KOMMENTAAR: Alhoewel beide stres, dwelmmiddels en sekere natuurlike belonings 'n ophoping van DeltaFosB veroorsaak, aktiveer stres verskillende stroomafwaartse selle en later verskillende reseptore en gene. Met ander woorde, verslawing en weerstand teen stres maak staat op fundamenteel verskillende meganismes
J Neurosci. 2010 Okt 27; 30 (43): 14585-92.
Vialou V, Maze I, Renthal W, LaPlant QC, Watts EL, Mouzon E, Ghose S, Tamminga CA, Nestler EJ.
Bron
Fishberg Departement Neurowetenschappen, Mount Sinai Skool vir Geneeskunde, New York, New York 10029, VSA.
Abstract
Die molekulêre meganismes onderliggend aan stres- en dwelmgeïnduceerde neuronale aanpassings word onvolledig verstaan. Een molekuul wat by sulke aanpassings betrokke is, is ΔFosB, 'n transkripsiefaktor wat ophoop in die knaagdierkern-accumbens (NAc), 'n sleutelbreinbeloningsgebied, in reaksie op chroniese stres of herhaalde blootstelling aan dwelmmiddels. THy stroomop transkripsiemeganismes wat ΔFosB-induksie beheer deur hierdie omgewingsprikkels bly ontwykend. Hier identifiseer ons die aktiwiteitsafhanklike transkripsiefaktor, serumresponsiefaktor (SRF), as 'n nuwe stroomopwaartse mediator van stres-, maar nie kokaïen nie-, geïnduseerde ΔFosB. SRF word downregulated in NAc van beide depressiewe menslike pasiënte en in muise wat chronies blootgestel word aan sosiale nederlaagstres. Hierdie afregulering van SRF is afwesig in veerkragtige diere. Deur die gebruik van induceerbare mutagenese, wys ons dat stres gemedieerde induksie van ΔFosB, wat oorwegend voorkom in veerkragtige muise, afhanklik is van SRF uitdrukking in hierdie brein streek. Verder bevorder die NA-spesifieke genetiese deletie van SRF 'n verskeidenheid prodepressante- en proanxiety-agtige fenotipes en maak diere meer sensitief vir die nadelige gevolge van chroniese stres. In teenstelling hiermee toon ons dat SRF nie 'n rol speel in ΔFosB-akkumulasie in NAc as gevolg van chroniese kokaïenblootstelling nie. Verder het die NA-spesifieke uitklop van SRF geen effek op kokaïengeïnduceerde gedrag, wat aandui dat chroniese sosiale nederlaagstres en herhaalde kokaïenblootstelling ΔFosB-akkumulasie en gedragsensitiwiteit reguleer deur onafhanklike meganismes.
Inleiding
Die Nucleus Accumbens (NAc), 'n sleutelbreinbeloningsgebied, is belangrik vir die integrasie van sensoriese en kognitiewe insette wat motiveringstoepassende gedrag bestuur in reaksie op omgewingsprikkel (Nestler en Carlezon, 2006, Sesack en Grace, 2010). Die NAc is ook betrokke by gedragsafwykings wat verband hou met dwelmverslawing en depressie. Gevolglik is die nadering van die NAc met diep breinstimulasie getoon om depressie- en verslawingagtige gedrag in beide mense en knaagdiere te verlig (Schlaepfer et al., 2008; Vassoler et al., 2008; Heinze et al., 2009; Kuhn et al. al., 2009).
Herhaalde blootstelling aan dwelms van mishandeling of stres lei tot veranderde patrone van geenuitdrukking in NAc, moontlik onderliggend aan die chronisiteit van verslawing en depressie (Berton et al., 2006; Krishnan et al., 2007; Maze et al., 2010; Vialou et al. ., 2010). Interessant genoeg, versamel die transkripsiefaktor ΔFosB, 'n splysproduk van die fosB-geen, in NAc as gevolg van herhaalde dwelm- of stresblootstelling (Nestler, 2008, Perrotti et al., 2008; Vialou et al., 2010). ΔFosB is voorgestel as 'n potensiële molekulêre skakelaar wat die oorgang van ontspanningsdwelmgebruik na die chronies verslaafde toestand lei (Nestler et al., 1999, McClung et al., 2004; Renthal et al., 2009), aangesien die akkumulasie daarvan in NAc verbeter lonende reaksies op verskeie dwelmmiddels. Meer onlangs is die rol van ΔFosB induksie in NAc na chroniese sosiale nederlaagstres (Nikulina et al., 2008, Vialou et al., 2010) toegelig: ΔFosB bevorder aktiewe coping response to stressful stimuli en verhoog veerkragtigheid. Alhoewel ΔFosB induksie op 'n stimulusafhanklike wyse plaasvind, bly die meganismes verantwoordelik vir dwelm- en stresgeïnduceerde ΔFosB-akkumulasie in NAc onbekend.
Serumresponsfaktor (SRF) is 'n transkripsiefaktor wat benodig word vir die aktiwiteitsafhanklike transkripsionele aktivering van verskeie onmiddellike vroeë gene, insluitend c-fos, fosb, Egr1 en Arc (Knöll en Nordheim, 2009). Onlangse studies het die effek van SRF op die morfologiese en sito-argitektoniese eienskappe van neurone aangetoon, insluitend die regulering van sinaptiese aktiwiteit en stroombaanvorming in die volwasse brein (Knöll en Nordheim, 2009). Hierdie bevindinge het ons aangespoor om te ondersoek of SRF funksioneel gereguleer word deur chroniese blootstelling aan dwelmmiddels of stres, sowel as die potensiële impak van sodanige regulering op ΔFosB-induksie onder hierdie toestande.
Hier beskryf ons 'n nuwe meganisme waardeur die downregulering van SRF in NAc prodepressante en angsgenotiese fenotipes bevorder, wat uiteindelik die kwesbaarheid van 'n dier vir die nadelige gevolge van chroniese spanning verhoog.. Hierdie effekte word deels bemiddel deur die verlies aan ΔFosB-induksie in NAc van gestresde diere. Waargenome afnames in SRF- en ΔFosB-uitdrukking in NA-weefsel na die dood, verkry van depressiewe pasiënte, ondersteun die relevansie van ons bevindinge vir menslike depressie. Interessant genoeg blyk dit dat hierdie meganisme wat die ophoping van ΔFosB beheer, stres-spesifiek is: chroniese blootstelling aan kokaïen het geen effek op SRF-uitdrukking nie, SRF-skrapping uit die NAc het geen invloed op die ophoping van ΔFosB na chroniese blootstelling aan kokaïen nie, en sodanige SRF-skrapping het geen effek op kokaïen nie geïnduseerde gedrag. Hierdie nuwe wisselwerking tussen SRF en ΔFosB, in die konteks van stres, kan 'n belangrike homeostatiese meganisme wees wat die sensitiwiteit van 'n individu vir chroniese spanning reguleer.
Materiaal en metodes
diere
Agt-week-oue C57BL / 6J manlike muise (Jackson Laboratory) is in alle gedrags- en biochemiese eksperimente gebruik. Alle diere is vir minstens 1 week voor eksperimentele manipulasies by die dierefasiliteit gewoond. 23-25 ° C is op 12 h lig / donker siklus gehandhaaf (ligte van 7: 00 AM tot 7: 00 PM) met ad libitum toegang tot kos en water. Eksperimente is uitgevoer in ooreenstemming met die riglyne van die Vereniging vir Neurowetenschappen en die institusionele dieresorg- en gebruikskomitee by die Sinai-skool vir Geneeskunde.
Vir kokaïen eksperimente [Western blotting and quantitative chromatin immunoprecipitation (ChIP)], was 8- tot 10-week-ou manlike C57BL / 6J muise gebruik. Diere het sewe daaglikse intraperitoneale inspuitings van sout of kokaïen (20 mg / kg kokaïen-HCl, Sigma) ontvang. Muise is 24 h gebruik na die finale behandeling. Vir gedragseksperimente was muise eenmalig posturirurgie gehuisves en is intraperitoneaal behandel met 10 mg / kg (lokomotoriese sensitiwiteit) of 7.5 mg / kg (gekondisioneerde plekvoorkeur) kokaïen-HCl soos hieronder beskryf.
Srffl / fl muise is gegenereer soos voorheen beskryf (Ramanan et al., 2005). NAc-spesifieke uitslag van Srf is behaal deur stereotaksiese inspuiting en gevolglike virale ooruitdrukking van Cre rekombinase (Cre) gefuseer tot groen fluorescerende proteïen (GFP) met behulp van adeno-geassosieerde virus (AAV) vektore. 'N Nonself-verwydering Cre is gebruik. AAV-GFP is as 'n beheer in die plek van AAV-Cre-GFP in Srffl / fl muise ingespuit. Kortliks is muise verdovende met behulp van 'n mengsel van ketamien (10 mg / kg) en xylazine (10 mg / kg), met die volgende stereotaksiese koördinate wat vir virale aflewering gebruik word: + 1.6 (anterior / posterior), + 1.5 (laterale) 4.4 (dorsaal / ventraal) teen 'n hoek van 10 ° van die middellyn (relatief tot bregma). 'N Totaal van 0.5 μl gesuiwerde virus is bilateraal afgelewer oor 'n 5-minperiode (0.1 μl / min), gevolg deur 5 min rus. Muise is 2 weke na chirurgie getoets, toe virussexpressie maksimaal was, en virale inspuitingsterreine is bevestig vir alle diere deur gebruik te maak van standaard histologiese metodes. Doeltreffendheid van virale-gemedieerde Cre-uitdrukking is gevalideer deur immunohistochemie en deur omgekeerde transkriptase PCR vir Srf uitgevoer op mikroverweerde NAc-stampe van diere wat AAV-Cre-GFP en AAV-GFP in die NAc gegee het. AAV-GFP en AAV-Cre-GFP virusse is gegenereer soos voorheen beskryf (Maze et al., 2010).
Gedragsprosedures
Sosiale nederlaag stres.
C57BL / 6J-muise is onderworpe aan chroniese sosiale nederlaagstres vir 10 opeenvolgende dae soos voorheen beskryf (Berton et al., 2006; Krishnan et al., 2007; Vialou et al., 2010). Kortliks is elke muis blootgestel aan 'n onbekende en aggressiewe manlike CD1-afgetrede teler-muis vir 5-min per dag. Na direkte interaksie met die CD1-aggressor is diere dan in 'n aangrensende kompartement van dieselfde hok vir die volgende 24 h geplaas met sensoriese maar nie fisiese kontak nie. Beheerdiere is gehuisves in ekwivalente hokke, maar met lede van dieselfde stam. Sosiale interaksie toetse is uitgevoer 24 h na aanleiding van die laaste dag van die nederlaag.
Sosiale vermyding van 'n onbekende CD1 manlike muis is beoordeel volgens gepubliseerde protokolle (Berton et al., 2006; Krishnan et al., 2007; Vialou et al., 2010). Die eksperimentele muis is eers vir 2.5 minute in 'n oop veld ingebring wat 'n leë gaashok bevat. Tydens 'n tweede sessie is 'n onbekende CD1 manlike muis in die bedrade hok gebring. Die tyd spandeer in die interaksiesone ('n gang van 8 cm breed rondom die hok) is gemeet. Segregasie van verslane muise in vatbare en veerkragtige subpopulasies is uitgevoer soos voorheen beskryf (Krishnan et al., 2007; Vialou et al., 2010). Aangesien die meerderheid beheermuise meer tyd spandeer het om met 'n sosiale teiken te kommunikeer as met 'n leë teikenomhulsel, is 'n interaksieverhouding van 100 (gelyke tyd in die interaksiesone in die teenwoordigheid teenoor die afwesigheid van 'n sosiale teiken) bestee as 'n afsnyding. Muise met tellings <100 is as vatbaar bestempel, en dié met tellings ≥100 is as veerkragtig bestempel. Uitgebreide gedrags-, biochemiese en elektrofisiologiese ontledings ondersteun die geldigheid van hierdie duidelike vatbare en veerkragtige subpopulasies (Krishnan et al., 2007; Wilkinson et al., 2009; Vialou et al., 2010).
Om die kwesbaarheid van Srffl / fl muise na sosiale stresstres te ondersoek, was die muise, wat bilateraal met AAV-GFP of AAV-Cre-GFP ingespuit is, op dieselfde dag onderworpe aan drie agtereenvolgende nederlae en daarna vir sosiale interaksie 24 h getoets. Hierdie submaximale verslapprosedure is vroeër gevalideer om prosuktiwiteitsfenotipes na genetiese manipulasies te openbaar (Krishnan et al., 2007; Vialou et al., 2010).
Leer hulpeloosheid.
Srffl / fl muise wat AAV-GFP of AAV-Cre-GFP ooruitdruk het, was onderworpe aan die geleerde hulpeloosheidsprosedure soos hierbo beskryf (Berton et al., 2007). Kortliks is muise blootgestel aan intermitterende, onafwendbare voetskokke vir 1 h oor 2-ooreenkomste dae (0.45 mA, 5 s duur). Op die dag van die toets is muise weer in die boks vir 15 opeenvolgende ontsnappingsproewe ingevoer. Tydens elke verhoor is 'n deurlopende skok gelewer en muise is die geleentheid gegee om te ontsnap deur die aangrensende, nie-ontginningde kompartement te betree. Na 'n suksesvolle ontsnap het die deur outomaties gesluit en die ontsnappingstydperk is aangeteken. Toe muise nie binne 25 s ontsnap nie, is die verhoor beëindig en is dit as 'n mislukking aangeteken. Vorige studies het getoon dat virale uitdrukking in NAc en ander streke geen effek het op die basislyn ontsnapgedrag in die afwesigheid van spanning nie (Newton et al., 2002, Berton et al., 2007).
Lokomotoriese sensibilisering.
Twee weke na intra-NAc-inspuitings van AAV-GFP of AAV-Cre-GFP, is Srffl / fl-muise aan lokomotoriese sensitiwiteit onderwerp. Muise is 30 minute per dag gedurende 4 d na die voortbewegingsarena gewoond. Na die gewoontes is diere intraperitoneaal met 10 mg / kg kokaïen-HCl ingespuit en in die lokomotoriese bokse geplaas. Die bewegingsaktiwiteite van die diere is aangeteken met behulp van 'n fotostelsel (San Diego Instruments), terwyl die ambulante straal 30 minute per dag breek. Bewegingsensitisering is oor 'n periode van 6 d aangeteken.
Voorwaarde plek voorkeur.
Die prosedure vir plekversorging is uitgevoer soos voorheen beskryf (Maze et al., 2010), met die volgende wysigings. Kortliks, 18 d na intra-NAc infusies van AAV-GFP of AAV-Cre-GFP in Srffl / fl muise, is diere in die kondisioneringskamers geplaas, wat bestaan uit drie kontekstueel onderskeie omgewings. Muise wat 'n beduidende voorkeur vir een van die twee kondisioneringskamers gehad het, is van die studie uitgesluit (<10% van alle diere). Kondisioneringsgroepe is verder gebalanseer om aan te pas vir enige kamervooroordeel wat nog bestaan. Op daaropvolgende dae is diere met sout ingespuit en in die middag vir 30 minute tot een kamer beperk en dan met kokaïen (7.5 mg / kg, ip) ingespuit en die volgende dag 30 minute tot die ander kamer beperk, wat gelyk is aan 'n totaal van twee rondes assosiasie-opleiding per behandeling (twee sout- en twee kokaïen-parings). Op die dag van die toets is muise 20 minute sonder behandeling weer in die apparaat geplaas en getoets om syvoorkeur te evalueer. Lokomotoriese reaksies op kokaïen is beoordeel deur middel van balkbreuke in die kokaïen-gepaarde kamers om die doeltreffendheid van dwelmbehandeling te verseker. Vir alle groepe is die beweging van die basis as reaksie op soutoplossing beoordeel om te verseker dat die beweging nie deur virusbehandeling beïnvloed word nie.
Ander gedragstoetse.
Srffl / fl muise is getoets in oop veld-, lig / donker- en gedwonge-swemtoetse gebaseer op gepubliseerde protokolle (Vialou et al., 2010). Die aktiwiteit van muise in die oop veld is aangeteken vir 5 min met behulp van 'n video-opsporingstelsel (Ethovision) onder rooi ligtoestande. Vir die lig / donker toets is muise toegelaat om 'n tweekamer-boks vryelik te ondersoek wat bestaan uit een groot verligte arena wat aan 'n kleiner geslote arena gekoppel is. Muise is getoets vir 'n tydperk van 5 min om die hoeveelheid tyd wat in die omhulsel spandeer word, te evalueer. In die oop veld en lig / donker toetse is die tyd wat in die sentrum en ligarea bestee is, onderskeidelik geëvalueer as 'n inverse indeks van angsverwante antwoorde. 'N 1 d gedwonge-swem toets is vir 'n tydperk van 5 min uitgevoer. Verhoogde tyd van onbeweeglikheid tydens die gedwonge-swemtoets is geïnterpreteer as 'n pro-depressantagtige gedrag. Die 1 d-gedwonge-swemtoets is wydverspreid in muise gebruik en is as 'n maatstaf van voorspellende geldigheid bekragtig. Dié antidepressante terapieë verminder immobiliteitstye.
immunohistochemie
Srffl / fl muise is narkoseer en perfuseer intrakardiaal met 4% paraformaldehied / PBS. Brein is verwyder en gekrotbeskerm in 30% sucrose / PBS. Koronale dele (30 μm) is op 'n vries mikrotoom gesny en verwerk vir immunohistochemiese ontledings. Validasie van Srffl / fl knock-out is uitgevoer met behulp van 'n polyklonale teenliggaam gerig op SRF (1 / 2000; Santa Cruz Biotegnologie). Cre uitdrukking is bevestig via GFP (hoender polyklonale, 1 / 8000, Aves Labs) uitdrukking in gedissendeerde brein, aangesien die Cre gefuseer is tot GFP. Vir die kwantifisering van ΔFosB induksie na sosiale nederlaag stres in Srffl / fl knock-out muise, is ΔFosB opgespoor met behulp van 'n konyn polyklonale teenliggaam wat teen die N-terminale gebied van die proteïen (1 / 1000; Santa Cruz Biotegnologie) opgewek word. Beelde is geneem met 'n konfokale mikroskoop (20 × vergroting; Zeiss). Die aantal GFP-immunopositiewe selle wat as negatief en positief beskou is vir ΔFosB immunoreaktiwiteit, is gekwantifiseer in veelvoudige beelde vir elke dier, met gemiddelde waardes wat vervolgens vir elke dier bereken word. Elke dier is beskou as 'n individuele waarneming vir statistiese analise.
Menslike postmortem NAc weefsel
Menslike breinweefsel na die dood is verkry vanaf die Dallas Brain Collection, waar weefsel by die Dallas Medical Examiner's Office en die Universiteit van Texas (UT) Southwestern se weefseloorplantingsprogram versamel word na toestemming van die naasbestaandes. Weefsel is geanaliseer van beide mans en vroue wat ooreenstem met ouderdom, nadoodse interval, RNA-integriteitsgetal (RIN) en pH. Spesifieke agonale faktore, insluitend koma, hipoksie, pireksie, aanvalle, dehidrasie, hipoglisemie, veelvuldige orgaanversaking en inname van neurotoksiese stowwe tydens sterftes beïnvloed RNA-integriteit in breinweefsels na die dood (Tomita et al., 2004). Ons het 'n agonale faktorskaal (AFS) gebruik om weefselmonsters op elk van hierdie agt toestande te karakteriseer. Die afwesigheid van 'n agonale faktor is toegeken aan 'n telling van 0 en die teenwoordigheid daarvan is 1 as 'n totale AFS-telling tussen 0 en 8. Weefsel met agonale tellings van 0 of 1 weerspieël goeie monsters; die gevalledemografie word in Tabel 1 gegee. Uitstaande weefselkwaliteit is bevestig deur hoë RIN-waardes. Gevalle is aan 'n standaard disseksie onderwerp voordat dit vinnig gevries is in −40 ° C isopentaan en gestoor word by −80 ° C; verdere disseksie van NAc is op bevrore weefsel uitgevoer. Die UT Suidwes-institusionele beoordelingsraad het die versameling van hierdie weefsel vir navorsingsgebruik hersien en goedgekeur. 'N Direkte informant-onderhoud is op 'n later tydstip gevoer vir elke depressiegeval, waar inligting rakende die siekte se saak gedokumenteer is; twee navorsingspsigiaters het 'n konsensusdiagnose gemaak van depressiewe versteuring met behulp van DSM-IV-kriteria. Nie een van die gevalle wat in hierdie studie opgeneem is nie, het bloedtoksikologie-skerms positief vir dwelms van misbruik, alkohol of voorskrifmedisyne behalwe antidepressante. Ondanks die behandeling van antidepressante, was alle proefpersone tydens die dood klinies depressief. Weefselmonsters is op 'n verblinde manier uitgedeel vir ontleding.
Tabel 1.
Demografiese data vir menslike postmortem studie
Western blotting
Menslike en muis NAc-monsters is verwerk soos voorheen beskryf (Maze et al., 2010). Bevrore weefsel is sonicated in 'n 5 mM HEPES lysis buffer wat 1% SDS bevat met protease (Roche) en fosfataseremmers (Sigma). Proteïen konsentrasies is bepaal deur die Dc proteïen toets (Bio-Rad). Gelyke hoeveelhede proteïenmonsters is onderworpe aan SDS-PAGE en Western blotting. Wes-blots is ondersoek met behulp van 'n teenliggaam teen SRF (1 / 2000; Santa Cruz Biotegnologie) of GAPDH (1 / 1500; Abcam) en is dan geskandeer en gekwantifiseer met behulp van Odyssey imaging system (Licor).
RNA isolasie en kwantitatiewe PCR
RNA-isolasie, kwantitatiewe PCR (qPCR) en data-analise is uitgevoer soos voorheen beskryf (Maze et al., 2010; Vialou et al., 2010). Kortliks, RNA is geïsoleer met TriZol-reagens (Invitrogen) en is verder met RNAeasy-mikrokitte van Qiagen gesuiwer. Alle RNA monsters is vasbeslote om 260 / 280 en 260 / 230 waardes ≥ 1.8 te hê. Omgekeerde transkripsie is uitgevoer met behulp van iScript (Bio-Rad). qPCR gebruik SYBR green (Quanta) is uitgevoer met 'n Applied Biosystems 7900HT RT PCR stelsel met die volgende siklus parameters: 2 min by 95 ° C; 40 siklusse van 95 ° C vir 15 s, 59 ° C vir 30 s, 72 ° C vir 33 s; en gradeer verwarming na 95 ° C om dissosiasie krommes te genereer vir die bevestiging van enkele PCR produkte. Data is ontleed deur C (t) waardes van die behandelingsvoorwaarde te vergelyk (beheer teenoor vatbare of veerkragtige muise, of menslike kontrole teenoor depressiewe pasiënte) met die ΔΔC (t) metode (Tsankova et al., 2006). ΔFosB qPCR primers: foward, AGGCAGAGCTGGAGTCGGAGAT en omgekeerde, GCCGAGGACTTGAACTTCACTCG.
chip
ChIP is uitgevoer soos voorheen beskryf (Maze et al., 2010) op gepoolde bilaterale NAc stampe van beheer, vatbare en veerkragtige muise (vier 14-maatstene / muis) 1 h na die laaste nederlaag-ervaring en uit sout- en kokaïen- behandelde diere 24 h na die finale behandeling. Weefsel is gekruis in 1% formaldehied. Bevestiging is daarna onderbreek deur middel van glikien toediening, en weefsel was gewas en gehou teen -80 ° C tot gebruik. Gesnyde chromatien is oornag geïnkubeer met 'n anti-SRF-teenliggaam (Santa Cruz Biotegnologie) wat voorheen aan magnetiese krale (Dynabeads M-280; Invitrogen) gebind is. Na omgekeerde kruisverbindings- en DNA-suiwering, is die binding van SRF aan die fosb-promotor bepaal deur qPCR met behulp van primers wat 'n gebied van die fosb-promotor dek wat twee serumresponse-element-bindingsplekke bevat. SRF-druppels is aansienlik verryk in vergelyking met geen-teenliggaampies. Muis fosb gene promotor primers: vorentoe, CCCTCTGACGTAATTGCTAGG en omgekeerde, ACCTCCCAAACTCTCCCTTC.
Statistiese ontledings
Eenrigting-ANOVA's is gebruik om middele tussen kontrole, vatbare en veerkragtige muise in biochemiese en gedragsanalises te vergelyk. Tweerigting-ANOVA's is gebruik om ΔFosB-induksie te vergelyk deur sosiale nederlaag in Srf plaaslike uitklopmuise, sowel as om die effek van Srf-uitklop in die aangeleerde hulpeloosheid en lokomotoriese sensitiwiteitsprotokolle te vergelyk. Student se t-toetse is gebruik om die middele in die effek van Srf-uitslag op ΔFosB-induksie, en tussen groepe in menslike nadoodse weefsel- en muis-ChIP-analise, te vergelyk. Verskille tussen eksperimentele toestande is as statisties beduidend beskou as p ≤ 0.05.
Results
SRF en ΔFosB uitdrukking in menslike depressie en sosiaal verslaan muise
Om 'n potensiële rol vir SRF in die ontwikkeling van depressie-agtige gedrag te ondersoek, het ons eers SRF-proteïen-uitdrukking in NAc van post-mortale depressiewe menslike pasiënte geëvalueer. Depressiewe proefpersone vertoon aansienlik verlaagde SRF-vlakke in NAc in vergelyking met hul ouderdomsaangepaste kontroles (t (19) = 1.9; p <0.05) (Fig. 1A). Gegewe die rol van SRF in die regulering van aktiwiteitsafhanklike onmiddellike vroeë geenuitdrukking (Ramanan et al., 2005), het ons veronderstel dat SRF betrokke kan wees by die beheer van ΔFosB-uitdrukking in hierdie breinstreek. Ter ondersteuning van hierdie hipotese het ons opgemerk dat Δfosb-mRNA-vlakke ook aansienlik verlaag is in NAc van depressiewe mense (t (16) = 1.8; p <0.05) (Fig. 1B). Dit stem ooreen met onlangse bevindinge van verlaagde vlakke van ΔFosB-proteïene onder hierdie toestande (Vialou et al., 2010).
Figuur 1.
Chroniese spanning-geïnduseerde onderdrukking van SRF korreleer met verminderde ΔFosB transkripsie in NAc. A, B, postmortem menslike depressiewe pasiënte vertoon verminderde vlakke van SRF proteïen (n = 10 / groep; A) en Δfosb mRNA uitdrukking in NAc (n = 8 / groep; B). C, Muise wat aan chroniese (10 d) sosiale nederlaagstres onderwerp is, is in gevoelige en veerkragtige subpopulasies gegroepeer. D, Chroniese sosiale nederlaagstres verminder SRF proteïenvlakke in NAc van vatbare muise, maar nie veerkragtige muise nie, vergeleke met kontroles 24 uur na die sosiale interaksietoets getoon in C. E, ΔfosB mRNA vlakke in NAc is onveranderd in vatbare muise, maar opgelig in veerkragtige diere (n = 7–15 / groep). F-, SRF-proteïene vertoon verhoogde binding aan die fosb-geenpromotor na chroniese sosiale nederlaagstres slegs by veerkragtige, en nie in vatbare, muise (n = 5 / groep). Data wat vertoon word, word as gemiddeld ± SEM (voorgestel as foutstawe) uitgedruk. Con., Beheer; Dep., Depressief; Sus., Vatbaar; Res., Veerkragtig. * p <0.05 versus kontrole; *** p <0.001 versus kontrole; #p <0.05 versus vatbaar; ## p <0.01 versus vatbaar; ### p <0.001 versus vatbaar.
Om hierdie bevindings uit te brei, het ons die chroniese sosiale nederlaagstresprotokol by muise gebruik. Twee onderskeibare groepe verslane muise, vatbaar en veerkragtig, was duidelik (Krishnan et al., 2007), gebaseer op 'n mate van sosiale vermyding, waarin vatbare diere 'n aansienlike verminderde sosiale interaksie vertoon in vergelyking met beide kontrole en veerkragtige diere (F (2,23, 157.2) = 0.001; p <0.001; t-toetse met 'n Bonferroni-regstelling, vatbaar teenoor beheer, p <0.05; veerkragtig teenoor beheer, p <0.01; veerkragtig vs vatbaar, p <1) (Fig. 2,32C). Twee dae na die laaste nederlaagepisode is vatbare, veerkragtige en nie-verslane kontrole muise ontleed vir SRF-uitdrukking in NAc. Soortgelyk aan bevindinge in menslike depressie, is SRF-proteïenvlakke aansienlik verlaag in NAc van vatbare muise in vergelyking met kontroles, terwyl SRF-vlakke nie beïnvloed is in NAc van veerkragtige muise nie (F (4.7) = 0.05; p <0.05; t toetse met 'n Bonferroni-regstelling, vatbaar teenoor kontrole, p <0.05; veerkragtig vs vatbaar, p <1) (Fig. XNUMXD).
Vervolgens het ons Δfosb mRNA-uitdrukking in NAc van hierdie drie groepe diere ondersoek en 'n beduidende toename in Δfosb-uitdrukking slegs in veerkragtige diere waargeneem, met 'n neiging maar geen noemenswaardige toename waargeneem in vatbare muise (t (14) = 2.1; p <0.05 ) (Fig. 1E). Om moontlike interaksies tussen SRF-vlakke en Δfosb-transkripsie verder te ondersoek, het ons ChIP gebruik om te ondersoek of SRF-binding aan die fosb-geenpromotor verander is na chroniese sosiale nederlaagstres in afsonderlike groepe vatbare en veerkragtige muise. Veerkragtige diere vertoon aansienlik verbeterde SRF-binding aan die fosb-promotor in NAc in vergelyking met kontroles (t (8) = 2.1; p <0.05) sowel as in vergelyking met vatbare muise (t (8) = 2.0; p <0.05). Geen verskil is waargeneem tussen kontroles en vatbare muise nie, wat waarskynlik die gebrek aan SRF-induksie by vatbare muise weerspieël (Fig. 1F).
Om SRF se rol in die regulering van ΔFosB na chroniese sosiale nederlaagstres te bevestig, is Srffl / fl-muise gebruik om die effek van 'n selektiewe verwydering van SRF uit die NAc op stresinduksie van ΔFosB te ondersoek. Srffl / fl-muise is stereotaksies intra-NAc ingespuit met AAV-vektore wat GFP of Cre-GFP uitdruk. 'N NAc-spesifieke uitslag van SRF geïnduseer deur AAV-Cre-GFP is immunohistochemies bevestig (Fig. 2A). Daar was inderdaad geen oorvleueling tussen SRF-kleuring en Cre-uitdrukking nie, wat die doeltreffendheid van die uitklophou getoon het. In mikrodissekteerde NAc-ponsies het ons 'n beduidende afname van 50% in SRF-proteïenvlakke opgespoor (t (11) = 4.3; p <0.001). Die grootte weerspieël waarskynlik die feit dat 'n fraksie van weefsel in sulke mikrodisseksies nie viraal besmet is nie.
Figuur 2.
SRF bemiddel ΔFosB-induksie deur chroniese sosiale nederlaagstres. A, inspuiting van AAV-Cre-GFP in die NAc van Srffl / fl muise lei tot die uitklop van SRF proteïen in Cre-uitdrukkende neurone. Die inspuiting van AAV-GFP was sonder waarneembare effek. B, Sulke selektiewe uitslaan van SRF vanaf die NAc blokkeer die induksie van ΔFosB in NAc heeltemal na chroniese sosiale nederlaagstres (n = 4 / groep). Data wat vertoon word, word as gemiddeld ± SEM (voorgestel as foutstawe) uitgedruk. * p <0.05 versus AAV-GFP beheer; ** p <0.01 versus AAV-GFP nederlaag.
Ons het vervolgens kwantitatiewe immunohistochemie uitgevoer vir ΔFosB in NAc van verslane Srffl / fl-muise wat intra-NAc met AAV-Cre-GFP of AAV-GFP ingespuit is. Na chroniese sosiale nederlaagstres is ΔFosB-uitdrukking beduidend geïnduseer in NAc van AAV-GFP-ingespuite diere (virus × behandelingsinteraksie, F (1,12) = 6.4; t-toetse met 'n Bonferroni-regstelling, kontrole versus nederlaag, p <0.05; AAV-Cre vs AAV-GFP, p <0.01). Hierdie induksie is egter nie waargeneem by Srffl / fl-muise wat AAV-Cre-GFP ontvang het nie (Fig. 2B), wat aantoon dat ΔFosB-induksie in NAc deur chroniese spanning SRF benodig.
SRF knock-out in NAc bevorder prodressie- en proanxiety-agtige fenotipes
Aangesien daar vroeër getoon is dat ΔFosB-induksie deur chroniese sosiale nederlaagstres veerkragtigheid bemiddel (Vialou et al., 2010), het ons veronderstel dat die afregulering van SRF, en die gevolglike verlies aan ΔFosB-induksie, in vatbare diere 'n negatiewe aanpassing kan verteenwoordig wat uiteindelik lewer diere wat meer kwesbaar is vir die nadelige gevolge van spanning. Om hierdie hipotese te toets, het ons 'n plaaslike NAc-spesifieke skrapping van die Srf-geen in volwasse Srffl / fl-muise geïnduseer, soos hierbo beskryf, en die resulterende muise en hul kontroles is getoets in 'n reeks gedragsparadigmas om die basislyn depressie en angs te bepaal soos gedrag. Plaaslike NAc-skrapping van SRF bevorder 'n prodepressie-agtige effek soos gemeet via die gedwonge swemtoets (t (30) = 2.5; p <0.05), sowel as 'n angstige effek soos gemeet in die oop veld (t (38)) = 1.9; p <0.05) en lig / donker toetse (t (8) = 1.9; p <0.05). Srffl / fl-muise wat AAV-Cre-GFP in die NAc ontvang het, vertoon dus 'n verminderde latensie tot immobiliteit in die gedwonge-swemtoets, minder tyd in die middel van 'n oop veld en minder tyd in die ligte kompartement van 'n ligte / donker boks in vergelyking met AAV-GFP-ingespuite diere (Fig. 3A – C). Die intra-NAc-skrapping van SRF het egter nie die basisvlakke van voortbeweging verander nie, wat daarop dui dat die waargenome gedragseffekte by SRF-uitklopdiere nie te wyte was aan abnormaliteite in die algemene bewegingsaktiwiteit nie (Fig. 3D). Hierdie data is interessant in die lig van vorige verslae wat daarop dui dat, alhoewel ΔFosB in NAc depressiewe gedrag reguleer, dit blykbaar nie betrokke is by angsverwante reaksies nie (Vialou et al., 2010). Ons huidige bevindings dat verlies aan SRF angstige reaksies veroorsaak, dui daarop dat dit deur ander teikens as ΔFosB gedoen word.
Figuur 3.
SRF-uitklophou vanaf die NAc bevorder prodepressie- en angsagtige fenotipes. A – C, selektiewe uitskakeling van SRF vanaf die NAc, verkry via AAV-Cre-GFP-inspuiting in die NAc van Srffl / fl-muise, verminder die latensie tot immobiliteit in die swemtoets (n = 14-18 / groep; A) en verminder die tyd wat in die middel deurgebring word en die tyd wat in die ligte kompartement in die oop veld (B) en lig / donker (C) toetse onderskeidelik (n = 5-15 / groep). D, Geen verskil in basale lokomotoriese aktiwiteit is waargeneem in die oop veld van muise wat intra-NAc-inspuitings van AAV-GFP of AAV-Cre-GFP ontvang het nie. E, F, Verhoogde vatbaarheid vir aangeleerde hulpeloosheid (n = 7-8 / groep; E) en sosiale nederlaagstres (n = 5-6 / groep; F), onderskeidelik gemeet aan die vertraging om te ontsnap en sosiale interaksietyd . Data wat vertoon word, word as gemiddeld ± SEM (voorgestel as foutstawe) uitgedruk. * p <0.05 versus GFP of versus teiken afwesig; ** p <0.01 versus GFP; *** p <0.001 versus GFP.
Ons het vervolgens bestudeer of SRF-skrapping in NAc ook die kwesbaarheid van 'n dier vir die nadelige gevolge van herhaalde spanning verhoog. Srffl / fl-muise, ingespuit met AAV-Cre-GFP of AAV-GFP in die NAc, is ondersoek in twee depressiemodelle, geleer hulpeloosheid en chroniese sosiale nederlaagstres. In aangeleerde hulpeloosheid het Srffl / fl-diere wat AAV-Cre-GFP ontvang het, verhoogde latensie vertoon om aan 'n voetskok te ontsnap na voorafgaande blootstelling aan onvermydelike voetskokstres (behandeling × interaksie met proewe, F (14,180) = 10.2; t-toetse met 'n Bonferroni-regstelling, p <0.001; AAV-Cre vs AAV-GFP, p <0.01), wat dui op verhoogde vatbaarheid vir stresgeïnduceerde gedragstekorte (Fig. 3E). Net so het die plaaslike SRF-verwydering van NAc ook die sosiale afkeer verhoog (t (10) = 1.8; p <0.05) in vergelyking met AAV-GFP-ingespuitde kontrolediere na chroniese sosiale nederlaagstres (Fig. 3F), 'n prodepressie-agtige effek.
Gebrek aan betrokkenheid van SRF in ΔFosB induksie en gedragsreaksies op kokaïen
Aangesien ΔFosB ook in NAc geïnduseer word in reaksie op dwelmmiddels soos kokaïen, was dit van belang om 'n potensiële rol vir SRF in kokaïenaksie te ondersoek. In teenstelling met chroniese sosiale nederlaagstres, het die blootstelling aan herhaalde kokaïen nie die SRF-proteïenuitdrukking in NAc verander nie (t (14) = 0.8; p> 0.05) (Fig. 4A) en het dit geen invloed gehad op SRF-binding aan die fosB-geenpromotor in hierdie breinstreek nie. (t (4) = 0.7; p> 0.05) (Fig. 4B). Dit dui daarop dat, in teenstelling met spanning, induksie van ΔFosB na chroniese kokaïen nie deur SRF bemiddel word nie. Ons het dit direk getoets deur te ondersoek of ΔFosB-opeenhoping na chroniese kokaïen verander word by Srffl / fl-diere wat AAV-Cre-GFP versus AAV-GFP in NAc ontvang. Ons het gevind dat SRF-skrapping geen effek gehad het op kokaïen-geïnduseerde ΔFosB-ophoping in hierdie breinstreek nie (Fig. 4C).
Figuur 4.
Verlies van SRF het geen effek gehad op kokaïeninduksie van ΔFosB of kokaïenreguleerde gedrag nie. A, B, herhaalde kokaïenblootstelling (7 d, 20 mg / kg kokaïen-HCl) het geen effek gehad op SRF proteïen uitdrukking in NAc (A) of op SRF binding aan die fosB gene promotor in hierdie brein streek (B) 24 h na geneesmiddelblootstelling (n = 5 / groep). C, ΔFosB-akkumulasie, gemeet immunokytochemies, na aanleiding van chroniese kokaïenblootstelling, word nie beïnvloed deur NA-spesifieke uitklop van SRF nie. D, E, Plaaslike skrapping van SRF van die NAc het ook geen invloed gehad op lokomotoriese aktiwiteit na 'n soutinjectie (d 1) op kokaïen-geïnduceerde lokomotoriese aktiwiteit en sensitiwiteit (n = 8 / groep) (d 1-7; D) of op kokaïen gekondisioneerde plek voorkeur (n = 8 / groep; E). Data vertoon word uitgedruk as gemiddelde ± SEM (voorgestel as foutbalke).
Om hierdie verrassende bevinding op te volg, het ons ondersoek ingestel of 'n selektiewe SRF-uitslag van NAc gedragsreaksies op kokaïen verander. In ooreenstemming met SRF se gebrek aan regulering van ΔFosB-induksie deur kokaïen, het NAc-spesifieke uitslag van SRF geen effek gehad op lokomotoriese aktiwiteit geïnduseer deur akute kokaïen of lokomotoriese sensitiwiteit gesien na herhaalde blootstelling aan kokaïen (behandeling × tydinteraksie, F (4,80) = 0.3; p> 0.05) (Fig. 4D). Net so het NAc-spesifieke uitskakeling van SRF geen effek gehad op die voorkeur van kokaïen nie (t (14) = 0.1; p> 0.05) (Fig. 4E), wat 'n indirekte maatstaf van kokaïenbeloning bied.
Bespreking
Hierdie studie het SRF geïdentifiseer as 'n roman opwaartse mediator van ΔFosB in NAc na chroniese sosiale nederlaagstres, en impliseer SRF in die ontwikkeling van depressiewe- en angsagtige gedrag. Ons bied direkte bewyse dat chroniese sosiale nederlaagstremming SRF-vlakke in NAc van vatbare, maar nie veerkragtige diere verminder, en dat hierdie afregulering die induksie van ΔFosB in hierdie breinstreek verhoed, wat ons getoon het, is noodsaaklik vir effektiewe hantering van chroniese stres, dws veerkragtigheid (Vialou et al., 2010). 'N Soortgelyke afname in SRF-uitdrukking is gevind in NAc van depressiewe mense, waar ΔFosB mRNA en proteïenuitdrukking ook verminder is. In teenstelling hiermee is ΔFosB-vlakke nie in die NAc van vatbare muise verminder nie, ondanks 'n afregulering van SRF, wat ander transkripsiemeganismes, wat nog onbekend is, impliseer in die beheer van ΔFosB-uitdrukking. 'N oorsaaklike rol vir SRF in die mediating van ΔFosB induksie in NAc na chroniese stres is vasgestel deur die gebruik van induceerbare genetiese deletie van SRF van hierdie brein streek. Gedragsanalise van muise met hierdie NAc-spesifieke SRF-knock-out impliseer verder SRF as 'n sleutelrol in die ontwikkeling van beide basislyn- en stresgeïnduceerde depressie- en angsagtige gedrag. In opvallende kontras het SRF-deletie geen effek gehad op ΔFosB-induksie in reaksie op chroniese kokaïenadministrasie of op die gedragseffekte van kokaïen nie. Hierdie bevindinge ondersteun 'n nuwe stimulusspesifieke rol vir SRF in die regulering van ΔFosB-induksie en gedragsresponse op duidelike omgewingsversteurings.
SRF-gemedieerde transkripsie is voorheen getoon om te reageer op sinaptiese aktiwiteit, hoofsaaklik veroorsaak deur verhoogde kalsiuminvloeding, sowel as verbeterde neurotrofiese aktiwiteit, veral in die geval van brein-afgeleide neurotrofe faktor (BDNF) (Bading et al., 1993; Xia et al., 1996; Johnson et al., 1997; Chang et al., 2004; Kalita et al., 2006; Knöll en Nordheim, 2009). Dit laat die interessante vraag ontstaan waarom SRF in NAc afgemerk word van vatbare, maar nie veerkragtige, muise ná chroniese sosiale nederlaagstres. Hierdie differensieregulering word waarskynlik nie gemedieer deur dopamien of BDNF sein nie, aangesien vatbare muise vertoning verhoogde BDNF proteïenvlakke verhoog en BDNF-sein in NAc verhoog, asook verhoogde borsontsteking van ventrale tegmentale area (VTA) dopamienneurone wat die NAc inhou, terwyl veerkragtige diere vertoon normale vlakke van BDNF sein en VTA vuurpryse (Krishnan et al., 2007). 'N Alternatiewe moontlikheid is dat SRF-uitdrukking in NAc onderdruk word in reaksie op veranderde glutamatergiese innervasie van hierdie breinstreek, wat ons getoon het, is differensieel gereguleer in vatbare versus veerkragtige muise (Vialou et al., 2010). Verdere werk is nodig om hierdie en ander moontlike meganismes direk te bestudeer.
Onlangse studies wat genoomwye en ander metodes gebruik, dui daarop dat ~5-10% van SRF-teikengene in neurone onmiddellike vroeë gene is (Philippa et al., 2004; Ramanan et al., 2005; Etkin et al., 2006; Knöll en Nordheim, 2009). Dit is in ooreenstemming met ons data wat 'n kritiese rol vir SRF demonstreer in die induksie van ΔFosB, 'n afgeknotte produk van die onmiddellike vroeë gene fosb, deur chroniese stres. Interessant genoeg verteenwoordig verskeie SRF-teikengene wat in hierdie onderskeie studies geïdentifiseer is, ook bekende teikens van ΔFosB in NAc (Kumar et al., 2005, Renthal et al., 2008, 2009, Maze et al., 2010). Onder hierdie algemeen gereguleerde gene is verskeie wat bekend is om die neuronale sitoskelet te reguleer (byvoorbeeld, Cdk5, Arc, en Actb). Dit is op sy beurt in ooreenstemming met verslae dat SRF aktiendinamika en neuronale motiliteit in verskeie neuronale seltipes beïnvloed (Alberti et al., 2005; Ramanan et al., 2005; Knöll et al., 2006), terwyl ΔFosB bekend is dat beïnvloed dendritiese ruggraat uitgroei van NAc neurone (Maze et al., 2010). Sulke algemene funksionele eindpunte kan die gesamentlike effekte van SRF weerspieël, in kombinasie met die induksie van ΔFosB, wat handel oor 'n reeks algemene teikengenes om neuronale morfologie te beïnvloed en uiteindelik komplekse gedrag.
SRF is ook gedemonstreer om kritiese rolle te speel in die regulering van sinaptiese plastisiteit en neuronale aktiwiteitsafhanklike geenuitdrukking en -gedrag. Byvoorbeeld, verlies van SRF-afhanklike induksie van onmiddellike vroeë gene in reaksie op óf vrywillige verkenning van 'n nuwe omgewing of neuronaktivering deur elektrokonvulsiewe aanvalle is geassosieer met verswakte langtermyn-sinaptiese potensiëring in die hippokampus van Srf-mutante (Ramanan et al. , 2005; Etkin et al., 2006). Daarbenewens het SRF-uitputting in hippokampus aangetoon dat tekorte in langtermyn-sinaptiese depressie, onmiddellike vroeë gene-uitdrukking veroorsaak word deur 'n nuwe konteks, en 'n verswakte gewig tydens die verkenning van 'n nuwe omgewing (Etkin et al., 2006) veroorsaak. Hierdie data bepaal die belangrikheid van SRF in die vermoë van 'n dier om toepaslik aan te pas by omgewingsversteurings, soos in die bogenoemde geval van leer om te gewoond te raak aan 'n nuwe omgewing, of, in die geval van aanpassing aan negatiewe stresstimuli, om die verspreiding van stres te voorkom geïnduseerde gedragstekorte, soos in ons huidige studie. Daarom merk ons op dat diere wat tekorte toon in SRF-uitdrukking, hetsy in reaksie op sosiale nederlaagstres by vatbare individue, of deur direkte aftakeling van SRF, verhoogde depressiewe en angsagtige gedrag vertoon. Aangesien depressiewe menslike proefpersone ook met verlaagde SRF-vlakke in die NAc voorkom, is dit denkbaar dat SRF 'n fundamentele rol speel in die regulering van die vermoë van 'n individu om positief aan te pas by negatiewe omgewingstimuli, deels deur die regulering van ΔFosB-uitdrukking in die NAc.
VERSKILLENDE MEGANISME: ADDISIE VSA STRESS WEERSTAND
'N Verrassende bevinding van die huidige studie is dat, hoewel SRF benodig word vir ΔFosB-akkumulasie in NAc in reaksie op chroniese stres, is dit nie nodig vir ΔFosB-induksie binne dieselfde breinstreek in reaksie op chroniese kokaïen nie. Net so, SRF is nie nodig vir normale gedragsreaksies op die dwelm nie. Hierdie data toon dat, ondanks die feit dat ΔFosB geïnduceer word in NAc in reaksie op baie tipes stimuli (Nestler et al., 1999; Nestler, 2008), blyk daar afsonderlike molekulêre bane te wees wat lei tot ΔFosB induksie. Een moontlike verduideliking vir hierdie bevindinge is die gedeeltelik verskillende seltipes wat ΔFosB-akkumulasie toon in reaksie op stres versus kokaïen. Chroniese stres induceer ΔFosB ongeveer ewe binne die twee hoof subpopulasies van NAc medium-spinyneurone, diegene wat oorwegend D1 versus D2 dopamienreseptore uitdruk, terwyl chroniese kokaïen ΔFosB hoofsaaklik binne D1 + neurone induseer (Kelz et al., 1999, Perrotti et al., 2004) . Dit is dus moontlik dat SRF-afhanklike paaie belangrik kan wees vir ΔFosB induksie in D2 + neurone. Dit sal egter nie die volledige verlies van ΔFosB induksie in SRF knock-out muise ná chroniese stres verduidelik nie, aangesien die induksie in beide neuronale subtipes voorkom. 'N Alternatiewe verduideliking is dat chroniese stres en chroniese kokaïen op verskillende intrasellulêre seinkasse beïnvloed, op grond van hul onderskeie werkwyses op NAc-neurone, met chroniese stres wat moontlik deur middel van veranderde glutamatergiese transmissie werk, soos reeds genoem en chroniese kokaïen werk hoofsaaklik deur D1 reseptor sein (Nestler, 2008). Nog 'n moontlikheid is dat ΔFosB-induksie deur chroniese stres versus chroniese kokaïen afhanklik is van afsonderlike transkripsiemeganismes wat differensieel beheer word deur afsonderlike neurale insette wat die NAc van verskeie glutamatergiese projeksiegebiede innameer, byvoorbeeld verskeie streke prefrontale korteks, hippokampus en amygdala. Baie verdere werk is nodig om hierdie en alternatiewe moontlikhede te verken.
Saam, identifiseer ons bevindings 'n nuwe transkripsiemeganisme waardeur ΔFosB geïnduceer word in NAc om proreuse-response op stresvolle stimuli te bemiddel. Hierdie studie bied ook belangrike nuwe insig in die rol wat SRF speel op die vlak van die NAc in die regulering van depressie- en angsagtige gedrag. 'N Beter begrip van SRF se transkripsie-rol in die regulering van sulke gedrag sal help met die identifisering van nuwe gene-teikens wat betrokke is by veerkragtigheid teen stresverwante versteurings, en kan die toekomstige ontwikkeling van meer effektiewe antidepressante terapieë vergemaklik.
Hierdie werk is ondersteun deur toekennings van die Nasionale Instituut vir Geestesgesondheid en Nasionale Instituut vir Dwelmmisbruik en deur 'n navorsingsalliansie met AstraZeneca. Ons bedank Dawid D. Ginty vir die verskaffing van die Srffl / fl muise.
Korrespondensie moet gerig word aan Eric J. Nestler, Fishberg Departement Neurowetenschappen, Mount Sinai Skool vir Geneeskunde, Een Gustave L. Levy Plek, Box 1065, New York, NY 10029-6574. [e-pos beskerm]
Kopiereg © 2010 die outeurs 0270-6474 / 10 / 3014585-08 $ 15.00 / 0
Verwysings
1. ↵
1. Alberti S,
2. Krause SM,
3. Kretz O,
4. Filippense U,
5. Lemberger T,
6. Casanova E,
7. Wiebel FF,
8. Schwarz H,
9. Frotscher M,
10. Schütz G,
11. Nordheim A
(2005) Neuronale migrasie in die muriale rostrale migrasiestroom vereis serumresponsiefaktor. Proc Natl Acad Sci VSA 102: 6148-6153.
Samevatting / GRATIS Volledige teks
2. ↵
1. Bading H,
2. Ginty DD,
3. Greenberg ME
(1993) Regulering van geenuitdrukking in hippokampale neurone deur afsonderlike kalsium seinweë. Wetenskap 260: 181-186.
Samevatting / GRATIS Volledige teks
3. ↵
1. Berton O,
2. McClung CA,
3. Dileone RJ,
4. Krishnan V,
5. Renthal W,
6. Russo SJ,
7. Graham D,
8. Tsankova NM,
9. Bolanos CA,
10. Rios M,
11. Monteggia LM,
12. Self DW,
13. Nestler EJ
(2006b) Noodsaaklike rol van BDNF in die mesolimbiese dopamienweg in sosiale nederlaagstres. Wetenskap 311: 864-868.
Samevatting / GRATIS Volledige teks
4. ↵
1. Berton O,
2. Covington HE 3rd.,
3. Ebner K,
4. Tsankova NM,
5. Carle TL,
6. Ulery P,
7. Bhonsle A,
8. Barrot M,
9. Krishnan V,
10. Singewald GM,
11. Singewald N,
12. Birnbaum S,
13. Neve RL,
14. Nestler EJ
(2007) Induksie van ΔFosB in die periaqueductale grys deur stres bevorder aktiewe hanteringsreaksies. Neuron 55: 289-300.
CrossRefMedline
5. ↵
1. Chang SH,
2. Poser S,
3. Xia Z
(2004) 'n Nuwe rol vir serumresponsiefaktor in neuronale oorlewing. J Neurosci 24: 2277-2285.
Samevatting / GRATIS Volledige teks
6. ↵
1. Etkin A,
2. Alarcón JM,
3. Weisberg SP,
4. Touzani K,
5. Huang YY,
6. Nordheim A,
7. Kandel ER
(2006) 'n Rol in SRF-leer: Skrapping in die volwasse voorkoms versteur BP en die vorming van 'n onmiddellike herinnering aan 'n nuwe konteks. Neuron 50: 127-143.
CrossRefMedline
7. ↵
1. Heinze HJ,
2. Held Mann M,
3. Voges J,
4. Hinrichs H,
5. Marco-Pallares J,
6. Hopf JM,
7. Müller UJ,
8. Galazky ek,
9. Sturm V,
10. Bogerts B,
11. Münte TF
(2009) Die aansporing van aansporing sensitiwiteit in ernstige alkohol afhanklikheid deur die gebruik van diep brein stimulasie van die kern accumbens: kliniese en basiese wetenskap aspekte. Front Hum Neurosci 3: 22.
Medline
8. ↵
1. Johnson CM,
2. Hill CS,
3. Chawla S,
4. Treisman R,
5. Bading H
(1997) Kalsium beheer genuitdrukking via drie afsonderlike weë wat onafhanklik kan funksioneer van die Ras / mitogeen-geaktiveerde proteïenkinase (ERKs) seinskaskade. J Neurosci 17: 6189-6202.
Samevatting / GRATIS Volledige teks
9. ↵
1. Kalita K,
2. Kharebava G,
3. Zheng JJ,
4. Hetman M
(2006) Rol van megakaryoblastiese akute leukemie-1 in ERK1 / 2-afhanklike stimulering van serumreaksief-gedrewe transkripsie deur BDNF of verhoogde sinaptiese aktiwiteit. J Neurosci 26: 10020-10032.
Samevatting / GRATIS Volledige teks
10. ↵
1. Kelz MB,
2. Chen J,
3. Carlezon WA Jr.,
4. Whisler K,
5. Gilden L,
6. Beck Mann AM,
7. Steffen C,
8. Zhang YJ,
9. Marotti L,
10. Self DW,
11. Tkatch T,
12. Baranauskas G,
13. Surmeier DJ,
14. Neve RL,
15. Duman RS,
16. Picciotto MR,
17. Nestler EJ
(1999) Uitdrukking van die transkripsiefaktor ΔFosB in die brein beheer sensitiwiteit vir kokaïen. Natuur 401: 272-276.
CrossRefMedline
11. ↵
1. Knöll B,
2. Nordheim A
(2009) Funksionele veelsydigheid van transkripsiefaktore in die senuweestelsel: die SRF-paradigma. Neigings Neurosci 32: 432-442.
CrossRefMedline
12. ↵
1. Knöll B,
2. Kretz O,
3. Fiedler C,
4. Alberti S,
5. Schütz G,
6. Frotscher M,
7. Nordheim A
(2006) Serum-responsfaktor beheer neuronale stroombaanmontering in die hippokampus. Nat Neurosci 9: 195-204.
CrossRefMedline
13. ↵
1. Krishnan V,
2. Han MH,
3. Graham DL,
4. Berton O,
5. Renthal W,
6. Russo SJ,
7. Laplant Q,
8. Graham A,
9. Lutter M,
10. Lagace DC,
11. Ghose S,
12. Reister R,
13. Tannie P,
14. Groen TA,
15. Neve RL,
16. Chakravarty S,
17. Kumar A,
18. Eisch AJ,
19. Self DW,
20. Lee FS,
21. et al.
(2007) Molekulêre aanpassings onderliggend aan vatbaarheid en weerstand teen sosiale nederlaag in breinbeloningsgebiede. Sel 131: 391-404.
CrossRefMedline
14. ↵
1. Kuhn J,
2. Bauer R,
3. Pohl S,
4. Lenartz D,
5. Huff W,
6. Kim EH,
7. Klosterkoetter J,
8. Sturm V
(2009) Waarneming op ononderbroke rookstaking na diep breinstimulasie van die nukleusakkumulasie. Eur Addict Res 15: 196-201.
CrossRefMedline
15. ↵
1. Kumar A,
2. Choi KH,
3. Renthal W,
4. Tsankova NM,
5. Theobald DE,
6. Truong HT,
7. Russo SJ,
8. Laplant Q,
9. Sasaki TS,
10. Whistler KN,
11. Neve RL,
12. Self DW,
13. Nestler EJ
(2005) Chromatienhermodellering is 'n belangrike meganisme onderliggend aan kokaïen-geïnduseerde plastisiteit in striatum. Neuron 48: 303-314.
CrossRefMedline
16. ↵
1. Doolhof Ek,
2. Covington HE 3rd.,
3. Dietz DM,
4. LaPlant Q,
5. Renthal W,
6. Russo SJ,
7. Meganiese M,
8. Mouzon E,
9. Neve RL,
10. Haggarty SJ,
11. Ren Y,
12. Sampath SC,
13. Hurd YL,
14. Greengard P,
15. Tarakhovsky A,
16. Schaefer A,
17. Nestler EJ
(2010) Noodsaaklike rol van die histoonmetieltransferase G9a in kokaïen-geïnduseerde plastisiteit. Wetenskap 327: 213-216.
Samevatting / GRATIS Volledige teks
17. ↵
1. McClung CA,
2. Ulery PG,
3. Perrotti LI,
4. Zachariou V,
5. Berton O,
6. Nestler EJ
(2004) DeltaFosB: 'n molekulêre skakelaar vir langtermyn aanpassing in die brein. Brein Res Mol Brein Res 132: 146-154.
Medline
18. ↵
1. Nestler EJ
(2008) Transkripsie meganisme van verslawing: rol van deltaFosB. Philos Trans R Sos Lond B Biol Sci 363: 3245-3255.
Samevatting / GRATIS Volledige teks
19. ↵
1. Nestler EJ,
2. Carlezon WA Jr.
(2006) Die mesolimbiese dopamienbeloningskring in depressie. Biologiese Psigiatrie 59: 1151-1159.
CrossRefMedline
20. ↵
1. Nestler EJ,
2. Kelz MB,
3. Chen J
(1999) ΔFosB: 'n molekulêre mediator van langtermyn neurale en gedragsplastisiteit. Brein Res 835: 10-17.
CrossRefMedline
21. ↵
1. Newton SS,
2. Thome J,
3. Wallace TL,
4. Shirayama Y,
5. Schlesinger L,
6. Sakai N,
7. Chen J,
8. Neve R,
9. Nestler EJ,
10. Duman RS
(2002) Inhibisie van cAMP-reaksie element-bindende proteïen of dynorfine in die nukleus-accumbens produseer 'n antidepressantagtige effek. J Neurosci 22: 10883-10890.
Samevatting / GRATIS Volledige teks
22. ↵
1. Nikulina EM,
2. Arrillaga-Romany Ek,
3. Miczek KA,
4. Hammer RP Jr.
(2008) Langdurige verandering in mesokortikolimbiese strukture na herhaalde sosiale nederlaagstres by rotte: tydsverloop van mu-opioïede reseptor mRNA en FosB / DeltaFosB immunoreaktiwiteit. Eur J Neurosci 27: 2272-2284.
CrossRefMedline
23. ↵
1. Perrotti LI,
2. Hadeishi Y,
3. Ulery PG,
4. Barrot M,
5. Monteggia L,
6. Duman RS,
7. Nestler EJ
(2004) Induksie van ΔFosB in beloningsverwante breinstrukture na chroniese stres. J Neurosci 24: 10594-10602.
Samevatting / GRATIS Volledige teks
24. ↵
1. Perrotti LI,
2. Weaver RR,
3. Robison B,
4. Renthal W,
5. Doolhof Ek,
6. Yazdani S,
7. Elmore RG,
8. Knapp DJ,
9. Selley DE,
10. Martin BR,
11. Sim-Selley L,
12. Bachtell RK,
13. Self DW,
14. Nestler EJ
(2008) Spesifieke patrone van DeltaFosB induksie in brein deur dwelmmiddels. Synapse 62: 358-369.
CrossRefMedline
25. ↵
1. Filippense U,
2. Schratt G,
3. Dieterich C,
4. Müller JM,
5. Galgóczy P,
6. Engel FB,
7. Keating MT,
8. Gertler F,
9. Schüle R,
10. Vingron M,
11. Nordheim A
(2004) Die SRF-teikengen Fhl2 antagoniseer RhoA / MAL-afhanklike aktivering van SRF. Mol Sel 16: 867-880.
CrossRefMedline
26. ↵
1. Ramanan N,
2. Shen Y,
3. Sarsfield S,
4. Lemberger T,
5. Schütz G,
6. Linden DJ,
7. Ginty DD
(2005) SRF bemiddel aktiwiteitsgeïnduceerde geenuitdrukking en sinaptiese plastisiteit, maar nie neuronale lewensvatbaarheid nie. Nat Neurosci 8: 759-767.
CrossRefMedline
27. ↵
1. Renthal W,
2. Carle TL,
3. Doolhof Ek,
4. Covington HE 3rd.,
5. Truong HT,
6. Alibhai Ek,
7. Kumar A,
8. Montgomery RL,
9. Olson EN,
10. Nestler EJ
(2008) Delta FosB bemiddel epigenetiese desensibilisering van die c-fos-gen na chroniese amfetamienblootstelling. J Neurosci 28: 7344-7349.
Samevatting / GRATIS Volledige teks
28. ↵
1. Renthal W,
2. Kumar A,
3. Xiao G,
4. Wilkinson M,
5. Covington HE 3rd.,
6. Doolhof Ek,
7. Sikder D,
8. Robison AJ,
9. LaPlant Q,
10. Dietz DM,
11. Russo SJ,
12. Vialou V,
13. Chakravarty S,
14. Kodadek TJ,
15. Stack A,
16. Kabbaj M,
17. Nestler EJ
(2009) Genoom-wye analise van chromatienregulering deur kokaïen toon 'n rol vir sirtuins. Neuron 62: 335-348.
CrossRefMedline
29. ↵
1. Schlaepfer TE,
2. Cohen MX,
3. Frick C,
4. Kosel M,
5. Brodesser D,
6. Axmacher N,
7. Joe AY,
8. Kreft M,
9. Lenartz D,
10. Sturm V
(2008) Diep breinstimulasie om krings te beloon, verlig anhedonia in refraktêre groot depressie. Neuropsigofarmacologie 33: 368-377.
CrossRefMedline
30. ↵
1. Sesack SR,
2. Grace AA
(2010) Cortico-basale ganglia beloning netwerk: microcircuitry. Neuropsigofarmacologie 35: 27-47.
CrossRefMedline
31. ↵
1. Tomita H,
2. Vawter LP,
3. Walsh DM,
4. Evans SJ,
5. Choudary PV,
6. Li J,
7. Overman KM,
8. Atz ME,
9. Myers RM,
10. Jones EG,
11. Watson SJ,
12. Akil H,
13. Bunney WE Jr.
(2004) Effek van agonale en postmortem faktore op geen ekspressieprofiel: kwaliteitsbeheer in mikroarray ontledings of postmortem menslike brein. Biolpsigiatrie 55: 346-352.
CrossRefMedline
32. ↵
1. Tsankova NM,
2. Berton O,
3. Renthal W,
4. Kumar A,
5. Neve RL,
6. Nestler EJ
(2006) Volgehoue hippocampale chromatin regulasie in 'n muis model van depressie en antidepressante aksie. Nat Neurosci 9: 519-525.
CrossRefMedline
33. ↵
1. Vassoler FM,
2. Schmidt HD,
3. Gerard ME,
4. Beroemde KR,
5. Ciraulo DA,
6. Kornetsky C,
7. Knapp CM,
8. Pierce RC
(2008) Diepe breinstimulasie van die nukleusbuisdoppel verlaag kokaïen-priming-geïnduseerde herinstelling van dwelmsoektogte in rotte. J Neurosci 28: 8735-8739.
Samevatting / GRATIS Volledige teks
34. ↵
1. Vialou V,
2. Robison AJ,
3. Laplant QC,
4. Covington HE 3rd.,
5. Dietz DM,
6. Ohnishi YN,
7. Mouzon E,
8. Rush AJ 3rd.,
9. Watts EL,
10. Wallace DL,
11. Iñiguez SD,
12. Ohnishi YH,
13. Steiner MA,
14. Warren BL,
15. Krishnan V,
16. Bolaños CA,
17. Neve RL,
18. Ghose S,
19. Berton O,
20. Tamminga CA,
21. Nestler EJ
(2010) ΔFosB in breinbeloningskringe bemiddel veerkragtigheid teen stres- en antidepressante reaksies. Nat Neurosci 13: 745-752.
CrossRefMedline
35. ↵
1. Wilkinson MB,
2. Xiao G,
3. Kumar A,
4. LaPlant Q,
5. Renthal W,
6. Sikder D,
7. Kodadek TJ,
8. Nestler EJ
(2009) Imipramien behandeling en veerkragtigheid vertoon soortgelyke chromatin regulasie in 'n sleutel brein beloning streek. J Neurosci 29: 7820-7832.
Samevatting / GRATIS Volledige teks
36. ↵
1. Xia Z,
2. Dudek H,
3. Miranti CK,
4. Greenberg ME
(1996) Kalsiumtoevoer via die NMDA-reseptor veroorsaak onmiddellike vroeë geen transkripsie deur 'n MAP kinase / ERK-afhanklike meganisme. J Neurosci 16: 5425-5436.
Samevatting / GRATIS Volledige teks
;
