你有沒有想過為什么一個人可以在抽了一年的煙之后，隨后就順利戒煙了，而另一個人卻會終身成癮？為什么有些人不能控制自己濫用酒精，而另一些人卻可以決定何時喝酒何時不喝？其中的關(guān)鍵原因是一個人濫用藥物的遺傳傾向與分子生物學機制。
美國北卡羅來納大學醫(yī)學院遺傳學助理教授、神經(jīng)科學中心研究員元惠貞博士（Hyejung Won）領(lǐng)導的研究團隊開始了解個體之間潛在的遺傳差異，這些發(fā)現(xiàn)日積月累，有可能創(chuàng)造出新的療法來幫助數(shù)百萬與成癮對抗的人。
該研究結(jié)果刊登于知名生物精神醫(yī)學期刊《分子精神醫(yī)學》（Molecular Psychiatry）上，研究人員發(fā)現(xiàn)了與吸煙和飲酒相關(guān)的基因，而這些基因在某些類型的神經(jīng)元中過度表現(xiàn)，神經(jīng)元是觸發(fā)其他細胞在整個大腦中發(fā)送化學訊號的重要腦細胞。
研究進一步指出，吸煙背后的基因與對疼痛的感知和對食物的反應有關(guān)，此外，也與濫用其他如古柯鹼等藥物有關(guān)。至于酒精使用相關(guān)的基因與壓力和學習，以及濫用其他如嗎啡等藥物有關(guān)。由于目前缺乏物質(zhì)使用障礙癥（Substance use disorder）的治療方案，研究人員還對公開可用的藥物資料庫進行了分析，以探索物質(zhì)濫用的潛在新興療法。
北卡羅來納大學醫(yī)學院的神經(jīng)科學家南希（Nancy Sey）表示，抗精神病藥物和其他情緒穩(wěn)定劑可能會為在藥物濫用中掙扎的病患提供治療緩解，該研究專注于創(chuàng)造更好的治療方法，為解決藥物依賴問題的研究奠定了良好的基礎(chǔ)。
解析成癮背后的全基因體關(guān)聯(lián)
吸煙與喝酒等長期物質(zhì)使用行為和物質(zhì)使用障礙，與許多常見疾病和癥狀有關(guān)，如肺癌、肝病和精神疾病。然而，可用的治療方案很少，這主要是因為我們對成癮及濫用所涉及的神經(jīng)生物學機制理解仍存在許多未知。
元惠貞博士提到，從雙胞胎研究中得知，遺傳學可能解釋為什么有些人會使用和濫用藥物的原因。除了如家庭問題或個人創(chuàng)傷等環(huán)境因素之外，「全基因體關(guān)聯(lián)分析」（GWAS）等遺傳研究途徑提供了一種識別與復雜人類特征相關(guān)基因的方法，例如香煙成癮或酗酒行為。
所謂「全基因體關(guān)聯(lián)分析」（GWAS），是在多數(shù)疾病的基因變異點未知的情況下，研究人員可藉由 GWAS 探究大量病患的基因樣本，從大數(shù)據(jù)找出與某疾病相關(guān)的致病基因；換句話說，當某種疾病的大多數(shù)病患，幾乎都在某處基因出現(xiàn)問題，就能推測其為關(guān)鍵的基因變異位點。
元惠貞博士說明，透過 GWAS 研究，研究人員可以識別基因體在特定性狀中發(fā)揮作用的區(qū)域，并與不表現(xiàn)出該性狀的人相比。然而，全基因體研究并不能提供太多關(guān)于這些區(qū)域的基因如何影響性狀的資訊，因為這些區(qū)域通常位于基因體的「非編碼」（non-coding）區(qū)域。
「非編碼」是指這些區(qū)域中的基因，不會將其遺傳資訊直接轉(zhuǎn)譯或編碼為蛋白質(zhì)的制造，讓蛋白質(zhì)去執(zhí)行已知的生物學功能。因此，在這些「非編碼」區(qū)域中實際的生物學機制仍然大多是處于未知的狀態(tài)。
元惠貞博士指出，為了想理解這些區(qū)域發(fā)生的事情，研究團隊開發(fā)出一種稱為 H-MAGMA 的新計算工具，可以幫助我們更了解在全基因體研究中所看到的資訊。透過 H-MAGMA 技術(shù)，能夠?qū)⒎蔷幋a基因變異連結(jié)其標靶基因，這是之前科學家無法實現(xiàn)的。
在先前一篇刊登于《自然神經(jīng)科學》（Nature Neuroscience）的重要研究中，元惠貞博士的實驗室展示了 H-MAGMA 如何將非編碼基因變異與精神疾病和神經(jīng)退化性疾病相關(guān)的基因聯(lián)系起來，可用于研究 9 種腦部病變的遺傳基礎(chǔ)，包括鑒定與每種疾病相關(guān)的新基因。
該研究也發(fā)現(xiàn)了腦部病變遺傳學的重要生物學機制，這些分子機制（molecular mechanisms）可以作為潛在的治療標靶。在新的這項研究中，元惠貞博士的實驗室將 H-MAGMA 技術(shù)的全基因體研究范圍擴展到吸煙和飲酒。
理解分子生物學機制以降低成癮與濫用風險
科學家從長期以來一直被認為與物質(zhì)使用有關(guān)的神經(jīng)元：多巴胺能神經(jīng)元（dopaminergic neurons）和皮質(zhì)神經(jīng)元（cortical neurons）中開發(fā)了研究架構(gòu)。研究團隊專注于這兩種神經(jīng)元，將 H-MAGMA 技術(shù)應用于與香煙成癮、酒精使用障礙和酗酒相關(guān)的全基因體研究，以鑒定與每種性狀相關(guān)的基因。
除了各類型的興奮性神經(jīng)元外，元惠貞博士的團隊還確定了與風險基因相關(guān)的其他神經(jīng)元，包括皮質(zhì)麩胺酸能神經(jīng)元（cortical glutamatergic neurons）、中腦多巴胺能神經(jīng)元（midbrain dopaminergic neurons）， GABA 能神經(jīng)元（GABAergic neurons）和血清素能神經(jīng)元（serotonergic neurons）。
與酒精使用和吸煙相關(guān)的基因也與其他類型的物質(zhì)使用有關(guān)，如嗎啡和古柯鹼。雖然鴉片類藥物危機造成了有害的社會負擔，但目前尚無關(guān)于古柯鹼和鴉片類藥物使用的充足全基因體研究。因此，研究團隊試圖確定與酒精使用和吸煙相關(guān)的基因是否能揭示一般成癮行為背后的遺傳學，這些遺傳學發(fā)現(xiàn)可以擴展到其他物質(zhì)濫用的研究與治療。
元惠貞博士強調(diào)，研究的分析表明，吸煙和飲酒之間共享的基因表現(xiàn)也可以被其他類型的物質(zhì)如古柯鹼所改變，透過表征這些基因的生物學功能，將能夠確定成癮背后的生物學機制，這可以延伸到各種形式的物質(zhì)使用障礙，這些發(fā)現(xiàn)可以讓科學家研究使成癮可能性大大降低的分子生物學機制。
來源：臺灣健康網(wǎng)、侵刪
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