【摘 要】
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研究目的:规律科学的运动干预具有改善成瘾的作用,但其神经机制尚未明。中脑腹侧被盖区（ventral tegmental area,VTA）多巴胺（dopamine,DA）能神经元的过度激活是成瘾的重要机制。尼古丁诱导的兴奋抑制失衡是VTA多巴胺能神经元过度激活的重要原因。本研究以VTA多巴胺能神经元兴奋抑制平衡为切入点,从整体行为学和突触可塑性角度,聚焦功能学研究,观察8周有氧运动改善尼古丁成瘾的
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研究目的:规律科学的运动干预具有改善成瘾的作用,但其神经机制尚未明。中脑腹侧被盖区（ventral tegmental area,VTA）多巴胺（dopamine,DA）能神经元的过度激活是成瘾的重要机制。尼古丁诱导的兴奋抑制失衡是VTA多巴胺能神经元过度激活的重要原因。本研究以VTA多巴胺能神经元兴奋抑制平衡为切入点,从整体行为学和突触可塑性角度,聚焦功能学研究,观察8周有氧运动改善尼古丁成瘾的可能机制,以期为运动防治成瘾提供一定实验室依据。研究方法:（1）研究对象:实验选用健康清洁级2月龄雄性C57BL/6J小鼠为研究对象,饲养一周后进行适应性跑台训练,之后将小鼠随机分为安静组和运动组,组间体重无显著性差异。（2）运动方案:运动组小鼠进行8周有氧训练,训练前10min负荷12m/min,后50min负荷为15m/min,跑台坡度为0,60min/d,每周运动5天,共运动8w;安静组小鼠自由饮食及进水,每天放入跑台,不开启电源,不进行运动干预。（3）尼古丁条件性位置偏爱（conditioned place preference,CPP）实验:在运动干预的第7周,将安静组和运动组小鼠随机分为安静生理盐水组（SS）、运动生理盐水组（ES）、安静尼古丁组（SN）和运动尼古丁组（EN）。采用条件性位置偏爱实验建立尼古丁成瘾模型,检测小鼠行为学变化。（4）免疫荧光染色:灌注固定,脱水包埋,冰冻切片,制备VTA脑区切片,免疫荧光染色,检测VTA区多巴胺合成限速酶TH的表达。（5）脑片膜片钳实验:麻醉取脑,振动切片,记录VTA多巴胺能神经元的电生理指标:①神经元兴奋性（自发性动作电位）;②抑制性突触可塑性（sIPSC、mIPSC、IPSC PPR）;③兴奋性突触可塑性（AMPA/NMDA ratio、EPSC PPR）;④兴奋抑制平衡（E/I ratio）。研究结果:（1）8周有氧运动显著降低尼古丁成瘾小鼠CPP得分（P＜0.05）;（2）反复使用尼古丁和运动对小鼠VTA多巴胺能神经元基础膜特性无显著性影响（P＞0.05）;（3）8周有氧运动降低尼古丁成瘾小鼠VTA多巴胺能神经元自发性动作电位发放频率（P＜0.01）;（4）8周有氧运动降低尼古丁成瘾小鼠VTA区多巴胺合成限速酶TH的过度表达（P＜0.05）;（5）8周有氧运动提高尼古丁成瘾小鼠VTA多巴胺能神经元sIPSC平均频率（P＜0.001）,提高尼古丁成瘾小鼠急性灌流尼古丁前后VTA多巴胺能神经元sIPSC平均频率的变化幅度（P＜0.05）,对各组小鼠VTA多巴胺能神经元sIPSC平均幅度无显著性影响（P＞0.05）;（6）反复使用尼古丁和运动对小鼠VTA多巴胺能神经元mIPSC平均频率和平均幅度均无显著性影响（P＞0.05）;（7）8周有氧运动提高尼古丁成瘾小鼠急性灌流尼古丁前后VTA多巴胺能神经元IPSC PPR的变化幅度（P＜0.01）;（8）8周有氧运动降低尼古丁成瘾小鼠VTA多巴胺能神经元AMPA/NMDA ratio异常升高（P＜0.01）;（9）8周有氧运动提高尼古丁成瘾小鼠VTA多巴胺能神经元EPSC PPR（P＜0.01）;（10）8周有氧运动降低尼古丁成瘾小鼠VTA多巴胺能神经元EPSC/IPSC ratio 异常升高（P＜0.01）。研究结论:8周有氧运动差异性调节尼古丁成瘾小鼠VTA多巴胺能神经元兴奋性突触可塑性和抑制性突触可塑性,降低兴奋性突触传递效能,增强抑制性突触传递效能;改善兴奋抑制平衡,调节多巴胺能神经元过度激活,这可能是运动改善尼古丁成瘾的中枢机制之一。
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