納米材料驅動戒毒新策略：單壁碳納米管抑制冰毒所致精神依賴性

劉鳴華

(國家納米科學中心，中國科學院納米科學卓越中心，北京100190)

納米材料驅動戒毒新策略：單壁碳納米管抑制冰毒所致精神依賴性

劉鳴華

(國家納米科學中心，中國科學院納米科學卓越中心，北京100190)

甲基苯丙胺，俗稱冰毒，易引起極其嚴重的精神依賴性，其濫用是非常嚴重的世界性公共衛生問題之一，給人類的健康和社會安全帶來了多方面壓力。然而，目前還沒有針對包括甲基苯丙胺在內的成癮性藥物所導致的精神依賴性的治療對策，患者即使成功戒斷，其復吸率仍高達95%1。碳納米管是近年來備受關注的納米材料，因其獨特的物理化學性質通常作為生物支架材料和藥物載體而應用于各種領域的研究中2。近年來一些研究也表明，官能團化的單壁碳納米管本身就具有一定的生物學活性3,4。

國家納米科學中心梁興杰研究員領銜的科研團隊與沈陽藥科大學吳春福教授團隊、美國國立衛生院成癮研究所席正雄博士合作，于2016年3 月14日，在Nature Nanotechnology雜志上發表了單壁碳納米管抗甲基苯丙胺精神依賴作用的最新研究成果5。首次揭示了單壁碳納米管對甲基苯丙胺所致精神依賴性的顯著逆轉作用與機制，以及不同構型的單壁碳納米管的作用差異。該研究發現，腦室給予單壁碳納米管(2 ng)可以顯著抑制甲基苯丙胺引起的小鼠自身給藥與條件位置偏愛行為，有效阻止甲基苯丙胺或線索誘發的藥物渴求；還發現聚合態單壁碳納米管的藥效優于分散型單壁碳納米管，這為進一步討論碳納米材料的構效關系提供了重要依據。進一步研究腦內具有代表性的酶、蛋白及突觸結構的變化，發現各項指標在給予聚合態單壁碳納米管后，都得到了明顯改善，最終實現逆轉小鼠對甲基苯丙胺的渴求。該研究最突出的特色體現在：(1)以單壁碳納米管本身而非載體發揮作用，(2)對甲基苯丙胺所致精神依賴性具有顯著抑制作用的全新治療策略；同時也提示對所有成癮性藥物的拮抗或治療作用的潛在價值。但是碳納米管是否能作為新藥候選材料進行新藥后續開發，至少本研究中還存在給藥途徑的問題、在生物體內代謝動力學行為的闡明、安全性等問題。因此，無論其本身可以作為藥物，或者作為藥物的相關載體，在醫藥治療領域的應用還有十分大的研究空間和亟待解決的問題。毫無疑問，上述問題的解決將會對納米材料的藥用領域研究具有極大的前景。

Nature Nanotechnology同期還刊登了來自美國阿肯色大學醫學院(University ofArkansas)的國際著名成癮藥物研究專家Eric C.Peterson和Laura E. Ewing博士撰寫的題為“Going small to beat the high”(以小博大)的評論文章6，高度肯定了該研究成果，提出這是世界上首次報道碳納米管對甲基苯丙胺所致精神依賴性的顯著抑制作用，而且揭示了其機制與促進甲基苯丙胺引起高水平多巴胺的氧化作用有關——因后者是許多成癮性藥物的共同機制，因此該研究提示碳納米管對許多成癮性藥物的共同潛在應用價值。

References

(1)Vocci,F.J.;Appel,N.M.Addiction 2007,102,96.doi:10.1111/ j.1360-0443.2007.01772.x

(2)Khan,A.A.;Dabera,G.D.;Butt,H.;Qasim,M.M.; Amaratunga,G.A.;Sliva,S.R.;Wilkinson,T.D.Nanoscale 2015,7(1),330.doi:10.1039/c4nr04466e

(3)Xue,X.;Wang,L.R.;Sato,Y.;Jiang,Y.;Berg,M.;Yang,D.S.; Nixon,R.A.;Liang,X.J.Nano Lett.2014,14(9),5110.

doi:10.1021/nl501839q

(4)Wang,L.R.;Xue,X.;Hu,X.M.;Wei,M.Y.;Zhang,C.Q.;Ge, G.L.;Liang,X.J.Small 2014,10(14),2859.doi:10.1002/ smll.201303342

(5)Xue,X.;Yang,J.Y.;He,Y.;Wang,L.R.;Liu,P.;Yu,L.S.;Bi,G. H.;Zhu,M.M.;Liu,Y.Y.;Xiang,R.W.;Yang,X.T.;Fan,X.Y.; Wang,X.M.;Qi,J.;Zhang,H.J.;Wei,T.;Cui,W.;Ge,G.L.;Xi, Z.X.;Wu,C.F.;Liang,X.J.Nat.Nanotechnol.2016,

doi:10.1038/nnano.2106.23

(6)Peterson,E.C.;Ewing,L.E.Nat.Nanotechnol.2016,

doi:10.1038/nnano.2016.45

10.3866/PKU.WHXB201604211