近日，美国南卡罗来纳医科大学（MUSC）的科学家发现，早期吸毒者大脑中的表观遗传因子经历着急剧变化，这些变化极大加剧了吸毒成瘾这一难以逆转的过程。相关研究发表于《Neuron》杂志，题为“HDAC5 and Its Target Gene, Npas4, Function in the Nucleus Accumbens to Regulate Cocaine-Conditioned Behaviors”。

文章主要作者、MUSC教授Christopher W. Cowan博士表示：“我们研究的目标是阐明药物成瘾的大脑机制以及吸毒者戒毒后毒瘾复发的内在动机。”吸毒成瘾者的大脑与初涉或临时吸毒者的大脑存在明显差异，阐明成瘾的内在机制有助于更好地帮助吸毒者戒毒。

Cowan团队面临的挑战是确定哪些基因在早期吸毒者的大脑中被激活。他们此前发现，组蛋白脱乙酰酶5（HDAC5）可以减缓啮齿动物服用可卡因后大脑对环境因素（如可见光或声音）的反应。HDAC5大量存在于伏隔核神经元中，伏隔核作为大脑反应中心的重要组成部分，在啮齿动物和人类的大脑中承担着对可卡因、阿片样物质和酒精等的反应功能。当HDAC处于神经元核心时，它们会改变基因组DNA在细胞核中的包装方式，通过阻断某些基因的表达来发挥功能。

在这项最新研究中，研究人员发现HDAC5本身可能不会阻止促进早期寻毒行为的基因，而是在实验动物戒毒期间减少动物大脑对寻毒行为的诉求。接着，研究人员应用表观遗传学前沿技术加剧了实验动物脑中HDAC5与DNA的结合，从而识别了HDAC5的靶基因。其中，表观遗传学酶类NPAS4识别了大部分靶基因，而该蛋白对应的靶基因与毒品的早期成瘾密切相关。

动物实验表明，伏隔核NPAS4表达下调的动物需要更多时间形成可卡因成瘾表征，大脑中的NPAS4含量影响着一些成瘾相关的学习和记忆过程，但并非全部。这意味着HDAC5必须对其他基因进行调节以实现大脑的成瘾过程。Cowan团队认为，阐明其他下游基因的调控机制可以帮助研究人员解开大脑从早期药物使用过渡到成瘾的更多细节，为临床开发新的治疗方法以减少毒瘾复发提供依据。