尼古丁與酒精的成癮機制被揭示

尼古丁與酒精的成癮機制被揭示

在國家自然基金和上海市重大專項等多個基金的資助下，復旦大學類腦智能科學與技術研究院院長馮建峰教授領銜與來自英國華威大學、牛津大學、劍橋大學等研究人員組成的國際合作團隊，對近2000例被試者進行腦網絡建模分析，歷時兩年研究，終于發現并找到了與吸煙、飲酒密切相關的神經環路。在長期吸煙組，被試者腦區之間的同步性明顯降低；在長期飲酒組，被試者腦區之間的同步性卻呈現明顯升高。同步性異常的升高或降低都會影響人腦的功能。該發現為揭示尼古丁和酒精對大腦的作用機制奠定了理論基礎，對煙酒成癮這一全球公共健康問題以及研發針對煙酒成癮的特異性治療方法具有重要意義。

據悉，馮建峰研究團隊整合了美國人腦連接組計劃以及歐洲青少年數據兩大腦影像數據庫后發現，吸煙人群的腦功能連接呈現整體減弱的趨勢，主要涉及腦區的外側眶額皮層等；而飲酒人群的腦功能連接呈現整體增強的趨勢，主要涉及腦區的內側眶額皮層等，即在長期吸煙的被試組，被試者異常的腦區主要集中在懲罰（非獎賞）功能相關的外側眶額皮層；而在長期飲酒組，異常的腦區主要集中在獎賞功能相關的內側眶額皮層，而人腦的外側眶額皮層主要負責懲罰（非獎賞）等負面刺激，內側眶額皮層主要負責獎賞等正面刺激。研究發現，吸煙組對腦懲罰功能的敏感性降低，而飲酒組對腦獎賞功能的敏感性升高。無論是對懲罰失敏，還是對獎賞過于興奮都會導致人對某種物質的依賴。這也解釋了長期吸煙、飲酒人群對尼古丁和酒精的依賴。研究還發現，這些和吸煙、飲酒關聯的腦連接，與吸煙量、飲酒量及沖動性行為都顯著相關。

研究團隊發現，即便少量的吸煙、飲酒也會使腦連接發生異常，進而影響人腦的認知等功能。馮建峰表示，這與前不久在柳葉刀上發表基于大規模的飲酒調查研究結果是一致的。這也再次提醒公眾，傳統認識的小煙、小酒不傷身的觀點是錯誤的。

“抓娃娃機”出故障可誘發冠心病

浙江大學遺傳學研究所管敏鑫教授課題組發現，一種線粒體基因突變將導致血管內皮損傷，進而誘發冠心病。相關論文近日在線發表于國際著名期刊《核酸研究》上。

線粒體是人體內一個十分關鍵的細胞器。它既是為人體提供能量的“發電廠”，又是代謝平衡等一系列重要生理活動的調控中心。管敏鑫課題組早在2011年就通過對心血管病患者的大規模篩查，發現線粒體基因突變是冠心病的危險因素之一。在最新的研究中，管敏鑫課題組深入揭示了一個特定位點的線粒體基因突變如何最終導致冠心病。科研人員將該機制比喻為“抓娃娃機出了故障”。

線粒體中存在著轉運核糖核酸（tRNA），它像抓娃娃機一樣，抓住和搬運氨基酸，以合成蛋白質。當線粒體發生基因突變時，原來正常折疊起來的三維結構發生異常，“抓娃娃機”就會有麻煩——首先，數量將直接減少；其次，留下來的那些tRNA中也大量出現“故障機”，導致抓不到“娃娃”的幾率大幅上升。tRNA結合氨基酸整體比例降低，蛋白質合成減少，會引發下游一連串連鎖反應：線粒體功能失常，最終導致內皮細胞凋亡水平增高。血管內皮損傷正是冠狀動脈粥樣硬化發生的根本原因之一。

線粒體基因突變致病機制長期存在一個難題，即研究缺少生物實驗樣本。課題組巧妙地選取人臍靜脈內皮細胞為實驗對象，將其線粒體剔除，并提取患者淋巴細胞中基因變異的線粒體，將兩者合二為一進行“雜交”，成功獲得實驗樣本。

管敏鑫表示，課題組從分子和細胞層面探討了線粒體特定位點突變在冠心病病理過程中的作用，為冠心病的致病機制和治療方法研究提供了新的視角。“這個首次驗證的發病機理，為冠心病治療提供了新的潛在靶點。”