张遐教授Cell解析大麻作用机理

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张遐教授Cell解析大麻作用机理

陕西师范大学第一单位Cell文章

【字体：大中小】 时间：2012年03月05日 来源：生物通

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　　来自陕西师范大学，加拿大渥太华大学，中科院动物研究所等处的研究人员发表了题为“Acute Cannabinoids Impair Working Memory through Astroglial CB1 Receptor Modulation of Hippocampal LTD”的文章，报道了大麻如何损害大脑记忆功能的作用机理，这为失忆研究提出的新观点，也有助于分析大麻在缓解疼痛方面的机理研究。相关成果公布在Cell杂志上。

生物通报道：来自陕西师范大学，加拿大渥太华大学，中科院动物研究所等处的研究人员发表了题为“Acute Cannabinoids Impair Working Memory through Astroglial CB1 Receptor Modulation of Hippocampal LTD”的文章，报道了大麻如何损害大脑记忆功能的作用机理，这为失忆研究提出的新观点，也有助于分析大麻在缓解疼痛方面的机理研究。相关成果公布在Cell杂志上。

文章的通讯作者分别是渥太华大学Giovanni Marsicano和张遐教授，其中张遐教授早年毕业于第三军医大学，曾在法国、加拿大学习工作，1999年在加拿大建立自己的实验室，现为加拿大渥太华大学教授。对于这项研究，张教授表示，“这首次提供了星形胶质细胞调控工作记忆的证明”。

大麻是当今西方社会滥用最多的成瘾性药物，但由于大麻对中枢神经系统有抑制、麻醉作用，因此也用于临床上，然而这种作用由于其副作用——损伤工作记忆（working memory，这是一种短暂时刻的知觉，一系列操作过程中的前后连接关系，后一项活动需要前项活动为参照，生物通注），因此倍受争议。

在这篇文章中，研究人员通过小鼠实验，发现了大麻作用于工作记忆的分子奥秘就在于星形胶质细胞，这并不是首次提出星形胶质细胞的这种作用，星形胶质细胞是脊椎动物脑中的一种星状的胶质细胞，早在100-150年前，这种细胞就被认为具有支持，保护和饲养神经细胞的作用，近十年来，科学家们不断提出这些细胞在促进细胞之间相互交流方面的重要作用。

最新这项研究中，研究人员并没有把焦点放在大麻如何引发其认知副作用方面，而是着力于了解为什么对THC（四氢大麻酚，大麻活性成分）和大脑自然产生的信号作出应答的受体，会出现在星形胶质细胞上。这些大麻素受体CB1R（cannabinoid type-1）在大脑中含量丰富，主要作用于不同类型的神经细胞。

研究人员发现仅大脑星形胶质细胞缺乏CB1R的小鼠，不会受到THC摄入造成的空间工作记忆损伤障碍，而神经细胞中缺乏CB1R的小鼠则会出现病症，这也就是说，假如不同细胞类型表达不同CB1R，那么就有可能通过激活神经细胞中的受体，而不激活星形胶质细胞中的受体，而达到治疗效果。

这项研究也进一步说明了星形胶质细胞也许在除了空间工作记忆以外的其它形式记忆中，扮演了未知的作用。

研究人员下一步希望能分析内源性大麻素，这一天然CB1Rs的启动子，对星形胶质细胞，以及其它细胞的作用，内源性大麻素不仅在食欲，疼痛，精神，记忆中起作用，而且还在其它不少方面扮演了重要角色。除此之外，了解这些天然信号分子在星形胶质细胞和其它细胞中的作用，也将有助于临床治疗方面的突破。

（生物通：张迪）

原文摘要：

Acute Cannabinoids Impair Working Memory through Astroglial CB1 Receptor Modulation of Hippocampal LTD

Impairment of working memory is one of the most important deleterious effects of marijuana intoxication in humans, but its underlying mechanisms are presently unknown. Here, we demonstrate that the impairment of spatial working memory (SWM) and in vivo long-term depression (LTD) of synaptic strength at hippocampal CA3-CA1 synapses, induced by an acute exposure of exogenous cannabinoids, is fully abolished in conditional mutant mice lacking type-1 cannabinoid receptors (CB1R) in brain astroglial cells but is conserved in mice lacking CB1R in glutamatergic or GABAergic neurons. Blockade of neuronal glutamate N-methyl-D-aspartate receptors (NMDAR) and of synaptic trafficking of glutamate α-amino-3-hydroxy-5-methyl-isoxazole propionic acid receptors (AMPAR) also abolishes cannabinoid effects on SWM and LTD induction and expression. We conclude that the impairment of working memory by marijuana and cannabinoids is due to the activation of astroglial CB1R and is associated with astroglia-dependent hippocampal LTD in vivo.

作者简介：

张遐教授

加拿大籍华人教授，神经细胞生物学领域著名学者，我校生命科学学院****教授。

1．教育及工作经历

1983年毕业于第三军医大学。1992年在第四军医大学神经科学研究所获博士学位，师从我国著名的神经生物学家鞠躬院士。1993年至1999年在法国、加拿大做博士后。1999年在加拿大建立自己的实验室，主持研究项目，独立从事科学研究工作。现为加拿大渥太华大学教授。

2．科学研究工作

科学研究领域为神经细胞生物学，主要从事癫痫的发病机制研究；医用大麻和大麻成瘾及其治疗的研究。他的研究工作首次证明屏状核在癫痫大发作中起重要作用；否定了持续120年的有关颞叶癫痫自发性反复发作的著名假说；实验结果首次显示大麻可通过促进海马神经干细胞/前体细胞产生新神经元达到抗焦虑和抗抑郁的疗效；首次在大鼠模型上证明锂能阻断大麻症状，其阻断作用是通过激活脑内催产素能神经元所致；首次证明特异干扰肽Tat-3L4F能通过打断抑癌酶PTEN和5-HT2C受体间蛋白——蛋白连接来阻断大麻和尼古丁奖赏效应。

张遐博士及其团队的研究成果在Nature Medicine《自然·医学》，J. Clinical Investigation《临床研究杂志》，J. Neuroscience《神经科学杂志》等世界著名刊物上发表，达数十篇论文。近5年发表的论文被171种期刊引用364次。

张遐博士团队所取的突破性研究成果欧美等发达国家几百家报社、杂志、电视、广播、网站（包括加拿大“环球邮报”，“国家邮报”，美国电视台“发现”频道，Nature，Science杂志等）在显著位置和黄金时段进行了报道。

他们曾经获得过数百万美元的科学基金资助。目前，仅在研的研究课题有10项，共计约250万加元，课题来自于加拿大卫生研究院等国家官方机构和社会机构。

3．教学工作

张遐教授在加拿大对大学生、研究生等主要以双语讲授《细胞生物学》、《神经分子细胞生物学》、《神经科学》等课程。

张遐教授在加拿大带有多名研究生，而且每年在我院招收数名博士生去加拿大渥太华大学他的实验室进行培养。每年定期回我院数月讲课和指导他的研究生，同时对我院学生讲授《细胞生物学》、《分子细胞生物学》和《神经生物学》等课程的部分内容。他每次回来都会在我院给师生做学术演讲，同时与我们团队成员和学生进行很好的交流，给我们团队成员带来新的教学理念、新的管理理念，对提高我们的教学水平起到了很大作用。他有很深的学术造诣，他的讲课内容新颖而且生动，英语纯正而流利，受到学生很高的评价。