞內產生cAMP(“第二信使”)，進一步誘發(fā)細胞表型發(fā)生變化。實驗結果發(fā)現(xiàn)，海洛因可使神經元內cAMP信號轉導通路活動增強，從而引起體內cAMP、NA和DA水平升高，GABA水平下降。當給與利血平后，周圍交感神經、腦及其他組織中NA水平下降，GABA回升，大鼠成癮和戒斷的癥狀明顯減弱，大鼠的腦電圖、心電圖發(fā)生明顯的改變。結果提示，NA、DA類激素是海洛因成癮的體內主要因素。海洛因在體內解離成6-乙酰嗎啡與組織細胞膜受體結合后激活AC，使ATP分解形成cAMP(第二信使)，繼而促進DA、NA合成和釋放, 導致成癮和戒斷癥狀出現(xiàn)。