研究目的:甲基苯丙胺(methamphetamine),为无色透明结晶体,形似冰,又称为”冰毒”,甲基苯丙胺是主要的苯丙胺类兴奋剂,具有很高的滥用潜力和相当大的神经精神毒性。它是一种非法的使人高度上瘾且难以戒除的神经性兴奋剂。甲基苯丙胺作用于中枢神经系统,长期滥用或短时高剂量使用甲基苯丙胺会导致严重的身体、行为、心理障碍和精神后果,例如体重下降、溃疡、指甲脆化和暴力行为、妄想症、注意力缺陷、精神病、焦虑、抑郁。在妄想、幻觉状态下滥用者可能出现产生冲动导致自杀或杀人等暴力行为。过量使用甲基苯丙胺可导致急性中毒甚至死亡。甲基苯丙胺的滥用已成为包括我国在内的全球严重的医学和公共卫生问题。甲基苯丙胺成瘾会对大脑产生毒性作用,例如线粒体毒性、氧化应激、兴奋性毒性和神经炎症,这些影响会破坏大脑的结构和功能,包括基底神经节、海马体、杏仁核、丘脑和皮质等区域的结构和分FG-4592浓度子水平的改变。体育锻炼已被提议为有效辅助戒除甲基苯丙胺成瘾的新型方法。以往研究证明,运动可以对大脑产生有益影响,如提高认知学习能力、减轻神经炎症、增加海马的神经发生、减少氧化应激、促进内侧前额叶胶质细胞生成等。也有研究表明运动可以降低对甲基苯丙胺的渴求和依赖、增加甲基苯丙胺依赖者的身体素质和改善心理状况等。尽管如此,运动对甲基苯丙胺成瘾的影响的确切机制尚未完全阐明。本研究建立甲基苯丙胺成瘾小鼠模型,进行2周运动干预,将RNA-sequencing (RNA-seq)用于说明运动对甲基苯丙胺成瘾的小鼠脑基因的转录组分析,从而在基因表达水平层面研究其基因表达谱变化,有利于揭示分子机制,可能为运动作为甲基苯丙胺成瘾的潜在治疗方法提供思路和证据。研PF-07321332 MW究方法:选取SPF级2月龄雄性C57BL/6J小鼠随机分为生理盐水对照组(C,n=3),给药组(M,n=3),运动干预组(E,n=3)。适应性饲养一周后,对M组和E组小鼠采用腹腔注射甲基苯丙胺,注射剂量为1mg/kg。给药前,将甲基苯丙胺以1mg/Extrapulmonary infectionml溶解在生理盐水中。C组于同一时间进行腹腔注射相同剂量的生理盐水。药物注射时间为每隔24小时注射一次,连续七天。打药结束后对E组小鼠进行有氧运动干预。运动干预方式为跑台运动,跑台坡度为0°,运动干预的第1-3天速度分别为8、10、12 m/min;第4天至第14天,以12 m/min进行有氧运动,每天持续60min,共2周。同时M组和C组小鼠在笼中进行常规饲养,不进行任何干预。运动结束后将各组小鼠麻醉并处死,取小鼠脑装入冻存管中,立即放入液氮中,随后放入-80°冰箱进行冷冻保存,用于分子生物学检测。采用RNA-seq高通量测序技术对样本进行转录组测序分析,得出各组之间的差异基因表达情况(FoldChange>2,P<0.05)。通过GO分析和KEGG通路富集分析其参与的功能和代谢途径。研究结果:(1)与C组相比,M组筛选出109个差异基因,其中上调11个,下调98个。对这109个差异基因进行GO分析和KEGG富集通路分析。GO分析结果显示,在生物过程方面,包括细胞对IFN-β的反应、对细菌的反应、免疫系统过程、IL-27介导的信号通路、病毒基因组复制的负调控、固有免疫应答、防御反应等;在分子功能方面包括GTP酶活性、双链RNA结合、蛋白质同源二聚活性、GTP结合等;在细胞组成包括细胞质、内质网膜、核质等。KEGG通路富集分析结果显示,前20条最显著的通路主要包括NOD样受体信号通路、RIG-I样受体信号通路、趋化因子信号通路、Toll样受体信号通路、肿瘤坏死因子信号通路等能量代谢和信号转导通路。(2)同时,与M组相比,在E组中鉴定出35个差异基因,其中上调34个、下调1个。对这35个差异基因进行GO分析和KEGG富集通路分析。GO分析结果显示,在生物过程方面,包括细胞信号转导、视觉感知、间隙连接介导的细胞间运输、信号转导等;在分子功能方面,包括间隙连接通道活性、DNA结合、蛋白质结合等;在细胞组成方面包括细胞核、细胞质、细胞膜等。KEGG通路富集分析结果显示,前20条最显著的通路主要包括MAPK信号通路、神经活性配体-受体相互作用、PI3K-Akt信号通路、肌动蛋白细胞骨架的调节、Rap1信号通路、钙信号通路、内质网中的蛋白质加工、Ras信号通路、Rap1信号通路等信号通路。研究结论:甲基苯丙胺可能通过NOD样受体信号通路、RIG-I样受体信号通路、趋化因子信号通路、Toll样受体信号通路、肿瘤坏死因子信号通路等多个通路的改变对小鼠脑产生损害。而运动对甲基苯丙胺诱导的损害有益影响可能是通过MAPK信号通路、神经活性配体-受体相互作用、PI3K-Akt信号通路、肌动蛋白细胞骨架的调节、Ras信号通路等信号通路来发挥作用,但具体分子机制仍需要进一步研究。