酒精依赖的分子生物学.ppt

1、酒精依赖的分子生物学，陈，2009年6月26日，酒精依赖的概述，酒精依赖的诊断，酒精依赖对血液酒精浓度的危害，中度饮酒酒精依赖的分子机制研究策略，酒精代谢酶系统和酒精依赖的神经递质和酒精依赖的药物依赖的基因途径，miRNA和酒精依赖的饮酒行为，酒精依赖的治疗和预防研究，酒精：古代麻醉剂，埃及大麦酿造的啤酒(El-Guebaly n，1981，Int J .16:1207-21)可能起源于埃及(公元前4200年)和中国(麦戈文等人，2004年，PNAS，101336017593-17598)在公元前7000年大米，蜂蜜和水果混合和发酵(河南省贾湖新石器时代的村庄)。公元前2000年，谷物饮料(商

2、周和西周)、酒精中毒(:)、过量饮酒(乙醇)、急性酒精中毒(:)，导致中枢神经系统由兴奋变为抑制，导致短时间内大量饮酒产生酒精依赖。为了获得喝酒后的快感，它渴望喝酒并产生心理依赖。一，酒精依赖概述，(1)酒精依赖诊断： DSM-IV，酒精戒断，A长期大量饮酒，但现已停止(或减少)B以下两项或多项在A后数小时或数天内发生：(1)自主神经系统功能亢进(如出汗或心率超过100分钟)；(2)手震颤加重；(3)失眠；(4)恶心或呕吐；(5)短暂的幻觉或视觉、触觉或听觉的幻觉；(6)精神运动激动；(7)焦虑；8.格兰德马尔。c在临床上有明显的疼痛和焦虑，或因B的症状而在社会、专业或其他重要功能上有功能缺陷

3、.这些症状不是由一般的身体状况引起的，也不能归咎于其他精神疾病。饮酒的危害，世界卫生报告2002: /whr/2002/en/whr2002_annex14_16.pdf,烟草高血压酒精胆固醇超重水果和蔬菜摄入不足缺乏体育锻炼不安全的药物行为铁摄入不足在发达国家的十大疾病危险因素中，酒精引起疾病负担，饮酒的危害，急性毒性作用：酒精能迅速通过血脑屏障和细胞膜，并作用于细胞膜上的某些酶，影响脑细胞的功能。乙醇干扰氨基丁酸对大脑的抑制作用，导致兴奋症状(少量饮酒，导致兴奋)。毒害小脑功能，导致共济失调；作用于网状结构，导致嗜睡和昏迷(大量饮酒)。极高浓度的乙醇抑制延

4、髓的呼吸和循环中心，导致呼吸和循环功能障碍。代谢毒性增加肝脏负担，代谢产生大量还原型辅酶a，导致乳酸和酮体增加，形成代谢性酸中毒，糖异生受阻导致低血糖。营养缺乏，热量高且无营养成分，长期少饮少食，胃炎和胃蠕动减弱，食欲不振。如果维生素B1缺乏，将会导致韦尼克-科萨科夫综合征(即时记忆障碍)和周围神经麻痹。叶酸缺乏引起的白细胞贫血。毒性刺激乙醇对粘膜和腺体有刺激作用，引起食管炎、胃炎、胃出血、胰腺炎等；肝脏毒性可导致肝细胞坏死、酒精性肝炎、肝功能异常、脂肪肝等。对心脏的毒性作用导致酒精性心肌病。生殖系统损伤会导致胎儿畸形、生长迟缓和智力迟钝。癌症风险，尤其是肝脏、食道、咽喉。它会导致肝硬化、免疫

5、系统疾病和脑损伤。社会伤害：导致家庭冲突；社会犯罪增加了；交通事故增加；影响正常工作。血液酒精浓度和中毒程度、兴奋期：11毫克/升(50毫克/分升)头痛、欣快和兴奋。16毫摩尔/升(75毫克/升)是健谈的，情绪不稳定的，自负的，粗鲁的和好斗的，或消沉和孤僻的。22毫摩尔/升(100毫克/分升)容易发生交通事故。共济失调期：33毫克/升(150毫克/分升)，运动不协调，步态不稳，言语模糊，眼球震颤，视力模糊和复视。43毫克/升(200毫克/分升)导致恶心和呕吐。54毫摩尔/升(250毫克/分升)昏迷、嗜睡、瞳孔放大、体温低87毫摩尔/升(400毫克/分升)深度昏迷、心率快或慢、血压降低、呼吸缓慢

6、和不规则以及呼吸道阻塞。酒精的致死剂量为5-8g/kg，酒后驾车：=20毫克/分升，1杯啤酒。酒后驾驶：=80毫克/分升2瓶啤酒？适量饮用，适量饮用红酒、黄酒或绍兴酒是有益的，但不要过量饮用：每天不超过15毫升酒精d=0.789g克/立方厘米啤酒4%，限制在15/4%=375毫升；红酒12%，限于125毫升；低度白酒35%，限于43毫升；高浓度酒是60%，限制在25毫升。酒精依赖的分子机制，酒精依赖：一种常见的复杂疾病，基因：60%加性，酒精特异性和非特异性，环境：40%共享和非共享，C57BL/6，DBA/2j，酒精偏爱和缺席小鼠，克拉布(2005)，高酒精偏爱，低酒精偏爱，(1)研究策略：

7、基因组连锁扫描，全基因组扫描连锁：对chr4，11(龙1998 Am J Med Genet 81:216) 酒精临床试验报告24:933)对Chr 1，4(彼得森1999，遗传流行病学17:S295)对Chr 10，11，12对酒精的低水平反应(威廉姆森2003，酒精临床试验报告27:1041)，福罗等人(2000)，研究策略：基因组关联研究(GWAS)，用500k单核苷酸多态性affymetrix芯片进行基因分型，(2)酒精代谢酶higuchi等人(1994)，aldh2 * 2对酒精依赖的保护作用，ADH2 * 2对酒精依赖的保护作用，(3)神经递质系统与酒精依赖，(1)酒精依赖与多巴胺

8、系统，多巴胺能神经细胞主要位于中脑腹侧被盖区，纤维主要投射到纹状体，长纤维投射系统中的“快乐中枢”是奖赏增强系统的主要部分。 多巴胺、酪氨酸羟化酶TH芳香族氨基酸脱羧酶AADC儿茶酚氧甲基转移酶COMT单胺氧化酶MAO 3，4-二羟基苯乙酸DOPAC高香草酸HVA、乙醇对多巴胺系统有明显的兴奋作用。多巴胺受体激动剂可导致伏隔核和黑质多巴胺水平降低，自发饮酒行为减少；多巴胺受体拮抗剂的给药可导致边缘系统和皮层多巴胺水平的增加以及自发饮酒行为的增加。TH基因：T-229 A；Val468MetVal81Met(TCAT)n多态性。找不到关联。MAO基因：MAOA基因启动子为30bp-vntr35重

9、复序列，三次重复的酶活性降低，反社会人格伴酒精中毒的频率明显增高。COMT基因：COMT基因第4外显子有一个基因突变，Val Met (108 108，158)具有较高的val-COMT酶活性。缬氨酸/缬氨酸基因型的酶活性较高，缬氨酸/蛋氨酸的酶活性中等，蛋氨酸/蛋氨酸的酶活性较低。酒精成瘾患者的A等位基因频率明显高于对照组，而活动度低的患者更容易产生酒精依赖。低活性突变纯合子仅占5%，杂合子占43%，高活性基因型频率明显高于西方人种。-氨基丁酸基因：氨基丁酸传递系统是中枢神经系统中主要的抑制性神经递质。乙醇可以激活这种受体，导致焦虑和大脑功能障碍。氨基丁酸受体基因的单核苷酸多态性：受体蛋白具

10、有单一的氨基酸变体，这大大削弱了神经系统对酒精的耐受性(一小杯酒可以很快进入醉酒状态)。DRD1: EcoRI的多态性不影响遗传易感性。DRD2:DRD2 TaqI A等位基因的差异与酒精依赖的形成有关。Drd2-a2=典型d2结合drd2-a1=D2受体密度，结合机制未知DRD3:目前，人们认为多巴胺3受体基因(DRD3)的缺失会加重酒精依赖的身体依赖性。野生型小鼠和D3敲除小鼠使用酒精含量为7%的食物。发现D3基因敲除小鼠有更严重的戒断反应。然而，Gorwood等人认为，编码D3受体的基因在酒精依赖的遗传风险因素中并不发挥主要作用。DRD4: D4受体基因的可变数目串联重复(DRD4VNT

11、R)DRD4-短(7个重复)=受体敏感性(camp)显示更明显的渴求。2.OPRM1，OPRM1编码m阿片受体OPRM1。m受体的活动与欣快和一系列成瘾药物的其他有益方面有关，包括酒精。A118G突变使受体对内啡肽的亲和力增加了3倍，而G779A突变降低了其亲和力。C17T、C1031G、G31A突变A118G等位基因是物质依赖中常见的危险基因，对成瘾物质无特异性。g等位基因与酒精依赖呈正相关。Bond等人(1998年)；赫兹(1997)；Gianoulkis (2001)，(4)药物成瘾基因途径中，药物成瘾因子基因占60%，其余40%与环境因素有关。通过分析过去30年间同行发表的1000多份

12、医学出版物，研究人员还列出了1500个与毒瘾相关的基因。在路径图中，一些基因比其他基因出现得更频繁，科学家已经将列表缩小到396个。研究人员研究了四种成瘾性物质(可卡因、鸦片、酒精和尼古丁)，并构建了五种导致药物成瘾的路线图或“分子路径”。中枢神经系统和药物依赖与身体依赖有关的脑区包括蓝斑、中脑导水管周围灰质、内侧丘脑、下丘脑、杏仁、黑质和苍白球。药物依赖的主要解剖学基础是腹侧被盖区(VTA)，它投射到中脑-边缘-皮质通路，如伏隔核(NAc)，也称为中脑边缘多巴胺奖赏系统。不同依赖药物的受体信号转导机制，(5) miRNA与酒精依赖，Pietrzykowski等，miR-9对BK通道剪接变异体

13、稳定性的转录后调节是神经适应酒精的基础。神经元，2008，59:274-287。微小核糖核酸已经成为生命科学研究的热点。长度约为2023个核苷酸的非编码小核糖核酸通过与靶基因互补配对，在转录后水平上负调节基因表达，导致基因降解或抑制翻译。酒精暴露后，视上核和纹状体中的miR9显著增加，miR9通过一个特殊的miR9结合位点阻断了BK基因的表达。被封闭的细胞表现出高度的酒精敏感性。BK基因在没有miR9结合位点的情况下被“放开”，但如果不被阻断，其敏感性将大大降低，耐受性将增加。(六)GWAS饮酒行为研究，方法，表2。受试者，# H2=0.393(P=1.81-26)，来自1131个家系的6006名个体，表1。表型、方法、统计学、Haploview LD分析；等位基因和单倍型关联测试在合力实施(金色螺旋，博兹曼，MT，美国)。滑动窗单倍型关联检验(5-单核苷酸多态性)与单倍型