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武汉物数所在酒精成瘾研究方面取得新进展

 

武汉物数所在酒精成瘾研究方面取得新进展

 

        近日,中科院武汉物理与数学研究所徐富强研究员课题组与美国耶鲁大学核磁共振研究中心合作,在酒精成瘾研究方向取得了突破,结果发表在《美国科学院院刊》(PNAS)上。(http://www.pnas.org/content/110/35/14444.full.pdf+html)

     进入体内的酒精,约10%通过呼吸和体液排出体外,其余的90%大部分经过肝脏转化为醋酸盐,成为可被利用的能源物质。葡萄糖是一种重要的能源物质,近年在人体和动物上的研究表明,长期饮酒或酒精成瘾可明显地降低大脑葡萄糖的代谢速率。但大脑能否利用酒精及其代谢物作为能源物质、大脑内醋酸盐类的来源等都是长期以来悬而未决的问题。

  课题组王杰副研究员与耶鲁大学Mason教授合作,利用磁共振可见的13C分子探针跟踪酒精在生物体内的代谢行为。该工作直观地揭示了酒精作为能源物质直接参与大脑的代谢过程。同时,研究小组通过自主研发设计的酒精蒸气室设备为大鼠提供一个稳定的酒精蒸气环境,建立一个长期"酗酒"的动物模型,进而对长期"饮酒"大鼠的大脑代谢行为进行了观测。研究结果表明,通过连续三周的"酗酒"训练,大鼠大脑内的醋酸盐类物质的代谢结果并未发生显著的变化,然而酒精的代谢速率却有了显著性的提高,尤其是在大脑皮层。酒精代谢速率的提高,是部分取代了葡萄糖作为能源,还是生理病理导致葡萄糖的代谢速率降低,还是兼而有之,目前还在研究中。另外,相对于其他的能源物质(例如葡萄糖、醋酸盐类、乳酸等),酒精在胶质细胞内参与代谢行为的比例由原来的12.3±1.4%提高到20.2±1.5%,而在神经元内参与代谢的行为却未发生显著性的变化。这些研究结果从能量代谢的角度为研究酒精成瘾的发病机理提供了生物化学基础,为研发抗酒精成瘾药物提供了新的角度。

  该研究得到了国家自然科学基金委和美国NIH相关项目的支持。

       酒精在生物体内的代谢途径

酒精能够直接参与大脑新陈代谢的有力证据

长期"酗酒"后,酒精在胶质细胞内的代谢速度有显著性提高。