国外学者在节律基因per突变的果蝇和小鼠身上发现节律基因突变后,不能形成对毒品的依赖。我们的前期研究发现直接脑室注射核酶阻断生物节律基因的表达可有效阻断药物精神依赖的形成。在此基础上研究在外周给药,用于克服药物精神依赖和复吸的基因治疗技术,以利于临床应用。我们的初步研究证明DNA核酶有望用于外周给药,其与膜穿透肽结合后具有穿过血脑屏障从外周进入中枢神经系统发挥作用。使用生物节律蛋白CLOCK(35-47)为模板合成膜穿透肽,并将其与DNA核酶结合,通过分子、细胞以及动物等相关实验,阐明其穿过血脑屏障后阻断药物依赖及复吸的机制,最终形成一种临床给药简便,安全有效,治疗药物成瘾与复吸的戒毒基因治疗技术。
本项目主要对CLOCK穿膜肽的穿膜作用,包括细胞膜和血脑屏障。证实我们发现的人源性的CLOCK穿膜肽具有很强的穿膜作用。同时,对节律基因Per1与药物依赖的关系进行了研究。证明Per1与药物依赖有密切的关系。通过DNA核酶,干扰Per1的表达能够阻断吗啡成瘾。国内外对穿膜肽的研究主要集中在HIV TAT。由于HIV TAT蛋白为病毒来源,其安全性很难得到肯定。我们在研究节律基因CLOCK的功能时发现CLOCK蛋白的DNA结合结构域与穿膜肽的结构特征类似。进一步研究发现,CLOCK蛋白的DNA结合结构域具有较强的穿过细胞膜和血脑屏障的功能。同时对穿膜肽的穿膜机制进行了研究。由于CLOCK蛋白的DNA结合结构域来源于人体内,其毒副作用可能较其他穿膜肽小,具有广阔的应用前景。在节律基因与药物依赖的关系方面,进行了深入研究。证明哺乳动物节律基因PER1与药物依赖有明显的关系。通过DNA核酶和核酶干扰PER1的表达,能够明显阻断小鼠对吗啡依赖的形成。并对其机制进行了深入的探讨。结果发现,PER1与药物依赖在学习记忆的水平以下关联,可能与c-Fos和ERK信号传导通路有关。