尼古丁與酒精的成癮機(jī)制被揭示

在國(guó)家自然基金和上海市重大專項(xiàng)等多個(gè)基金的資助下，復(fù)旦大學(xué)類腦智能科學(xué)與技術(shù)研究院院長(zhǎng)馮建峰教授領(lǐng)銜與來(lái)自英國(guó)華威大學(xué)、牛津大學(xué)、劍橋大學(xué)等研究人員組成的國(guó)際合作團(tuán)隊(duì)，對(duì)近2000例被試者進(jìn)行腦網(wǎng)絡(luò)建模分析，歷時(shí)兩年研究，終于發(fā)現(xiàn)并找到了與吸煙、飲酒密切相關(guān)的神經(jīng)環(huán)路。在長(zhǎng)期吸煙組，被試者腦區(qū)之間的同步性明顯降低；在長(zhǎng)期飲酒組，被試者腦區(qū)之間的同步性卻呈現(xiàn)明顯升高。同步性異常的升高或降低都會(huì)影響人腦的功能。該發(fā)現(xiàn)為揭示尼古丁和酒精對(duì)大腦的作用機(jī)制奠定了理論基礎(chǔ)，對(duì)煙酒成癮這一全球公共健康問(wèn)題以及研發(fā)針對(duì)煙酒成癮的特異性治療方法具有重要意義。

據(jù)悉，馮建峰研究團(tuán)隊(duì)整合了美國(guó)人腦連接組計(jì)劃以及歐洲青少年數(shù)據(jù)兩大腦影像數(shù)據(jù)庫(kù)后發(fā)現(xiàn)，吸煙人群的腦功能連接呈現(xiàn)整體減弱的趨勢(shì)，主要涉及腦區(qū)的外側(cè)眶額皮層等；而飲酒人群的腦功能連接呈現(xiàn)整體增強(qiáng)的趨勢(shì)，主要涉及腦區(qū)的內(nèi)側(cè)眶額皮層等，即在長(zhǎng)期吸煙的被試組，被試者異常的腦區(qū)主要集中在懲罰（非獎(jiǎng)賞）功能相關(guān)的外側(cè)眶額皮層；而在長(zhǎng)期飲酒組，異常的腦區(qū)主要集中在獎(jiǎng)賞功能相關(guān)的內(nèi)側(cè)眶額皮層，而人腦的外側(cè)眶額皮層主要負(fù)責(zé)懲罰（非獎(jiǎng)賞）等負(fù)面刺激，內(nèi)側(cè)眶額皮層主要負(fù)責(zé)獎(jiǎng)賞等正面刺激。研究發(fā)現(xiàn)，吸煙組對(duì)腦懲罰功能的敏感性降低，而飲酒組對(duì)腦獎(jiǎng)賞功能的敏感性升高。無(wú)論是對(duì)懲罰失敏，還是對(duì)獎(jiǎng)賞過(guò)于興奮都會(huì)導(dǎo)致人對(duì)某種物質(zhì)的依賴。這也解釋了長(zhǎng)期吸煙、飲酒人群對(duì)尼古丁和酒精的依賴。研究還發(fā)現(xiàn)，這些和吸煙、飲酒關(guān)聯(lián)的腦連接，與吸煙量、飲酒量及沖動(dòng)性行為都顯著相關(guān)。

研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，即便少量的吸煙、飲酒也會(huì)使腦連接發(fā)生異常，進(jìn)而影響人腦的認(rèn)知等功能。馮建峰表示，這與前不久在柳葉刀上發(fā)表基于大規(guī)模的飲酒調(diào)查研究結(jié)果是一致的。這也再次提醒公眾，傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)的小煙、小酒不傷身的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。

“抓娃娃機(jī)”出故障可誘發(fā)冠心病

浙江大學(xué)遺傳學(xué)研究所管敏鑫教授課題組發(fā)現(xiàn)，一種線粒體基因突變將導(dǎo)致血管內(nèi)皮損傷，進(jìn)而誘發(fā)冠心病。相關(guān)論文近日在線發(fā)表于國(guó)際著名期刊《核酸研究》上。

線粒體是人體內(nèi)一個(gè)十分關(guān)鍵的細(xì)胞器。它既是為人體提供能量的“發(fā)電廠”，又是代謝平衡等一系列重要生理活動(dòng)的調(diào)控中心。管敏鑫課題組早在2011年就通過(guò)對(duì)心血管病患者的大規(guī)模篩查，發(fā)現(xiàn)線粒體基因突變是冠心病的危險(xiǎn)因素之一。在最新的研究中，管敏鑫課題組深入揭示了一個(gè)特定位點(diǎn)的線粒體基因突變?nèi)绾巫罱K導(dǎo)致冠心病?？蒲腥藛T將該機(jī)制比喻為“抓娃娃機(jī)出了故障”。

線粒體中存在著轉(zhuǎn)運(yùn)核糖核酸（tRNA），它像抓娃娃機(jī)一樣，抓住和搬運(yùn)氨基酸，以合成蛋白質(zhì)。當(dāng)線粒體發(fā)生基因突變時(shí)，原來(lái)正常折疊起來(lái)的三維結(jié)構(gòu)發(fā)生異常，“抓娃娃機(jī)”就會(huì)有麻煩——首先，數(shù)量將直接減少；其次，留下來(lái)的那些tRNA中也大量出現(xiàn)“故障機(jī)”，導(dǎo)致抓不到“娃娃”的幾率大幅上升。tRNA結(jié)合氨基酸整體比例降低，蛋白質(zhì)合成減少，會(huì)引發(fā)下游一連串連鎖反應(yīng)：線粒體功能失常，最終導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞凋亡水平增高。血管內(nèi)皮損傷正是冠狀動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生的根本原因之一。

線粒體基因突變致病機(jī)制長(zhǎng)期存在一個(gè)難題，即研究缺少生物實(shí)驗(yàn)樣本。課題組巧妙地選取人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，將其線粒體剔除，并提取患者淋巴細(xì)胞中基因變異的線粒體，將兩者合二為一進(jìn)行“雜交”，成功獲得實(shí)驗(yàn)樣本。

管敏鑫表示，課題組從分子和細(xì)胞層面探討了線粒體特定位點(diǎn)突變?cè)诠谛牟〔±磉^(guò)程中的作用，為冠心病的致病機(jī)制和治療方法研究提供了新的視角?！斑@個(gè)首次驗(yàn)證的發(fā)病機(jī)理，為冠心病治療提供了新的潛在靶點(diǎn)。”