ŞƏRHLƏR: Deltafosb asılılıqdan sağaldıqdan sonra uzun müddət izlər buraxdığına dair sübut. Xüsusilə asılılıq epigenetik dəyişikliklərə səbəb olur ki, bu da residiv baş verdikdə deltafosb-un daha sürətli induksiyası ilə nəticələnir. Bu, illər sonra belə residivlərin necə sürətlə tam bir asılılıq vəziyyətinə keçə biləcəyini izah edir.
J Neurosci. Müəllif əlyazması; PMC 2013 yanvar 25-də mövcuddur.
mücərrəd
ΔFosB, a Fosb gen məhsulu, kokain kimi istifadənin təkrarlanan dərmanlara məruz qalması nəticəsində, nüvəli akumbens (NAc) və caudate putamen (CPu) 'nda yaranır. Bu induksiya təkrarlanan dərman pozğunluğu ilə müşahidə olunan gen ifadəsinin və davranış anormalliklərinin qüsurlu nümunələrinə kömək edir.
Burada siçovulların narahatçılığının uzaq bir tarixə malik olduğunu təsbit etdik Fosb sonrakı kokainin ifşa edilməsi ilə ortaya çıxan gen. Biz göstərir ki, əvvəlcədən xroniki kokain idarəsi, sonra uzadılmış çəkilmə, inducible artırır Fosb NAc-da ΔFosB mRNA'nın daha kəskin induksiyası və təkrar kokain re-exposure sonra ΔFosB proteininin daha sürətli yığılması ilə sübuta yetirilir. Heç bir belə asılmış Fosb CPU'da induksiya müşahidə edildi, əslində, CPU-da ΔFosB mRNA'nın sonrakı kəskin induksiyası bastırıldı.
Bu anormal nümunələri Fosb ifadəsi xromatin dəyişiklikləri ilə əlaqələndirilir Fosb gen stimulatoru. Əvvəllər kronik kokain tətbiqi, RNA polimeraz II (Pol II) 'də bağlanma müddətində uzun müddət davam edən bir artım meydana gətirir. Fosb yalnız NAc-in təşəbbüskarı, Pol II "dayanıb" prinsipləri təklif edir Fosb kokainə yenidən məruz qaldıqdan sonra bu bölgədə indüksiya üçün. Bir kokain problemi daha sonra sürətli inkişafa imkan verən gen stimulatorundan Pol II sərbəstliyini tetikler Fosb transkripsiyası. Bir kokain problemi də repressiv histeron dəyişikliklərini azaldır Fosb NAc-da təşviq edən, lakin belə repressiv işarələri artırır və CPu-da aktivləşdirən işarələri azaldır.
Bu nəticələr kromatin dinamikasına yeni bir fikir verir Fosb təşəbbüskar və ilk növbədə yeni bir mexanizm ortaya qoyur Fosb kokaina yenidən məruz qaldıqda NAc-da indüksiya.
giriş
Narkotik asılılıq ağır zəif nəticələrə baxmayaraq, kompulsiv dərman axtaran və qəbul edir (Kalivas və digərləri, 2005; Hyman və digərləri, 2006). Xroniki dərman pozğunluğu ventral striatum (və ya nüvəli akumbens, NAc) və dorsal striatum (ya da caudate putamen; CPu), narkotik mükafat və asılılıqda təsir göstərən striatal quruluşlarda gen ifadəində daim dəyişikliklərə səbəb olur (Freeman və digərləri, 2001; Robinson və Kolb, 2004; Şaham və Ümid, 2005; Maze və Nestler, 2011). ΔFosB, dərhal erkən gen tərəfindən kodlanan kəsilmiş və sabit bir protein, Fosb, NAc və CPu-da ortaya çıxan yaxşı bir xarakterizə edilən transkripsiya faktoru, təkrarlanan dərman tətbiqinə həssaslaşdırılmış davranış reaksiyalarına vasitəçilik edən hər hansı bir sui-istifadə etmə dərmanına xroniki təsir (Nestler, 2008). Lakin, əvvəlcədən istifadəsi olan bir dərmana xroniki məruz qalma ΔFosB'nin indüksiyasını dəyişir.
Xroniki narkotik dərmanına cavab olaraq xromatin dəyişmələrinin hədəf beyin bölgələrində spesifik genlərin əmələ gətirə biləcəyini təxirə saldıqRobison və Nestler, 2011). Artan sübutlar göstərir ki, kronik idarəetmədən sonra istifadənin dərmanları fosforilasyon, asetiliya və histon quyruğunun metilasiyası daxil olmaqla çoxsaylı növ dəyişikliklər vasitəsilə strukturu və kromatinin transkripsiya əlçatanlığını dəyişdirir. Hüceyrə mədəniyyət sistemlərində daha yeni iş RNA polimeraz II (Pol II) 'in ifadələrindən əvvəl "inducible" genlərin təşəbbüskarına yönəldilməsinə yönəldilmişdir, Pol II isə proksimal promotor bölgələrinə və transkripsiyaya başlama sahəsinə (TSS ) "dayandırılmış" vəziyyətdə (Core və Lis, 2008; Nechaev və Adelman, 2008). Təxşişən Pol II-nun aktivləşdirilməsi daha sonra təşəbbüskar və TSS bölgələrindən qaçmaqdan və bu "primed" genlərin transkripsiyasındanZeitlinger və s., 2007; Saha et al., 2011; Bataille et al., 2012).
Burada kokain əvvəlcədən xroniki məruz qaldıqdan sonra uzadılmış bir çəkiliş dövrünün izləndiyini göstərir. Fosb sonrakı kokain tətbiqi üçün gen, CPu isə indeksiya üçün NAc ilə astarlanır. Daha sonra isə fərqli kromatin imzalarını təyin edirik Fosb NAc və CPu-də gen stimulatoru Fosb genə, o cümlədən qaçırılmış Pol II işə salınması Fosb həm də beyin bölgələrində bir neçə aktivləşdirici və ya repressiv histeron dəyişmələrində dəyişikliklər kimi NAc-də proksimal promoter. Bu nəticələr, kromatin dinamikasına yeni bir fikir verir Fosb gen təşəbbüskar və ilk dəfə Pol II primes dayandırmaq bir mexanizm göstərir Fosb kokainə yenidən məruz qaldıqda NAc-da daha çox aktivləşdirmə üçün.
Material və metodlar
Heyvanlar
Bütün eksperimentlərdə istifadə edilən kişi Sprague Dawley siçovulları (250-275 g, Charles River Laboratories) 12 hr yüngül / qaranlıq dövrdə (7 AM-da işıqlar) iqlimə nəzarət edilən bir otaqda qidalanma və su ad libitum. Bütün heyvanlar on gündə iki dəfə kokain (15 / kg, ip) və ya ev kafeslərində salin (ip) ilə enjekte edilmişdir. Heyvan təcrübələri Sinay dağında İnstitusional Heyvan Xidməti və İstifadə Komitəsi (IACUC) tərəfindən təsdiqləndi.
Lokomotor ölçmələr
Heyvanlar, 1 saat üçün ilk gündə lokomotor kamerada alışmışlardı və sonra Photobeam Aktivlik Sistemini (San Diego Alətləri) istifadə edərək şoran enjeksiyasından sonra lokomotor fəaliyyəti üçün izlənildi. Gündəlik lokomotor kameralarda 1 saat habitasiyasından sonra gündəlik 15 gündə kokain (2 mg / kq, ip) tətbiq olundu və heyvanlar 1 saat üçün lokomotor fəaliyyəti üçün yenidən nəzarət edildi.
İmmünohistokimya
Heyvanlar son narkotik dərhal sonra 24 hr perfüzedildi. ΔFosB / FosB immunoreaktivliyi təsvir edilən kimi təsbit edildi (Perrotti və digərləri, 2004). Western blotting, FosB'nin təsbit edilemez (gösterilmemiştir) olan ΔFosB / FosB-benzeri immunoreaktivite bütün kokain enjeksiyonlarının ΔFosB'ye yansımasından sonra 24 saat ya da daha uzun bir müddət gözlemlediğini doğruladı.
RNT izolyasiyası, əks transkripsiya və PCR
NAc və dorsolateral / dorsomedial CPu ilə ikitərəfli 12-gauge punches təsvir edilmişdirPerrotti və digərləri, 2004), quru buzda dondurulmuş və nəşr edilmiş protokollaraCovington və digərləri, 2011). ΔFosB və FosB mRNA izoforma xüsusi ΔFosB və FosB primerləri ilə kəmiyyət PCR (qPCR)Alibhai et al., 2007). ΔFosB və FosB mRNA səviyyələri GAPDH mRNA səviyyələrinə uyğunlaşdırılıb, bu da kokain pozulmasından təsirlənməmişdir (göstərilməyib).
Western blotting
NAc və CPu yumruları yuxarıda göstərildiyi kimi toplanmış və Western blotting üçün işlənmişdirCovington və digərləri, 2011), ERK44 / 42 [ekstrasellüler siqnal tənzimlənən kinaz-44 / 42] və fosfoERK44 / 42 (perk), AKT [thymoma viral proto-onkogen] və p-AKT, SRF (serum cavab amil) və pSRF, CREB [cAMP cavab elementi məcburi protein] və pCREB. Hər bir zolağın üzərinə qarışan protein miqdarı kokain təsirindən təsirlənməmiş aktin və ya tubulin səviyyələrinə normallaşdırılmışdır.
Kromatin immunoprecipitation (ChIP)
Təzə dissediyalı NAc və CPu yumruları təsvir olunduğu kimi ÇIP üçün hazırlanmışdır (Maze və ark., 2010). Hər bir eksperimental vəziyyət müstəqil heyvan qruplarından üçqat olaraq təhlil edilmişdir. Hər bir CHIP nümunəsi üçün ikitərəfli NAc və CPu yumruqları beş sıçandan (10 yumruq) birləşdirildi. Xüsusi histon dəyişiklikləri üçün istifadə olunan antikorlar, nəşr olunanMaze və ark., 2010); karxoksil terminal sahəsi (CTD) təkrar bölgəsinin SerxNUMX-də (Pol II-pSer5) fosfatlanmış Pol II antikorları abxam 5-dən əldə edilmişdir. ÇIP primerlərinin dörd dəsti hazırlanmışdır Fosb (Lazo et al., 1992; Mandelzys və digərləri, 1997): 1F: GTACAGCGGAGGTCTGAAGG, 1R: GAGTGGGATGAGATGCGAGT; 2F: CATCCCACTCGGCCATAG, 2R: CCACCGAAGACAGGTACTGAG; 3F: GCTGCCTTTAGCCAATCAAC, 3R: CCAGGTCCAAAGAAAGTCCTC; 4F: GGGTGTTTGTGTGTGAGTGG, 4R: AGAGGAGGCTGGACAGAACC. Kromatin modifikasiya səviyyələri, təsvir edilən DNA daxil olanlarla müqayisə edilir (Maze və ark., 2010).
Statistik təhlil
Bildirilən bütün dəyərlər ortalama ± semordur. Lokomotor aktivlik və hüceyrə sayılması üçün məlumatlar ikiqat ANOVA-lar tərəfindən müalicə və inyeksiya ilə amillər kimi təhlil edilmişdir. qPCR təcrübələri bir faktor olaraq müalicə ilə bir tərəfli ANOVA-lar tərəfindən hər bir nöqtədə təhlil edildi. Əhəmiyyətli əsas təsirlər müşahidə edildikdə (p <0.05), Bonferroni post-hoc testləri, dərmanla əlaqəli sadız şoranla müalicə olunmuş heyvanlarla (şəkillərdə ^) və dərmanla əlaqədar sadəlövh kokainlə müalicə olunan heyvanlarla (* şəkillərdə) müqayisə üçün aparılmışdır. Cütləşdirilməmiş iki quyruqlu Tələbə testləri, Qərbi ləkə və ÇİP məlumatları üçün çoxsaylı müqayisə üçün düzəlişlərlə istifadə edilmişdir.
Nəticələr
Böyüklər Kokain təcrübəli siçovulların NAc-da Fosb inducibility, CPu deyil
Əvvəlki xroniki kokain kursunun təsirini araşdırmaq, sonra uzun müddət çəkilmə, Fosb sonrakı kokain probleminə cavab olaraq genə 15 gün üçün əvvəllər iki dəfə şoran və ya kokain (10 mg / kg) ilə enjekte edilmiş sıçanlar 28 gün çəkilməsindən sonra dərman dozası verildiŞəkil 1A). Birincisi, bir qrup heyvanlarda əvvəlki kokain pozuntuları ilə lokomotor həssaslaşmanın induksiyasını təsdiqləyən lokomotor reaksiyaları, dərmanların idarəsinin gözlənilən davamlı nəticəsi olaraq qiymətləndiririk. Kokain təcrübəli və möcüzə sıçanlar, ekvivalent təməl lokomotor fəaliyyəti göstərmişlər, narkotik maddələrə meyllənən heyvanlara kokain problemi,Şəkil 1B. Təkrarlanan tədbirlər iki tərəfli ANOVA, müalicə: F1,66 = 30.42, p <0.0001; kokain problemi: F2,66= 58.39, p <0.0001; müalicə x kokain problemi: F2,66= 8.56, p = 0.0005, Bonferroni sonrası testlər ^p <0.001). Bu kokain problemi, kokain təcrübəli siçovullarda əhəmiyyətli dərəcədə daha çox lokomotor aktivliyi, yəni həssaslaşmanı əmələ gətirdi (Bonferroni sonrası testlər * p <0.001).
NAc və CPu-da ΔFosB ifadəsində bu kokain-əvvəldən müalicə rejiminin təsirlərini qiymətləndirmək üçün kokain-naip və kokain təcrübəli heyvanların 24, 0, 1 və ya 3 gündəlik kokain problemi ilə müalicə olunduqdan sonra immunohistokimyəvi üsullarla 6 hr olan ΔFosB proteinini ölçdük enjeksiyonlar (15 mg / kg; Şəkil 1A). Daha əvvəl müəyyən edilmiş (Nye və digərləri, 1995), 3 kokain enjeksiyonları, NAc və CPU-da dərman preparatlarında ΔFosB proteinini əhəmiyyətli dərəcədə indiyədək kifayət etdi və 6 gündən sonra kokain enjeksiyonlarındanŞəkil 1C. Təkrarlanan tədbirlər iki tərəfli ANOVA, NAc nüvəsi, müalicə: F1,28= 23.5, p <0.0001; kokain problemi: F3,28= 49.16, p <0.0001; müalicə x kokain problemi: F3,28= 6.83, p = 0.0014; NAc qabığı, müalicə: F1,28= 18.69, p <0.0001; kokain problemi: F3,28= 31.52, p <0.0001; müalicə x kokain problemi: F3,28= 3.21, p <0.05; CPu, müalicə: F1,28= 9.47, p <0.001; kokain problemi: F3,28= 19.74, p <0.0001; müalicə x kokain problemi: F3,28= 0.94, p> 0.05. NAc nüvəsində, qabıqda və CPu-da Bonferroni sonrakı testlər ^p <0.05). Kokain ilə təcrübəli heyvanlarda, 28 gün çəkildikdən sonra NAc və ya CPu-da ΔFosB induksiyasının davam etməsinə dair bir dəlil yox idi, əvvəlki məlumatlara uyğun olaraq ΔFosB siqnalının bu vaxta qədər tamamilə dağıldığı (Nye və digərləri, 1995), bu zaman nöqtəsinin bu işdə istifadə edilməsinin səbəbi. Lakin, 3 və ya 6 kokain problemli inyeksiya alan kokain təcrübəli sıçanlar, NAc-də əhəmiyyətli dərəcədə daha çox ΔFosB protein induksiyasını göstərmişlər, bu da həm özü həm də kabuk alt bölgələrindəŞəkil 1C. Bonferroni sonrakı testlər * p <0.05). Əksinə, CPu-da greaterFosB zülalının bu qədər daha çox induksiyası müşahidə edilməmişdir; Bunun əvəzinə, kokain sadəlövh və təcrübəsiz siçovullarda 3 və ya 6 günlük kokain problemi enjeksiyonlarından sonra bu bölgədə ekvivalent ΔFosB induksiyası görülmüşdür (Şəkil 1C).
Bir kokain probleminə cavab olaraq, NAc və CPu-da baş verən transkripsiyalı dəyişikliklərə dair fikirlər əldə etmək üçün biz ΔFosB və FosB mRNA transkriptlərinin hüceyrələrə verilmiş bir kokain və ya salin enjeksiyasına verildiyi vaxt kursunu (45, 90 və 180 min) tədqiq etdik 28 gün çəkildikdən sonra kokain-naip və təcrübəli siçovullara (bax Şəkil 1A). Şoran problemə nisbətən, bir kokain problemi, NAc və kokain-naip heyvanların CPu-da üç dəfə hər üç nöqtədə ΔFosB və FosB mRNA səviyyələrində sürətli bir artım meydana gətirdi (Şəkil 1D. Təkrarlanan tədbirlər bir dəfə ANOVA nöqtəsinə görə; Bonferroni sonrası testlər ^p <0.05). NAc-də, kokain təcrübəsindən keçmiş heyvanlarda kokain çağırışından sonra kokain-sadəlövh heyvanlarla müqayisədə daha çox ΔFosB və FosB mRNA induksiyasını müşahidə etdik, təsir 90 dəqiqədə əhəmiyyətli idi, əksinə CPu-da ΔFosB və FosB mRNA-nın induktivliyi əhəmiyyətli dərəcədə idi. kokain təcrübəli heyvanlarda azalma (Şəkil 1D. Bonferroni sonrası testlər %p = 0.08, * p <0.05).
Kokain təcrübəli siçovulların NAc və CPu-da yuxarı siqnal yollarının xarakterizə olunması
Değiştiren indüklenebilirlik üçün mümkün bir izahat Fosb əvvəlki kronik bir kokain kursundan sonra NAc və CPu-da gen olan kokain pozuntularının uzaq bir tarixinin yuxarıya doğru olan sinyal yollarının uzun müddət dəyişməsinə səbəb ola biləcəyi Fosb genin induksiyası, belə ki, bir kokain problemi daha sonra genə anormal bir dərəcəyə səbəb olur. Bu hipotezi öyrənmək üçün bu beyin bölgələrində ΔFosB kokain indüksiyasına yaxın vaxtlarda lazım olan göstərilən iki transkripsiyanın, SRF və CREB-ni təhlil etdik (Vialou və digərləri, 2012) yuxarı akış protein kinazları, ERK və AKT ilə birlikdə, kokain hərəkətinə də aiddirValjent və digərləri, 2000; Lu et al., 2006; Boudreau və digərləri, 2009). Bu dəyişik zülalların ümumi və ya fosforli səviyyələrində dəyişiklikləri təsbit edə bilməmişik. Fosb SRF, CREB və ya AKT-də heç bir dəyişiklik daxil olmaqla,Şəkil 2B, C). Bir kokain çağırışına cavab olaraq NAQ-da pSRF və pCREB-də dəyişiklik olmaması yaxın vaxtlarda xroniki kokain tərəfindən xeyli dərəcədə indiyədək aşkar edilən bir hesabatla uyğundur (Vialou və digərləri, 2012).
Dərman preparatlarının heyvanlar və preparatlarında, ilkin narkotikə məruz qaldıqdan sonra 20 dəqiqə (Şəkil 2A), bir kokain problemi pERK42 / 44 (Şəkil 2B, C. İki quyruqlu Tələbə testi: * p <0.05). Kəskin kokain tətbiqindən sonra bu bölgələrdə PERK səviyyəsinin artması barədə əvvəlki məlumatlar var (Valjent və digərləri, 2000). Yenidən təkrarlanan kokain enjeksiyonlarından çəkilmə zamanı NAc-da ERK fosforilasyonunu yoxlayan digər sənədlərlə müqayisə etmək çətindir (Boudreau və digərləri, 2007; Shen et al., 2009), bizim işdə PERK 28 gün çəkildikdən sonra və kokain və ya şoran problemdən sonra ölçüldü. İlk dəfə kokain yaşayan uyuşturucuya bağlı hayvanlara nisbətən, kokain təcrübəli sıçanlarda kokainə yenidən məruz qalma, 28 gün çəkilməsindən sonra, CPU-da pERK42 / 44 səviyyəsində əhəmiyyətli artımlara gətirib çıxardıŞəkil 2B, C. İki quyruqlu tələbə testi: * p <0.05).
Kromatin landşaftında NAc-da Fosb gen stimulatoru və kokain təcrübəli siçovulların CPu
Sonrakı dövrdə dəyişikliklərin olub olmadığını araşdırdıq Fosb gen inducibility onun kromatin strukturunda dəyişikliklər ilə bağlıdır. CHIP, histon modifikasiyalarının üç yaxşı xarakterizə edilmiş formaya qarşı yönəldilmiş antikorlardan istifadə edərək NAc və CPu-da həyata keçirilmişdir: gen aktivasiyası ilə əlaqəli histonun H4 (H3K3me4) Lys3 trimetilasyonu və gen repressiyası ilə əlaqəli H3K27me3 və H3K9me2. 28 gündən sonra kokain-naip və təcrübəli siçovulların yoxlanılması və ya zorakılıqla mübarizə aparılması ilə təhlil edildi, heyvanlar 1 saat sonra araşdırdı (Şəkil 3A). NAc'de, bu üç histonun dəyişməsinin hər hansı birinin bağlanmasında əhəmiyyətli bir dəyişiklik olmadı Fosb bir kokain problemi olmadıqda gen təşviq edən, H3K9me2 (Şəkil 3B-D. İki kuyruklu Tələbə t-testi. #p = 0.2 ilə əlaqəli Narkotik Maddə nəzarətləri). Bu təsir bir kokain problemindən sonra əhəmiyyət kəsb etdi və genin proksimal promoter bölgəsi üçün xüsusi idi (Şəkil 3C. * p <0.05). H3K9me2 səviyyələri bəzi genlərdə çox aşağı olsa da Fosb gen təşəbbüsçüsü, nəzərə alınmaqla, NAc-da bu markanın nəzərəçarpan səviyyələrini nəzarət şəraitində göstərir (Maze və ark., 2010, məlumatlar göstərilmir). Əksinə, CPU'da, H3K4me3 bağlanmasında kiçik, lakin əhəmiyyətli azalmalar aşkar edilərək, H3K27me3 bağlanmasında Fosb kokain problemi olmadığı təqdirdə, təşəbbüskar, problemdən sonra itirilən təsirlər (Şəkil 3D. * p <0.05).
Daha sonra II Fosb hüceyrə mədəniyyətində son nəticələrə əsaslanaraq, TSS-lərdə Pol II-ni dayandıraraq, onun CTD təkrar bölgəsində Ser 5-də fosforlaşması ilə xarakterizə olunan gen genin priminglə əlaqələndirir (Girişə bax). Beləliklə, Pol II-pSer5-a bağlanmağı təhlil etdik Fosb genin dörd ayrı bölgəsindəŞəkil 3B). Bu analiz Pol II-pSer5-in əhəmiyyətli bir zənginliyini ortaya qoydu Fosb proksimal promoter bölgəsində genə və kokain təcrübəli heyvanların NAc-də TSS-nin ətrafında uzun müddət çəkildikdən sonra, yoxlama ilə müqayisədə kokain problemi olmadıqdaŞəkil 3E. * p <0.05). Bu zənginləşmə, iki gen bədən bölgəsində aydın deyildi Fosbdaha sadə təcrübəli sistemlərdə təsvir edilən Pol II stalling ilə uyğun gəlir. Maraqlıdır ki, bir kokain problemindən sonra Pol II-pSer5 məcburi zənginləşdirmə əlamətləri göstərdi, ancaq artıq əhəmiyyətli deyil Fosb proksimal promotor bölgəsi (Şəkil 3E. %p = 0.1), lakin TSS-də nəzarət səviyyəsinə döndü. CPU-da tapıntılar daha çox dəyişkən idi və Pol II-pSer5 cədvəlinin dəqiq bir nümunəsi müşahidə edilməmişdir.
Müzakirə
Bu tədqiqat davamlı tənzimləməyə yeni bir fikir verir Fosb kokainə təkrar məruz qalmasının dayandırılmasından bir həftə sonra. Biz əvvəlki kronik kokain idarəsini göstərir Fosb NAc-də daha çox indüklənən gen, narkotikə yenidən məruz qaldıqdan sonra ΔFosB-nin daha sürətli yığılmasına səbəb olur. NAc-da ΔFosB induksiyası kokainə həssaslaşdırılmış davranış reaksiyalarına vasitəçilik edən sübutların üstünlüyü nəzərə alınmaqlaNestler, 2008), bizim tapıntılar uzadılmış çəkilmədən sonra belə həssas cavabların daha sürətli bərpası üçün yeni mexanizmi ortaya qoyur.
NAc-da ΔFosB-nin artmış indüksiyonunun kromatin dəyişmələri ilə bağlı olduğunu göstəririk Fosb daha böyük induksiya üçün başçılıq etməsi gözlənilən gen. Beləliklə, əvvəlcədən xroniki kokain tətbiqindən 4 həftə çəkilməsindən sonra mövcud olan proksimal promoter və genin TSS bölgələrinə Pol II-ni bağlayan artım göstəririk. TSS-də belə Pol II zənginləşdirilməsi kokain problemi ilə sürətlə itirilir Fosb Hüceyrə mədəniyyətində bir model ilə uyğunlaşdıqda, Pol II, gen aktivasiyası ilə əlaqədar TSS'lərdən sərbəst buraxıldı (Girişə bax). Bir kokain problemi də H3K9me2-a gen təzyiqinin bir qeydini bağlamaqda sürətlə azaldır. Fosb təşəbbüskar. Əksinə, biz bir neçə transkripsiya faktoru və ya onların yuxarı akış kinazları, Fosb kokain tərəfindən induksiya. Bu nəticələr bizim hipotezimizi dəstəkləyirik ki, NAc-da ΔFosB-nin artmış indeksasiyası Fosb genə və üstəgəl hadisələrin upregulation vasitəsilə deyil.
CPu üçün çox fərqli nəticələr əldə edildi. Pol II-nin dayandığına dair heç bir dəlil yoxdur Fosb kokain təcrübəsi olan siçovulların əvvəlki bir kokain problemi olmasına baxmayaraq, gen təzyiqi ilə uyğun olan kiçik, lakin əhəmiyyətli histon dəyişiklikləri olmasına baxmayaraq: H3K27me3 artımını artırdı və H3K4me3 bağlamasını azaldıb. Əvvəlcədən transkripsiya amillərində və ya azaldılmış olan kinazlarda dəyişiklik olmurdu Fosb induksiya. Bu məlumatlar göstərir ki, kronik kokain tətbiqindən sonra epigenetik dəyişikliklər nəmlənməyə xidmət edir Fosb NAc-da görülən primingdən fərqli olaraq, CPU-da genin indüklenebilirliyi. Lakin, bu təsirlər kokainə yenidən məruz qaldıqdan sonra ΔFosB mRNA induksiyasını pozduqda, ΔFosB proteininin yığılmasında heç bir itki yoxdur. Bu paradoksun əsasını qoyan mexanizm artıq araşdırma aparır.
Daha ümumiyyətlə, nəticələrimiz kronik kokain idarəsinə cavab olaraq müəyyən genlərdə xromatin landşaftında dəyişikliklərin dərmana təkrar təsir edildikdən sonra sonrakı indüksiyaya başlamağa və ya gizlətməmələrinə xidmət edən bir modeli dəstəkləyir. "Epigenetik izlər" kimi qiymətləndirilə bilən bu cür kromatin dəyişiklikləri, davamlı dövlət mRNA səviyyələrinin analizlərində qaçırılacaq. Bu yolla, asılılığın epigenomunun xarakterizə olunması, yeni müalicələrin inkişafı üçün minalardan təmizlənə bilən pozğunluğun molekulyar patogenezi haqqında təzə informasiyanı ortaya qoymağı vəd edir.
References
- Alibhai IN, Green TA, Potashkin JA, Nestler EJ. FosB və DeltafosB mRNA ifadəsinin tənzimlənməsi: in vivo və in vitro tədqiqatlar. Brain Res. 2007;1143: 22-33. [PMC pulsuz məqalə] [PubMed]
- Batı Batman AR, Jeronimo C, Jacques PE, Laramee L, Fortin ME, Forest A, Bergeron M, Hanes SD, Robert F. Universal RNA Polimeraz II CTD Döngüsü Kinaz, Fosfataz və Genlər arasında İzomeraz Enzimleri arasında Kompleks İncelemelerle Orchestrated. Mol Cell. 2012;45: 158-170. [PubMed]
- Boudreau AC, Reimers JM, Milovanovic M, Wolf ME. Hücre səthi sıçan nüvəsindəki AMPA reseptorları kokain çıxarılması zamanı artır, lakin mitogen aktivləşdirilmiş protein kinazlarının dəyişmiş aktivasiyası ilə birlikdə kokain problemindən sonra daxiliizasiya edir. J Neurosci. 2007;27: 10621-10635. [PMC pulsuz məqalə] [PubMed]
- Boudreau AC, Ferrario CR, Glucksman MJ, Wolf ME. Signal yolunun adaptasiyası və yeni protein kinaz A kokain üçün davranışçı həssaslaşdırma ilə bağlı substratlar. J Neurochem. 2009;110: 363-377. [PMC pulsuz məqalə] [PubMed]
- Core LJ, Lis JT. RNT polimeraz II-nin proksimal-proksimal dayandırılması vasitəsilə transkripsiyanın tənzimlənməsi. Elm. 2008;319: 1791-1792. [PMC pulsuz məqalə] [PubMed]
- Covington HE, 3rd, Maze I, Sun H, Bomze HM, DeMaio KD, Wu EY, Dietz DM, Lobo MK, Ghose S, Mouzon E, Neve RL, Tamminga CA, Nestler EJ. Stressə qarşı kokain səbəbli vulnerativlikdə repressiv histon metilinin rolu. Neyron. 2011;71: 656-670. [PMC pulsuz məqalə] [PubMed]
- Freeman WM, Nader MA, Nader SH, Robertson DJ, Gioia L, Mitchell SM, Daunais JB, Porrino LJ, Friedman DP, Vrana KE. Qeyri-insan primatın nüvəsindəki accumbens gen ifadəsindəki kronik kokain vasitəsi dəyişiklikləri. J Neurochem. 2001;77: 542-549. [PubMed]
- Hyman SE, Malenka RC, Nestler EJ. Bağımlılığın sinir mexanizmləri: mükafatla əlaqəli öyrənmə və yaddaşın rolu. Annu Rev Neurosci. 2006;29: 565-598. [PubMed]
- Kalivas PW, Volkow N, Seamans J. Bağımlılıkta maneəsiz motivasiya: prefrontal-accumbens glutamat ötürülməsi bir patoloji. Neyron. 2005;45: 647-650. [PubMed]
- Lazo PS, Dorfman K, Noguchi T, Mattei MG, Bravo R. FosB geninin strukturu və Xəritəçəkmə. FosB, fosB promoterinin fəaliyyətini aşağı salır. Nüvə turşuları Res. 1992;20: 343-350. [PMC pulsuz məqalə] [PubMed]
- Lu L, Koya E, Zhai H, Hope BT, Şaham Y. Kokain bağımlılığında ERK'nın rolu. Trends Neurosci. 2006;29: 695-703. [PubMed]
- Mandelzys A, Gruda MA, Bravo R, Morgan JI. Kainik asitlə işlənmiş fosB null siçanların beyinlərində davamlı yüksəlmiş 37 kDa fos ilə əlaqəli antigen və AP-1 kimi DNA-bağlanma fəaliyyətinin olmaması. J Neurosci. 1997;17: 5407-5415. [PubMed]
- Maze I, Nestler EJ. Bağımlılığın epigenetik mənzərəsi. Ann NY akad Sci. 2011;1216: 99-113. [PMC pulsuz məqalə] [PubMed]
- Xəzər Universitetinin rektoru Yaqub Eyvazovun sözlərinə görə, bu gündən etibarən, Nestler EJ. Kokain ilə bağlı plastisitədə histon metiltransferaza G3a'nın əsas rolu. Elm. 2010;327: 213-216. [PMC pulsuz məqalə] [PubMed]
- Nechaev S, Adelman K. Promoter-proksimal Pol II: sürətləndirərkən şeyləri sürətləndirir. Hüceyrə dövrü. 2008;7: 1539-1544. [PubMed]
- Nestler EJ. Baxış-icmal. Bağımlılığın transkripsiyon mexanizmləri: DeltaFosB rolu. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2008;363: 3245-3255. [PMC pulsuz məqalə] [PubMed]
- Nye HE, Hope BT, Kelz MB, Iadarola M, Nestler EJ. Striatum və nüvəsiz acumbensdə kokain tərəfindən xroniki FOS ilə əlaqəli antigen induksiyasının tənzimlənməsində farmakoloji tədqiqatlar. J Pharmacol Exp Müraciətlər. 1995;275: 1671-1680. [PubMed]
- Perrotti LI, Hadeishi Y, Ulery PG, Barrot M, Monteggia L, Duman RS, Nestler EJ. Xroniki stressdən sonra mükafatla əlaqəli beyin strukturlarında deltaFosB induksiyası. J Neurosci. 2004;24: 10594-10602. [PubMed]
- Robinson TE, Kolb B. İstifadəsi olan narkotik maddələrə məruz qalma ilə əlaqəli struktur plastisitə. Neuropharmacology 47 Suppl. 2004;1: 33-46. [PubMed]
- Robison AJ, Nestler EJ. Bağımlılığın transkripsiyonel və epigenetik mexanizmləri. Nat Rev Neurosci. 2011;12: 623-637. [PMC pulsuz məqalə] [PubMed]
- Saha RN, Wissink EM, Bailey ER, Zhao M, Fargo DC, Hwang JY, Daigle KR, Fenn JD, Adelman K, Dudek SM. Arc və digər IEG-lərin sürətlə fəaliyyət göstərdiyi transkripsiyası Rəqəmli RNT polimeraz II-yə əsaslanır. Nat Neurosci. 2011;14: 848-856. [PMC pulsuz məqalə] [PubMed]
- Şaham Y, Ümid BT. Neuroadaptations'ın dərman axtarışına keçməsində rolu. Nat Neurosci. 2005;8: 1437-1439. [PubMed]
- Shen HW, Toda S, Moussawi K, Bouknight A, Zahm DS, Kalivas PW. Kokain-geri çəkilmiş sıçanlarda dendritik spin plastisiyasını dəyişdi. J Neurosci. 2009;29: 2876-2884. [PMC pulsuz məqalə] [PubMed]
- Valjent E, Corvol JC, Səhifələr C, Besson MJ, Maldonado R, Caboche J. Kokain-mükafatlandırıcı xüsusiyyətləri üçün hüceyrə siqnal tənzimlənən kinaz kaskadının cəlb edilməsi. J Neurosci. 2000;20: 8701-8709. [PubMed]
- Zeitlinger J, Stark A, Kellis M, Hong JW, Nechaev S, Adelman K, Levine M, Gənc RA. Drosophila melanogaster embrionunda inkişaf nəzarətində olan genlərdə RNT polimerazın durması. Nat Genet. 2007;39: 1512-1516. [PMC pulsuz məqalə] [PubMed]
- Vialou VF, Feng J, Robison AJ, Ferguson D, Scobie KN, Mazei-Robison M, Mouzon E, Nestler EJ. Serum cavab faktorları və cAMP cavab elementli bağlama proteinləri, həm də ΔFosB kokain indüksiyası üçün tələb olunur. J Neurosci. 2012 qəbul edildi. [PMC pulsuz məqalə] [PubMed]
;