酒精使用障碍（AUD）是一类高发的精神障碍，以强迫性饮酒、无法控制饮酒行为为核心特征。成瘾的关键机制之一是药物相关奖赏的异常记忆与线索诱发的高复吸倾向，这被认为由奖赏环路内异常突触可塑性所介导。腹侧被盖区（VTA）作为奖赏与动机调控的核心脑区，在 AUD 的发生与维持中起关键作用。尽管已知酒精会异常改变 VTA 的突触可塑性，但慢性酒精诱导神经适应的精确细胞与分子机制仍不明确。

牡丹江医科大学关艳中教授团队在Molecular Psychiatry（IF 10.1） 发表题为“BDNF restores impaired long-term potentiation of GABAergic synapses induced by chronic ethanol exposure in the VTA and attenuates reward-seeking behavior”的文章，研究表明慢性酒精暴露通过BDNF-TrkB信号通路损害GABA能突触可塑性，而BDNF可修复受损的LTPGABA和DA神经元的活动动力学，并减轻酒精寻求行为，为AUD鉴定出一个全新的治疗靶点。

· 维真生物助力 - AAV·

基因信息：脑源性神经营养因子BDNF、神经营养受体酪氨酸激酶Ntrk2

实验动物：野生型C57BL/6J小鼠、DAT-Cre小鼠

腺相关病毒产品：AAV9-CAG-GFP-mir30shRNA-BDNF、AAV9-CAG-GFP-mir30shRNA-Ntrk2、

AAV9-CAG-GFP-mir30shRNA-Scramble、AAV9-EF1a-DIO-jGCaMP7f-P2A-nls-dTomato

注射部位：VTA

注射体积：0.4μL per side（1×10^13 vg/mL），0.1 μL/min

注射方式：脑立体定位注射

研究结果分享

1、慢性乙醇暴露对VTA DA神经元突触前LTPGABA的损伤

为探究AUD的神经基础，作者采用间歇性双瓶选择（IA2BC）范式构建小鼠慢性乙醇摄入模型，并在IA2BC全程监测体内VTA DA神经元的活动。同时，在DAT-CRE小鼠的VTA DA神经元中特异性地表达了钙指示剂GCaMP7f，通过光纤光度法记录自由活动动物在饮酒第 1、3、7、21 天各1小时内的群体钙信号，结果显示神经元对乙醇暴露呈现典型、渐进式的动态反应。上述结果表明，慢性乙醇暴露导致 DA 神经元活动的正常抑制性调控失效。在离体脑片电生理实验中，未暴露于乙醇的小鼠VTA脑片经高频刺激（HFS）可诱导出显著的LTPGABA，而慢性乙醇暴露小鼠的脑片经HFS 无法诱导出LTPGABA，表明长期乙醇暴露损害了这种形式的抑制性突触可塑性。进一步分析表明慢性乙醇暴露通过特异性降低突触前GABA释放概率损伤LTPGABA。戒断3天后，小鼠VTA DA神经元仍无法诱导出LTPGABA；戒断7天时，HFS可成功诱导出与未暴露乙醇小鼠相当的LTPGABA，提示该抑制性突触可塑性完全恢复。WB分析显示，BDNF蛋白水平在慢性乙醇暴露后显著下降，戒断3天仍维持低水平，戒断7天恢复至基线，提示抑制性突触可塑性的恢复与BDNF表达水平呈高度时间相关性。

图1. 慢性乙醇暴露对VTA DA神经元突触前LTPGABA的损伤

2、BDNF-TrkB信号是VTA DA神经元LTPGABA诱导的必要且充分条件

接下来，作者探究了LTPGABA是否需要BDNF-TrkB信号转导。首先在未接触乙醇的小鼠VTA 脑片上，使用选择性拮抗剂 K252a 阻断 TrkB 受体，发现TrkB的激活是诱导LTPGABA而不是维持LTPGABA所必需的，BDNF通过TrkB受体特异性地发挥作用。作者利用AAV9-mir30shRNAs载体在体内VTA中进行了BDNF或TrkB(NTRK2)的基因敲低，三周后，WB分析证实在VTA中存在BDNF或TrkB蛋白的高效和特异性敲低。电生理结果显示，在VTA特异性敲低BDNF或TrkB的小鼠脑片中，高频刺激（HFS）无法诱导LTPGABA，而注射对照病毒的小鼠仍可诱导出稳定的LTPGABA。上述结果证实VTA内BDNF通过TrkB介导的信号传导，是多巴胺神经元上GABA能突触产生LTPGABA不可或缺的条件。最后，作者进一步证实，增强 VTA 中的 BDNF 信号可通过恢复GABA 能抑制性调控，显著减弱线索驱动的酒精寻求行为。

图2.BDNF-TrkB信号通路是LTPGABA诱导过程中不可缺少的信号通路

结论

本研究表明，慢性酒精暴露通过抑制BDNF-TrkB信号通路，破坏VTA内抑制性突触可塑性，进而导致多巴胺（DA）神经元过度活跃与酒精寻求动机增强。通过药物或遗传手段恢复该信号通路，均可挽救 GABA 能突触可塑性、校正DA神经元活动动力学，并减少酒精寻求行为。这些发现证实BDNF-TrkB 信号是酒精使用障碍（AUD）中突触与行为适应的关键介导因子，并为 AUD 提供了具有转化前景的治疗策略。