Significance of D2/D3 Dopamine Receptor-Regulated Delta-FosB/Cdk5/PP-2A Signaling in the Nucleus Accumbens of Methamphetamine-Sensitized Rats

Project: National Science and Technology CouncilNational Science and Technology Council Academic Grants

Project Details

Abstract

本研究計畫的主要目的是欲探討影響甲基安非他命的腦內重要訊息途徑-ΔFosB/Cdk5/DARPP-32/PP-2A 的作用機轉。這條途徑經由前人的研究顯示,是參與古柯鹼與咖啡因成癮的重要負迴饋路徑,同時本實驗室先期的研究結果也證明急性或慢性甲基安非他命處理的大白鼠,其前腦阿控伯核內的Cdk5 酵素活性呈現上升的趨勢,此外該核區內的ERK1/2 蛋白磷酸化程度也上升,而PP-2A 脫磷酸酵素的表現量則下降;這些觀察結果和我們以前所測得以多巴胺D2 受體拮抗劑haloperidol 處理後,阿控伯核內的核酸蛋白ΔFosB 呈現變異的現象似乎可共同說明:甲基安非他命可透過ΔFosB/Cdk5/DARPP-32 的訊息傳遞促使動物產生成癮行為。因此我們欲釐清前期所觀察到的結果,並賦予更進一步的成癮作用機制,我們首先欲探究引起甲基安非他命活化Cdk5 的上下游因子為何? 是否可能由多巴胺D2 受體亞型(D2L, D2S 和D3)所驅動?以及所觀察到的脫磷酸酵素PP-2A的向下調降是因為何因素所致? 我們預計以三年的時間從事有關本主題的若干實驗項目,這包括有(一)利用成癮動物模式測試活體內給藥對行為致敏化及阿控伯核內Cdk5 酵素活性的影響,藉以瞭解何種因子或訊息傳遞系統可以透過甲基安非他命的作用活化Cdk5 酵素,以及活化後Cdk5 酵素的下游因子為何?(二)由於多巴胺對成癮影的響極大,我們欲探討是否多巴胺D2 受體亞型D2L, D2S 和D3 參予調控Cdk5 酵素的功能,且這調控是否代表著一條負迴饋機制,以抑制個體對甲基安非他命的依賴?我們將以動物與本實驗室已經轉殖成功的細胞株(PC-12/rD2L, PC-12/rD2S, PC-12/rD3)外加多巴胺受體拮抗劑從事本實驗;(三)待第一與第二項實驗得以結論後,我們將繼續探討是否這條多巴胺D2 受體和可能的Cdk5/DARPP-32 路徑參予了動物對甲基安非他命的成癮性,而且分別在成癮的啟始期與行為表現期的影響各為何?各類受體或酵素藥物將分別注射至腹側蓋背區或阿控伯核區,並以行為致敏化作為影響的指標,此外我們將利用本實驗室已建立的多巴胺D3 受體剔除的小鼠(B6.129S4- Drd3tm1Dac; Jackson Laboratory)測試缺乏D3 受體對成癮行為及其他生理功能的影響,並以先進的siRNA 測試D2 受體功能受到暫時性阻礙時對行為及生化參數的影響;(四)由於有關Cdk5酵素活性的上下游均為一系列的磷酸酵素或脫磷酸酵素參與,且目前發現在紋狀體區的軸突後細胞的PSD 區內的STEP 酵素是ERK 的上游調控因子,而我們前期觀察到的PP-2A 會受到長期甲基安非他命而呈現向下調控的現象,此外pDARPP-32 已被證實是PP-1 脫磷酸酵素的抑制劑,故本實驗我們將在活體與離體進行一系列的藥物測試,區分各脫磷酸酵素的活性在長期給予甲基安非他命後的行為變化,以及與Cdk5 酵素活性的關連。我們相信經由本實驗的研究結果,將對我國目前最為濫用的甲基安非他命成癮提供極為有用的資訊,有利於未來對成癮的藥物防治。

Project IDs

Project ID:PC9308-2055
External Project ID:NSC93-2320-B182-035
StatusFinished
Effective start/end date01/08/0431/07/05

Fingerprint

Explore the research topics touched on by this project. These labels are generated based on the underlying awards/grants. Together they form a unique fingerprint.