即使是单次饮酒(乙醇),也能永久性地改变大脑神经元中的突触和线粒体运动。这会对大脑的奖励学习产生影响,并可能导致后来的酒精成瘾。 ![]() 科隆大学8月26日消息 来自科隆大学(University of Cologne)、曼海姆大学(University of Mannheim)和海德堡大学(Heidelberg University)的一个研究小组发现,即使是单次饮酒也会永久性地改变神经元的形态。特别是,突触的结构以及线粒体的动力学都受到酒精的影响。利用果蝇的遗传模型系统,Henrike Scholz 教授和她的团队成员 Michèle Tegtmeier 和 Michael Berger 表明,突触中线粒体迁移的变化降低了酒精的奖励效应。这些结果表明,即使是单次饮酒也可以为酒精成瘾奠定基础。这项研究近日发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences,PNAS)上。 ![]() 研究于2022年7月14日发表在《Proceedings of the National Academy of Sciences》(最新影响因子:12.779)杂志上 在从偶尔饮酒到长期酗酒的过程中,大脑发生了哪些变化?这是曼海姆大学、海德堡大学和科隆大学的一个联合研究项目所探讨的问题。大多数科学研究都研究了长期饮酒对海马体(我们大脑的控制中心)的影响。Henrike Scholz 解释说,正因为如此,人们对关键危险因素之间的急性神经元相互作用知之甚少,比如早年第一次饮酒。 ![]() Henrike Scholz 教授 “我们开始发现依赖于乙醇的分子变化。这些反过来又为单次急性乙醇中毒后永久性细胞变化提供了基础。Scholz 说:“我们从分子、细胞和行为层面研究了单次饮酒的影响。”这项研究的工作假设是,就像一节课后记忆的形成一样,一次服用乙醇的会与酒精形成正相关。 ![]() 研究小组通过对果蝇和小鼠模型的研究验证了这一假设,并发现乙醇在两个领域引起了变化:线粒体动力学和神经元突触之间的平衡。线粒体为细胞特别是神经细胞提供能量。为了最佳地将能量传递给细胞,线粒体会移动。乙醇处理的细胞内线粒体的运动受到干扰。某些突触之间的化学平衡也被破坏了。这些变化是永久性的,动物的行为变化也证实了这一点:小鼠和果蝇生命后期表现出饮酒增加和酒瘾复发。 ![]() 神经元的形态重塑是学习和记忆的基础。这些所谓的细胞可塑性机制,是学习和记忆的核心,也被认为是形成与药物相关的奖励的联想记忆的核心。因此,观察到的一些形态学变化可能会影响乙醇相关记忆的形成。再加上神经元中线粒体的迁移,这对突触传递和可塑性也很重要,研究人员推测,这些乙醇依赖的细胞变化对成瘾行为的发展至关重要。 Scholz 说:“不同物种之间,促成这种复杂奖励行为的细胞过程都被保留下来,这是值得注意的,这表明人类也扮演着类似的角色。这可能是一种对学习和记忆至关重要的一般细胞过程。” 这两种观察到的机制都可以解释在小鼠身上所做的观察,即单次的醉酒经历可以增加饮酒和酒瘾复发。Scholz 教授解释说:“这些机制甚至可能与人类的观察结果有关,即早期第一次酒精中毒是后来酒精中毒和酒精成瘾的关键风险因素。这意味着,确定持久的酒精依赖变化是理解急性饮酒如何转变为慢性酒精滥用的重要第一步。” ![]() ![]() 始创于1388年的德国科隆大学 ![]() ![]() 创立于1967年的“德国哈佛大学”之称的曼海姆大学 ![]() ![]() 创立于1386年的德国海德堡大学(德国境内最古老的大学) 参考文献 Source:University of Cologne One Zip of Alcohol is Enough to Modify the Brain Reference: Johannes Knabbe et al, Single-dose ethanol intoxication causes acute and lasting neuronal changes in the brain, Proceedings of the National Academy of Sciences (2022). DOI: 10.1073/pnas.2122477119 |
|