好書推薦！《動物行為實驗指南》電子版pdf，網盤發貨

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氯胺酮因其麻醉、鎮痛和抗抑郁作用而受到關注，這些效果可能通過多個神經調節系統實現。在人體中，阿片受體（OR）拮抗劑納曲酮能阻斷氯胺酮的抗抑郁效應，這可能是其區別于其他NMDA受體拮抗劑的關鍵機制。

基于此，2025年5月6日，斯坦福大學精神病學與行為科學系Matthew B. Pomrenze團隊在Biological Psychiatry雜志發表了“Ketamine evokes acute behavioral effects via μ-opioid receptor expressing neurons of the central amygdala”，揭示了氯胺酮通過激活中央杏仁核中表達μ-阿片受體的神經元，引發急性行為反應。

為了更好地理解這一機制，研究人員使用雄性和雌性野生型小鼠進行了實驗，篩選出一種可通過阿片受體拮抗劑逆轉的氯胺酮行為反應，包括運動激活、鎮痛及強迫游泳測試等行為范式。全腦cFos表達成像顯示，在是否使用納曲酮的情況下，中央杏仁核（CeA）神經元的活動差異最為顯著。進一步研究發現，表達μ型阿片受體（MOR）和PKCδ的CeA神經元在納曲酮作用下被顯著激活，并且特異性地干擾CeA中的MOR功能能夠阻斷氯胺酮引發的運動激活效應。這些數據表明，氯胺酮通過作用于中央杏仁核神經元上表達的MOR受體來產生急性運動興奮行為。

圖一 氯胺酮引起的過度運動依賴于阿片受體

氯胺酮在實驗動物中具有明確的急性與亞急性行為效應，但哪些行為反應最能反映氯胺酮與OR之間的相互作用尚不清楚。為了識別那些可以被廣譜阿片受體拮抗劑納曲酮所逆轉的行為效應，作者進行了多項行為實驗。在曠場測試中，給雄性野生型小鼠注射納曲酮或生理鹽水，30分鐘后給予氯胺酮。結果顯示，僅接受生理鹽水預處理的小鼠在使用氯胺酮后表現出明顯的運動增加，而納曲酮預處理組則顯著抑制了這種效應。單獨使用納曲酮對運動沒有明顯影響。有趣的是，在雌性小鼠中雖然也觀察到了氯胺酮誘導的過度運動，但這一效應未被納曲酮阻斷，提示可能存在性別差異。為探討阿片受體是否僅參與氯胺酮引發的過度運動，作者也測試了另一種興奮劑可卡因誘發的運動活性是否會被納曲酮阻斷。結果顯示，無論是否使用納曲酮可卡因引起的運動量沒有顯著差異。此外，通過測量小鼠步態發現，氯胺酮和可卡因對步態的影響不同，表明這兩種藥物的作用機制不同。類似分析還顯示，納曲酮能夠阻止氯胺酮對步態的影響，進一步支持其對運動激活的阻斷作用。在NMDA受體拮抗劑中，是否只有氯胺酮會引起阿片受體依賴的過度運動？作者用MK-801進行了類似實驗，結果表明MK-801的作用機制不同于氯胺酮。由于納曲酮并非針對某一特定阿片受體亞型，作者進一步測試了選擇性κ-阿片受體拮抗劑norBNI和μ-阿片受體拮抗劑β-FNA對氯胺酮誘發運動的影響。結果顯示，norBNI未能顯著阻斷氯胺酮的運動效應，而β-FNA則有效將其降低至對照水平，說明氯胺酮引發的過度運動主要依賴于MOR的激活。氯胺酮是一種已知的強效鎮痛藥，但作者發現納曲酮并未影響氯胺酮在任一測試中的鎮痛作用，提示其鎮痛機制可能不涉及阿片受體。已有大量研究表明氯胺酮具有快速抗抑郁作用，作者在實驗中采用連續10天飲用含皮質酮的飲水方式建立慢性應激模型，該模型顯著增加了強迫游泳測試中的不動時間。無論是應激還是非應激小鼠，在注射較高劑量氯胺酮24小時后，不動時間都顯著減少，但預先注射納曲酮的小鼠與僅注射氯胺酮的小鼠之間無顯著差異，說明這一效應似乎不依賴阿片受體。這些數據表明，氯胺酮依賴于MOR的促運動效應，最能反映出在人類身上所發現的氯胺酮的抗抑郁作用依賴于OR這一情況。在小鼠中，氯胺酮對疼痛的作用以及在廣泛用于研究氯胺酮類抗抑郁效應的實驗中，并不需要阿片受體的參與。

圖二 全腦活動圖譜將氯胺酮與OR的相互作用定位到CeA

大多數關于氯胺酮抗抑郁機制的研究集中在前額葉皮層和海馬的結構與功能變化上，并通過強迫游泳測試等行為范式進行評估。為了識別介導氯胺酮與MOR相互作用的神經基礎，作者以氯胺酮引發的運動效應為指標，利用全腦成像技術對小鼠大腦中的神經活動進行了系統分析。作者采用UNRAVEL結合光片顯微成像的方法，在iDISCO+透明化的小鼠全腦中量化神經活動標志物cFos的表達水平。實驗使用了Fos2A-iCreER（TRAP2）；Ai14小鼠，以便同時獲得兩種獨立的全腦活動讀數：cFos蛋白表達和tdTomato熒光標記。每只小鼠先后接受不同處理（生理鹽水+氯胺酮或納曲酮+氯胺酮），間隔一周并在藥物處理后90分鐘灌流取腦。固定后的大腦半球分別染色、透明化，并通過光片熒光顯微鏡獲取三維圖像。主要分析目標是比較生理鹽水+氯胺酮組與納曲酮+氯胺酮組在全腦體素水平上的cFos表達差異。作者發現了多個激活的熱點區域，并通過統計這些區域內cFos陽性細胞的密度加以驗證。進一步通過tdTomato標記細胞的密度分析，確認了這些熱點區域的有效性。其中有三個區域在cFos細胞密度比較中仍然顯著。雖然氯胺酮本身可輕度增加cFos陽性細胞數量，尤其是在中央杏仁核的后部區域，但納曲酮處理組表現出更明顯的增強效應。與生理鹽水組相比，納曲酮+氯胺酮組的cFos陽性細胞數量升高程度與納曲酮單獨處理組相似，且兩者均高于氯胺酮單獨處理組。綜合行為學結果與成像數據，認為納曲酮對阿片能中央杏仁核神經元的去抑制作用足以阻斷氯胺酮引起的過度運動。

圖三 CeA中的MORs對于氯胺酮產生的促運動效應起著關鍵作用

為了探究納曲酮激活的CeA神經元的分子表型，作者評估了cFos陽性神經元與μ-阿片受體陽性神經元之間的重疊情況。重點關注了CeA中兩個主要且功能不同的神經元群體：一類表達蛋白激酶Cδ（PKCδ），另一類表達SST，這兩類神經元在恐懼學習和焦慮狀態中起關鍵作用。為了觀察CeA中被激活的神經元是否表達MOR、PKCδ或SST，作者在注射納曲酮30分鐘后取材，并對CeA切片進行了熒光原位雜交分析。在進一步標記細胞類型時，作者發現Fos陽性的神經元主要出現在PKCδ陽性細胞中，而在SST陽性細胞中則幾乎沒有。此外，大多數表達Oprm1的Fos陽性細胞也同時表達PKCδ。為了探究CeA中的MOR在氯胺酮運動效應中的重要性，作者在雄性野生型小鼠的CeA中植入雙側導管。在給予氯胺酮前5分鐘，向CeA微量注射快速可逆的MOR拮抗劑CTAP或生理鹽水并在曠場測試中觀察其行為反應，一周后采用交叉設計重復實驗。結果顯示，向CeA注射CTAP顯著降低了氯胺酮引起的運動激活，表明CeA中MOR的激活在該行為中發揮了作用。隨后單獨測試CTAP的效果顯示，它本身對運動行為沒有顯著影響。作者發現，連續三天每天腹腔注射20 mg/kg氯胺酮可在小鼠中引起明顯的運動激活效應。作者在Oprm1條件性敲除小鼠中注射AAV-Cre-eGFP病毒，選擇性地在CeA中敲除Oprm1基因。在注射對照病毒的小鼠中，氯胺酮仍能顯著增強運動行為；而通過AAV-Cre-eGFP敲除中央杏仁核Oprm1的小鼠，在所有時間點上都失去了氯胺酮誘發的運動效應。綜上所述，這些結果表明，CeA神經元中的μ-阿片受體對于氯胺酮引發的運動激活是必不可少的。

總結

這一研究揭示了氯胺酮通過CeA中表達MOR的神經元引發急性行為效應的機制。雖然氯胺酮能夠引起多種行為效應，但并非所有這些效應都依賴于阿片受體。例如，氯胺酮的鎮痛和抗抑郁樣效應并不依賴于阿片受體，而其引發的過度運動則明顯依賴于MOR。通過揭示中央杏仁核中表達MOR的神經元在氯胺酮行為效應中的重要作用，研究為未來的神經科學研究和臨床應用開辟了新的方向。

文章來源

https://doi.org/10.1016/j.biopsych.2025.04.020