激光生物学报杂志

期刊简介

               本刊的前身是《激光生物学》杂志,创刊于1992年。1997年经国家科委和新闻出版署批准改为现刊名,是由中国科协主管、中国遗传学会主办、湖南师范大学承办、华南师范大学激光生命科学研究所、安徽农业大学生命科学学院、上海交通大学激光与光子生物医学研究所、中国海洋大学物理系、福建师范大学激光与光电信息科技学院、甘肃亚盛集团博士后科研工作站北京分站等协办,由国内外有关专家、学者组成的《激光生物学报》编辑委员会编辑部编辑、激光生物学报杂志社出版的学术性刊物。本刊主要刊登以人类、动物、植物和微生物为实验对象的激光(光)生物学、生物光子学、激光(光)生物医学(含光子中医学、光动力疗法、激光整形美容)、放射生物学(含激光育种、辐射育种、空间育种等)、离子束生物工程及其相关的激光生物技术(含微束照射技术、光镊技术、成像技术、光谱技术、共聚焦扫描显微技术、细胞分流技术等)、仪器研制诸领域基础研究和应用研究方面具有原创性的高水平研究论文、专题综述,适量兼登生物物理学、生物化学、遗传学、医学、农学方面的基础研究论文,是目前国际上唯一的一份激光生物学科的专业性学术刊物。 本刊一直被列入国家科技部中国科技论文统计源期刊,并进入中国科技核心期刊、中国核心期刊(遴选)数据库、中国科技论文统计源数据库、中国科学引文数据库、中国期刊全文数据库、中国学术期刊综合评价数据库和万方数据资源系统数字化期刊群;本刊一直被作为源期刊收录的重要检索系统还有:美国《化学文摘》(CA)、俄罗斯《文摘杂志》(AJ)、美国生命科学进展网、中国生物学文摘、中国物理文摘及其数据库、中文生物医学期刊文献数据库、中文科技期刊数据库、中国光学与应用光学文摘等;本刊还是德国国家图书馆的固定收藏刊物。                

Nature Metabolism:提示醉酒后的行为是大脑代谢酒精导致的,并不是肝脏

时间:2024-12-02 15:33:03

饮酒后会出现诸多醉酒相关行为,比如步履不稳、运动不协调、胡言乱语等等,但至今酒精引起平衡和运动失调的机制尚未探究清楚。

近日,Nature子刊《Nature Metabolism》以封面文章形式发表了美国国立卫生研究院酒精滥用与酒精中毒研究所Zhang Li教授领导的论文,题目名为“Brain ethanol metabolism by astrocytic ALDH2 drives the behavioural effects of ethanol intoxication”。

Nature Metabolism:提示醉酒后的行为是大脑代谢酒精导致的,并不是肝脏

研究发现,饮酒后出现的平衡和运动失调并不是由酒精引起的,而是其代谢物乙酸,也就是醋引起的。并且,这种乙酸盐并不是由肝脏产生的,而是由大脑中的星形细胞产生的。

研究背景

饮酒后出现大脑功能和行为障碍实属常见行为。然而,酒精到底是如何影响大脑功能和行为的研究有限。

正常情况下,酒精在进入体内后,先转化为乙醛,再转化为乙酸,后生成二氧化碳和水。

在整个过程中,乙醛是在乙醛脱氢酶的作用下转化为乙酸的。乙醛脱氢酶2(ALDH2),一种决定酒精代谢的关键酶,在人体内存在3种基因型:具有正常活性的野生型GG、活性部分下降的突变杂合型GA、基本失活的突变纯合型AA。

另外,由于人体的肝脏内存在大量的酒精代谢酶,大家都认为醉酒与否取决于酒精在肝脏中的代谢分解,所以大脑的酒精代谢作用一直被忽视。

研究方法与结果

在这项研究中,研究人员首先检测了ALDH2在不同脑部区域中的表达,发现小脑是ALDH2的表达水平高的区域,ALDH2在前额叶皮层中的表达相对较低。然后通过共定位进一步发现ALDH2主要在小脑的星形细胞中表达。

Nature Metabolism:提示醉酒后的行为是大脑代谢酒精导致的,并不是肝脏

随后,研究者检测了乙醇、乙醛和乙酸盐在ALDH2缺失小鼠的血清和小脑中的水平,发现小脑星细胞ALDH2缺失明显抑制了小脑乙醇代谢所引起的乙酸盐水平升高。

研究人员通过核磁共振(MRS)确定ALDH2缺失小鼠的脑内酒精代谢物与酒精诱导的神经化学变化。同时探究了研究脑部酒精代谢和作用的细胞类型特异性机制,以及小脑中乙酸盐与神经化学物质之间的关系。

于是,又发现ALDH2介导乙醇诱导的小脑γ-氨基丁酸(GABA)水平升高,小脑中的GABA与乙酸盐浓度有着很强的关联性。

敲除肝细胞内的ALDH2对脑部酒精代谢几乎无影响,说明肝脏产生的酒精代谢物对脑内GABA的产生影响不大,提示醉酒后的行为是大脑代谢酒精导致的,并不是肝脏!

Nature Metabolism:提示醉酒后的行为是大脑代谢酒精导致的,并不是肝脏

研究人员也探究了星形细胞ALDH2调控乙醇-GABA相互作用机制,发现由于星形细胞ALDH2缺失,乙醇对GABA紧张性电流的增强作用和GABA的含量均明显降低。

对小鼠全身性注射乙酸盐和乙醇后发现,脑部乙醇代谢的乙酸盐才是促进脑部GABA合成的主要来源。小脑切片经乙酸盐孵育后,GABA紧张性电流增强,说明乙酸盐促进了GABA的合成,同时也增强了GABA的紧张性抑制作用。上述结果再一次证实了脑补的乙酸盐才是导致醉酒的凶手之一。

研究人员为了进一步验证上述结果,在单个星形细胞水平进行实验,结果与之前的研究结果一致。

Nature Metabolism:提示醉酒后的行为是大脑代谢酒精导致的,并不是肝脏

研究结果还表明,小鼠在接受了低剂量酒精后,运动协调能力变差,而敲除了脑内特定区域ALDH2的小鼠却未出现醉酒行为,即小脑星形细胞ALDH2缺失之后,走路不稳、动作不协调等酒后行为有所减轻。难道喝酒脸红的人真的很能喝吗?

在小鼠脑室内注射GABA-A受体拮抗剂或GABA-B受体拮抗剂后,乙酸盐诱导的运动障均减轻,说明小脑星形细胞ALDH2通过GABA介导运动障碍,也再一次证实了是小脑中的酒精代谢产物导致醉酒行为。

Nature Metabolism:提示醉酒后的行为是大脑代谢酒精导致的,并不是肝脏

小结

本研究首次揭示了大脑内的酒精代谢机制,星形细胞ALDH2可通过独特的GABA合成途径,调节乙醇和乙酸盐诱导的醉酒行为。

本研究也暗示ALDH2基因突变者酒后出现行为失调的可能性不大,比如喝酒脸红的人!但此类人也不要存在侥幸心理,切勿贪酒,毕竟酒精导致患癌风险升高是不容忽视的!