Biểu hiện thụ thể NMDA vỏ não ở người nghiện rượu mãn tính: Ảnh hưởng của alen TaqIA của ANKK1

Neurochemical Research - Tập 34 - Trang 1775-1782 - 2009
Justin P. Ridge1, Peter R. Dodd1
1School of Chemistry and Molecular Biosciences, University of Queensland, St. Lucia, Brisbane, Australia

Tóm tắt

Phương pháp RT-PCR theo thời gian thực được chuẩn hóa với GAPDH đã được sử dụng để phân tích các mRNA của thụ thể N-methyl-d-aspartate (NMDA) gồm NR1, NR2A và NR2B trong mô vỏ não của người qua đời do rượu mãn tính, có và không có xơ gan kết hợp, và những người đối chứng phù hợp. Sự biểu hiện của các tiểu đơn vị bị ảnh hưởng bởi kiểu gen của từng cá nhân. Đột biến TaqIA đã điều chỉnh một cách chọn lọc sự biểu hiện trung bình của phiên bản mRNA thụ thể NMDA trong vỏ trán trên của người nghiện rượu mắc xơ gan, theo cách đối lập hoàn toàn ở nam và nữ. Bộ gen có thể ảnh hưởng một cách khác nhau đến độ nhạy cảm với tổn thương não bằng cách thay đổi cân bằng kích thích: ức chế, đặc biệt ở những người nghiện rượu có kết hợp xơ gan. Đột biến TaqIA nằm trong gen kinase 1 chứa ankyrin-repeat (ANKK1) ít được đặc trưng. Sử dụng PCR, phiên bản mRNA của ANKK1 đã được phát hiện trong vỏ não thái dương dưới, chẩm, trước trán và vận động chính của não người đối chứng. Biểu hiện ANKK1 có thể tạo điều kiện cho sự ảnh hưởng của đột biến TaqIA lên kiểu hình.

Từ khóa

#NMDA receptor #TaqIA polymorphism #ANKK1 gene #chronic alcoholism #brain damage

Tài liệu tham khảo

Kril JJ, Harper CG (1989) Neuronal counts from four cortical regions of alcoholic brains. Acta Neuropathol 79:200–204. doi:10.1007/BF00294379 Dodd PR (2002) Excited to death: different ways to lose your neurones. Biogerontology 3:51–56. doi:10.1023/A:1015255312948 Johnston GAR, Curtis DR, De Groat WC et al (1968) Central actions of ibotenic acid and muscimol. Biochem Pharmacol 17:2488–2489. doi:10.1016/0006-2952(68)90141-X Johnston GAR (1971) Muscimol and the uptake of γ-aminobutyric acid by rat brain slices. Psychopharmacology (Berl) 22:230–233. doi:10.1007/BF00401785 Balcar VJ, Johnston GAR (1973) High affinity uptake of transmitters: studies on the uptake of l-aspartate, GABA, l-glutamate and glycine in cat spinal cord. J Neurochem 20:529–539. doi:10.1111/j.1471-4159.1973.tb12152.x Krogsgaard-Larsen P, Johnston GAR (1978) Structure-activity studies on the inhibition of GABA binding to rat brain membranes by muscimol and related compounds. J Neurochem 30:1377–1382. doi:10.1111/j.1471-4159.1978.tb10469.x Andrews PR, Johnston GAR (1979) GABA agonists and antagonists. Biochem Pharmacol 28:2697–2702. doi:10.1016/0006-2952(79)90549-5 Johnston GAR (1994) GABA receptors: as complex as ABC? Clin Exp Pharmacol Physiol 21:521–526. doi:10.1111/j.1440-1681.1994.tb02550.x Mitrovic AD, Johnston GAR (1994) Regional differences in the inhibition of L-glutamate and l-aspartate sodium-dependent high affinity uptake systems in rat CNS synaptosomes by l-trans-pyrrolidine-2, 4-dicarboxylate, threo-3-hydroxy-d-aspartate and d-aspartate. Neurochem Int 24:583–588. doi:10.1016/0197-0186(94)90011-6 Johnston GAR (2002) Medicinal chemistry and molecular pharmacology of GABAC receptors. Curr Top Med Chem 2:903–913. doi:10.2174/1568026023393453 Ridge JP, Dodd PR (2008) Glutamate and ethanol: the role of ionotropic NMDA glutamate receptors in alcoholism. In: Paley BF, Warfield TE (eds) Amino acid receptor research. Nova Science Publishers, New York, pp 367–377 Ridge JP, Ho AM-C, Innes DJ et al (2008) The expression of NMDA receptor subunit mRNA in human chronic alcoholics. Ann N Y Acad Sci 1139:10–19 Pierce RC, Kumaresan V (2006) The mesolimbic dopamine system: the final common pathway for the reinforcing effect of drugs of abuse? Neurosci Biobehav Rev 30:215–238. doi:10.1016/j.neubiorev.2005.04.016 Blum K, Noble EP, Sheridan PJ et al (1993) Genetic predisposition in alcoholism: association of the D2 dopamine receptor TaqI B1 RFLP with severe alcoholics. Alcohol 10:59–67. doi:10.1016/0741-8329(93)90054-R Noble EP, Syndulko K, Fitch RJ et al (1994) D2 dopamine receptor TaqI A alleles in medically ill alcoholic and nonalcoholic patients. Alcohol Alcohol 29:729–744 Ishiguro H, Arinami T, Saito T et al (1998) Association study between the –141C Ins/Del and TaqI A polymorphisms of the dopamine D2 receptor gene and alcoholism. Alcohol Clin Exp Res 22:845–848 Lu RB, Lee JF, Ko HC et al (2001) Dopamine D2 receptor gene (DRD2) is associated with alcoholism with conduct disorder. Alcohol Clin Exp Res 25:177–184. doi:10.1111/j.1530-0277.2001.tb02196.x Madrid GA, MacMurray J, Lee JW et al (2001) Stress as a mediating factor in the association between the DRD2 TaqI polymorphism and alcoholism. Alcohol 23:117–122. doi:10.1016/S0741-8329(00)00138-5 Young RM, Lawford BR, Noble EP et al (2002) Harmful drinking in military veterans with post-traumatic stress disorder: association with the D2 dopamine receptor A1 allele. Alcohol Alcohol 37:451–456. doi:10.1093/alcalc/37.5.451 Hallikainen T, Hietala J, Kauhanen J et al (2003) Ethanol consumption and DRD2 gene TaqI a polymorphism among socially drinking males. Am J Med Genet A 119A:152–155. doi:10.1002/ajmg.a.20139 Berggren U, Fahlke C, Aronsson E et al (2006) The taqI DRD2 A1 allele is associated with alcohol-dependence although its effect size is small. Alcohol Alcohol 41:479–485. doi:10.1093/alcalc/agl043 Dick DM, Wang JC, Plunkett J et al (2007) Family-based association analyses of alcohol dependence phenotypes across DRD2 and neighboring gene ANKK1. Alcohol Clin Exp Res 31:1645–1653. doi:10.1111/j.1530-0277.2007.00470.x Ponce G, Hoenicka J, Jimenez-Arriero MA et al (2008) DRD2 and ANKK1 genotype in alcohol-dependent patients with psychopathic traits: association and interaction study. Br J Psychiatry 193:121–125. doi:10.1192/bjp.bp.107.041582 Gelernter J, O’Malley S, Risch N et al (1991) No association between an allele at the D2 dopamine receptor gene (DRD2) and alcoholism. JAMA 266:1801–1807. doi:10.1001/jama.266.13.1801 Chen CH, Chien SH, Hwu HG (1996) Lack of association between TaqI A1 allele of dopamine D2 receptor gene and alcohol-use disorders in atayal natives of Taiwan. Am J Med Genet C Sem Med Genet 67C:488–490 Matsushita S, Muramatsu T, Murayama M et al (2001) Alcoholism, ALDH2*2 allele and the A1 allele of the dopamine D2 receptor gene: an association study. Psychiatry Res 104:19–26. doi:10.1016/S0165-1781(01)00290-6 Shaikh KJ, Naveen D, Sherrin T et al (2001) Polymorphisms at the DRD2 locus in early onset alcohol dependence in the Indian population. Addict Biol 6:331–335. doi:10.1080/13556210020077055 Yang BZ, Kranzler HR, Zhao H et al (2007) Association of haplotypic variants in DRD2, ANKK1, TTC12 and NCAM1 to alcohol dependence in independent case control and family samples. Hum Mol Genet 16:2844–2853. doi:10.1093/hmg/ddm240 Noble EP (2003) D2 dopamine receptor gene in psychiatric and neurologic disorders and its phenotypes. Am J Med Genet B Neuropsychiatr Genet 116B:103–125. doi:10.1002/ajmg.b.10005 Young RM, Lawford BR, Nutting A et al (2004) Advances in molecular genetics and the prevention and treatment of substance misuse: implications of association studies of the A1 allele of the D2 dopamine receptor gene. Addict Behav 29:1275–1294. doi:10.1016/j.addbeh.2004.06.012 Munafò MR, Matheson IJ, Flint J (2007) Association of the DRD2 gene Taq1A polymorphism and alcoholism: a meta-analysis of case-control studies and evidence of publication bias. Mol Psychiatry 12:454–461 Neville MJ, Johnstone EC, Walton RT (2004) Identification and characterization of ANKK1: a novel kinase gene closely linked to DRD2 on chromosome band 11q23.1. Hum Mutat 23:540–545. doi:10.1002/humu.20039 Fossella J, Green AE, Fan J (2006) Evaluation of a structural polymorphism in the ankyrin repeat and kinase domain containing 1 (ANKK1) gene and the activation of executive attention networks. Cogn Affect Behav Neurosci 6:71–78. doi:10.3758/CABN.6.1.71 Dodd PR, Hardy JA, Baig EB et al (1986) Optimization of freezing, storage, and thawing conditions for the preparation of metabolically active synaptosomes from frozen rat and human brain. Neurochem Pathol 4:177–198. doi:10.1007/BF02834357 Grandy DK, Zhang Y, Civelli O (1993) PCR detection of the TaqA RFLP at the DRD2 locus. Hum Mol Genet Genet 2:2197. doi:10.1093/hmg/2.12.2197-a Castiglione CM, Deinard AS, Speed WC et al (1995) Evolution of haplotypes at the DRD2 locus. Am J Hum Genet 57:1445–1456 Pohjalainen T, Rinne JO, Nagren K et al (1998) The A1 allele of the human D2 dopamine receptor gene predicts low D2 receptor availability in healthy volunteers. Mol Psychiatry 3:256–260. doi:10.1038/sj.mp.4000350 Laine TP, Ahonen A, Rasanen P et al (2001) The A1 allele of the D2 dopamine receptor gene is associated with high dopamine transporter density in detoxified alcoholics. Alcohol Alcohol 36:262–265. doi:10.1093/alcalc/36.3.262 Limosin F, Gorwood P, Loze JY et al (2002) Male limited association of the dopamine receptor D2 gene TaqIA polymorphism and alcohol dependence. Am J Med Genet 112:343–346. doi:10.1002/ajmg.10712 Munafò MR, Johnstone EC, Welsh KI et al (2005) Association between the DRD2 gene TaqIA (C32806T) polymorphism and alcohol consumption in social drinkers. Pharmacogenomics J 5:96–101. doi:10.1038/sj.tpj.6500294 Reuter M, Schmitz A, Corr P et al (2006) Molecular genetics support Gray’s personality theory: the interaction of COMT and DRD2 polymorphisms predicts the behavioural approach system. Int J Neuropsychopharmacol 9:155–166. doi:10.1017/S1461145705005419 Blum K, Sheridan PJ, Wood RC et al (1995) Dopamine D2 receptor gene variants: association and linkage studies in impulsive-addictive-compulsive behavior. Pharmacogenetics 5:121–141. doi:10.1097/00008571-199506000-00001 Comings DE (1996) Genetic factors in drug abuse and dependence. NIDA Monogr 159:16–38 Comings DE, Gade R, Wu S et al (1997) Studies of the potential role of the dopamine D1 receptor gene in addictive behaviors. Mol Psychiatry 2:44–56. doi:10.1038/sj.mp.4000207 Comings DE, Blum K (2000) Reward deficiency syndrome: genetic aspects of behavioral disorders. Prog Brain Res 126:325–341. doi:10.1016/S0079-6123(00)26022-6 Pritchard C, Cox M (2007) Comparison of problematic behaviours of 10th, 11th year Southern English adolescents in 1985 and 2005. Part 1: trends in gender behaviour. Int J Adolesc Med Health 19:127–140 Barrick D, Ferreiro DU, Komives EA (2008) Folding landscapes of ankyrin repeat proteins: experiments meet theory. Curr Opin Struct Biol 18:27–34. doi:10.1016/j.sbi.2007.12.004