Molecular Psychiatry：孕期CBD摄入影响神经发育

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2023年7月11日美国科罗拉多州奥罗拉市科罗拉多大学安舒茨医学院儿科发育生物学科Emily Anne Bates团队在Nature子刊Molecular Psychiatry发表论文“Fetal cannabidiol (CBD) exposure alters thermal pain sensitivity, problem-solving, and prefrontal cortex excitability”。揭示了胎儿大麻二酚 (CBD) 暴露会改变热痛敏感性、问题解决能力和前额皮质兴奋性，进而影响后代的神经发育。

大麻二酚是大麻的主要成分，大麻二酚(CBD)可以缓解女性怀孕导致的恶心。然而，尚不清楚胎儿CBD暴露如何影响胚胎发育和产后结果。CBD结合并激活胎儿大脑中表达的对大脑发育很重要的受体，包括血清素受体(5HT1A)、电压门控钾(Kv)7受体和TRPV1受体，这些受体的过度激活都会破坏神经发育。作者测试了这样的假设：小鼠胎儿CBD暴露会改变后代的神经发育和产后行为。对怀孕小鼠从胚胎第5天到出生期间给予 50毫克/千克CBD葵花籽油或单独的葵花籽油。结果发现胎儿CBD暴露通过TRPV1使成年男性后代对热痛敏感。胎儿CBD暴露会降低女性CBD暴露后代解决问题的行为。胎儿CBD暴露增加了激发动作电位所需的最小电流，并减少了雌性后代 2/3 层前额皮质(PFC)锥体神经元的动作电位数量，同时还会降低了谷氨酸释放引起的兴奋性突触后电流的幅度，这与暴露于CBD的女性解决问题的行为缺陷一致。这些数据表明，胎儿CBD暴露会以特定性别的方式扰乱神经发育和产后行为。

图一 CBD暴露不会改变妊娠体重、产仔数或后代性别

将50 毫克/千克CBD溶解在葵花籽油中或，每天通过口服强饲法单独使用葵花籽油（溶媒对照）。CBD代谢为 6a-羟基大麻二酚、7-羟基大麻二酚、羧基大麻二酚和大麻二酚葡萄糖苷酸，并分别穿过胎盘。使用液相色谱串联质谱法对E18.5给药后2小时以及出生后第0天 (P)、P4、P8 和 P12 的母鼠和幼鼠血浆中的CBD及其代谢物进行定量。在E18.5、P0和P4时，在母鼠和幼鼠血浆中检测到CBD及其代谢物。幼崽和母鼠在P8时已经清除了CBD及其代谢物，这表明CBD和随后测量的暴露于溶剂的后代之间的任何行为或生理差异都是由于发育的变化而不是CBD的急性影响。为了确定怀孕期间CBD的消耗如何影响母体因素，量化了溶剂和CBD给药及其幼崽中每窝幼犬的数量、幼犬存活率、平均幼犬体重、幼犬性别比、妊娠长度和母犬妊娠体重增加。作者发现CBD暴露并没有改变任何这些因素。

图二 胎儿CBD暴露会增加男性后代的热痛敏感性，但不会增加女性后代的热痛敏感性

作者对野生型和TRPV1KO/KO或CBD暴露的后代进行了哈格里夫斯（Hargreaves）测试，测试胎儿CBD暴露是否会过度激活TRPV1通道并改变热痛发育，测试对热刺激的响应延迟。胎儿CBD暴露并不影响女性对热痛的敏感性。TRPV1KO/KO和 CBD暴露的雌性对热刺激同样敏感，且基于胎儿CBD暴露的热痛敏感性没有差异。暴露于CBD的雄性后代对热痛的敏感度明显高于暴露于对照组。CBD暴露不会影响TRPV1KO/KO雄性后代的热敏感性，这表明CBD通过暴露于TRPV1激动剂而增加了雄性的热痛敏感性。这些数据表明，小鼠怀孕期间口服50mg/kg CBD足以增加雄性后代的热痛敏感性。胎儿TRPV1活性介导小鼠后代的焦虑样行为。在子宫内接触完整大麻的儿童在青春期焦虑和多动症的发生率较高。为了确定胎儿CBD暴露是否会影响后代的焦虑样行为，在出生后六周进行了旷场迷宫测试，在八周时进行了明暗箱测试，并在出生后十周进行了高架迷宫测试。结果发现根据胎儿CBD暴露情况对于男性或女性后代的焦虑样行为没有差异。

图三 胎儿 CBD 暴露会降低女性后代解决问题的行为

作者进行Y迷宫测试胎儿CBD暴露如何影响后代的空间记忆，发现CBD暴露、性别或基因型（WT或TRPV1KO/KO）对Y迷宫内正确交替百分比的空间记忆没有影响。进行了大理石埋珠测试探究胎儿CBD暴露对后代强迫行为的影响，发现暴露于CBD的女性花更少时间埋珠的趋势，但基于CBD暴露的男性后代强迫症的任何衡量标准都没有差异。这些数据表明，胎儿CBD暴露对小鼠的焦虑样行为和强迫行为均没有显著影响。同时还发现具有足够解决问题能力的小鼠在二次接触障碍物后会减少到达目标区域的时间，与暴露于溶媒的雄性后代相比，暴露于CBD的雄性后代到达目标框的时间相似。暴露于CBD的雌性后代在试验中需要更长的时间才能到达目标区域。这些数据表明，胎儿CBD暴露会损害雌性小鼠解决问题的行为。

图四 胎儿CBD暴露以性别特异性方式降低PFC层2/3锥体神经元的兴奋性

作者通过离体电生理记录探索了将胎儿CBD暴露转化为雌性小鼠解决问题行为减少的神经机制。通过测试CBD 和暴露于溶媒的雄性和雌性后代的急性 PFC切片中2/3层锥体神经元特性，发现暴露于CBD的雌性小鼠胎儿的兴奋性显著降低，而暴露于CBD的雄性幼鼠与年龄、性别匹配的载体治疗对照组相当。结合性别，胎儿CBD暴露并没有改变峰值阈值，还观察到暴露于CBD的小鼠的膜电位和触发动作电位所需的最小电流显著增加。发现这些差异源于雌性小鼠内在特性的改变，而不是雄性小鼠，且不影响静息膜电位。总之，这些数据表明CBD介导的和性别特异性的PFC层2/3锥体神经元的神经元兴奋性降低。

图五 胎儿CBD暴露降低雌性小鼠PFC2/3层锥体神经元的突触强度

接下来作者研究了胎儿CBD暴露是否会改变PFC 2/3层锥体神经元兴奋性脊柱突触的结构和功能，因为兴奋性突触发育受神经元活动调节。使用双光子显微镜和同时全细胞膜片钳记录，检查了CBD和暴露于溶媒小鼠的急性PFC切片的脊柱密度和功能。发现脊柱密度、大小和形态不受胎儿CBD暴露的影响，没有观察到性别特异性变化。然而，与年龄匹配的媒介物治疗对照组相比，CBD暴露组的非笼养诱发的AMPAR电流（uEPSC）显著降低，且这种效应是女性特有的。在胎儿CBD暴露的雌性后代中，uEPSC较小，对CBD雄性小鼠的uEPSC 振幅没有影响。这些数据显示了胎儿CBD暴露对PFC兴奋性突触发育的女性特异性影响。

CBD有助于缓解恶心（怀孕最常见的不良症状）。数据表明，胎儿CBD暴露会使雄性小鼠对热痛敏感，减少雌性解决问题的行为，并降低雌性小鼠前额皮质锥体神经元的兴奋性。临床研究表明，胎儿接触大麻与不良行为结果有关，尽管这些临床研究没有区分大麻的组成部分，大多数大麻产品都含有CBD，还有另外一些人只食用 CBD，因为它不具有精神活性。怀孕期间摄入CBD可能会对长期神经发育产生不利的结果。

文章来源

https://www.nature.com/articles/s41380-023-02130-y

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