你是“千杯不醉”还是“一杯就倒”?最新研究揭示:酒精在大脑中发挥作用的核心分子是TMEM132B蛋白!其会影响人们的饮酒行为

学术   2024-11-21 07:31   北京  


自古以来,人们在诗词歌赋里就留下了诸多关于饮酒的篇章,李白的“人生得意须尽欢,莫使金樽空对月”便道出了酒的魅力。它能够让人暂时抛开尘世的纷扰,体验片刻的轻松与欢愉。


然而,在这背后,酒精究竟如何影响着我们的大脑?为什么有的人千杯不醉,而另一些人则是一杯倒下?酒精到底对我们的健康有何影响?


近年来,科学家们通过对大脑机制、遗传因素和全球饮酒影响的研究,揭示了酒精作用背后的复杂画卷。以下三项研究为我们带来了全新的视角,也提供了许多值得思考的线索。


1. 酒精作用大脑的秘密开关——TMEM132B


要理解酒精对人体的作用,首先要从大脑入手。2024年11月14日,一项发表在《Cell》杂志上的研究揭示了TMEM132B蛋白如何作为酒精在大脑中发挥作用的核心分子。论文标题为《The TMEM132B-GABAA receptor complex controls alcohol actions in the brain》,研究团队通过实验发现,TMEM132B蛋白在调控酒精对大脑作用方面起着关键作用。这一研究不仅揭示了分子水平的酒精效应,还为酒精使用障碍(AUD)的治疗打开了新的大门。 


TMEM132B-GABAA受体复合体调控酒精在大脑中的作用

(图片来源:Cell 2024)


研究团队首先利用定量质谱分析技术,从人脑组织中识别出一种名为TMEM132B的蛋白。他们发现,这种蛋白在酒精使用障碍患者的大脑中表达显著降低。进一步的实验表明,TMEM132B是GABAA受体的辅助亚基,能够帮助这些受体更稳定地驻留在神经元表面,同时增强酒精对受体的作用效果。简而言之,TMEM132B是酒精效应的“放大器”,它不仅放大了酒精的镇静和缓解焦虑的效果,还影响了人们的饮酒行为。 


通过基因敲除(KO)小鼠实验,研究团队发现没有TMEM132B的小鼠对酒精的反应明显减弱。这些小鼠不容易被酒精镇静,也更少表现出焦虑缓解的迹象,相反,它们倾向于表现出一种强迫性、狂饮式的饮酒行为。这些行为的变化表明,TMEM132B在调节酒精对GABAA受体的作用中起着重要的角色。


在TMEM132B KO小鼠中,酒精的抗焦虑和催眠作用减弱,而狂饮式饮酒则增加

(图片来源:Cell 2024)


进一步的分子机制研究发现,TMEM132B通过N端BIG1结构域的特定氨基酸(如I499位点)与GABAA受体的α2亚基结合,从而形成一个重要的复合体。这个复合体不仅是酒精在大脑中作用的主要靶点,还可能是开发治疗酒精使用障碍药物的潜在切入点。 


那为何一些人对酒精具有更高的耐受度,而另一些人则更容易受到影响呢?


TMEM132B表达水平的变化可能是一个重要因素。如果一个人体内TMEM132B含量较高,那么酒精对其GABAA受体的影响可能会被放大,从而表现出对酒精更为敏感;相反地,如果TMEM132B含量较低,则可能导致个体对酒精相对不那么敏感,表现为所谓的“酒量好”。不过,个体对酒精反应的差异不仅仅由TMEM132B决定,还受到遗传因素、代谢速率、饮酒习惯等多种因素的影响。


综上,这项研究的重要性在于,它为我们提供了酒精如何改变大脑功能的分子机制解释,同时也指出了治疗饮酒问题的新方向。


2. 多组学视角:基因与饮酒行为的深层联系


大脑中的分子机制揭示了酒精作用的一部分真相,而另一部分真相藏在我们的基因中。2024年11月11日,《Nature Human Behaviour》发表了一篇重要论文,标题为《A multiomics Mendelian randomization study identifies new therapeutic targets for alcohol use disorder and problem drinking》。这项研究以遗传学为切入点,结合多组学数据,对影响饮酒行为的基因网络进行了全景探索,揭示了饮酒行为背后的深层遗传因素。


 

研究团队利用了35万多人的基因组关联研究(GWAS)数据,并结合了蛋白质组和转录组数据,旨在全面描绘与饮酒行为和酒精使用障碍相关的遗传结构。他们通过系统筛选,从约3500种皮质蛋白和8种典型脑细胞类型中的6100多个基因中,识别出217个相关蛋白和255个相关基因。值得注意的是,CAB39L和NRBP1等蛋白,以及SAMHD1、VIPAS39、NUP160INO80E等基因,是首次被发现与酒精使用障碍有关。


研究概述(图片来源:Nature Human Behaviour 2024)


研究进一步揭示了这些基因和蛋白的功能路径。尽管蛋白质组和转录组目标之间的重叠有限,但它们却共同指向了mTOR信号传导等重要的神经生理途径。此外,通过与独立数据的共定位分析,团队优先确认了16种蛋白和12种基因作为治疗酒精使用障碍的潜在靶点。这些分子不仅与饮酒行为直接相关,还具备开发神经精神药物的潜力。 


尤其引人关注的是,这项研究通过多组学整合,为酒精相关行为背后的遗传机制提供了清晰的视角。它表明,控制饮酒行为并不是单一基因的作用,而是多个基因网络的协同结果。这种复杂性既挑战了传统治疗方法,也为精准医学带来了新的希望。 


研究的结论是,通过全面理解这些基因和蛋白的功能,我们可以开发更有效的药物干预手段,帮助那些受酒精使用障碍困扰的人群。


3. 没有所谓“安全”的饮酒量


酒精作用的分子机制和遗传背景已经逐步揭开,那么在更广阔的全球视野下,饮酒又带来了怎样的健康负担?2018年,《The Lancet》发表了一项系统分析,标题为《Alcohol use and burden for 195 countries and territories, 19902016: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2016》。这项研究综合了26年的全球数据,首次全面评估了酒精对健康的影响,为酒精消费政策提供了重要依据。


 

研究覆盖了195个国家的数据,涉及15岁至95岁以上的人群。研究团队整合了694个酒精消费数据源和592项关于酒精使用风险的研究,分析了饮酒对死亡率和残疾调整生命年(DALYs)的影响。结果显示,酒精是全球第七大健康风险因素,特别是在15-49岁的人群中,酒精相关疾病和死亡率的负担尤为显著。 


研究指出,即使是少量饮酒,也会显著增加癌症和全因死亡的风险。数据显示,50岁以上人群因酒精导致的癌症死亡占比高达27.1%(女性)和18.9%(男性)。进一步分析发现,要最小化健康风险,饮酒量应该是“零”,即没有所谓“安全饮酒量”。


饮酒的安全剂量为零 (图片来源:Lancet 2018)


这项研究的意义不仅在于量化了酒精对健康的影响,更在于提出了明确的公共卫生政策建议。研究者呼吁各国政府重新评估酒精控制政策,并重点关注降低整体人群的饮酒量,以减少与酒精相关的健康负担。


小结


综合以上研究,我们看到,酒精对健康的影响是复杂且多维的。从TMEM132BGABAA复合体的发现揭示酒精如何改变大脑功能,到多组学方法解析基因对饮酒行为的调控,再到全球范围的健康负担分析,每一项研究都为我们理解酒精效应提供了重要线索。 


科学的结论是明确的:酒精不仅影响大脑功能,还与基因和全球疾病负担息息相关。尤其值得注意的是,研究表明没有“安全的饮酒量”,即使是少量饮酒也可能带来健康风险。 


因此,在日常生活中,我们需要更加谨慎地看待饮酒。对于那些选择饮酒的人,应以科学为指导,了解自己的遗传背景和身体状况,尽量减少酒精的摄入量。而对于公共卫生政策制定者,这些研究提醒我们,需要加强酒精危害的宣传,推动对高危人群的干预,并支持以分子机制为基础的精准治疗开发。 


参考文献:

[1] Wang, G., Peng, S., Reyes Mendez, M., Keramidas, A., Castellano, D., Wu, K., Han, W., Tian, Q., Dong, L., Li, Y., & Lu, W. (2024). The TMEM132B-GABAA receptor complex controls alcohol actions in the brain. Cell, 187(23), 6649–6668.e35.

[2] Rosoff, D. B., Wagner, J., Bell, A. S., Mavromatis, L. A., Jung, J., & Lohoff, F. W. (2024). A multi-omics Mendelian randomization study identifies new therapeutic targets for alcohol use disorder and problem drinking. Nature human behaviour, 10.1038/s41562-024-02040-1.

[3] GBD 2016 Alcohol Collaborators (2018). Alcohol use and burden for 195 countries and territories, 1990-2016: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2016. Lancet (London, England), 392(10152), 1015–1035.


来源 | 生物谷

撰文 | Shawn



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