一杯酒就能永久改变脑细胞的线粒体功能
当你只喝一杯酒时,就会发生大量令人惊讶的神经科学现象。
新的研究表明,一次接触乙醇会对小鼠和果蝇的神经元产生持久的改变,导致大脑奖励回路内的突触重塑。在期刊上美国国家科学院院刊研究表明,只要一个可能会使大脑在日后进一步对酒精上瘾。
人们对神经过程如何介导从偶尔饮酒到完全饮酒的转变知之甚少酗酒为了更多地了解这种滑坡现象,研究人员着手研究单剂量酒精对两种物种的分子、细胞和行为影响,这两种物种通常被用作研究人类大脑的模型。
研究人员利用定量质谱法,筛查了小鼠在接触乙醇后大脑中的 2,000 多种海马蛋白。他们总共发现了 72 种因饮酒而发生显著变化的蛋白质。
例如,蛋白质 MAP6 和锚蛋白 G 的变化导致神经元连接臂的关键部分(称为轴突起始段)在暴露后至少 24 小时内缩短。此外,研究人员观察到,用乙醇处理的小鼠神经元中线粒体的运动明显增加。
由于线粒体为神经细胞提供能量,迁移的增加可能会对这些神经元的功能产生重大影响。再加上暴露于乙醇的神经细胞的形态变化,这表明一次饮酒可能会产生这可能为酗酒奠定基础
研究作者解释说:“我们观察到的一些乙醇依赖性形态变化可能会通过扭曲突触连接平衡来影响与乙醇相关的记忆形成。”
为了验证这一理论,他们试图逆转对乙醇产生偏好的果蝇的细胞影响。通过抑制控制线粒体向多巴胺神经元迁移的蛋白质,研究人员消除了动物对酒精的依赖。
这一发现似乎证实了以下假设:一次接触乙醇后观察到的细胞变化确实是成瘾神经学的基础。虽然还需要更多研究来确定这是否适用于人类,但值得注意的是,果蝇和人类的乙醇成瘾的发展都依赖于多巴胺神经元。
“令人惊讶的是,导致如此复杂的奖励行为的细胞过程在物种间是保守的,这表明在人类中也发挥着类似的作用,”研究作者 Henrike Scholz 在一篇陈述“这些机制甚至可能与人类的观察结果相关,即早年第一次酒精中毒是以后酒精中毒和酒精成瘾发展的关键风险因素。”
“这意味着,确定持久的乙醇依赖性变化是了解急性饮酒如何转变为慢性酒精滥用的重要第一步。”