ŞƏRHLƏR: Hər iki stresə baxmayaraq, sui-istifadəsi və bəzi təbii mükafatlar DeltaFosB-nin birləşməsinə gətirib çıxara bilərsə, stress müxtəlif distribütiv hüceyrələri və daha sonra müxtəlif reseptorları və genləri aktivləşdirir. Başqa sözlə, addictions və stress qarşı müqavimət əsaslı fərqli mexanizmlərə əsaslanır
J Neurosci. 2010 Oct 27; 30 (43): 14585-92.
Vialou V, Maze I, Renthal W, LaPlant QC, Watts EL, Mouzon E, Ghose S, Tamminga CA, Nestler EJ.
mənbə
Fishberg Nörobilim Bölümü, Sinay Tibb Tətbiq Məktəbi, Nyu-York, 10029, ABŞ.
mücərrəd
Stress və dərmanla bağlı neyronal adaptasiyaların altında olan molekulyar mexanizmlər tamamilə başa düşülür. Bu cür uyğunlaşmalarda tətbiq olunan bir molekül, kronik stress və ya təkrarlanan sui-istifadələrə cavab olaraq, bir beyin mükafat bölgəsi olan gəmirici nüvəli acumbensdə (NAc) yığılan bir transkripsiya faktoru olan ΔFosB'dir. Tbu ekoloji xəbərdarlıqlar ilə ΔFosB induksiyasını idarə edən yuxarı transkripsiya mexanizmləri qəflətən qalır. İşdə, fəaliyyətə bağlı transkripsiyanın faktorunu, serum reaksiyasının faktorunu (SRF) stressin yeni bir yuxarı akış vasitəçisi olaraq təyin edirik, lakin kokain deyil-, ΔFosB əmələ gətirdi. SRF hem depresif insan hastalarının NAc'sinde, həm də sosial məğlubiyyət stressinə məruz qalan siçanlarda azaldılıb. SRF-nin bu aşağı tənzimlənməsi möhkəm heyvanlarda yoxdur. Inducible mutagenesis istifadə edərək, biz göstərir ki, əsasən möhkəm siçanlarda baş verən ΔFosB-nin stress vasitəsi ilə indüksiyası bu beyin bölgəsində SRF ifadəindən asılıdır. Bundan başqa, SRF-nin NAc-ə xüsusi genetik silinməsi prodropresent və proanksiyona bənzər müxtəlif fenotipləri təbliğ edir və xroniki stressin zərərli təsirlərinə heyvanları daha həssas edir. Əksinə, biz kronik kokain pozulmasına cavab olaraq NAF-də ΔFosB-də əmələ gəlmə rolunun olmadığını nümayiş etdiririk. Bundan başqa, SRF-nin NAc-ə xüsusi vuruşu kokain səbəbli davranışlara heç bir təsir göstərmir, bu da xroniki sosial məğlub stress və təkrarlanan kokain pozuntularının müstəqil mexanizmlər vasitəsilə ΔFosB yığılması və davranış həssaslığını tənzim etdiyini göstərir.
giriş
Ətraf mühitə təsir edən stimullara (Nestler və Carlezon, 2006, Sesack and Grace, 2010) cavab verən motivasiyalı davranışları idarə edən duysal və bilişsel girişlərin inteqrasiyası üçün əsas beyin mükafat bölgəsi olan nucleus accumbens (NAc) vacibdir. NAc də narkotik asılılığı və depressiya ilə bağlı davranış anomaliyaları ilə əlaqədardır. Buna görə NAc-nin dərin beyin stimullaşdırılması ilə hədəflənməsi insanlara və kemiricilərdə depressiya və asılılıq kimi davranışları azaltmaq üçün göstərilmişdir (Schlaepfer və s., 2008; Vassoler və digərləri, 2008; Heinze və s., 2009; Kuhn et al., 2009).
İstismar və ya stress maddələrinə təkrar məruz qalma NAc-də dəyişiklik nümunələri doğurur, potensial olaraq asılılıq və depressiya xronikasına səbəb olur (Berton və s., 2006; Krishnan et al., 2007; Maze və s., 2010; Vialou et al 2010). Maraqlıdır ki, fosB geninin bir məhsulu olan ΔFosB transkripsiyanı faktor, təkrarlanan dərmana və ya stressə məruz qalma (Nestler, 2008, Perrotti və s., 2008, Vialou və s., 2010) cavab olaraq NAc-də toplanır. ΔFosB, istirahət məqsədli narkotik istifadəindən kronik asılılığı olan dövlətə (Nestler və ark., 1999; McClung və s., 2004; Renthal et al., 2009) keçməyə yönəldən potensial molekulyar keçid kimi təklif edilmişdir, çünki NAc-də onun yığılması istifadənin bir neçə dərmanına cavab verən tövsiyələr. Daha yaxınlarda kronik sosial məğlubiyyət stressindən (Nikulina və s., 2008, Vialou və s., 2010) sonra NAc-da ΔFosB induksiyasının rolu aydın oldu: ΔFosB stressli stimullara aktiv mübarizə aparır və səthi artırır. ΔFosB induksiyası stimulaya bağlı olaraq baş verir, baxmayaraq ki, NAc-da narkotik və stresə səbəb olan ΔFosB yığımından məsul mexanizmlər hələ də məlum deyil.
Serum reaksiya faktoru (SRF), c-fos, fosb, Egr1 və Arc daxil olmaqla bir neçə dərhal erkən genin fəaliyyətə bağlı transkripsiyal aktivləşdirilməsi üçün tələb olunan bir transkripsiya faktorudur (Knöll və Nordheim, 2009). Son tədqiqatlar, SRF'nin yetkin beyində sinaptik aktivliyin tənzimlənməsi və dövrə meydana gəlməsi daxil olmaqla, neyronların morfoloji və sitoarxitektrik xüsusiyyətləri üzərində təsirlərini nümayiş etdirdi (Knöll və Nordheim, 2009). Bu tapıntılar, SRF-nin sui-istifadə və ya stres dərmanlarına xroniki məruz qalma ilə funksional olaraq tənzimlənib-tənzimlənməməsini və bu tənzimləmənin bu şərtlər altında ΔFosB induksiyasına potensial təsirini araşdırmağımızı istədi.
Burada NAc-da SRF-nin aşağı tənzimlənməsinin prodepressant və anksiyogen fenotipləri təşviq etdiyi və nəticədə heyvanın xroniki stresin zərərli təsirlərinə qarşı həssaslığını artırdığı yeni bir mexanizmi təsvir edirik.. Bu təsirlər qismən stresli heyvanların NAc-sında ΔFosB induksiyasının itirilməsi ilə vasitəçilik edir. Depressiya xəstələrindən alınan postmortem NAc toxumasında SRF və ΔFosB ekspresiyasında müşahidə olunan azalmalar, tapıntılarımızın insan depressiyasına uyğunluğunu dəstəkləyir. Maraqlıdır ki, ΔFosB yığılmasını idarə edən bu mexanizm stresə xas görünür: xroniki kokain maruziyetinin SRF ekspresyonuna təsiri yoxdur, NAc-dan SRF silinməsinin xroniki kokain maruziyetinin ardından ΔFosB yığılmasına heç bir təsiri yoxdur və bu cür SRF silməsinin kokain üzərində heç bir təsiri yoxdur. səbəb davranışlar. SRF və ΔFosB arasındakı bu yeni qarşılıqlı təsir, stres kontekstində, bir insanın xroniki stresə həssaslığını tənzimləyən vacib bir homeostatik mexanizmi təmsil edə bilər.
Material və metodlar
Heyvanlar
Səkkiz həftəlik C57BL / 6J kişi siçanları (Jackson Laboratory) bütün davranış və biokimyəvi sınaqlarda istifadə edilmişdir. Bütün heyvanlar 1-23 ° C-də 25 h işıqlı / qaranlıq dövrə (12-dan 7 AM-ə qədər işıqlar: 00-ə qədər: 7 PM-də) ilə adi libitum qida və suya çıxış. Eksperimental Sinirbilim Dərnəyi və Sinay Tibb Tədqiqatlar Məktəbində təşkilati heyvan qayğı və istifadəsi komitəsinin təlimatları istiqamətində aparılmışdır.
Kokain təcrübələrində [Western blotting və kəmiyyət xromatin immunoprecipitation (ChIP)], 8-10-həftəlik kişi C57BL / 6J siçanlarına istifadə edildi. Heyvanlar ya salin və ya kokaindən yeddi günlük intraperitoneal injection (20 mg / kq kokain-HCl; Sigma) qəbul etmişdir. Siçan son müalicədən sonra 24 h istifadə edildi. Davranış təcrübələrində, siçanlar təkrarlanan postoperatif idi və aşağıda göstərildiyi kimi intraperitoneal olaraq 10 mg / kg (lokomotor həssaslaşdırma) və ya 7.5 mg / kq (şərti yerin üstünlükləri) kokain-HCl ilə müalicə edildi.
Srffl / fl siçan daha əvvəl açıqlandığı kimi yaradılmışdır (Ramanan və digərləri, 2005). Srf'nin NAc-ə xüsusi vuruşu stereotaksik inyeksiyadan və adeno-əlaqəli virus (AAV) vektorlarından istifadə edərək yaşıl floresan proteinə (GFP) qarışan Cre recombinase (Cre) adlı viral overspresyon vasitəsilə əldə edilmişdir. Özünü silmək üçün Cre istifadə edildi. AAV-GFP, AAV-Cre-GFP'nin Srffl / fl farelerinde bir kontrol olaraq yerine enjekte edildi. Qısaca, siçanlar viral çatdırılma üçün istifadə olunan aşağıdakı stereotaksik koordinatları ilə birlikdə, ketamin (10 mg / kq) və xylazine (10 mg / kq) bir qarışığı istifadə edərək anesteziyaya alındılar: + 1.6 (anterior / posterior), + 1.5 (lateral), - 4.4 (dorsal / ventral) orta xəttdən (bregma ilə müqayisədə) 10 ° bir açı ilə. 0.5 μl təmizlənmiş virusun ümumi 5 min dövrü (0.1 μl / min) üzərində ikitərəfli təslim edildi, sonra 5 min istirahət edildi. Siçanlar əməliyyatdan sonrakı 2 həftə, viral ifadə maksimal olduqda test edilmiş və standart histoloji metodlardan istifadə edərək bütün heyvanlar üçün viral inyeksiya sahələri təsdiq edilmişdir. Viral vasitəçiliyi olan Kre ifadəinin səmərəliliyi immunohistokimiya və AAV-Cre-GFP və AAV-GFP verilmiş heyvanların mikrokəndərli NAc yumruqları üzərində NAc üçün Srf üçün tərs-transkriptaza PCR tərəfindən təsdiq edilmişdir. AAV-GFP və AAV-Cre-GFP virusları daha əvvəl açıqlandığı kimi yaradılmışdır (Maze və digərləri, 2010).
Davranış prosedurları
İctimai məğlubluq stress.
C57BL / 6J siçanları daha əvvəl təsvir edilən 10 ardıcıl günlər üçün xroniki sosial məğlub stressə məruz qalıblar (Berton və s., 2006; Krishnan və s., 2007; Vialou et al., 2010). Qısacası, hər bir siçan gündə 1 dəqiqə üçün tanımadığı və təcavüzkar bir kişi CD5 təqaüdçü istehsalçı siçanına məruz qaldı. CD1 təcavüzkarı ilə birbaşa qarşılıqlı əlaqə qurduqdan sonra, heyvanlar növbəti 24 h üçün eyni kafesin bitişik bir bölməsinə yerləşdirilib, sensorlu, lakin fiziki təmasda deyil. Nəzarət heyvanları ekvivalent qəfəslərdə yerləşdirilib, eyni cinsin üzvləri ilə birlikdə yerləşdirildi. Sosial qarşılıqlı təsir testləri, yenə son günündən sonra 24 h idi.
Tanınmamış CD1 kişi siçanından sosial yayınma yayımlanan protokollara görə qiymətləndirildi (Berton və digərləri, 2006; Krishnan və ark., 2007; Vialou və ark., 2010). Təcrübəli siçan ilk dəfə 2.5 dəqiqə ərzində boş telli mesh qəfəsi olan açıq sahəyə gətirildi. İkinci bir iclas zamanı tanımadığı CD1 kişi siçanı simli qəfəsə daxil edildi. Qarşılıqlı təsir zonasında (qəfəsi əhatə edən 8 sm enində bir dəhliz) sərf olunan vaxt ölçülmüşdür. Məğlub olan siçanların həssas və dayanıqlı alt populyasiyalara bölünməsi əvvəllər göstərildiyi kimi həyata keçirilmişdir (Krishnan et al., 2007; Vialou et al., 2010). İdarəetmə siçanlarının əksəriyyəti boş hədəf mühitindən daha çox sosial hədəflə qarşılıqlı əlaqə qurmağa daha çox vaxt sərf etdiyindən, qarşılıqlı təsir nisbəti 100 (sosial hədəf olmadığına qarşılıqlı təsir zonasında sərf olunan bərabər vaxt) bir kəsmə olaraq təyin edildi. Puanları <100 olan siçanlar həssas, ≥100 puanları olanlar isə davamlı kimi etiketlənmişlər. Geniş davranış, biyokimyəvi və elektrofizyolojik analizlər bu fərqli həssas və davamlı alt populyasiyaların etibarlılığını dəstəkləyir (Krishnan və digərləri, 2007; Wilkinson və digərləri, 2009; Vialou və digərləri, 2010).
Srfl / fl siçanlarının sosial məğlubiyyət stressinə olan zəifliyini araşdırmaq üçün, AAV-GFP və ya AAV-Cre-GFP ilə ikitərəfli şəkildə sıxılan siçanlar eyni gündə üç dəfə ardıcıl məğlubiyyətə məruz qaldı və daha sonra ictimai qarşılıqlı 24 h üçün sınaqdan keçirildi. Bu submaximal məğlubiyyət proseduru, genetik manipulyasiyalardan sonra (Krishnan və s., 2007; Vialou və s., 2010) aşağıdakı prosessivlik fenotiplərinin aşkar edilməsi üçün təsdiq edilmişdir.
Çarəsizlik öyrəndim.
AAV-GFP və ya AAV-Cre-GFP-ni aşırtmaqla sarsılan süzülmələr, daha əvvəl təsvir edilən öyrənilmiş acizliyə məruz qalmışdır (Berton və s., 2007). Qısaca, siçanlar 1 saat üçün aralıq, qaçılmaz ayaq zərbələrinə məruz qaldılar (2 mA, 0.45 s müddəti). Test günündə, siçanlar 5 ardıcıl qaçış sınaqları üçün qutuya yenidən daxil edildi. Hər sınaq zamanı davamlı bir şok verildi və siçanlara bitişik, qeyri-elektriksiz bölməni daxil edərək qaçmaq imkanı verildi. Müvəffəqiyyətli bir qaçışdan sonra qapı avtomatik olaraq bağlandı və qaçış gecikmələri qeyd edildi. Siçanlar 15 s içərisindən qaçmadıqda, məhkəmə araşdırması ləğv edildi və uğursuzluq kimi qeyd edildi. Əvvəlki tədqiqatlar göstərir ki, NAc və digər bölgələrdə virus ifadəsi stress olmadıqda başlanğıc qaçış davranışına təsir göstərmir (Newton və s., 25; Berton et al., 2002).
Lokomotor həssaslaşdırma.
AAV-GFP və ya AAV-Cre-GFP-nin intra-NAc enjeksiyonlarından iki həftə sonra Srffl / fl siçanları lokomotor həssaslığa məruz qaldı. Siçanlar lokomotor arenada gündə 30 dəqiqə 4 gün ərzində vərdiş edildi. Vərdişdən sonra heyvanlara intraperitoneal olaraq 10 mq / kq kokain-HCl enjekte edildi və lokomotor qutulara yerləşdirildi. Heyvanların lokomotor fəaliyyəti gündə 30 dəq müddətində ambulator şüa fasilələri kimi bir fotobam sistemi (San Diego Instruments) istifadə edərək qeydə alınıb. Lokomotor həssaslaşma 6 gün ərzində qeydə alınıb.
Kondisyonlu yer üstünlüyü.
Yerin kondisionerləşdirilməsi proseduru əvvəllər göstərildiyi kimi həyata keçirilmişdir (Maze et al., 2010), aşağıdakı dəyişikliklərlə. Qısaca, Srffl / fl siçanlarında AAV-GFP və ya AAV-Cre-GFP intra-NAc infuziyalarından 18 gün sonra, heyvanlar üç kontekstdə fərqli mühitdən ibarət olan kondisioner otaqlarına yerləşdirildi. İki kondisioner otağından hər hansı birinə əhəmiyyətli dərəcədə üstünlük verən siçanlar tədqiqatdan kənarlaşdırıldı (bütün heyvanların <10% -i). Kondisioner qrupları, mövcud ola biləcək hər hansı bir otaq qərəzinə uyğunlaşmaq üçün daha da balanslaşdırılmışdır. Növbəti günlərdə heyvanlara fizioloji maddə enjekte edildi və günortadan sonra 30 dəqiqəlik bir kameraya salındı və sonra kokain enjekte edildi (7.5 mg / kg, ip) və ertəsi gün digər kameraya 30 dəqiqə məhdudlaşdırıldı. müalicə başına iki dövr dərnək təhsili (iki salin və iki kokain cütlüyü). Sınaq günü, siçanlar 20 dəqiqə müalicə edilmədən aparata geri yerləşdirildi və yan seçimini qiymətləndirmək üçün test edildi. Kokainə lokomotor reaksiyalar dərman müalicəsinin effektivliyini təmin etmək üçün kokain cütlü otaqlarda şüa fasilələri ilə qiymətləndirilmişdir. Bütün qruplar üçün, lokomozun viral müalicədən təsirlənməməsini təmin etmək üçün duzluğa cavab olaraq başlanğıc lokomoziya qiymətləndirilmişdir.
Digər davranış testləri.
Srffl / fl siçanlar açıq sahədə, yüngül / qaranlıqda və yayımlanan protokollara əsasən məcburi üzmə testlərində test edilmişdir (Vialou və s., 2010). Açıq sahədə siçanların fəaliyyəti qırmızı işıq şəraitində video izləmə sistemi (Ethovision) istifadə edərək 5 dəqiqə üçün qeydə alınıb. Yüngül / qaranlıq test üçün, siçanların daha kiçik bir qapalı arenaya bağlı bir böyük işıqlı arenadan ibarət iki kameralı bir qutu sərbəst şəkildə araşdırmasına icazə verildi. Siçanlar hər iki daxma sərf olunan vaxtın dəyərini qiymətləndirmək üçün 5 dəqiqə müddətində sınaqdan keçirildi. Açıq sahədə və yüngül / qaranlıq testlərdə mərkəzdə və işıq sahələrində keçirilmiş vaxt müvafiq olaraq narahatlıqla əlaqəli cavabların tərs bir göstəricisi kimi qiymətləndirilmişdir. 1 d məcburi üzgəc testi 5 dəqiqə müddətində aparıldı. Məcburi üzmə testi zamanı hərəkətliliyin artması prodepressant kimi davranırdı. 1 d məcburi swim testi siçanlarda geniş şəkildə istifadə edilmişdir və antidepresan müalicələrdə hərəkətlilik müddətlərini azaldacaq, proqnozlaşdırıcı etibarlılığın ölçüsü olaraq təsdiq edilmişdir.
İmmünohistokimya
Srfl / fl siçanlar xassəbləşdirildi və xNUMX% paraformaldehid / PBS ilə intrasardial olaraq perfüze edildi. Brains çıxarılıb və 4% sukroz / PBS ilə cryoprotected edilmişdir. Coronal bölmələr (30 μm) dondurma mikrotomunda kəsilmiş və immunohistokimyəvi analizlər üçün işlənmişdir. Srffl / fl knock-out'nin doğrulanması, SRF'ye karşı yönlendirilen bir poliklonal antikor (30 / 1; Santa Cruz Biotechnology) kullanılarak gerçekleştirildi. Cre ifadəsi, GFP-yə qarışdırıldığı üçün GFP (toyuq poliklonal, 2000 / 1, Aves Labs) ifadəsi ilə təsdiqlənmiş beyinlərdə təsdiqləndi. Srffl / fl knock-out siçanlarında sosial məğlubiyyət stressindən sonra ΔFosB induksiyasını təyin etmək üçün ΔFosB proteinin N-terminal bölgəsinə (8000 / 1, Santa Cruz Biotexnologiyası) qarşı qaldırılmış bir quş poliklonal antikoru istifadə olundu. Şəkillər bir konfokal mikroskopla çəkildi (1000 × büyütme, Zeiss). ΔFosB immunoreaktivliyi üçün mənfi və müsbət sayılan GFP-immunopozitiv hüceyrələrin sayı hər bir heyvan üçün birdən çox şəkillərlə ölçülmüş, sonradan hər heyvan üçün hesablanmış orta dəyərlər. Hər bir heyvan statistik analiz üçün fərdi müşahidə hesab edilmişdir.
İnsan postmortem NAc toxuması
İnsan postmortem beyin toxuması Dallas Beyin Kolleksiyasından əldə edildi, burada toxuma Dallas Tibbi Müayinə Ofisi və Texas Universiteti (UT) Cənubi-Qərbdəki Doku Transplantasiya Proqramı yaxın qohumunun razılığı ilə toplanır. Toxuma həm yaş, həm ölüm, həm də RNT bütövlüyü (RIN) və pH üçün uyğun olan həm kişilərdən həm də qadınlardan analiz edilmişdir. Koma, hipoksiya, pireksiya, qıcolmalar, dehidrasiya, hipoqlikemiya, çoxsaylı orqan çatışmazlığı və nörotoksik maddələrin ölüm anında qəbul edilməsi daxil olmaqla spesifik agonal amillər postmortem beyin toxumalarında RNT bütövlüyünə təsir göstərir (Tomita və digərləri, 2004). Bu səkkiz şərtdən hər birində toxuma nümunələrini xarakterizə etmək üçün agonal faktor şkalasından (AFS) istifadə etdik. Agonal faktorun olmamasına 0 bal verildi və 1 ilə 0 arasında ümumi AFS skoru təmin etmək üçün 8 olaraq qiymətləndirildi, 0 və ya 1 agonal skorlarla toxuma keyfiyyətli nümunələri əks etdirir; hal demoqrafiyası Cədvəl 1-də verilmişdir. Görkəmli toxuma keyfiyyəti yüksək RIN dəyərləri ilə təsdiq edilmişdir. Ases40 ° C izopentan içərisində dondurulmadan və -80 ° C-də saxlanmadan əvvəl hallar standart bir diseksiyaya məruz qaldı; NAc-nin daha da parçalanması dondurulmuş toxuma üzərində aparıldı. UT Southwestern institusional nəzərdən keçirmə heyəti tədqiqat üçün bu toxuma kolleksiyasını nəzərdən keçirdi və təsdiqlədi. Daha sonra hər bir depressiya hadisəsi üçün birbaşa məlumat verən bir müsahibə aparıldı, hadisənin xəstəliyi ilə bağlı məlumatların sənədləşdirildiyi; iki tədqiqat psixiatrı tərəfindən DSM-IV kriteriyalarından istifadə edilərək böyük depresif xəstəliklərin konsensus diaqnozu qoyuldu. Bu işə daxil olan halların heç birində antidepresanlar xaricində sui-istifadə, alkoqol və ya reçeteli dərmanlar üçün qan toksikoloji ekranlarında pozitivlik olmadı. Antidepresan müalicəsinə baxmayaraq, bütün subyektlər ölüm zamanı klinik olaraq depressiyaya məruz qaldılar. Toxuma nümunələri analiz üçün kor şəkildə verilmişdir.
Cədvəl 1.
İnsan postmortem öyrənilməsi üçün demoqrafik məlumatlar
Western blotting
İnsan və siçan NAc nümunələri daha əvvəl təsvir edilən kimi işlənmişdir (Maze və s., 2010). Dondurulmuş toxuma, proteaz (Roche) və fosfataz inhibitorları (Sigma) olan 5% SDS olan bir 1 mM HEPES lizis tamponu ilə sonicated edilmişdir. Protein konsentrasiyaları Dc protein testi (Bio-Rad) tərəfindən müəyyən edilmişdir. Eşit miqdarda protein nümunələri SDS-PAGE və Western blottingə məruz qaldı. Western blots SRF (1 / 2000, Santa Cruz Biotechnology) ya da GAPDH (1 / 1500; Abcam) üçün bir antikor istifadə edərək tədqiq edilmiş və Odyssey görüntüləmə sistemi (Licor) istifadə edərək skan edilmiş və ölçülmüşdür.
RNT izolyasiyası və kəmiyyət PKR
RNA izolyasiyası, kəmiyyət PCR (qPCR) və məlumatların təhlili daha əvvəl təsvir edilən kimi həyata keçirilmişdir (Maze və s., 2010; Vialou et al., 2010). Qısaca RNA TriZol reaktifi (Invitrogen) ilə təcrid olunmuşdur və Qiagendən RNAeasy mikro dəstləri ilə daha da təmizlənmişdir. Bütün RNA nümunələri 260 / 280 və 260 / 230 dəyərləri ≥ 1.8 olduğu müəyyən edildi. Ters transkripsiya iScript (Bio-Rad) istifadə edərək həyata keçirildi. SYP green (Quanta) istifadə edərək, qPCR aşağıdakı dövrü parametrləri ilə Applied Biosystems 7900HT RT PCR sistemi ilə həyata keçirildi: 2 min 95 ° C; 40 sxeması üçün 95 ° C xNUMX dövrü, 15 s üçün 59 ° C, 30 s üçün 72 ° C; və vahid PCR məhsullarının təsdiqlənməsi üçün dissociation əyriləri yaratmaq üçün 33 ° C dərəcəsi isidilmişdir. Veriler, ΔΔC (t) metodu (Tsankova ve ark., 95) ile tedavi koşullarının (kontrollere qarşı həssas və ya möhkəm siçanlar və ya insan nəzarətləri ilə depresif xəstələr) C (t) dəyərlərini müqayisə etməklə təhlil edilmişdir. ΔFosB qPCR primeri: foward, AGGCAGAGCTGGAGTCGGAGAT və əks, GCCGAGGACTTGAACTTCACTCG.
ÇİP
ÇIP əvvəllər təsvir edilən (Maze və digərləri, 2010) son məğlubiyyət təcrübəsindən və salxımdan və kokaindən istifadə edildikdən sonra nəzarət, həssas və möhkəm siçanlardan (dörd 14-gauge punches / siçan) 1 h, müalicə edilən heyvanlardan 24 h son müalicədən sonra. Doku 1% formaldehid ilə əlaqəli idi. Fiksifikasiya sonradan glisin tətbiqi ilə kəsildi və toxuma yuyuldu və istifadə olunana qədər -80 ° C-də saxlandı. Kəsilmiş kromatin əvvəllər maqnetik boncuklara (Dynabeads M-280; Invitrogen) qarışmış anti-SRF antikoru (Santa Cruz Biotexnology) ilə inkubasiya edilmişdir. Ters çapraz bağlama və DNT təmizlənməsindən sonra, SRF-nin fosb promoterinə bağlanması qPCR tərəfindən iki serum cavab elementi bağlama sahəsini ehtiva edən fosb promoterinin bir bölgəsini əhatə edən primerlərdən istifadə etməklə müəyyən edilmişdir. SRF puldowns no-antikor nəzarət ilə müqayisədə əhəmiyyətli dərəcədə zənginləşdirilmişdir. Fare fosb gen təşviq edən primerlər: irəli, CCCTCTGACGTAATTGCTAGG və əks, ACCTCCCAAACTCTCCCTTC.
Statistik analizlər
Biyokimyəvi və davranış analizlərində nəzarət, həssas və davamlı siçanlar arasındakı vasitələri müqayisə etmək üçün bir tərəfli ANOVA-lardan istifadə edilmişdir. RFosB induksiyasını Srf yerli nakavt siçanlarında sosial məğlubiyyətlə müqayisə etmək və öyrənilən köməksizlik və lokomotor həssaslaşma protokollarında Srf nokautun təsirini müqayisə etmək üçün iki tərəfli ANOVA-lardan istifadə edildi. Tələbənin t testləri, Srf nokautunun ΔFosB induksiyasına təsiri və insan postmortem toxuması və siçan ChIP analizindəki qruplar arasındakı vasitələri müqayisə etmək üçün istifadə edildi. Təcrübə şərtləri arasındakı fərqlər p ≤ 0.05 olduqda statistik baxımdan əhəmiyyətli hesab edildi.
Nəticələr
Insan depressiyasında və sosial cəhətdən məğlub edilən siçanlarda SRF və ΔFosB ifadəsi
Depressiv bənzər davranışların inkişafında SRF üçün potensial bir rolu araşdırmaq üçün əvvəlcə postmortem depresif insan xəstələrinin NAc-da SRF protein ifadəsini qiymətləndirdik. Depressiyaya məruz qalan subyektlər NAc-da SRF səviyyələrini yaşa uyğun tənzimləmələrə nisbətən əhəmiyyətli dərəcədə azaldıblar (t (19) = 1.9; p <0.05) (Şəkil 1A). SRF-nin fəaliyyətə bağlı dərhal erkən gen ekspresyonunu tənzimləməsindəki rolunu nəzərə alaraq (Ramanan və digərləri, 2005), SRF-nin bu beyin bölgəsindəki ΔFosB ekspresiyasının idarə olunmasında iştirak edə biləcəyini fərz etdik. Bu fərziyyəni dəstəkləmək üçün ressedfosb mRNA səviyyələrinin depressiyaya düşmüş insanların NAc-da da əhəmiyyətli dərəcədə azaldığını müşahidə etdik (t (16) = 1.8; p <0.05) (şəkil 1B). Bu, bu şərtlər daxilində ΔFosB zülalının azalmış səviyyələrinin son tapıntıları ilə də uyğundur (Vialou və digərləri, 2010).
Şəkil 1.
SRF-nin xroniki stresə bağlı repressiyası, NAc-da azalmış ΔFosB transkripsiyası ilə əlaqələndirilir. A, B, Postmortem insan depressiyasında olan xəstələrdə NAc (n = 10 / qrup; B) səviyyəsində azalmış SRF protein səviyyələri (n = 8 / qrup; A) və Δfosb mRNA ifadəsi göstərilir. Xroniki (10 d) sosial məğlubiyyət stresinə məruz qalan C, Siçanlar həssas və davamlı subpopulyasiyalara ayrıldı. D, Xroniki sosial məğlubiyyət stresi, C-də göstərilən sosial qarşılıqlı təsir testindən 24 saat sonra nəzarət ilə müqayisədə həssas siçanların NAc-sındakı SRF protein səviyyələrini azaldır, lakin dayanıqlı siçanlar deyil, E-də ΔfosB mRNA səviyyələri həssas siçanlarda dəyişməzdir, lakin əhəmiyyətli dərəcədə davamlı heyvanlarda tənzimlənir (n = 7-15 / qrup). X, SRF zülalı xroniki sosial məğlubiyyət stresindən sonra həssas olan siçanlarda deyil, yalnız davamlıdır (f = 5 / qrup). Göstərilən məlumatlar orta ± SEM (səhv çubuqları kimi təmsil olunur) şəklində ifadə edilir. Con., Control; Dep., Depressiyada; Sus., Həssas; Res., Davamlı. * p <0.05 nəzarətə qarşı; *** p <0.001 nəzarətə qarşı; #p <0.05 və həssas; ## p <0.01 və həssas; ### p <0.001 və həssasdır.
Bu tapıntıları genişləndirmək üçün siçanlarda xroniki sosial məğlubiyyət stres protokolundan istifadə etdik. Həssas və dayanıqlı iki fərqli məğlub siçan qrupu, həssas heyvanların həm nəzarət, həm də dayanıqlı heyvanlarla müqayisədə sosial qarşılıqlı təsirini əhəmiyyətli dərəcədə azaltdığı sosial qaçınma ölçüsünə əsasən aydın oldu (Krishnan və digərləri, 2007). 2,23) = 157.2; p <0.001; Bonferroni düzəlişli t testləri, həssas və nəzarət həssas, p <0.001; davamlı və nəzarət, p <0.05; davamlı və həssas, p <0.01) (şəkil 1C). Son məğlubiyyət epizodundan iki gün sonra həssas, dayanıqlı və məğlub olmayan nəzarət siçanları NAc-da SRF ifadəsi üçün analiz edildi. İnsan depressiyasındakı tapıntılara bənzər olaraq, həssas siçanların NAc-da SRF protein səviyyələri nəzarətlə müqayisədə əhəmiyyətli dərəcədə azalmış, davamlı siçanların NAc-da SRF səviyyələri təsirsiz qalmışdır (F (2,32) = 4.7; p <0.05; t Bonferroni korreksiyası, həssas və nəzarət, p <0.05; davamlı və həssas, p <0.05) (şəkil 1D).
Bundan sonra, bu üç heyvan qrupunun NAc-dəki Δfosb mRNA ifadəsini araşdırdıq və yalnız davamlı heyvanlarda afosb ifadəsində əhəmiyyətli bir artım müşahidə etdik, lakin həssas siçanlarda əhəmiyyətli bir artım müşahidə edilmədi (t (14) = 2.1; p <0.05 ) (Şəkil 1E). SRF səviyyələri ilə Δfosb transkripsiyası arasındakı qarşılıqlı təsirləri daha da araşdırmaq üçün, həssas və davamlı siçanların ayrı-ayrı qruplarındakı xroniki sosial məğlubiyyət stresindən sonra SRF-nin fosb gen təbliğatçısı ilə bağlanmasının dəyişdirilib-dəyişdirilmədiyini araşdırmaq üçün ChIP istifadə etdik. Dözümlü heyvanlar nəzarət ilə müqayisədə (t (8) = 2.1; p <0.05) və həssas siçanlarla müqayisədə (t (8) = 2.0; p <0.05) NAc-dəki fosb promoterinə əhəmiyyətli dərəcədə inkişaf etmiş SRF bağlanması göstərdi. İdarəetmə qabiliyyəti olan siçanlar arasında, ehtimal ki, həssas siçanlarda SRF induksiyasının olmamasını əks etdirən heç bir fərq müşahidə edilmədi (şəkil 1F).
Xroniki sosial məğlubiyyət stresindən sonra SRF-nin ΔFosB-nin tənzimlənməsindəki rolunu təsdiqləmək üçün SRFL / fl siçanları SRF-nin NAc-dan seçici şəkildə silinməsinin ΔFosB-nin stres induksiyasına təsirini araşdırmaq üçün istifadə edilmişdir. Srffl / fl siçanları stereotaksik olaraq GFP və ya Cre-GFP-ni ifadə edən AAV vektorları ilə daxili NAc enjekte edildi. AAV-Cre-GFP tərəfindən induksiya edilmiş SRF-nin NAc-spesifik bir vuruşu immunohistokimyəvi olaraq təsdiqləndi (Şəkil 2A). Həqiqətən, SRF boyanması ilə Cre ifadəsi arasında üst-üstə düşmənin effektivliyini göstərən heç bir üst-üstə düşmə yox idi. Mikro parçalanmış NAc zımbalarında SRF zülal səviyyələrində əhəmiyyətli bir% 50 azalma aşkar etdik (t (11) = 4.3; p <0.001). Böyüklük, ehtimal ki, bu cür mikroseksiyalardakı toxumaların bir hissəsinin viral yoluxmadığını əks etdirir.
Şəkil 2.
SRF, xroniki sosial məğlubiyyət stresi ilə ΔFosB induksiyasına vasitəçilik edir. A, AAV-Cre-GFP-nin Srffl / fl siçanlarının NAc-ya enjekte edilməsi, Cre-eksprese edən neyronlarda SRF zülalının sökülməsinə səbəb olur. AAV-GFP-nin enjekte edilməsi təsirləndirici təsir göstərməmişdir. B, NAc-dan SRF-nin bu cür seçici şəkildə vurulması, xroniki sosial məğlubiyyət stresinin (n = 4 / qrup) ardından AFosB-nin NAc-da induksiyasını tamamilə bloklayır. Göstərilən məlumatlar orta ± SEM (səhv çubuqları kimi təmsil olunur) şəklində ifadə edilir. * AAV-GFP nəzarətinə qarşı p <0.05; ** p <0.01 ilə AAV-GFP məğlubiyyəti.
Daha sonra AAV-Cre-GFP ya da AAV-GFP ilə intra-NAc enjekte edilmiş məğlub Srffl / fl siçanlarında NAc-də ΔFosB üçün kəmiyyət immunohistokimya tətbiq etdik. Xroniki sosial məğlubiyyət stresindən sonra AVFosB ifadəsi AAV-GFP enjekte edilmiş heyvanların NAc-sında (virus × müalicə qarşılıqlı təsiri, F (1,12) = 6.4; Bonferroni düzəlişli t testləri, məğlubiyyətə qarşı nəzarət, p <0.05; AAV-Cre ilə AAV-GFP, p <0.01). Bununla birlikdə, AAV-Cre-GFP qəbul edən Srffl / fl siçanlarında (İnc. 2B) bu induksiya müşahidə olunmayıb, xroniki streslə NAc-da ΔFosB induksiyasının SRF tələb olunduğunu göstərdi.
NAc-da SRF-nin sökülməsi prodepressiya və proanxissiya kimi fenotipləri təbliğ edir
Xroniki sosial məğlubiyyət stresi ilə ΔFosB induksiyasının əvvəllər dayanıqlılığın vasitəçiliyi göstərildiyi üçün (Vialou və digərləri, 2010), həssas heyvanlarda SRF-nin aşağı tənzimlənməsi və nəticədə ΔFosB induksiyasının itkisi ilə nəticələnən mənfi bir uyğunlaşmanı təmsil edə biləcəyini düşündük. stresin zərərli təsirlərinə daha həssas heyvanlar. Bu fərziyyəni yoxlamaq üçün yuxarıda göstərildiyi kimi yetkin Srffl / fl siçanlarında Srf geninin yerli NAc-spesifik silinməsinə səbəb olduq və nəticədə yaranan siçanlar və onların nəzarəti başlanğıc depressiya- və narahatlıq- qiymətləndirmək üçün davranış paradiqmalarının batareyasında sınaqdan keçirildi. davranış kimi. SRF-nin lokal NAc silinməsi, məcburi üzmə testi (t (30) = 2.5; p <0.05) ilə ölçülən bir prodepresiyaya bənzər bir təsiri və açıq sahədə ölçülən bir anksiyojenik təsiri təşviq etdi (t (38) = 1.9; p <0.05) və açıq / qaranlıq testlər (t (8) = 1.9; p <0.05). Beləliklə, NAc-a AAV-Cre-GFP qəbul edən Srffl / fl siçanları məcburi üzmə testində hərəkətsizlik gecikməsini azaldıb, açıq sahənin mərkəzində daha az vaxt və işıq / qaranlıq qutunun işıq hissəsində daha az vaxt nümayiş etdirdi. AAV-GFP enjekte edilmiş heyvanlarla müqayisədə (Şəkil 3A-C). Bununla birlikdə, SRF-nin NAc içərisində silinməsi başlanğıc hərəkət səviyyələrini dəyişdirmədi, bu da SRF-yi yıxılan heyvanlarda müşahidə olunan davranış təsirlərinin ümumi lokomotor fəaliyyətdəki anormallıqlardan qaynaqlandığını düşündü (Şəkil 3D). Bu məlumatlar, NAc-dəki osFosB-nin depresif bənzər davranışları tənzimləməsinə baxmayaraq, narahatlıqla əlaqəli cavablarda iştirak etmədiyini irəli sürən əvvəlki hesabatların işığında maraqlıdır (Vialou və digərləri, 2010). SRF itkisinin anksiyojenik reaksiyalara səbəb olmasına dair cari tapıntılarımız bunu ΔFosB xaricindəki hədəflər vasitəsi ilə göstərir.
Şəkil 3.
NAc-dan SRF nokautu prodepressiya və proanksiyaya bənzər fenotipləri təşviq edir. A-C, SRffl / fl siçanlarının NAc-sına AAV-Cre-GFP enjeksiyonu yolu ilə əldə edilən NAc-dan SRF-nin seçici şəkildə vurulması, məcburi üzmə testində gecikmənin hərəkətsizlik səviyyəsini azaldır (n = 14-18 / qrup; A) və müvafiq olaraq mərkəzdə keçirdiyiniz vaxtı və açıq sahədəki işıq bölməsində (B) və açıq / qaranlıq (C) testlərdə vaxtınızı azaldır (n = 5-15 / qrup). D, AAV-GFP və ya AAV-Cre-GFP intra-NAc enjeksiyonları alan siçanların açıq sahələrində bazal lokomotor aktivlikdə heç bir fərq müşahidə edilmədi. E, F, Öyrənilmiş çarəsizliyə (n = 7-8 / qrup; E) və sosial məğlubiyyət stresinə (n = 5-6 / qrup; F) qarşı həssaslığın artması, müvafiq olaraq, qaçma gecikməsi və sosial qarşılıqlı təsir müddəti ilə ölçülür. . Göstərilən məlumatlar orta ± SEM (səhv çubuqları kimi təmsil olunur) şəklində ifadə edilir. * p <0.05 GFP-yə qarşı və ya hədəfə qarşı yoxdur; ** p <0.01 ilə GFP; *** p <0.001 ilə GFP.
Daha sonra NAc-da SRF silinməsinin bir heyvanın təkrarlanan stresin zərərli təsirlərinə qarşı həssaslığını artırıb-artırmadığını araşdırdıq. NAc-a AAV-Cre-GFP və ya AAV-GFP enjekte edilmiş Srffl / fl siçanları iki depressiya modelində araşdırıldı, çarəsizliyi və xroniki sosial məğlubiyyət stresini öyrəndilər. Öyrənilmiş köməksiz vəziyyətdə, AAV-Cre-GFP alan Srffl / fl heyvanları qaçılmaz ayaq şoku stresinə məruz qaldıqdan sonra (müalicə × sınaq qarşılıqlı təsiri, F (14,180) = 10.2; Bonferroni düzəlişlə t testləri p <0.001; AAV-Cre və AAV-GFP, p <0.01), streslə əlaqəli davranış çatışmazlığına qarşı həssaslığın artdığını göstərir (şəkil 3E). Eynilə, NAc-dan yerli SRF silinməsi də prodepresiyaya bənzər bir təsir olan xroniki sosial məğlubiyyət stresinin (Şəkil 10F) ardından AAV-GFP enjekte edilmiş nəzarət heyvanları ilə müqayisədə sosial nifrəti artırdı (t (1.8) = 0.05; p <3).
ΔFosB indüksiyasında və kokainə davranış reaksiyalarında SRF iştirakının olmaması
ΔFosB'nin kokain kimi sui-istifadə dərmanlarına cavab olaraq NAc-da da əmələ gəldiyini nəzərə alaraq, SRF-nin kokain hərəkətində potensial rolunu araşdırmaq maraq doğurdu. Xroniki sosial məğlubiyyət stresindən fərqli olaraq, təkrarlanan kokain məruz qalması NAc (S (14) = 0.8; p> 0.05) -də SRF protein ekspresyonunu dəyişdirmədi (Şəkil 4A) və SRF-nin bu beyin bölgəsindəki fosB gen təbliğatçısı ilə bağlanmasına heç bir təsiri olmadı. (t (4) = 0.7; p> 0.05) (şəkil 4B). Bu, stresin əksinə olaraq, xroniki kokaindən sonra ΔFosB induksiyasının SRF vasitəsi ilə olmadığını göstərir. Xroniki kokaindən sonra AVFosB yığımının AAV-Cre-GFP ilə AAQ-GFP qəbul edən Srffl / fl heyvanlarında NAc-a dəyişdirilib-dəyişdirilmədiyini araşdıraraq bunu birbaşa yoxladıq. SRF silinməsinin bu beyin bölgəsindəki kokainlə əlaqəli ΔFosB yığılmasına heç bir təsiri olmadığını gördük (Şəkil 4C).
Şəkil 4.
SRF-nin itkisi ΔFosB kokain indüksiyasına və ya kokain tənzimlənən davranışlara heç bir təsir göstərməmişdir. A, B, Təkrarlanan kokain pozuqluğu (7 d, 20 mg / kq kokain-HCl) NAc (A) -da SRF protein ifadəinə və ya SRF-də bu beyin bölgəsində (B) 24 h narkotik pozulması (n = 5 / qrup). C, ΔFosB yığılması, ölçülmüş immunositokimyəvi olaraq, kronik kokain pozuntusundan sonra SRF-nin NAc-ə xüsusi vuruşu təsirindən təsirlənmir. D, E, NAc-dən SRF-nin yerli sökülməsi də kokainə səbəb olan lokomotor fəaliyyəti və həssaslaşdırma (n = 1 / qrup) (d 8-1; D) və ya salin enjeksiyonu (d 7) sonrasında lokomotor aktivliyə təsir göstərməmişdir kokain şərtli yer üstünlükləri (n = 8 / qrup; E). Göstərilən məlumat ortalama ± SEM olaraq ifadə edilir (səhv barları kimi göstərilir).
Bu təəccüblü kəşfi izləmək üçün NAc-dan seçici bir SRF nokautunun kokainə qarşı davranış reaksiyalarını dəyişdirib dəyişdirmədiyini araşdırdıq. SRF-nin kokain ilə ΔFosB induksiyasını tənzimləməməsinə uyğun olaraq, SRF-nin NAc spesifik nokautu, təkrarlanan kokain təsirindən sonra görülən kəskin kokain və ya lokomotor həssaslaşma səbəb olduğu lokomotor fəaliyyətə təsir göstərmədi (müalicə × vaxt qarşılıqlı təsiri, F (4,80) = 0.3; p> 0.05) (şəkil 4D). Eyni şəkildə, SRF-nin NAc spesifik bir nokautu, dolayı bir kokain mükafatı ölçüsü təmin edən kokain ilə şərtlənmiş yer seçiminə (t (14) = 0.1; p> 0.05) təsir göstərməmişdir (şəkil 4E).
Müzakirə
Bu tədqiqat SRF-ni xroniki sosial məğlubiyyət stressindən sonra NAF-də ΔFosB-nin yeni bir yuxarı ötürücü vasitəçisi kimi təyin etdi və depresif və narahatlıq kimi davranışların inkişafında SRF-yə təsir göstərdi. Biz xroniki sosial məğlubiyyətin stressin NAc-də həssas, amma möhkəm olmayan heyvanlar səviyyəsini azaldığını və bu inqilabın bu beyin bölgəsində ΔFosB induksiyasını maneə törəddiyini göstərdiyimiz birbaşa sübutlar veririk ki, biz göstərdik ki, xroniki stress ilə effektiv mübarizə aparmaq üçün lazımlıdır, yəni davamlılıq (Vialou və s., 2010). SRF ifadəsində bənzər bir azalma, ΔFosB mRNA və protein ifadəinin azaldıldığı depresif insanlarda NAc'de aşkar edilmişdir. Əksinə, ΔFosB ifadəsini idarə etməkdə hələ də bilinməyən digər transkripsiya mexanizmləri əks etdirən SRF-nin aşağı tənzimlənməsinə baxmayaraq, ΔFosB səviyyələri həssas siçanların NAc-də azalmamışdır. SRF'nin bu beyin bölgəsindən SRF'nin indüklenebilir genetik silinməsi istifadə edilərək xroniki stressdən sonra NAc'ta vasitəçilik edən ΔFosB induksiyasında nedensel rol oynadı. Bu NAc spesifik SRF nekrozu ilə siçovulların davranış təhlili SRF-yə həm bazal, həm də stressə səbəb olan depressiya və narahatlıq kimi davranışların inkişafında əsas rol oynayır. Ziddiyyətli kontrastda SRF silmə, kronik kokain tətbiqinə və ya kokain davranış təsirlərinə cavab olaraq ΔFosB induksiyasına təsir göstərməmişdir. Bu tapıntılar ΔFosB induksiyasının tənzimlənməsində SRF üçün yeni stimulaya xüsusi rolu və fərqli ekoloji narahatçılığa davranış reaksiyalarına dəstək verir.
SRF vasitəsi ilə transkripsiya əvvəllər artmış kalsium axınına səbəb olan sinaptik aktivliyə cavab verməklə yanaşı, xüsusilə beyin törəməsi neyrotrofik amil (BDNF) (Bading və digərləri, 1993; Xia və s., 1996; Johnson və s., 1997; Chang və digərləri, 2004; Kalita və s., 2006; Knöll and Nordheim, 2009). Bu, SRF-nin narkoz xroniki sosial məğlubiyyət stressindən sonra məcburi deyil, möhkəm olmayan siçovulların NAc-də aşağı salınmasına dair maraqlı sual doğurur. Bu diferensial tənzimləmə ehtimalla, dopamin və ya BDNF sinyalizasiyası vasitəsi ilə mümkün deyildir, çünki həssas siçanlarda BDNF protein səviyyəsinin artması və NAc-də aşağı axındakı BDNF siqnalının artması, həmçinin NAc-i innervasiya edən ventral tegmental sahənin (VTA) dopamin nöronlarının artmış burst atəş edilməsi möhkəm heyvanlar BDNF siqnallarının normal səviyyələrini və VTA atış dərəcələrini nümayiş etdirirlər (Krishnan və s., 2007). Alternativ bir ehtimal ki, göstərdik ki, bu beyin bölgəsinin dəyişdirilmiş glutamateriqik innervasyonuna cavab olaraq, NAC-də SRF ifadəsinin bastırılmasıdır. Biz göstərdik ki, həssas və səthə qarşı səthlərdə (Vialou və s., 2010) tənzimlənir. Bu və digər mümkün mexanizmləri birbaşa öyrənmək üçün əlavə iş aparmaq lazımdır.
Genom-geniş və digər metodlardan istifadə edən son tədqiqatlar göstərir ki, SRF hədəf genlərinin xronometrlərdən xNUMX-5% -i dərhal erkən genlərdir (Philippar və s., 10; Ramanan et al., 2004; Aktiv et al., 2005; Knöll və Nordheim, 2006). Bu, fosb dərhal erkən genin kəsilmiş məhsulu, xroniki stress ilə ΔFosB induksiyasında SRF üçün kritik rol oynadığımız məlumatlarla uyğun gəlir. Maraqlıdır ki, bu müxtəlif tədqiqatlarda təsbit edilmiş çoxsaylı SRF hədəf genləri də NAc-da ΔFosB-nin müəyyən hədəflərini əks etdirir (Kumar və s., 2009, Renthal et al., 2005, 2008, Maze və digərləri, 2009). Bu ümumi tənzimlənən genlər arasında nöronal sitoskeletonun (məsələn, Cdk2010, Arc və Actb) tənzimlənməsi məlum olan bir neçə var. Bu, öz növbəsində, SRF bir neçə nöronal hüceyrə tipində aktin dinamikası və nöronal hərəkətliliyinə təsir edən məlumatlara (Alberti və digərləri, 5; Ramanan və s., 2005; Knöll və s., 2005) təsir göstərdiyinə dair məlumatlarla uyğundur, ΔFosB isə NAc neyronlarının dendritik ürək xəstəliyinə təsirini təsir göstərir (Maze və s., 2006). Belə ümumi funksional son nöqtələr, SRF-nin əlaqəli təsiri ilə təsvir edilə bilər və ΔFosB-in indüksiyasiyla birləşərək nöronal morfologiyanı və nəticədə kompleks davranışı təsir göstərmək üçün bir sıra ümumi hədəf genlərə təsir göstərə bilər.
SRF həmçinin sinaptik plastisiyanı və nöronal aktivliyə bağlı gen ifadəsinin və davranışının tənzimlənməsində mühüm rol oynayır. Məsələn, yeni ətraf mühitin könüllü araşdırılmasına və ya elektrokonvulsif nöbetlerle nöronal aktivasiyaya cavab olaraq dərhal erkən genlərin SRF-inə bağlılığının itirilməsi Srf mutantlarının hipokampusunda uzun müddətli sinaptik potensialın pozulması ilə əlaqələndirilmişdir (Ramanan et al. , 2005; Aktiv et al., 2006). Bundan əlavə, hipokampusda SRF tükənməsinin uzun müddətli sinaptik depressiya, yeni kontekst ilə yaranan dərhal erkən gen ifadəsi və yeni mühitin araşdırılması zamanı pozğunluqların yaranmasına gətirib çıxardığı göstərilmişdir (Aktiv et al., 2006). Bu məlumatlar, yuxarıda göstərilən yeni bir mühitə alışmağı öyrənmə halında olduğu kimi və ya mənfi stresli stimullara uyğunlaşma vəziyyətində, stresin yayılmasının qarşısını almaq üçün bir heyvanın ətrafdakı narahatlıqlara uyğun bir şəkildə uyğunlaşma qabiliyyətində SRF'nin əhəmiyyətini müəyyənləşdirir. - indiki işimizdə olduğu kimi davranış çatışmazlığı. Beləliklə, həssas fərdlərdə sosial məğlubiyyət stresinə cavab olaraq və ya SRF-nin birbaşa yıxılması ilə SRF ifadəsində kəsir göstərən heyvanların artan depresif və narahatlıq kimi davranışlar göstərdiyini müşahidə edirik. Depressiyaya məruz qalan insanlarda NAc-da azalmış SRF səviyyələri ilə də rast gəlindiyini nəzərə alsaq, SRF-nin fərdi olaraq mənfi ətraf mühit stimullarına müsbət uyğunlaşma qabiliyyətini tənzimləməkdə, qismən NAc-da ΔFosB ifadəsinin tənzimlənməsi ilə əsas rol oynadığı düşünülür.
DÖVLƏT MƏSƏLƏLƏRİ: ƏLAQƏ VS STRESS DAVAMI
Bu tədqiqatın təəccüblü bir nəticəsi, SRF-nin kronik stressə cavab olaraq NAc-də ΔFosB yığılması üçün tələb olunmasına baxmayaraq, kronik kokainə cavab olaraq eyni beyin bölgəsində ΔFosB induksiyası üçün tələb olunmur. Eyni şəkildə, dərmana normal davranış reaksiyaları üçün SRF tələb olunmur. Bu məlumatlar göstərir ki, ΔFosB çox stimul tiplərinə (Nestler və s., 1999, Nestler, 2008) cavab olaraq NAc-də indüklədilməsinə baxmayaraq, ΔFosB induksiyasına gətirib çıxaran fərqli molekulyar yollar mövcuddur. Bu tapıntılar üçün mümkün bir izahat, stressə qarşı kokainə cavab olaraq ΔFosB yığılmasını göstərən qismən fərqli hüceyrə tipləridir. Kronik kokain əsasən D1 + neyronları içərisində ΔFosB'yi indiki hala gətirərkən, xronik stress, ΔFosB'yi təxminən bərabər olaraq NAc orta spiny nöronların iki əsas subpopulyasiyası daxilində D2 dopamin reseptorlarına qarşı D1 əks etdirən iki əsas subspopulations daxilində (Kelz və s., 1999; Perrotti və s., 2004) . Beləliklə, D2 + nöronlarda ΔFosB induksiyası üçün SRF-asılı yolların vacib ola bilməsi mümkündür. Ancaq indüksiya həm nöronal subtiplərdə meydana gəldiyindən, bu, xroniki stressdən sonra SRF sökülməsi siçanlarında ΔFosB induksiyasının tam itkisini izah etməyəcəkdir. Alternativ bir izah belədir ki, kronik stress və kronik kokain fərqli hüceyrə siqnalizasiya kaskalarına toxunaraq, NAc neyronları üzərində fərqli hərəkət rejimi əsasında, əvvəllər qeyd olunduğu kimi, dəyişmiş glutamaterjik transmissiya ilə işləyən xroniki stress ilə və əsasən D1 reseptor siqnalizasiyası (Nestler, 2008). Digər bir ehtimal ki, kronik stresslə ΔFosB induksiyası kronik kokainlə müqayisədə müxtəlif glutamateriq proqnoz bölgələrindən, məsələn, prefrontal korteks, hipokampus və amigdala bir neçə bölgəsindən NAc-i fərqləndirən ayrı nöral girişlər tərəfindən fərqli olaraq nəzarət edilən fərqli transkripsiya mexanizmlərindən asılıdır. Bu və alternativ imkanları araşdırmaq üçün daha çox işə ehtiyac var.
Birlikdə, bizim tapıntılar ΔFosB NAc-də stresli stimullara qarşı proresilience reaksiyalarına vasitəçilik etmək üçün hazırlanmış bir roman transkripsiyası mexanizmini müəyyənləşdirir. Bu tədqiqat həmçinin, depressiya və narahatlıq kimi davranışların tənzimlənməsində NAC səviyyəsində SRF-nin oynadığı rolu ilə əlaqədar yeni bir fikir verməkdədir. Bu cür davranışların tənzimlənməsində SRF-nin transkripsiya rolunu daha yaxşı başa düşmək, streslə əlaqəli pozğunluqlara davamlılıqla əlaqəli yeni gen hədəflərinin müəyyənləşdirilməsinə kömək edəcək və gələcəkdə daha təsirli antidepresan terapiyalarının inkişafını asanlaşdıracaqdır.
Bu iş Milli Ruh Sağlamlığı İnstitutu və Narkotik İstismar üzrə Milli İnstitutu və AstraZeneca ilə bir araşdırma ittifaqı tərəfindən dəstəkləndi. Srffl / fl siçanlarını təmin etmək üçün David D. Ginty'ye təşəkkür edirik.
Yazışma Eric J. Nestler, Fishberg Nörobilim Bölümü, Sinai Tibb Tədqiqatı Məktəbi, Bir Gustave L. Levy Place, Box 1065, New York, NY 10029-6574 ünvanlarına göndərilməlidir. [e-poçt qorunur]
Copyright © 2010 müəllifləri 0270-6474 / 10 / 3014585-08 $ 15.00 / 0
References
1. ↵
1. Alberti S,
2. Krause SM,
3. Kretz O,
4. Philippar U,
5. Lemberger T,
6. Casanova E,
7. Wiebel FF,
8. Schwarz H,
9. Frotscher M,
10. Schütz G,
11. Nordheim A
(2005) Mürəkkəb rostral migratory axınında neyronal miqrasiya serum cavab faktorunu tələb edir. Proc Natl Acad Sci ABŞ 102: 6148-6153.
Abstract / FREE Tam Mətn
2. ↵
1. Bading H,
2. Ginty DD,
3. Greenberg ME
(1993) Müxtəlif kalsium siqnal yolları ilə hippokampal nöronlarda gen ifadəsinin tənzimlənməsi. Elm 260: 181-186.
Abstract / FREE Tam Mətn
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) BDNF-nin əhəmiyyətli rolu mezolimbik dopamin yolunda sosial məğlubiyyət stressində. Elm 311: 864-868.
Abstract / FREE Tam Mətn
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) Periaqueduktal bozda ΔFosB'nin indulasiyası stress ilə aktiv mübarizə aparır. Neuron 55: 289-300.
CrossRefMedline
5. ↵
1. Chang SH,
2. Poser S,
3. Xia Z
(2004) Nöronal sağalmada serum cavab faktorunun yeni rolu. J Neurosci 24: 2277-2285.
Abstract / FREE Tam Mətn
6. ↵
1. Etkin A,
2. Alarcón JM,
3. Weisberg SP,
4. Touzani K,
5. Huang YY,
6. Nordheim A,
7. Kandel ER
(2006) SRF üçün öyrənmənin rolu: yetkinlikdə olan forebrində silinmə və yeni kontekstin dərhal yaddaşının formalaşması. Neuron 50: 127-143.
CrossRefMedline
7. ↵
1. Heinze HJ,
2. Heldmann M,
3. Voges J,
4. Hinrichs H,
5. Marco-Pallares J,
6. Hopf JM,
7. Müller UJ,
8. Galazky I,
9. Sturm V,
10. Bogertler B,
11. Münte TF
(2009) Nüvə akumbenslərinin dərin beyin stimullaşdırılması vasitəsilə ağır alkoqol bağımlılığında stimullaşdırma həssaslığına qarşılıq: klinik və əsas elm aspektləri. Ön Hum Neurosci 3: 22.
Medline
8. ↵
1. Johnson CM,
2. Hill CS,
3. Chawla S,
4. Treisman R,
5. Badım H
(1997) Kalsium, Ras / mitogen-aktivləşdirilmiş protein kinazların (ERK) sinyalləşmə kaskadından müstəqil olaraq fəaliyyət göstərə bilən üç fərqli yol ilə gen ifadəsini nəzarət edir. J Neurosci 17: 6189-6202.
Abstract / FREE Tam Mətn
9. ↵
1. Kalita K,
2. Xarebava G,
3. Zheng JJ,
4. Hetman M
(2006) Meqakaroblastik kəskin lösemi-1-in ERK1 / 2-də BDNF tərəfindən serum reaksiyasına təsir edən transkripsiyanın stimullaşdırılması və ya artan sinaptik fəaliyyətin rolu. J Neurosci 26: 10020-10032.
Abstract / FREE Tam Mətn
10. ↵
1. Kelz MB,
2. Chen J,
3. Carlezon WA Jr.,
4. Whisler K,
5. Gilden L,
6. Beckmann 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) Beyində transkripsiya amili olan ΔFosB ifadəsi kokain həssaslığını nəzarət edir. Təbiət 401: 272-276.
CrossRefMedline
11. ↵
1. Knöll B,
2. Nordheim A
(2009) Sinir sistemində transkripsiyanın faktorlarının funksional çoxluğu: SRF paradiqması. Trends 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 cavab faktoru hipokampusdakı nöronlu dövrə quruluşunu nəzarət edir. 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. Tannous P,
14. Green TA,
15. Neve RL,
16. Chakravarty S,
17. Kumar A,
18. Eisch AJ,
19. Self DW,
20. Lee FS,
21. və s.
(2007) Beyin mükafat bölgələrində ictimai məğlubiyyətə qarşı həssaslıq və müqavimətin altında olan molekulyar adaptasiya. Cell 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) Nüvə acumbens dərin beyin stimullaşdırılması sonra qeyri-siqaret çəkmə dayandırılması müşahidələr. 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) Chromatin remodeling, striatumda kokainlə əmələ gələn plastisiyanı əsas götürən əsas mexanizmdir. Neuron 48: 303-314.
CrossRefMedline
16. ↵
1. Maze I,
2. Covington HE 3rd.,
3. Dietz DM,
4. LaPlant Q,
5. Renthal W,
6. Russo SJ,
7. Mexanik M,
8. Mouzon E,
9. Neve RL,
10. Haggarty SJ,
11. Ren Y,
12. Sampath SC,
13. Hurd YL,
14. Greengard P,
15. Taraxovski A,
16. Schaefer A,
17. Nestler EJ
(2010) Kokainlə bağlı plastisitədə histon metiltransferazın G9a-nın əhəmiyyətli rolu. Elm 327: 213-216.
Abstract / FREE Tam Mətn
17. ↵
1. McClung CA,
2. Ulery PG,
3. Perrotti LI,
4. Zachariou V,
5. Berton O,
6. Nestler EJ
(2004) DeltaFosB: beyində uzun müddətli adaptasiya üçün molekulyar bir keçid. Brain Res Mol Brain Res 132: 146-154.
Medline
18. ↵
1. Nestler EJ
(2008) Bağımsızlığın transkripsiyon mexanizmləri: deltaFosB'nin rolu. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 363: 3245-3255.
Abstract / FREE Tam Mətn
19. ↵
1. Nestler EJ,
2. Carlezon WA Jr.
(2006) Depresyonda mezolimbik dopamin mükafat dövrü. Bioloji Psixiatriya 59: 1151-1159.
CrossRefMedline
20. ↵
1. Nestler EJ,
2. Kelz MB,
3. Chen J.
(1999) ΔFosB: uzunmüddətli sinir və davranış plastisitəsinin molekulyar vasitəçi. Brain 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) Çekirdek accumbens'teki cAMP reaksiyası elementli bağlayıcı protein və ya dynorphin'in inhibisyonu antidepresan kimi bir təsirə səbəb olur. J Neurosci 22: 10883-10890.
Abstract / FREE Tam Mətn
22. ↵
1. Nikulina EM,
2. Arrillaga-Romany I,
3. Miczek KA,
4. Hammer RP Jr.
(2008) Sıçanlarda təkrar sosial məğlubiyyət stressindən sonra mesocorticolimbic strukturlarında uzunmüddətli dəyişiklik: mu-opioid reseptor mRNA və FosB / DeltaFosB immunoreaktivliyin vaxt kursu. 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) Xroniki stressdən sonra mükafatla əlaqəli beyin strukturlarında ΔFosB induksiyası. J Neurosci 24: 10594-10602.
Abstract / FREE Tam Mətn
24. ↵
1. Perrotti LI,
2. Weaver RR,
3. Robison B,
4. Renthal W,
5. Maze I,
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) DeltaFosB-nun sui-istifadəsi ilə beynində induksiyası Sinapse 62: 358-369.
CrossRefMedline
25. ↵
1. Philippar 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) SRF hədəf gen Fhl2, SRF'nin RhoA / MAL-bağımlı aktivasyonunu tetiklemektedir. Mol Cell 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, fəaliyyətə səbəb olan gen ifadəsini və sinaptik plastisiyanı vasitəçilik edir, ancaq neyronal canlılığı təmin edir. Nat Neurosci 8: 759-767.
CrossRefMedline
27. ↵
1. Renthal W,
2. Carle TL,
3. Maze I,
4. Covington HE 3rd.,
5. Truong HT,
6. Alibhai I,
7. Kumar A,
8. Montgomery RL,
9. Olson EN,
10. Nestler EJ
(2008) Delta FosB, kronik amfetamin maruziyetinden sonra c-fos geninin epigenetik desensitizasyonuna vasitəçilik edir. J Neurosci 28: 7344-7349.
Abstract / FREE Tam Mətn
28. ↵
1. Renthal W,
2. Kumar A,
3. Xiao G,
4. Wilkinson M,
5. Covington HE 3rd.,
6. Maze I,
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) Kokain tərəfindən xromatinin tənzimlənməsinin genomun geniş analizi sirtuinlər üçün bir rol oynayır. 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) Devreyi mükəmməlləşdirmək üçün dərin beyin stimullaşdırılması refrakter major depressiyada anhedoni yüngülləşdirir. Nöropsikofarmakoloji 33: 368-377.
CrossRefMedline
30. ↵
1. Sesack SR,
2. Grace AA
(2010) Cortico-bazal ganglion mükafat şəbəkəsi: microcircuitry. Nöropsikofarmakoloji 35: 27-47.
CrossRefMedline
31. ↵
1. Tomita H,
2. Vawter MP,
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 BİZ Jr.
(2004) agonal və postmortem amillərin gen ifadəsi profilinə təsiri: mikroarray təhlillərində keyfiyyətə nəzarət və ya insan beyni postmortem. Biol Psixiatriya 55: 346-352.
CrossRefMedline
32. ↵
1. Tsankova NM,
2. Berton O,
3. Renthal W,
4. Kumar A,
5. Neve RL,
6. Nestler EJ
(2006) Depressiya və antidepressant hərəkətinin siçan modelində davamlı hipokampal kromatin tənzimlənməsi. Nat Neurosci 9: 519-525.
CrossRefMedline
33. ↵
1. Vassoler FM,
2. Schmidt HD,
3. Gerard ME,
4. Məşhur KR,
5. Ciraulo DA,
6. Kornetski C,
7. Knapp CM,
8. Pierce RC
(2008) Nüvə acumbens qabığının dərin beyin stimullaşdırılması siçovulların içərisində olan kokain astarlığına səbəb olan dərmanların bərpasını azaldır. J Neurosci 28: 8735-8739.
Abstract / FREE Tam Mətn
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) Beyin mükafat sxemlərində ΔFosB stress və antidepresan cavablara qarşı dayanıqlıq təmin edir. 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) Imipramin müalicəsi və səthi əsas beynin mükafat bölgəsində oxşar kromatin tənzimləməsini nümayiş etdirir. J Neurosci 29: 7820-7832.
Abstract / FREE Tam Mətn
36. ↵
1. Xia Z,
2. Dudek H,
3. Miranti CK,
4. Greenberg ME
(1996) NMDA reseptoru vasitəsilə kalsium axını bir MAP kinase / ERK-bağlı mexanizmlə dərhal erkən gen transkripsiyasına səbəb olur. J Neurosci 16: 5425-5436.
Abstract / FREE Tam Mətn
;
