编辑推荐：
在药物成瘾研究中，为明确可卡因激活伏隔核（NAc）神经元的机制，研究人员开展了关于 Reelin 在可卡因诱导的神经元和行为适应中作用的研究。结果发现，Reelin 标记可卡因激活神经元，调节其兴奋性和相关行为。这为理解成瘾机制和开发治疗方法提供了新方向。
在大脑的奖赏系统中，多巴胺能神经元组成的中脑边缘多巴胺回路起着关键作用，它能调节与奖赏相关的适应性和学习行为。很多滥用药物，如可卡因，会作用于这个回路，增加 NAc 中的多巴胺神经传递。从短期看，这会促进 NAc 中 MSNs 的兴奋性，导致钙离子内流和活动模式改变；从长期来看，会启动信号转导级联反应，调节与突触和行为可塑性相关的即早基因（IEG）程序。这些变化是药物使用障碍中分子和生理变化的基础。
然而，尽管可卡因能使 NAc 中的多巴胺显著增加，但实际上只有一小部分（约 10% - 20%）的 NAc 神经元会被激活。这些被激活的神经元虽然数量少，却对药物相关行为有很强的控制作用。可卡因主要影响 D1-MSNs，使其兴奋性增加、IEG 转录改变以及突触可塑性变化，进而产生长期的行为适应。但即便在 D1-MSNs 亚群中，对可卡因的反应也存在很大差异，目前确定 NAc 中特定神经元参与药物反应的分子机制仍不明确。
为了解决这些问题，来自国外的研究人员开展了相关研究。他们发现，Reelin（由 Reln 基因编码的分泌型糖蛋白）可作为可卡因激活的神经元群体的标记物。研究表明，Reln 在可卡因敏感的神经元中表达丰富，且其表达水平不受可卡因给药的影响，这说明它是稳定标记物，而非可卡因反应性转录本。
研究人员开发了一种 CRISPR 干扰（CRISPRi）策略，实现了在成年 NAc 中对 Reln 的靶向敲低。通过这种方法，他们发现 Reln 敲低会改变钙信号基因的表达，促进与可卡因敏感性丧失一致的转录轨迹，并降低 MSN 的兴奋性。
在行为学实验中，Reln 敲低的动物表现出多种可卡因相关行为的改变。在运动敏化实验中，敲低 Reln 可阻止可卡因诱导的运动敏化；在条件性位置偏爱（CPP）实验中，敲低 Reln 消除了对可卡因的位置偏爱记忆；在静脉自我给药（IVSA）实验中，敲低 Reln 减少了可卡因的自我给药行为。此外，Reln 敲低对蔗糖自我给药行为没有影响，这表明 Reln 对药物强化有独特作用。
为开展这项研究，研究人员主要运用了以下关键技术方法：一是单细胞核 RNA 测序（snRNA-seq），通过分析可卡因暴露后的基因表达情况，筛选出潜在的标记基因；二是单分子 RNA 荧光原位杂交（smRNA-FISH），用于在组织水平验证基因表达和细胞定位；三是 CRISPRi 技术，实现对 Reln 基因的靶向敲低，以研究其功能。实验样本主要来自 Sprague-Dawley 成年大鼠，部分实验使用了人类尸检的 NAc 组织。
研究结果具体如下：
- Reln 表达标记 NAc 中对可卡因敏感的神经元群体：通过对已有的 snRNA-seq 数据集进行分析，研究人员发现 Reln 是可卡因激活的 D1-MSNs 的潜在标记基因。超过 80% 的激活 D1-MSNs 表达 Reln mRNA，其平均表达量比非激活簇高约 10 倍，且 Reln 表达与复合 IEG 表达显著相关。只有 Reln? D1-MSNs 对可卡因有强烈的 IEG 诱导反应。smRNA-FISH 实验进一步证实了这一结果，且发现可卡因不改变 Reln 的表达。
- Reln 在大鼠和人类大脑的 D1-MSNs 中富集，且在纹状体中呈梯度表达：研究人员通过 smRNA-FISH 发现，在大鼠纹状体中，Drd1?细胞比 Drd2?细胞更多地共表达 Reln，且 Drd1?细胞表达的 Reln 转录本更多。Reln 表达在纹状体的不同亚区域存在梯度差异，背侧区域 Reln?细胞比例较高，NAc 壳区域几乎没有 Reln 表达。在人类 NAc 中，也存在类似的 RELN 在 DRD1?细胞中的富集现象。
- CRISPR 干扰实现 NAc 中 Reln 的靶向敲低：研究人员构建了针对 Reln 的 CRISPRi 系统，在体外和体内实验中均证实该系统能有效敲低 Reln 的表达，且没有明显的脱靶效应。
- Reln 缺失诱导 NAc D1-MSNs 的转录改变：对 Reln 敲低后的 NAc 进行 snRNA-seq 分析，发现 D1-MSNs 中 28 个基因的表达发生变化，涉及钙结合蛋白、钙通道和突触细胞粘附蛋白等相关基因。基因本体分析显示，这些差异表达基因与离子通道功能，尤其是钙运输和信号传导相关。此外，Reln 敲低使 D1-MSNs 的转录谱向对可卡因不敏感的状态转变。
- Reln 敲低破坏 MSN 的内在兴奋性：通过全细胞膜片钳电生理学实验，研究人员发现 Reln 敲低不影响 MSN 的被动膜特性和动作电位特性，但会显著降低其内在兴奋性，表现为在电流刺激下难以维持放电，放电阈值降低，首次放电潜伏期缩短。
- Reln 是可卡因相关行为适应所必需的：行为学实验表明，Reln 敲低可阻止可卡因诱导的运动敏化，消除对可卡因的 CPP，减少可卡因的 IVSA 行为，且不影响总体运动或对可卡因的初始运动反应。同时，Reln 敲低对蔗糖自我给药行为没有影响。
综上所述，本研究确定了 Reln 是可卡因诱导的可塑性的重要标记物和调节因子。它在调节 MSN 的兴奋性和参与可卡因相关行为适应中起关键作用。这一发现为深入理解可卡因成瘾的分子机制提供了新视角，也为开发针对可卡因使用障碍的治疗方法提供了潜在的靶点。未来研究可进一步探索 Reln 在其他脑区和对其他药物成瘾中的作用，以及其具体的作用机制，为药物成瘾的治疗带来新的希望。
