تنظيم نزفي من دلتا فوسب ، فوسب ، و cFos أثناء تعاطي الكوكايين الذاتي والانسحاب (2010)

J Neurochem. مؤلف المخطوط متوفر في PMC Oct 1 ، 2011.
نشر في الصيغة النهائية المعدلة على النحو التالي:
J Neurochem. أكتوبر 2010 ؛ 115 (1): 112 – 122.

نشرت على الانترنت أغسطس 3 ، 2010. دوى:  10.1111 / j.1471-4159.2010.06907.x

تتوفر النسخة النهائية المعدلة للناشر من هذه المقالة على J نوروتشيم بمعدل
انظر المواد الأخرى في PMC ذلك استشهد المادة المنشورة.

ملخص

يؤدي التعرض المزمن للمخدرات إلى حدوث تغييرات في أشكال التعبير الجيني التي يُعتقد أنها تكمن وراء تطور إدمان المخدرات. درست الدراسة الحالية تنظيم عائلة Fos لعوامل النسخ ، وتحديداً cFos و FosB و ΔFosB ، في المناطق دون الإقليمية المميتة أثناء وبعد إعطاء الكوكايين عن طريق الوريد المزمن في الجرذان ذاتية الإدارة والجرذان. لقد وجدنا أن cFos و FosB و ΔFosB يحملان أنماط التعبير المتميزة إقليمياً وزمنياً ، مع تراكم أكبر لبروتين osFosB في قشرة النواة المتكافلة (NAc) واللباب بعد إعطاء الكوكايين المزمن ، بينما تزداد osFosB في مادة الكودات الموضعية (CPu) مماثلة مع أي إدارة حادة أو مزمنة. في المقابل ، تطور التسامح إلى الرنا المسبب للكوكايين لـ ΔFosB في جميع المناطق دون الإقليمية المميتة 3 ذات الإدارة المزمنة. تطورت التسامح أيضا إلى التعبير FosB ، وأبرزها في قذيفة NAc و CPu. ومن المثير للاهتمام ، أن التسامح مع تحريض cFos الناجم عن الكوكايين كان يعتمد على المكافحة الطوعية لاستهلاك الكوكايين في المناطق البطنية ولكن ليس الظهرية ، في حين أن تنظيم FosB و osFosB كان مماثلاً في حيوانات الكوكايين التي تدير نفسها بنفسها والحيوانات الأليفة. وهكذا ، قد يحدث تخليق عصبي بوساطة ΔFosB في وحدة المعالجة المركزية في وقت مبكر عما كان يعتقد سابقًا مع بدء استخدام الكوكايين عن طريق الوريد ، ويمكن أن يساهم ، إلى جانب تراكم أكبر من ΔFosB في NAc ، في الزيادات المرتبطة بالإدمان في سلوك الباحثين عن الكوكايين.

: الكلمات المفتاحية الكوكايين ، الإدارة الذاتية ، الانسحاب ، المخطط ، فوس

المُقدّمة

يؤدي التعرض المتكرر للعقاقير التي تسبب الإدمان إلى حدوث تعطل عصبي في مسارات مكافأة الدماغ التي يُعتقد أنها تكمن وراء كلٍ من تطور تعاطي المخدرات القهري واستمرار الرغبة في العودة إلى سلوك الباحثين عن العقاقير أثناء الانسحاب. ينتج العديد من عمليات التكيف العصبي هذه عن تحريض عوامل النسخ والتنظيم اللاحق للتعبير الجيني ، والذي يمكن أن يكون له آثار طويلة الأمد على التركيب والوظيفة العصبية (تشانغ وآخرون. 2006). تكتسب عائلة Fos من عوامل النسخ أهمية خاصة ، حيث يظهر أفراد هذه العائلة أنماط الحث التفاضلي في المناطق القاتلة بعد التعرض الحاد والمزمن للكوكايين. عندما يتم إعطاء الكوكايين بشكل حاد بطريقة سلبية وغير مشروطة (أي عن طريق الحقن داخل الصفاق (IP)) فإنه يزيد cFos و FosB mRNA والبروتين في كل من الظهرية (caudate-putamen، CPu) والبطني (nucleus accumbens، NAc) المخطط (Graybiel وآخرون. 1990; شاب وآخرون. 1991; هوب وآخرون. 1992), في حين أن التسامح مع هذه الاستجابة يحدث مع الإدارة السلبية المزمنة (هوب وآخرون. 1992, 1994; علي باي وآخرون. 2007). في المقابل ، فإن المستويات المميتة من ΔFosB (35-37 kDa) ، بديل ثابت مقطوع لل fosB الجين ، مرتفعة بعد التعرض السلبي المزمن ولكن ليس الحاد (هوب وآخرون. 1994; ناي وآخرون. 1995; تشين وآخرون. 1995, 1997). يمكن لهذه الأشكال الإسوية ΔFosB المستقرة التغاير مع بروتينات عائلة Jun مختلفة من cFos أو FosB (تشين وآخرون. 1995) ، ويمكن أيضا تشكيل المتجانسات الوظيفية مع نفسه (Jorissen وآخرون. 1997) ، مما يشير إلى أن التكوين التفريقي لمجمعات البروتين المنشط 1 (AP-1) بعد الكوكايين المزمن قد يغير التعبير الجيني في مواقع AP-1 بطريقة تختلف عن التعبير الجيني الناتج عن التعرض الحاد للكوكايين (الأمل ، 1998. كيلز ونستلر ، 2000). كما تحدث تغيرات تفاضلية في أشكال التعبير الجيني اعتمادًا على ما إذا كانت ارتفاعات osFosB قصيرة الأجل أو طويلة الأمد ، وقد تؤدي هذه التغييرات إلى تعبير تفاضلي عن السلوكيات التي تتوسط فيها الكوكايين (مكلونج ونستلر ، 2003). التعرض المزمن للعقاقير الأخرى بما في ذلك الأمفيتامين ، المورفين ، Δ9-THC ، والنيكوتين ، والإيثانول ، وفينسيكليني يؤدي أيضًا إلى تراكم الأشكال الإسفنجية الثابتة ΔFosB في المناطق القاتلة (McClung وآخرون. 2004; Perrotti وآخرون. 2008). علاوة على ذلك ، تشير النتائج الحديثة إلى وجود تفاعل سلبي بين تراكم ΔFosB و cFos الناجم عن الأمفيتامين والذي قد يفسر التسامح مع تحريض cFos الموجود بعد التعرض المنبه المزمن (RENTHAL وآخرون. 2008). وقد أدت هذه النتائج مجتمعة إلى فرضية مفادها أن أشكال الإسفلتية الثابتة ΔFosB قد تكون بمثابة "التبديل الجزيئي" وتسهل الانتقال من تعاطي المخدرات الأولي إلى حالات بيولوجية أكثر مدمنة (NESTLER وآخرون. 2001; Nestler ، 2008).

في حين أن معظم الدراسات السابقة استخدمت العلاجات المتكررة للكوكايين السلبي لدراسة التعبير عن بروتينات عائلة Fos ، وهناك أمثلة قليلة نسبيًا على هذا التنظيم عندما يتم إعطاء الكوكايين عن طريق الوريد (IV) لعدة ساعات نموذجي لأنماط الإساءة للإنسان. وجدت إحدى الدراسات أن cFos mRNA مرتفع في CPu بعد جلسة 30-min واحدة للإدارة الذاتية للكوكايين في الفئران (Kuzmin and Johansson، 1999) ، في حين لم يتم العثور على تغييرات في CPu من الفئران بعد إما دون المزمن ( أيام 3) أو مزمن (أسابيع 6-12) الإدارة الذاتية للكوكايين (Daunais وآخرون. 1993 ، 1995). بعد فترة من الانسحاب ، يتم تقليل الزيادات التي تتوسط فيها الكوكايين في بروتين cFos في NAc في الفئران مع تناول مسبق من الكوكايين المتصاعد (بن شاهار وآخرون. 2004) ، بينما توجد مستويات مرتفعة من cFos في جميع أنحاء المخطط بعد التعرض للإشارات المرتبطة بالكوكايين (Neisewander وآخرون. 2000; Kufahl وآخرون. 2009). على النقيض من cFos ، تم إظهار مستويات البروتين المرتفعة من ΔFosB في جميع أنحاء المخطط بعد الإدارة الذاتية للكوكايين المزمن ، ويمكن أن يستمر هذا التراكم لمدة لا تقل عن 1 يوم في الانسحاب (بيش وآخرون. 1997; بيروتي وآخرون. 2008). ومع ذلك ، لا توجد تقارير تقارن التغييرات في استجابة بروتينات عائلة Fos المتعددة بمثل هذا الكوكايين الوريدي مع التعرض الحاد أو المزمن. بالنظر إلى التفاعلات المحتملة بين ΔFosB و cFos ، فإن قدرة التكوين المعقد التفاضلي AP-1 على إنتاج تأثيرات تفاضلية على التعبير الجيني ، والتأثير المحتمل لهذه الاختلافات على السلوك بوساطة الكوكايين ، من المهم أيضًا تأكيد أن التغييرات في تم العثور على تعبير عن cFos و FosB و ΔFosB الذي يحدث بعد الإدارة غير الطارئة أيضًا عندما يكون الكوكايين مُدار ذاتيًا طوعًا ، ولتحديد المدة التي قد تستمر فيها هذه التعديلات بعد انتهاء تعاطي الكوكايين. لذلك ، قمنا في هذه الدراسة بمقارنة آثار تعاطي الكوكايين الوريدي المزمن على التعبير عن ΔFosB و FosB و cFos في المناطق دون الإقليمية المميتة أثناء إدارة الكوكايين والانسحاب. قارنا التنظيم الموجود مع الإدارة الذاتية الإرادية مع التنظيم في الحيوانات التي تتلقى كمية متطابقة ونمط زمني للكوكايين من خلال دفعات غير اختيارية بالضغط بعد التعرض الحاد أو المزمن. بالنظر إلى أن FosB و ΔFosB متغيرات لصق للنفس fosB الجين ، قارنا أيضا تنظيم mRNAs ل FosB و osFosB مع التنظيم على مستوى البروتين.

إجراءات تجريبية

الموضوعات والجراحة

تم وضع فئران Sprague-Dawley الذكور البالغة التي تزن في البداية حوالي 250-300 g في بيئة تتحكم فيها درجة الحرارة والرطوبة في دورة 12 h المظلمة بالضوء (أضواء مضاءة في 7: 00 AM). تم تغذية الحيوانات بالطعام والماء libitum الإعلانية في جميع الأوقات باستثناء أنه تم الحفاظ عليها بنسبة 85٪ من وزنها المجاني أثناء التدريب على الضغط على حبيبات السكروز (45 mg ، BioServ). تم إجراء تدريب على الضغط على الرافعات في غرف التشغيل ذات التهوية (Med Associates، Georgia، VT) حتى يتم استيفاء معايير الاستحواذ (حبيبات 100 لكل جلسة لجلسات 3 متتالية) وفقًا لجدول تقوية ثابت 1 (FR1). ثم تم تغذية الحيوانات libitum الإعلانية لمدة 24 على الأقل قبل الجراحة. لإجراء عملية جراحية ، تم إعطاء الفئران الأتروبين (0.04 mg / kg ، تحت الجلد) للتنفس المساعد وتم إدخال قسطرة مزمنة في الجزء الوريدي الأيمن تحت تخدير بنتوباربيتال الصوديوم (50 mg / kg ، IP) وفقًا للإجراءات التي تم نشرها مسبقًا (إدواردز وآخرون. 2007a). بعد الجراحة ، تم إعطاء الفئران حقنة من البنسلين (200,000 IU / kg ، داخل العضل) للوقاية من العدوى ، وتم غسل القسطرة يوميًا باستخدام محلول ملحي للجراثيم 0.2 ml (20 IU / ml) يحتوي على كبريتات جنتاميسين (0.33 mg / ml). وأجريت جميع الإجراءات التجريبية وفقا للمعهد الوطني للصحة دليل لرعاية واستخدام الحيوانات المختبرية، وتمت الموافقة عليها من قبل لجنة رعاية واستخدام الحيوان المؤسسي لجامعة UT جنوب غرب المركز الطبي (IACUC).

إجراءات الجهاز والإدارة الذاتية

بعد تعافي 1 من الجراحة ، تم تقسيم الحيوانات إلى مجموعات تجريبية متعددة / وقت الانسحاب (الشكل. 1A) ، وعاد إلى غرف اختبار العامل في جلسات يومية كما هو موضح سابقًا (إدواردز وآخرون. 2007b). تم إيواء الفئران في المجموعة الضابطة غير المعالجة وتناولها يوميًا في أقفاصها المنزلية دون التعرض لبيئة الإدارة الذاتية. تم السماح للجرذان في مجموعة الإدارة الذاتية للكوكايين (CSA) بالتدبير الذاتي للكوكايين (0.5 mg / kg / 50 usionl infusion) تحت جدول ثابت 1 (FR1) من التعزيز في جلسات 4 h اليومية ، أجريت أيام 6 / أسبوع ، ليصبح المجموع 18 يوم. أنتجت كل مكبس ذراع نشط تسريب كوكايين من 2.5 مرتبطًا بإضاءة ضوء جديلة فوق الرافعة النشطة. تم إطفاء إضاءة المنزل أثناء ضخ الكوكايين ، وكانت هناك فترة مهلة إضافية لـ 12.5 بعد التسريب الذي ظل فيه ضوء المنزل غير مطفأ. تم تسجيل ذراع الاستجابة خلال فترة التسريب والوقت ، ولكن ليس له أي نتيجة. كان هناك رافعة إضافية غير نشطة موجودة في الغرف ، لكن الاستجابة على هذه الرافعة كانت دون نتيجة. تم إقران الفئران في مجموعة النير المزمن (CY) بفئران ذاتي الإدارة وتلقي دفعات من الكوكايين السلبي بكميات وأنماط زمنية مماثلة لشركائها في الإدارة الذاتية. تم إقران الفئران في مجموعة النير الحاد (AY) أيضًا بالجرذان في مجموعة CSA المزمنة ، لكنهم تلقوا دفعات ملحية سلبية بدلاً من الكوكايين حتى آخر يوم من الإدارة الذاتية ، عندما تلقوا جلسة واحدة من عمليات ضخ السلبيين للكوكايين لأول مرة. زمن. أخيرًا ، تم السماح لمجموعة Saline SA بالإدارة الذاتية لمحلول ملحي كامل لتحديد التغييرات المحتملة المتعلقة بالجراحة أو الاختبار أو غيرها من الإجراءات التجريبية عند مقارنتها بالضوابط غير المعالجة. تم استخدام مقارنات بين مجموعات AY و CY لتحديد التغييرات في استجابة cFos أو FosB أو ΔFosB مع التعرض الحاد والمزمن للكوكايين ، بينما تمت مقارنة مجموعات CSA و CY لتحديد التغييرات في تعبير cFos أو FosB أو ΔFosB تتعلق على وجه التحديد بالآثار الدوائية مقابل الكوكايين. تم جمع الأنسجة من جميع مجموعات الدراسة فور انتهاء جلسة اختبار 4 h النهائية لمقارنة التنظيم الناجم عن الكوكايين بـ cFos و FosB و osFosB ، وتم تحديد استمرار التغييرات التي يسببها الكوكايين لبعض مجموعات الدراسة باستخدام مجموعات تم جمعها باستخدام 24 h أو 3 أسبوع بعد جلسة الاختبار النهائي. تم استخدام لطخة غربية كمية وإجراءات RT-PCR على تشريح المناطق دون الإقليمية المهاجرة للتحايل على المشاكل المحتملة المتعلقة بتفاعل الجسم المضاد التفاعلي وتحسين الحساسية للكشف عن التغييرات.

الشكل 1  

(A) الجدول الزمني الذي يصور إدارة الكوكايين وأنظمة الانسحاب (WD). تشير الخطوط الصلبة إلى إعطاء الحقن الوريدي لحقن الكوكايين (0.5 مغ / كغ / تسريب) في حيوانات الكوكايين الذاتية التدبير المزمن (CSA) والحيوانات الملقحة المزمن (CY) بما مجموعه ...

جمع الأنسجة

تم التضحية بالجرذان بسبب تشعيع الموجات الصغرية الموجه إلى منطقة الرأس (5 kW ، 1.5 s ، Murimachi Kikai ، طوكيو ، اليابان). تم تشريح العقول وتبريدها بسرعة ، وتم الحصول على اللكمات الأنسجة الثنائية (مقياس 14) لقذيفة النواة المتكئة (NAc) ، والقلب NAc ، و caudate-putamen (CPu) من الشرائح الإكليلية 1.5 مم على أساس إحداثيات تم الحصول عليها من Paxinos و Watson (1998، يتضح في الشكل شنومكسب). تم تجانس عينات الأنسجة عن طريق صوتنة في تحلل العازلة التي تحتوي على مثبطات الأنزيم البروتيني والفوسفاتيز. بعد ذلك تم غلي المجانس لمدة 5 min ، ووضعه على الجليد ، ثم تم تقييمه بواسطة Lowry لتحديد تركيزات البروتين. بعد ذلك تم تجنيس المتجانسات في عينات 20 μg وتخزينها في -80 ° C حتى الاستخدام.

البقع الغربية

تم تحميل عينات الأنسجة على المواد الهلامية بولي أكريلاميد 12 ٪ لفصل بواسطة الكهربائي في تريس / جلايسين / كبريتات دوديسيل الصوديوم مخزنة محلول ملحي (TGS ؛ بيو راد ، هرقل ، كاليفورنيا). بعد الانفصال ، تم نقل العينات بالحلل الكهربائي (250 mA لـ 18 h) إلى أغشية فلوريد البولي فينيلدين (PVDF ؛ أمرشام ، بيسكاتواي ، NJ) وحُظرت لاحقًا في حليب جاف بدون دهن 3٪ و 1 × Tris / Tween مخزنة في محلول ملحي -Rad ، هرقل ، كاليفورنيا) بين عشية وضحاها في 4 ° C. تم تحضين الأغشية في 1: تم غسل 1000 من التخفيف من الجسم المضاد Fra الأساسي (يرجى تقديمه من قبل الدكتور Michael Iadarola ، المعاهد الوطنية للصحة ، Bethesda ، MD) في محلول 3٪ من الحليب / 1 × TTBS بين عشية وضحاها في محلول 4 ° C. في 1 × TTBS (أوقات 4 ، 15 دقيقة لكل منهما) ، والمحتضنة في 1 × TTBS التي تحتوي على 1: 25000 تخفيف من الأجسام المضادة الثانوية المضادة للأرانب المصاحبة لبيروكسيداز الفجل (Bio-Rad ، Hercules ، CA) لـ 1 h في الغرفة درجة الحرارة. تم غسل الأغشية مرة أخرى ثم تم تطويرها باستخدام اكتشاف بيرس سوبر سيجنال ويست دورا (Thermo Fisher Scientific Inc.، Rockford، IL) للكشف الكيميائي باستخدام Hyperfilm (ECL plus ؛ Amersham). تم توضيح توطين نطاقات البروتين cFos و FosB و ΔFosB الشكل شنومك. لقد اخترنا أن ندرس فقط الأشكال المعبر عنها بثبات لـ ΔFosB (أي 35-37 kDa) في هذه الدراسة ، حيث إن هذه الأشكال هي التي يعتقد أنها تتراكم مع تعاطي المخدرات المزمن وتنتج المرونة العصبية التي تكمن وراء الإدمان (NESTLER وآخرون. 2001). تم استخدام Scion Image (Frederick، MD) لتعيين مناعة مطلقة للنطاقات ، وتم استخدام الماسح الضوئي لالتقاط صور رقمية للأفلام. بعد الكشف ، تم تجريد الأغشية وإعادة بحثها عن tub-tubulin (1: 200000 ، Cell Signaling ، Danvers، MA). استخدمت مستويات tub-tubulin كعنصر تحكم في التحميل لتطبيع مستويات البروتينات المرتبطة بفوس.

RT-PCR

تم استخدام RT-PCR الكمي (qRT-PCR) لتحديد التغييرات من FosB و osFosB mRNA على الفور و 24 h بعد تناول الكوكايين. الموت الرحيم للحيوانات تم قطع رأسه بسرعة وتم عزل NAc وصدفة NAc و CPu كما هو موصوف (غراهام وآخرون. 2007; Bachtell وآخرون. 2008). تم تجانس العينات الفردية على الفور في RNA-STAT-60 (IsoTex Diagnostics Inc ، Friendswood ، TX) وتم تجميدها على الجليد الجاف حتى تم استخراج mRNA وفقًا لتعليمات الشركة الصانعة. باختصار ، تمت إضافة الكلوروفورم إلى كل عينة وتم عزل الطبقة المائية بعد الطرد المركزي. تم ترسيب إجمالي الرنا المرسال مع الأيزوبروبانول في وجود الأكريلاميد الخطي (أمبيون ، أوستن ، تكساس). تم طرد العينات وتم غسل حبيبات mRNA المستخلصة باستخدام 70 ٪ من الإيثانول وإعادة تعليقها في ماء DEPC. تمت معالجة الحمض النووي الريبي الكلي (Ambion ، Foster City ، CA) وتم نسخه عكسيًا إلى cDNA باستخدام السداسيات العشوائية باستخدام Superscript III (Invitrogen ، Carlsbad ، CA). كانت متواليات التمهيدي المستخدمة لتضخيم FosB و ΔFosB و glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) 5′-GTGAGAGATTGCCAGGGTC-3 و 5 AG-AGAGAGAAGCCGTCAGGTTG-3 ′ و 5′-AGGCAGGAGCTGGA ′ و 3′-AGGTCGTGTGAACGGATTG-5 و 3′-TGTAGACCATGTAGTTGAGGTCA-5 ، على التوالي. تم حساب عتبات الدورة (cT) من التفاعلات الثلاثية باستخدام المشتق الثاني لمنحنى التضخيم. تم تطبيع قيم FosB و ΔFosB cT لقيم GAPDH cT (ΔcT) لأن GAPDH لم يتم تنظيمه بواسطة الكوكايين. تم حساب تغييرات الطية باستخدام طريقة ΔΔcT كما هو موضح سابقًا (دليل النظم الحيوية التطبيقية).

تحليل احصائي

تم التعبير عن مستويات كل بروتين كنسبة مئوية من التغيير من الضوابط غير المعالجة لكل منطقة دماغية ونقطة زمنية ، وتمت مقارنة مجموعات الدراسة عن طريق تحليل التباين أحادي الاتجاه (ANOVA) ، مع تحديد مستوى الأهمية عند p <0.05. تبعت التأثيرات الإجمالية مقارنات لاحقة باستخدام اختبارات Fishers LSD. تم تقييم الارتباطات بين تناول الكوكايين والتغيرات في مستويات البروتين باستخدام الانحدار الخطي.

النتائج

أظهرت الحيوانات في مجموعة CSA التي سُمح لها بالتطهير الذاتي للكوكايين أنماطًا مستقرة للإدارة الذاتية للكوكايين بحلول الأسبوع الثالث من SA (الأيام 13-18). خلال الأسبوع الأخير من SA ، كان متوسط ​​استهلاك الكوكايين اليومي في فئران CSA وشركائهم في CY 46.9 (± 1.8) ملغم / كغم / يوم (المدى: 37-60 mg / kg / day). في يوم الاختبار النهائي ، جرذان الفئران CSA في 0 h الانسحاب (WD) المدارة ذاتيا 44.5 (± 2.5) ملغم / كغم من الكوكايين (المدى 25.5-57.5 mg / kg) ، وتم تلقي كمية مماثلة من الكوكايين بواسطة CY والشركاء أي.

التنظيم التفاضلي لبروتين osFosB في المناطق دون الإقليمية القاتلة بعد الكوكايين الحاد أو المزمن

تم العثور على تنظيم تفاضلي لبروتين osFosB في المناطق دون الإقليمية القاتلة مباشرة بعد 4 h من إعطاء الكوكايين عن طريق الوريد (0 h WD). في غلاف NAc ، أنتج الكوكايين المزمن فقط زيادة ملحوظة في مجموعات CSA و CY (45-61٪) مقارنةً بالضوابط غير المعالجة (الشكل. 2A, F4,60 = 4.22، p = 0.005). في قلب NAc ، تم العثور على زيادات كبيرة في ΔFosB (41٪) بعد التعرض الحاد في المجموعة AY (الشكل. 2B, F4,60 = 17.04، p <0.001) ، وحتى زيادات أكبر (89-95٪) تم العثور عليها بعد الكوكايين المزمن. على عكس التراكم الأكبر لـ ΔFosB في NAc مع إدارة الكوكايين المزمن ، أظهر CPU زيادات مماثلة في inFosB (86-102 ٪) عبر كل من مجموعات الكوكايين الحادة والمزمنة (الشكل. 2C, F4,78 = 19.09، p <0.001). لم يكن هناك فرق في زيادات ΔFosB بين مجموعات CSA و CY في أي منطقة فرعية قاتلة ، مما يشير إلى أن التنظيم كان مرتبطًا بالتعرض للكوكايين بغض النظر عن استهلاك الكوكايين الطوعي. استمر تنظيم ΔFosB لمدة 24 ساعة على الأقل بعد الكوكايين المزمن في غلاف NAc (F2,32 = 5.19، p = 0.02) ، NAc core (F4,60 = 4.53، p = 0.02) و CPu (F2,34 = 12.13، p <0.001) ، ولكن تم إرجاعها إلى مستويات خط الأساس بعد 3 أسابيع. تم العثور على زيادات مماثلة في ΔFosB عند مقارنة مجموعات الكوكايين مع مجموعة Saline SA ، باستثناء أن الزيادات الأصغر في قشرة NAc لحيوانات AY حققت أهمية عند مقارنتها بـ Saline SA ، ولكن ليس بالضوابط غير المعالجة. ومع ذلك ، لم يكن هناك تنظيم كبير لـ ΔFosB في الحيوانات التي تدار بمحلول ملحي ذاتيًا خلال التدريب عند مقارنتها بالضوابط غير المعالجة ، مما يشير إلى أن تنظيم ΔFosB كان بسبب الكوكايين وليس نتيجة للإجراءات الجراحية أو الاختبارات.

الشكل 2  

تنظيم ΔFosB مباشرة بعد إعطاء الكوكايين وعند 24 h و 3 أسابيع WD. يتم التعبير عن مستويات ΔFosB (35-37 kDa) كتغيير النسبة المئوية EM SEM٪ من عناصر التحكم في الرعاية المنزلية غير المعالجة (التحكم). الأنسجة من المياه المالحة ...

التسامح في تنظيم بروتين FosB بعد الكوكايين المزمن

على النقيض من تنظيم ΔFosB ، أدى التعرض الفردي لـ 4 h من تعاطي الكوكايين الوريدي إلى حدوث زيادات أكبر بكثير في بروتين FosB في جميع المناطق دون الإقليمية المميتة من 3 ، لكن هناك تسامح كبير في هذه الاستجابة طور بعد إعطاء الكوكايين المزمن. في غلاف NAc ، زاد FosB (260٪) مباشرة بعد 4 h من تعاطي الكوكايين الحاد في حيوانات AY ، ولكن تم تخفيض هذه الزيادات (إلى 142-146٪) بعد تناوله إدارة مزمنة في كل من مجموعات CY و CSA (الشكل. 3A, F4,77 = 23.16، p <0.001). تم العثور على زيادات مماثلة في FosB (295 ٪) في CPu لحيوانات AY التي تم تخفيضها أيضًا (إلى 135-159 ٪) بعد تناول الكوكايين المزمن في مجموعات CY و CSA (الشكل. 3C, F4,69 = 13.362، p <0.001). في قلب NAc ، أنتج تناول الكوكايين الحاد زيادات أقل جوهرية في FosB (164٪) في حيوانات AY مقارنة بمناطق الدماغ الأخرى ؛ ومع ذلك ، كانت هذه الزيادات أكبر من تلك الناتجة بعد الإعطاء المزمن (109-112-٪) في مجموعات CY و CSA (الشكل. 3B, F4,57 = 20.23، p <0.001). كما وجد مع ΔFosB ، لم يتم تعديل تنظيم FosB بعد الكوكايين المزمن عن طريق التحكم الإرادي في تناول الكوكايين. ومع ذلك ، على عكس ΔFosB ، فشلت الزيادات في بروتين FosB في الاستمرار في كل من غلاف NAc ولب بعد 24 ساعة ، على الرغم من استمرار الزيادات المتبقية (38-52 ٪) في CPu (F2,32 = 3.590، p <0.05). لم تتأثر مستويات FosB بالإجراءات الجراحية أو الاختبارات في الحيوانات المالحة ذاتية الإدارة.

الشكل 3  

تنظيم FosB مباشرة بعد تناول الكوكايين وعند 24 h و 3 أسابيع WD. يتم التعبير عن مستويات البروتين من FosB (46-50 kDa) كتغيير percent SEM في المئة من ضوابط الرعاية المنزلية غير المعالجة (انظر الشكل 2 أسطورة الاختصارات) ...

تخفيف كل من تحريض ΔFosB و FosB mRNA بعد الكوكايين المزمن

أدى التعرض الحاد لـ 4 h من إعطاء الكوكايين عن طريق الوريد إلى حدوث زيادات مماثلة (11-16 fold) في ΔFosB mRNA في غلاف NAc (F3,19 = 15.82، p <0.001) ، NAc core (F3,19 = 13.275، p <0.001 ، و CPu (F3,11 = 5.78، p = 0.03) بالمقارنة مع عناصر التحكم Saline SA (0 h WD ، الشكل. 4A). ومع ذلك ، تم قمع هذه الاستجابة بشدة في مجموعات CY و CSA بعد إعطاء الكوكايين المزمن في غلاف NAc (3-4 fold) ، و NAc core (4 fold) ، و CPu (3 fold). على الرغم من أن الإدارة الحادة للكوكايين الوريدي أنتجت زيادات أكبر في بروتين FosB بالنسبة لـ ΔFosB ، إلا أن تعاطي الكوكايين الحاد أدى إلى زيادات أقل نسبيًا في الرنا الريباسي لـ FosB (4-9 fold) عن ΔFosB (11-16 fold) في جميع المناطق دون الإقليمية للكتلة 3 (الشكل. 4B). تم إلغاء هذا الرد تقريبًا بعد الكوكايين المزمن في غلاف NAc (F3,19 = 26.22، p <0.001) و CPu (F3,11 = 4.24، p <0.05) ، على الرغم من أن الزيادات الصغيرة ولكن المهمة (ضعفين) ظلت في مجموعات CY و CSA في نواة NAc (F3,19 = 11.10، p <0.001). لم يتم الاحتفاظ بالزيادات التي يسببها الكوكايين في كل من ΔFosB و FosB في حيوانات AY بعد 24 ساعة من WD مقارنة بمجموعة التحكم Saline SA هذه. أظهر التحليل الإضافي لنسبة FosB إلى مستويات FosB mRNA عند النقطة الزمنية 0 ساعة WD أن إدارة الكوكايين قللت بشكل ملحوظ الكمية النسبية من FosB إلى ΔFosB mRNA في غلاف NAc (F3,19 = 4.79، p = 0.02) ، NAc core (F3,19 = 4.49، p = 0.02) و CPu (F3,11 = 5.59، p = 0.03) بسبب تكوين أكبر من isoform ΔFosB ، وبغض النظر عن التحمل الكبير للاستجابة التي يسببها الكوكايين في كلا mRNAs بعد الإدارة المزمنة (الشكل. 4C). لم يكن هناك اختلاف كبير في هذه النسب ما إذا كان الكوكايين يدار ذاتيا أو يتلقى بشكل سلبي عن طريق الحقن بالضغط ، والنسب النسبية لـ FosB: ΔFosB عاد إلى طبيعته في جميع مناطق الدماغ الثلاثة بنقطة زمنية 24h WD (البيانات غير ظاهرة).

الشكل 4  

تنظيم مرنا ل FosB و ΔFosB مباشرة بعد إدارة الكوكايين و 24 ح WD. يتم التعبير عن RT-PCR الكمي للنصوص الخاصة بـ ΔFosB (A) و FosB (B) ونسبة نصوص FosB / ΔFosB (C) على أنها المتوسط ​​± ...

التسامح المرتبط بتعزيز cFos الناجم عن الكوكايين في NAc

على النقيض من تنظيم منتجات الجينات FosB التي تمثل استجابة دوائية للكوكايين بغض النظر عن التدبير السلبي أو الإرادي ، تأثر تنظيم cFos في مناطق NAc دون الإقليمية تأثراً شديداً بسياق الإدارة الذاتية للكوكايين عند مقارنته بالحيوانات التي تستقبل الكوكايين عن طريق الحقن السلبي. زاد التعرض للكوكايين من مستويات بروتين cFos (109-126٪) في كل من غلاف NAc واللبن مع إعطاء حاد أو مزمن في مجموعات AY و CY (الشكل. 5A-B). ومع ذلك ، عندما تم تسليم دفعات الكوكايين بطريقة متوقفة على الاستجابة في الحيوانات ذاتية الإدارة ، تم تقليل هذه الاستجابة (إلى 55٪) في غلاف NAc (F4,60 = 9.14، p <0.001) ، وفشل في زيادة cFos بشكل ملحوظ في قلب NAc (F4,57 = 5.92، p <0.001). في CPu ، تم تطوير التسامح مع cFos الناجم عن الكوكايين مع إدارة الكوكايين السلبية أو الإرادية (الشكل. 5C) ، وتم تخفيض تحريض cFos في حيوانات AY (164٪) (إلى 45-57٪) في كلا المجموعتين CY و CSA (F4,67 = 13.29، p <0.001) ، على غرار تطور التسامح في تحريض بروتين FosB في جميع المناطق الفرعية الثلاثة المخططة. وبالتالي ، فإن التسامح المرتبط بالتعزيز للـ cFos الناجم عن الكوكايين حدث على وجه التحديد في المناطق الحوفية الوسطى من المخطط. في جميع المناطق القاتلة الثلاثة ، لم يتم العثور على زيادات في cFos في الحيوانات المالحة ذاتية الإدارة وفشلت في الاستمرار بعد 3 ساعة من WD.

الشكل 5  

تنظيم cFos مباشرة بعد تناول الكوكايين وعند 24 h WD. مستويات البروتين من cFos (52-58 kDa) في الفئران الضابطة (Control، Saline SA) ، في الفئران التي تلقت الكوكايين السلبي المقرن بشكل حاد (AY) أو بشكل مزمن (CY) ، وفي الفئران التي خضعت ...

العلاقة بين تناول الكوكايين و cFos و osFosB في المناطق دون الإقليمية المخطط

نظرًا لاختلاف كميات الإدارة الذاتية للكوكايين بين الحيوانات الفردية وشركائها المقربين ، فقد قارنا كمية تناول الكوكايين مع تحريض مستويات بروتين cFos و FosB و osFosB بواسطة تحليلات الانحدار الخطي المتعددة (انظر جدول إضافي 1 لنتائج جميع العلاقات المحتملة). كانت هناك ارتباطات كبيرة بين تناول الكوكايين ومستويات cFos في الفئران التي تلقت إعطاء الكوكايين الحاد عن طريق الحقن السلبي ، وتختلف هذه العلاقات في المناطق القبلية الظهرية والبطنية. في قلب NAc ، كان تحريض cFos مباشرة بعد تناول 4 h من تعاطي الكوكايين الوريدي الحاد مرتبطًا قويًا وسالبًا بتناول الكوكايين ، في حين تم العثور على علاقة مماثلة ولكن غير مهمة في غلاف NAc (التين 6). في المقابل ، ارتبط تحريض cFos إيجابيا بتناول الكوكايين في وحدة المعالجة المركزية. لم تكن هناك ارتباطات كبيرة بين تناول الكوكايين (سواء النشط أو السلبي) ومستويات بروتين FosB أو ΔFosB في أي منطقة دون إقليمية مهاجمة. ومع ذلك ، كان هناك ارتباط إيجابي قوي بين مستويات cFos و ΔFosB في قذيفة NAc 24 h بعد الكوكايين ، ولكن فقط في الحيوانات التي تلقت الكوكايين من خلال الإدارة الذاتية الطوعية (التين 7) ، وعلى الرغم من حقيقة أن مستويات cFos الإجمالية لم تتغير في 24 h WD. اتجاهات مماثلة (p <0.07) للارتباطات الإيجابية بين مستويات البروتينات cFos و ΔFosB مباشرة بعد 4 ساعات من الإدارة الذاتية للكوكايين في قلب NAc ، وفي CPU للحيوانات التي تتلقى الكوكايين لأول مرة (مجموعة AY).

الشكل 6  

العلاقة بين مناطق معينة بين تناول الكوكايين و immunorctivity cFos بعد الكوكايين الحاد (AY). ترتبط الزيادة في المئة في cFos immunoreactivity سلبا مع تناول الكوكايين في الجلسة الأخيرة في جوهر NAc (A) وترتبط بشكل إيجابي ...
الشكل 7  

علاقة كبيرة بين cFos و ΔFosB في قذيفة NAc في الحيوانات ذاتية الإدارة. ترتبط الزيادة في المئة في cFos immunoreactivity بشكل إيجابي مع immFosB immunoreactivity بعد 24 h WD في الإدارة الذاتية للكوكايين ...

مناقشة

في هذه الدراسة ، درسنا آثار التعرض الحاد والمزمن للكوكايين عن طريق الوريد أو الإدارة الذاتية المزمنة على تنظيم مستويات ΔFosB و FosB و cFos في مناطق NAc shell و NAc الأساسية و CPu دون الإقليمية. لقد وجدت الدراسات السابقة باستمرار أن ΔFosB يزداد فقط بعد التعرض المتكرر ، وليس بعد إعطاء الكوكايين الحاد باستخدام حقن الكوكايين السلبي IP (هوب وآخرون. 1994, ناي وآخرون. 1995; تشين وآخرون. 1995). وبالمثل ، وجدنا أن التعرض المزمن للكوكايين الوريدي زاد ΔFosB في جميع المناطق دون الإقليمية التي تم فحصها ، بغض النظر عما إذا كانت تدار بطريقة إرادية أو سلبية. ومع ذلك ، هناك فرق كبير من الدراسات السابقة هو أن تناول الكوكايين الحاد زاد من مستويات بروتين osFosB في كل من NAc و CPu ، وتقترب من الأهمية في غلاف NAc (p <0.1). قد يكون أحد التفسيرات المحتملة لهذا الاختلاف هو جرعة و / أو مدة التعرض للكوكايين ، حيث تلقت الجرذان في مجموعة AY دفعات متعددة من الكوكايين الوريدي على مدار جلسة واحدة لمدة 4 ساعات مما أدى إلى تناول إجمالي للكوكايين يتراوح من 25.5 إلى 57.5 مجم / كجم عبر الحيوانات الفردية ، والتي تتجاوز بكثير الجرعات من 10-20 مجم / كجم تستخدم عادةً مع حقنة IP واحدة (هوب وآخرون. 1994; لي وآخرون. 2006). بالإضافة إلى ذلك ، تم إعطاء الكوكايين عن طريق توجيه أكثر مباشرة للرابع والذي ينتج مستويات أعلى في الدماغ من الكوكايين والدوبامين التي تستمر طوال الجلسة ، في حين أن هذه الآثار تتضاءل عادة في غضون ساعة بعد حقن IP (برادبيري ، 2002). وبالتالي ، فإن قدرة ΔFosB على التراكم بعد تعرض واحد حاد للكوكايين تعتمد على كل من قوة ومدة محفز الكوكايين المستخدم في الدراسة الحالية. على أي حال ، تشير النتيجة التي مفادها أن ΔFosB يمكن أن يتراكم بعد تعرض واحد للكوكايين إلى أن ΔFosB يمكن أن تمارس آثاره بسرعة أكبر مما كان يعتقد سابقًا ، وربما نتجت عن حفلة مبدئية للإدارة الذاتية.

ومن المثير للاهتمام ، أن كمية تراكم osFosB اختلفت بين المناطق القاتلة الظهرية والبطينية على مدار فترة إعطاء الكوكايين المزمن. في قلب NAc ، كانت كمية ΔFosB التي تم العثور عليها مباشرة بعد اليوم الأخير للإدارة المزمنة (0 h WD) أكثر من ضعف الكمية التي تم العثور عليها بعد الإدارة الحادة ، وزيادات ΔFosB الأصغر في قذيفة NAc لم تصل إلى الأهمية إلا بعد إعطاء الإدارة المزمنة ، بغض النظر عما إذا كان الكوكايين يدار ذاتيا أو تلقيه عن طريق التسريب السلبي. من المحتمل أن تعكس الزيادات بإعطاء الكوكايين المزمن تراكم بروتين osFosB شديد الثبات حيث استمرت لمدة 24 على الأقل بعد ساعات من التعرض الأخير. في المقابل ، فشلت الزيادات الكبيرة في مقدار ΔFosB في وحدة المعالجة المركزية في الاختلاف مع التعرض الحاد أو المزمن ، مما قد يعكس سقفًا ناتجًا عن التعرض الحاد في منطقة الدماغ هذه. ومع ذلك ، حتى في وحدة المعالجة المركزية ، ساهم تراكم بروتين ΔFosB على الأرجح في زيادة مستويات ΔFosB باستمرار بعد التعرض المزمن ، نظرًا لأن هناك تسامحًا كبيرًا تطور إلى mRNA الناجم عن الكوكايين لـ ΔFosB في جميع مناطق الدماغ 3 مع إعطاء إدارة مزمنة.

كما أدى تناول الكوكايين الوريدي الحاد إلى زيادة مستويات بروتين FosB كاملة الطول ، مع زيادة أكبر في قشرة CPu و NAc مقارنة بنواة NAc. ومع ذلك ، تم تحفيز mRNA لـ FosB بنحو 10 أضعاف في غلاف NAc ، وأقل من 5 أضعاف في CPu و NAc core. تم تطوير التسامح الكبير لقدرة الكوكايين على تحفيز كل من الرنا المرسال والبروتين لـ FosB مع الإدارة المزمنة ، على الرغم من وجود تحريض أقل لبروتين FosB ويمكن أن ينافس ΔFosB لشركاء ربط AP-1. تم أيضًا تقليل النسبة النسبية لـ FosB / FosB mRNA عن طريق تناول الكوكايين الحاد بسبب تحريض أكبر نسبيًا لـ ΔFosB ، بما يتوافق مع التقارير السابقة باستخدام الأمفيتامين (علي باي وآخرون. 2007). على النقيض من النتائج السابقة مع علاجات الأمفيتامين المتكررة ، ظل الانخفاض في النسبة النسبية لـ FosB / ΔFosB mRNA بواسطة الكوكايين الحاد بعد الإعطاء المزمن ، مما يعكس الحث المتبقي الأعلى نسبياً لـ ΔFosB من FosB.

إن حقيقة أن مستويات osFosB تزداد بعد الكوكايين الحاد حتى باستخدام أنماط ومدة الإعطاء الأكثر شيوعًا في تعاطي المخدرات عن طريق الحقن الوريدي البشري لها آثار مهمة على عملية الإدمان. وهكذا ، يمكن أن يساهم ΔFosB في نشاط الربط AP-1 مع استخدام الكوكايين الأولي إذا كانت الجرعات الكافية ذاتيا. ومع ذلك ، فإن ΔFosB سوف يتنافس مع كل من FosB و cFos على نشاط الربط AP-1 ، مما يؤدي إلى تعبير الجين المصب والمرونة العصبية التي تتميز عن الإدارة المزمنة عندما يرتفع ΔFosB مع انخفاض كبير في cFos و FosB. وبالتالي ، قد يكون لـ osFosB تأثيرات أكبر بعد إعطاء الكوكايين المزمن بسبب زيادة التراكم في المخطط البطني وتناقص التنافس على شركاء الربط AP-1 في المخطط الظهري والبطني. بالنظر إلى أن الإفراط في التعبير المحدد للإرهاب لـ ΔFosB يزيد من الدافع للكوكايين (كولبي وآخرون. 2003) ، مثل هذا التراكم السريع لـ ofFosB مع التعرض الأولي للكوكايين يمكن أن يديم استخدام الكوكايين في المراحل المبكرة جدًا من عملية الإدمان. علاوة على ذلك ، فإن تعبير osFosB البارز والواسع في جميع أنحاء المخطط مع التعرض الحاد من شأنه أن يغير نشاط الربط AP-1 بطريقة يمكن أن تسهل تشكيل العادات القهرية من خلال الانخراط المبكر للدوائر الهجومية الظهرية (Belin و Everitt ، 2008).

بالنظر إلى استقرار أشكال الإسهال الموروثة لـ ΔFosB ، بقيت مستويات osFosB مرتفعة بشكل ملحوظ بعد ساعات 24 من جلسة إدارة الكوكايين الأخيرة ، بما يتفق مع الدراسات السابقة باستخدام إدارة الكوكايين الوريدية المزمنة (بيش وآخرون. 1997; بيروتي وآخرون. 2008). وجدت دراسات أخرى تستخدم إدارة المُجرب السلبي لحقن كوكايين IP أن تراكم ΔFosB يمكن أن يستمر لمدة 1-2 أسابيع من الانسحاب (هوب وآخرون. 1994; Brenhouse و Stellar ، 2006; لي وآخرون. 2006) ، على الرغم من أننا لم نعثر على أي دليل على هذه التغييرات بعد 3 أسابيع من التوقف عن تناول الكوكايين. تشير هذه الدراسات معًا إلى أن تراكم ΔFosB قد يستمر لفترات انسحاب قصيرة نسبيًا (أقل من 3 أسابيع) ، ويساهم بشكل مباشر في تعاطي الكوكايين المستمر ، ولكنه قد لا يساهم بشكل مباشر في ميل أكبر للانتكاس في الانسحاب المطول. ومع ذلك ، تم اكتشاف نشاط مناعي ΔFosB في الخلايا العصبية القاتلة التي تحتوي على مستقبلات D1 بعد 30 يومًا من الانسحاب من الكوكايين المتكرر في الفئران (لي وآخرون. 2006). قد تكون هذه العينات الخاصة بالخلايا أكثر حساسية لتراكم ΔFosB المتبقي من تحليل الأنسجة بأكمله المستخدم في الدراسة الحالية ، أو ربما تستمر تغييرات FOSB لفترة أطول في الفئران أكثر من الفئران. من الممكن أيضًا أن يستحث ΔFosB سلسلة من الأحداث النصية التي تؤدي إلى تغييرات مورفولوجية طويلة الأمد مثل تكوين العمود الفقري شجيري في الخلايا العصبية المهاجمة المحتوية على D1 (لي وآخرون. 2006; المتاهة وآخرون. 2010). في هذا الصدد ، يتم زيادة العديد من أهداف osFosB بما في ذلك Cdk5 و NFκB بعد الكوكايين المزمن ، وهذه العوامل قد تعدل النواة تتراكم الدوائر من خلال التغييرات في الهيكلية العصبية و / أو الوظيفة (آنج وآخرون. 2001; بينافيدس وبيب ، 2004; Nestler ، 2008). وبالتالي ، فمن المحتمل أن تراكم os FosB المستمر أثناء الانسحاب ليس ضروريًا لتأثيره طويل الأمد على سلوك تناول الدواء أو فحصه في المستقبل ، ولكن بدلاً من ذلك يمكن أن يمثل "تبديل جزيئي" يؤدي إلى عمليات خلوية متعددة تسهل الانتقال إلى المزيد حالات بيولوجية مدمنة (NESTLER وآخرون. 2001).

Tوجدت دراسة حاضرة أن تراكم ΔFosB بوساطة الكوكايين لا يتأثر بالتحكم الطوعي لمدخول الكوكايين في الحيوانات ذاتية الإدارة بما يتفق مع الدراسات السابقة باستخدام الإجراءات الكيميائية المناعية وعقاقير متعددة من سوء المعاملة (بيروتي وآخرون. 2008; بيش وآخرون. 1997). يشير هذا إلى أن الزيادات التي يسببها الكوكايين في osFosB و FosB ترتبط على الأرجح بالاستجابة الدوائية للكوكايين أو الأحداث الأخرى في اتجاه إشارات مستقبلات أحادي الأمين. على النقيض من osFosB ، وجدنا أن تطور التسامح مع cFos الناجم عن الكوكايين تأثر إلى حد كبير بالتحكم الطوعي في تناول الكوكايين في NAc ، ولكن ليس في CPu. وهكذا ، فشل التسامح مع cFos الناجم عن الكوكايين في NAc في أن يحدث في الحيوانات التي تتلقى الكوكايين بشكل سلبي عن طريق التسريب المزمن المقارن بالمقارنة مع التسريب المزمن الحاد. هذه النتائج تختلف بشكل ملحوظ عن العديد من التقارير عن التسامح مع cFos الناجم عن المنشطات النفسية في NAc عندما تعطى المخدرات عن طريق الحقن السلبي IP (هوب وآخرون. 1994; ناي وآخرون. 1995; تشين وآخرون. 1995, 1997; علي باي وآخرون. 2007). بالنظر إلى أن تحمل cFos في حيوانات الكوكايين ذاتية الإدارة يوازي العديد من الدراسات مع حقن IP المتكرر ، قد يكون عدم التسامح مع التدخين المزمن في الوريد المزمن مرتبطًا بالإجهاد المرتبط بحقن كوكايين مقرن متعددة وغير متوقعة (جويدرز 1997). إن فقدان التسامح في البطيني بدلاً من المخطط الظهري يكون متسقًا مع تأثير انتقائي على الدوائر الحوفي المتورطة في الاستجابات التحفيزية والعاطفية. بالإضافة إلى ذلك ، على الرغم من حدوث التسامح مع تحريض cFos في الحيوانات التي تدير الكوكايين ذاتيا ، فقد ظلت هناك زيادة كبيرة بنسبة N50٪ في بروتين cFos في غلاف NAc مباشرة بعد الجلسة النهائية للإدارة الذاتية ، واتجاه (p <0.1) لزيادات cFos حدثت أيضًا في اللب. من المحتمل أن تعكس أسباب هذا التناقض الاختلافات بين الحقن IP والحقن الوريدي المتعدد خلال فترة 4 ساعات كما تمت مناقشته أعلاه. يعد الحث المتبقي لـ cFos في NAc بعد الإدارة الذاتية للكوكايين المزمن اكتشافًا جديدًا يفرض إعادة النظر في دوره في عملية الإدمان ، حيث تتعايش مجمعات AP-1 التي تحتوي على cFos و FosB و FosB إلى حد ما بعد التعرض المزمن .

في ضوء الأدلة الحديثة على أن cFos يخضع للتنظيم المباشر من خلال تراكم ΔFosB في المخطط الظهري (RENTHAL وآخرون. 2008) ، من المثير للاهتمام أن cFos الناجم عن الكوكايين في وحدة المعالجة المركزية كان موازياً للزيادات في ΔFosB مع التعرض الحاد للكوكايين. أحد الاحتمالات هو أن تراكم ΔFosB بالإدارة الحادة يحدث في وقت متأخر للغاية في جلسة 4 h للتأثير على تحريض cFos ، في حين أن وجوده 24 h بعد الكوكايين في الحيوانات المعالجة بشكل مزمن يعوق تحريض cFos مع التعرض اللاحق للكوكايين. تتوافق هذه الفكرة مع الاتجاه (ع = 0.067) من أجل وجود علاقة إيجابية معتدلة بين مستويات cFos و ΔFosB في وحدة المعالجة المركزية مع إعطاء الكوكايين الحاد (0 h WD). تتفق هذه الفكرة أيضًا مع الارتباط الإيجابي القوي بين تحريض cFos وتناول الكوكايين في وحدة العناية المركزة للحيوانات المخترقة الحادة. تشير هذه النتائج إلى أنه ، على غرار mayFosB ، قد تعكس استجابة cFos جرعة الكوكايين التي تم استلامها. ومع ذلك ، في NAc ، لا يمكن لتراكم أكبر من ΔFosB مع تعاطي الكوكايين المزمن المقرن أن يفسر عدم التسامح في استجابة cFos في هذه الحيوانات. علاوة على ذلك ، على الرغم من أن التسامح مع تحريض cFos كان واضحًا في الحيوانات ذاتية الإدارة ، فإن الارتباط الإيجابي القوي بين مستويات cFos و ΔFosB المتبقية في غلاف NAc بعد سحب 24 h لا يدعم التفاعل السلبي بين cFos و ΔFosB في المخطط البطني. هناك اختلاف آخر من بيانات CPu هو أن cFos في جوهر NAc كان سلبياً وليس إيجابياً مرتبط بتناول الكوكايين مباشرة بعد إعطاء الكوكايين الحاد ، وهو ما يمكن أن يعكس وجود تيك أبيليسيس أثناء الجلسة يحدث مع زيادة التعرض للجرعة في المخطط البطني.

بشكل عام ، تشير النتائج المستخلصة من هذه الدراسة إلى أن cFos و FosB و underFosB يخضعان لأنماط تعبير إقليمية مميزة بعد تعاطي الكوكايين الوريدي الحاد والمزمن. تعتمد أنماط التعبير هذه بشكل فريد على كل من مدة وكمية التعرض للمخدرات ، والتسامح مع cFos الناجم عن الكوكايين يعتمد بشكل كبير على الإدارة الذاتية للكوكايين الطوعي. تظهر النتائج أيضًا أن ΔFosB يمكن أن يتراكم مع كل من تعاطي الكوكايين الحاد والمزمن عن طريق الحقن في الوريد ، مما يدعم فكرة أن تراكم osFosB قد يكون مهمًا في العمليات المبكرة التي تعزز السلوك المتزايد للبحث عن الكوكايين وتسهم في تطوير إدمان الكوكايين. في نهاية المطاف ، سيكون من المهم أن نفهم كيف يمكن لـ FosB التأثير بشكل غير مباشر على الرغبة الشديدة بالمخدرات في الانسحاب عبر التأثيرات قصيرة المدى نسبيًا على تعبير الجينات أثناء تعاطي الكوكايين وفترات الانسحاب المبكر. ستوضح الجهود المبذولة لتحديد أهداف المصب المختلفة وتأثيراتها على التشكل العصبي و / أو الوظيفة دور ΔFosB وغيره من المستضدات المرتبطة بفوس في التعبير عن سلوك الإدمان.

المواد التكميلية

جدول الملحق S1

الجدول التكميلي 1. نتائج الارتباط الشاملة لتحليلات الانحدار الخطي. تحتوي الألواح الثلاثة اليسرى على ارتباطات بين تناول الكوكايين ومستويات cFos (اللوحة العلوية) أو FosB (اللوحة الوسطى) أو ΔFosB (اللوحة السفلية). تحتوي الألواح الثلاثة اليمنى على ارتباطات بين cFos و FosB (اللوحة العلوية) و cFos و FosB (اللوحة الوسطى) و FosB و ΔFosB (اللوحة السفلية). يتم عرض مناطق الدماغ النسبية ونقاط وقت WD لكل تحليل فردي ، جنبًا إلى جنب مع قيم r و p المقابلة. * ف <0.05 ، T0.1> ف> 0.05.

شكر وتقدير

الكتاب تعلن أي تضارب في المصالح فيما يتعلق بهذا العمل. وأيد هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة منح DA 10460 و DA 08227 ، وأساتذة ويسلي جيليلاند في مجال البحوث الطبية الحيوية.

المختصرات المستخدمة

  • وحدة المعالجة المركزية
  • المذنبة-putamen
  • NAC
  • النواة المتكئة
  • AY
  • نير حاد
  • CY
  • نير مزمن
  • وكالة الفضاء الكندية
  • الكوكايين الإدارة الذاتية
  • WD
  • عملية سحب
  • IV
  • وريدي
  • IP
  • داخل الصفاق.

مراجع حسابات

  • Alibhai IN، Green TA، Potashkin JA، Nestler EJ. تنظيم fosB و ΔfosB تعبير مرنا: في الجسم الحي وفي الدراسات المختبرية. الدماغ الدقة. 2007، 1143: 22-33. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Ang E، Chen J، Zagouras P، Magna H، Holland J، Schaeffer E، Nestler EJ. تحريض العامل النووي κB في النواة يتأثّر بإدارة الكوكايين المزمنة. J Neurochem. 2001، 79: 221-224. [مجلات]
  • Bachtell RK، Choi KH، Simmons DL، Falcon E، Monteggia LM، Neve LN، Self DW. يعبِّر دور تعبير GluR1 في النواة عن الخلايا العصبية في تحسس الكوكايين والسلوك الساعي إلى الحصول على الكوكايين. Eur J Neurosci. 2008، 27: 2229-2240. [مجلات]
  • Belin D، Everitt BJ. تعتمد عادات البحث عن الكوكايين على اتصال متسلسل يعتمد على الدوبامين يربط البطني بالمخطط الظهري. الخلايا العصبية. 2008، 57: 432-441. [مجلات]
  • Benavides DR ، Bibb JA. دور Cdk5 في تعاطي المخدرات واللدونة. آن نيويورك أكاد علم الولايات المتحدة الأمريكية. 2004، 1025: 335-344. [مجلات]
  • بن شهار ، أحمد ش ، كوب جي إف ، إتنبرغ أ. يرتبط الانتقال من تعاطي المخدرات الخاضع للرقابة إلى فقدان التوعية. الدماغ الدقة. 2004، 995: 46-54. [مجلات]
  • برادبيري ديناميات الدوبامين خارج الخلية في الإجراءات الحادة والمزمنة للكوكايين. الأعصاب. 2002، 8: 315-322. [مجلات]
  • Brenhouse HC، Stellar JR. يتم تغيير c-Fos و ΔFosB تفاضليًا في مناطق دون إقليمية متميزة من النواة المتكاثفة في قشور الفئران الحساسة للكوكايين. Behav Neurosci. 2006، 137: 773-780. [مجلات]
  • Chen J، Nye HE، Kelz MB، Hiroi N، Nakabeppu Y، Hope BT، Nestler EJ. تنظيم البروتينات ΔFosB و FosB التي تشبه النوبات الكهروكهربائية ومعالجات الكوكايين. مول Pharmacol. 1995، 48: 880-889. [مجلات]
  • Chen J، Kelz MB، Hope BT، Nakabeppu Y، Nestler EJ. المستضدات المرتبطة بفوس: أنواع مستقرة من ofFosB الناجم عن الدماغ عن طريق العلاجات المزمنة. J Neurosci. 1997، 17: 4933-4941. [مجلات]
  • Colby CR، Whisler K، Steffen C، Nestler EJ، Self DW. إن زيادة إفراز نوع الخلية Striatal لنوع ΔFosB يعزز حافز الكوكايين. J Neurosci. 2003، 23: 2488-2493. [مجلات]
  • Edwards S، Whisler KN، Fuller DC، Orsulak PJ، Self DW. التعديلات المرتبطة بالإدمان في D1 وD2 الاستجابات السلوكية لمستقبل الدوبامين في أعقاب الإدارة الذاتية للكوكايين المزمن Neuropsychopharm. 2007a، 32: 354-366. [مجلات]
  • Edwards S، Graham DL، Bachtell RK، Self DW. التسامح الخاص بالمنطقة تجاه فسفرة البروتين المعتمدة على الكوكايين والتي تعتمد على برنامج إدارة المختبرات الطبية عقب الإدارة الذاتية المزمنة. Eur J Neurosci. 2007b، 25: 2201-2213. [مجلات]
  • غويدرز NE. دور الغدد الصم العصبية في تعزيز الكوكايين. Psychoneuroendocrinol. 1997، 22: 237-259. [مجلات]
  • Graybiel AM، Moratalla R، Robertson HA. يحفز الأمفيتامين والكوكايين على تنشيط الجين c-fos المخصص للعقاقير في مقصورات المصفوفة الهلامية والتقسيمات الفرعية الحوفيّة للمخطط. Proc Natl Acad Sci USA. 1990، 87: 6912-6916. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Graham DL، Edwards S، Bachtell RK، DiLeone RJ، Rios M، Self DW. نشاط الديناميكية الحيوية في النواة المتكئة مع استخدام الكوكايين يزيد من الإدارة الذاتية والانتكاس. نات نيوروسكي. 2007، 10: 1029-1037. [مجلات]
  • Hope B، Kosofsky B، Hyman SE، Nestler EJ. تنظيم التعبير الجيني المبكر المبكر و AP-1 ملزمة في نواة الفئران تتراكم بواسطة الكوكايين المزمن. Proc Natl Acad Sci USA. 1992، 89: 5764-5768. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Hope BT، Nye HE، Kelz MB، Self DW، Iadarola MJ، Nakabeppu Y، Duman RS، Nestler EJ. تحريض مركب AP-1 طويل الأمد يتألف من بروتينات شبيهة بفيروس Fos في الدماغ عن طريق الكوكايين المزمن وغيرها من العلاجات المزمنة. الخلايا العصبية. 1994، 13: 1235-1244. [مجلات]
  • أمل BT. الكوكايين ومجمع عامل النسخ AP-1. آن نيويورك أكاديمية العلوم. 1998، 844: 1-6. [مجلات]
  • Jorissen HJMM، Ulery PG، Henry L، Gourneni S، Nestler EJ، Rudenko G. Dimerization andخاصية DNA ملزمة لعامل النسخ ΔFosB. الكيمياء الحيوية. 2007، 46: 8360-8372. [مجلات]
  • Kelz MB، Chen J، Carlezon WA، Jr، et al. إن التعبير عن عامل النسخ ΔFosB في المخ يتحكم في حساسية الكوكايين. طبيعة. 1999، 401: 272-276. [مجلات]
  • Kufahl PR، Zavala AR، Singh A، Thiel KJ، Dickey ED، Joyce JN، Neisewander JL. تعبير c-Fos المرتبط بإعادة سلوك البحث عن الكوكايين عن طريق الإشارات المشروطة الطارئة. تشابك عصبى. 2009، 63: 823-835. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Lee K و Kim Y و Kim AM و Helmin K و Nairn AC و Greengard P. تكوين العمود الفقري الناجم عن الكوكايين في D1 و D2 مستقبلات الدوبامين المحتوية على مستقبلات الدوبامين في النواة المتكئة. Proc Natl Acad Sci USA. 2006، 103: 3399-3404. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Maze I، Covington HE، III، Dietz DM، LaPlant Q، Renthal W، Russo SJ، Mechanic M، Mouzon E، Neve RL، Haggarty SJ، Ren YH، Sampath SC، Hurd YL، Greengard P، Tarakovsky A، Nestler EJ. الدور الأساسي للهيستون ميثيل ترانسفيراز G9a في اللدونة التي يسببها الكوكايين. علم. 2010، 327: 213-216. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • McClung CA، Ulery PG، Perrotti LI، Zachariou V، Berton O، Nestler EJ. osFosB: مفتاح جزيئي للتكيف طويل المدى في الدماغ. مول الدماغ الدقة. 2004، 132: 146-154. [مجلات]
  • Neisewander JL، Baker DA، Fuchs RA، Tran-Nguyen LTL، Palmer A، Marshall JF. تعبير البروتين Fos والسلوك الساعي للكوكايين لدى الفئران بعد التعرض لبيئة الإدارة الذاتية للكوكايين. J Neurosci. 2000، 20: 798-805. [مجلات]
  • Nestler EJ، Barrot M، Self DW. osFosB: مفتاح جزيئي مستمر للإدمان. Proc Natl Acad Sci USA. 2001، 98: 11042-11046. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Nestler EJ. آليات نسبي للإدمان: دور ΔFosB. Phil Trans R Soc B. 2008؛ 363: 3245-3255. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Nye HE، Hope BT، Kelz MB، Iadarola M، Nestler EJ. الدراسات الدوائية لتنظيم التحريض المستضد ذات الصلة FOS المزمنة من الكوكايين في المخطط والنواة المتكئة. J Pharmacol Exp Ther. 1995، 275: 1671-1680. [مجلات]
  • Perrotti LI، Hadeishi Y، Ulery PG، Barrot M، Monteggia L، Duman RS، Nestler EJ. تحريض ΔFosB في هياكل المخ المرتبطة بالمكافأة بعد الإجهاد المزمن. J Neurosci. 2004، 24: 10594-10602. [مجلات]
  • Perrotti LI، Weaver RR، Robison B، et al. أنماط مميزة لتحريض ΔFosB في الدماغ عن طريق تعاطي المخدرات. تشابك عصبى. 2008، 62: 358-369. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Paxinos G، Watson GC. الدماغ الفئران في الإحداثيات التجسيمي. 4th. نيويورك: مطبعة أكاديمية ؛ 1998.
  • Pich EM، Pagliusi SR، Tessari M، Talabot-Ayer D، van Huijsduijnen RH، Chiamulera C. ركائز عصبية مشتركة لخصائص الإدمان من النيكوتين والكوكايين. علم. 1997، 275: 83-86. [مجلات]
  • Renthal W ، Carle TL ، Maze I ، et al. ΔFosB يتوسط الحساسية اللاجينية لل ج-FOS الجين بعد التعرض للأمفيتامين المزمن. J Neurosci. 2008، 28: 7344-7349. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • والاس DL ، Vialou V ، Rios L ، وآخرون. تأثير DeltaFosB في النواة يتراكم على السلوك الطبيعي المرتبط بالمكافأة. 2008، 28: 10272-10277. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • Young ST، Porrino LJ، Iadarola MJ. يستحث الكوكايين بروتينات c-Fos المناعية عن طريق الدوبامين1 مستقبلات. Proc Natl Acad Sci USA. 1991، 88: 1291-1295. [بك المادة الحرة] [مجلات]
  • تشانغ جيه ، تشانغ ل ، جياو إتش ، تشانغ كيو ، تشانغ دى ، لو د ، كاتز جي أل ، شو إم سي-فوس تسهل اكتساب وانقراض التغيرات المستمرة من الكوكايين. ي Neurosci. 2006، 26: 13287-13296. [مجلات]