Carbonic anhydrase 4 disruption decreases synaptic and behavioral adaptations induced by cocaine withdrawal.
Carbonic anhydrase 4 disruption decreases synaptic and behavioral adaptations induced by cocaine withdrawal.
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DOI：
10.1126/sciadv.abq5058
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发表时间：
2022-11-18
期刊：
影响因子：
13.6
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
使用可卡因后戒断会引起伏隔核（NAc）突触变化，这被认为是随后的药物寻求行为和复发的基础。先前的研究表明，可卡因诱导的突触变化取决于酸敏感离子通道（ASIC）。在这里，我们研究了碳酸酐酶 4 (CA4)（一种细胞外 pH 缓冲酶）的潜在参与。我们研究了小鼠中 CA4 对 NAc 中 ASIC 介导的中型多棘神经元 (MSN) 突触传递以及可卡因诱导的突触变化和行为的影响。我们发现 CA4 在 NAc 中表达并存在于突触体中。全局或局部地破坏 CA4，会增加 NAc MSN 中 ASIC 介导的突触电流，并防止可卡因戒断引起的突触和可卡因寻求行为的变化。这些发现提出了一种可能性，即 CA4 可能是以前未确定的成瘾和复发治疗靶点。 CA4 破坏会减弱可卡因戒断引起的成瘾适应。
Cocaine use followed by withdrawal induces synaptic changes in nucleus accumbens (NAc), which are thought to underlie subsequent drug-seeking behaviors and relapse. Previous studies suggest that cocaine-induced synaptic changes depend on acid-sensing ion channels (ASICs). Here, we investigated potential involvement of carbonic anhydrase 4 (CA4), an extracellular pH-buffering enzyme. We examined effects of CA4 in mice on ASIC-mediated synaptic transmission in medium spiny neurons (MSNs) in NAc, as well as on cocaine-induced synaptic changes and behavior. We found that CA4 is expressed in the NAc and present in synaptosomes. Disrupting CA4 either globally, or locally, increased ASIC-mediated synaptic currents in NAc MSNs and protected against cocaine withdrawal–induced changes in synapses and cocaine-seeking behavior. These findings raise the possibility that CA4 might be a previously unidentified therapeutic target for addiction and relapse. CA4 disruption attenuates cocaine withdrawal–induced adaptations that underlie addiction.
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