分太尼（Fentanyl）是一種μ-啊片受體激動劑，是*常用的鎮(zhèn)痛藥之一，可誘發(fā)包括產(chǎn)前和產(chǎn)期軀體感覺、行為、認知和運動功能受損等神經(jīng)毒性，而這些神經(jīng)毒性造成的表型與ASD極其相似。然而，目前沒有評估分太尼與ASD的關系的研究，也不確定分太尼對小鼠孤獨癥樣行為的影響。

產(chǎn)前因食用魚類而接觸甲基汞與包括Grin2b在內(nèi)的基因的DNA甲基化變化有關，導致兒童期認知障礙。然而，尚不清楚在早期（大腦快速發(fā)育的時期）服用分太尼是否可以調(diào)節(jié)NMDA受體亞單位（例如GluN2B）的甲基化和表達，從而導致患者出現(xiàn)自閉癥譜系障礙或嚙齒動物出現(xiàn)自閉癥樣行為。

前扣帶回皮質(zhì)（ACC）處理認知和情緒，其在ASD中受到影響。ACC高表達μ-啊片受體，因此其在疼痛感知和調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用。研究表明，NMDA受體與μ-啊片受體之間存在功能聯(lián)系，而拮抗NMDA受體可抑制嗎F誘導的鎮(zhèn)痛耐受性。然而，尚不清楚分太尼誘導的ACC中μ-啊片受體的激活是否會導致表觀遺傳學改變（例如Grin2b的甲基化），從而導致自閉癥樣行為。

在此背景下，2022年6月11日同濟大學醫(yī)學院申遠課題組在British Journal of Anaesthesia發(fā)表了題為Fentanyl induces autism-like behaviors in mice by hypermethylation of the glutamate receptor gene Grin2b的研究論文，論述了分太尼如何影響谷氨酸受體而引起小鼠自閉癥樣行為。

首先，課題組以C57雄性小鼠進行了一系列行為學測試，結(jié)果顯示分太尼組小鼠在曠場中央停留時間較短，而移動距離較遠；抓撓時間較長；進入開放臂的停留時間降低；三項社交中沒有顯著的社交偏好，而μ-啊片受體拮抗劑——納洛酮可以緩解這些行為缺陷。在雌性小鼠中也觀察到同樣的現(xiàn)象。這些數(shù)據(jù)表明：分太尼可以誘導小鼠產(chǎn)生自閉癥樣行為。

鑒于NMDAR和ACC在ASD中的重要作用，課題組為了探究上述現(xiàn)象的分子機制，對ACC中NMDAR相關亞基做了進一步的研究。首先，課題組發(fā)現(xiàn)分太尼降低了雄性小鼠ACC中Grin2b mRNA的表達，而對Grin 1或Grin2a的表達沒有影響；FISH（熒光原位雜交）定性分析顯示分太尼降低了ACC中Grin2b的表達；而定量WB分析表明，分太尼降低了雄性小鼠ACC中GluN2B蛋白的含量。此外，聚類分析顯示分太尼誘導Grin2b啟動子區(qū)多個位點的高甲基化，而納洛酮可減輕分太尼引起的變化。這些數(shù)據(jù)表明，分太尼誘導幼鼠出現(xiàn)的自閉癥樣行為可能與ACC中Grin2b表達的下調(diào)有關。

由于NMDA受體與μ-啊片受體之間存在功能聯(lián)系，那么ACC中μ-啊片受體與Grin2b表達的下調(diào)引發(fā)的小鼠自閉樣行為是否也有功能關系呢？

課題組使用DAMGO（一種選擇性μ-啊片受體激動劑）在出生后第6、8和10天選擇性激活μ-啊片受體。結(jié)果顯示，DAMGO給藥后將產(chǎn)生與分太尼給藥后類似的行為學和分子學表型。即Grin2b表達的下調(diào)引發(fā)的小鼠自閉樣行為可能與μ-啊片受體的激活有關。

*后，課題組進而于分太尼處理后（P10）在ACC中注射慢病毒以過表達Grin2b，發(fā)現(xiàn)小鼠的自閉癥樣行為中的焦慮和社交障礙得到了顯著緩解（刻板行為除外）。此外，ACC中Grin2b的過度表達抑制了分太尼誘導的mTOR激活。然而，與ACC相鄰的次級運動皮質(zhì)中Grin2b的過度表達并不能減輕分太尼誘導的雄性小鼠的孤獨癥樣行為，這進一步證明了ACC在ASD中的特殊作用。

總的來說，本文揭示了分太尼通過激活ACC中μ-啊片受體，導致該區(qū)域NMDA受體Grin2b基因超甲基化及蛋白表達降低，造成幼年小鼠遠期出現(xiàn)自閉癥樣行為。