揭示糖代謝產(chǎn)生的乳酸如何將大麻素和社會行為聯(lián)系在一起

經(jīng)常接觸大麻可能對社交產(chǎn)生有害影響。研究表明，對于一些消費(fèi)者來說，它可能會導(dǎo)致戒斷和減少社交互動。然而，到目前為止，參與這種關(guān)系的大腦網(wǎng)絡(luò)和機(jī)制還不清楚。

人們普遍認(rèn)為，高級大腦功能以及最終的行為都是由連接神經(jīng)元的突觸上的動態(tài)通信控制的。幾十年的精神藥理學(xué)研究已經(jīng)證實(shí)了這一觀點(diǎn)，因?yàn)榇蠖鄶?shù)精神活性藥物似乎是通過干擾稱為突觸神經(jīng)遞質(zhì)的化學(xué)物質(zhì)的功能來發(fā)揮它們對情緒和行為的影響。這種機(jī)制被提議用來調(diào)節(jié)對大麻活性成分大麻素的行為反應(yīng)。但Giovanni Marsicano等人在Nature雜志上報道了大麻素--四氫大麻酚(THC)的不同作用機(jī)制，它涉及到被稱為星形膠質(zhì)細(xì)胞的非神經(jīng)元細(xì)胞內(nèi)乳酸分子的代謝。這一發(fā)現(xiàn)告誡人們不要將行為背后的機(jī)制過于簡單化。

為了進(jìn)一步了解參與這種大麻導(dǎo)致社交減少的關(guān)系的大腦網(wǎng)絡(luò)和機(jī)制，Giovanni Marsicano領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊與來自薩拉曼卡大學(xué)的Juan Bolanos領(lǐng)導(dǎo)的西班牙團(tuán)隊展開了合作。

更廣泛地說，他們的工作旨在提高我們對大麻素受體(與大麻中的化學(xué)物質(zhì)相互作用的大腦受體)如何工作的認(rèn)識。

在他們發(fā)表在Nature雜志上的研究中，研究人員表明，接觸大麻后，特定的大麻素受體的激活會導(dǎo)致與社交能力相關(guān)的行為變化，這種受體位于被稱為星形膠質(zhì)細(xì)胞的中樞神經(jīng)系統(tǒng)星形細(xì)胞中。

大麻素受體和線粒體

這些發(fā)現(xiàn)是近十年艱苦工作的結(jié)果。2012年，Marsicano和他的團(tuán)隊有了一個驚人的發(fā)現(xiàn)：大麻素受體并不像之前認(rèn)為的那樣只存在于細(xì)胞膜上。其中一些受體也位于線粒體膜上，線粒體是細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞器，其作用是提供細(xì)胞所需的能量。

這項新研究是在研究小組確定了位于星形膠質(zhì)細(xì)胞線粒體膜上的大麻素受體之后進(jìn)行的。除其他功能外，這些細(xì)胞在大腦的能量代謝中起著非常重要的作用。它們從血液中捕獲葡萄糖并將其代謝成乳酸鹽，乳酸鹽是神經(jīng)元的"食物"。考慮到星形膠質(zhì)細(xì)胞和能量消耗對大腦功能的重要性，研究人員想了解這些特定的大麻素受體的作用，以及接觸大麻對大腦和行為的影響。

隨后，研究人員讓老鼠接觸大麻中主要的精神活性化合物--四氫大麻酚。他們觀察到，星形膠質(zhì)細(xì)胞線粒體大麻素受體的持續(xù)激活導(dǎo)致了級聯(lián)的分子過程，從而導(dǎo)致了星形膠質(zhì)細(xì)胞葡萄糖代謝的功能障礙。

結(jié)果是，星形膠質(zhì)細(xì)胞將葡萄糖轉(zhuǎn)化為神經(jīng)元"食物"的能力降低。在缺乏必要的能量攝入的情況下，動物的神經(jīng)元功能受到損害，對行為產(chǎn)生有害影響。

研究人員發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過四氫大麻酚處理的老鼠表現(xiàn)出了異常的社交孤立行為--與對照組的老鼠相比，這些老鼠在籠子里與其他老鼠分開的時間更長。用乳酸可以逆轉(zhuǎn)這種效果。當(dāng)這組老鼠下調(diào)(在大腦的海馬體和前額葉皮層)一種叫做MCT2的蛋白質(zhì)的表達(dá)時，老鼠也表現(xiàn)出社交孤立。MCT2調(diào)節(jié)乳酸進(jìn)入神經(jīng)元。這些觀察結(jié)果強(qiáng)化了乳酸在星形膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元之間穿梭的作用。

"我們的研究**表明，有時吸食大麻導(dǎo)致的社交能力下降是大腦葡萄糖代謝改變的結(jié)果。這也為尋找緩解因接觸大麻而導(dǎo)致的一些行為問題的治療方法的研究開辟了新的途徑。此外，它揭示了星狀細(xì)胞能量代謝對行為的直接影響，"Marsicano說道。

當(dāng)關(guān)于大麻治療性的爭論重新回到前沿時，研究人員也認(rèn)為這類工作是有必要的，以更好地了解人體的各種大麻素受體是如何與藥物相互作用的，以及其中是否有任何一種特別的受體與有害影響特別有關(guān)。這樣的研究將使確保對可能需要這種治療的病人的**管理成為可能。