Exp Neurobiol. 2015 Mar; 24 (1): 90-4. doi: 10.5607 / en.2015.24.1.90. Epub 2015 Jan 21.
- 1Nüvə Tibb İdarəsi, Seul Milli Universiteti Bundang Xəstəxanası, Seul Milli Tibb Universiteti Tibb Universiteti, Seongnam 463-707, Koreya.
- 2Nüvə Tibb İdarəsi, Seul Milli Universiteti Bundang Xəstəxanası, Seul Milli Tibb Universiteti Tibb Universiteti, Seongnam 463-707, Koreya. ; Seul 151-742, Seul Milli Universiteti, Dissertasiyalı Araşdırmalar Bölümü, Yakınsama Bilim ve Teknoloji Yüksekokulu. ; Konvergensiya Texnologiyası İnstitutu, Suwon 443-270, Koreya.
mücərrəd
Dopaminergik sistem bədənin ağırlığının qorunması üçün vacib olan qida qəbulunun tənzimlənməsində iştirak edir. 2 qeyri-obez sağlam kişilərdə striatal dopamin (DA) D3 / 25 reseptor mövcudluğu və bədən kütlə indeksi (BMI) arasında əlaqə [11C] raclopride və pozitron emissiya tomoqrafiyası. Heç biri [11Sol və sağ yarımkürələrdə striatal subregionlarda (dorsal caudate, dorsal putamen və ventral striatum) DA-dakı Rclopride məcburi potensial (BP) dəyərləri (D2 / 3 reseptorlarının mövcudluğu) ölçüldü. Bununla yanaşı sağdakı sol asimmetriya indeksi arasında müsbət korrelyasiya var [11D] dorsal putamen və BMI-də raclopride BP (r = 0.43, p <0.05), daha çox BMI-nin obez olmayan şəxslərdə sola nisbətən sağ dorsal putamendə daha yüksək reseptor mövcudluğu ilə əlaqəli olduğunu göstərir. İndiki nəticələr əvvəlki tapıntılarla birlikdə obez olmayan insanlarda qida qəbulunun tənzimlənməsinin əsasını təşkil edən neyrokimyəvi mexanizmləri də təklif edə bilər.
GİRİŞ
Qidalanma fərdi bədən növü ilə sıx bağlıdır (yəni, yağsız və obez) və homeostazın təbii vəziyyətini qoruyub saxlamaq üçün aclıq hissi ilə tənzimlənməlidir. Hipotalamus, qida istehlakını idarə etmək üçün əsas beyin strukturu olaraq düşünülmüşdür [1]. Lakin, kifayət qədər qida mövcud olduqda, yemək davranışı əsasən dad və keyfiyyət kimi qida məhsullarının mükafat dəyərinə səbəb olur [2] və anormal yemək davranışı dopamin (DA) tərəfindən modulyasiya edilən ümumi mükafat yolları ilə daha çox əlaqəli görünür [3].
Depressiv simptomlar və bədən kütlə indeksi (BMI) birləşməsi ilə sübut olaraq, çəki qazanmaq dopaminergik modulyasiyadakı çatışmanın nəticələrindən biridir [4] və dərin beyin stimullaşdırılması sonra bədən çəkisi artır [5] və dopaminergik preparatlar [6] Parkinson xəstəliyi olan xəstələrdə. BMI ilə tərs olaraq əlaqəli olan obez subyektlərdə striatal DA D2 / 3 reseptorlarının mövcudluğunun azalması göstərilmişdir [7]. Bu məlumatlar patoloji yeme davranışında ve obezitede dopaminerjik defisitin iştirak etdiyini göstərir.
Sağlam beyində yarım küləklər arasında anatomik, funksional və metabolik asimmetrlər geniş şəkildə qəbul edilmişdir [8,9]. Daha yaxınlarda, nörokimyəvi asimmetriyada və stress kimi nöropsikiyatrik şəraitlə əlaqəli dərnəklərdə maraqların artması olmuşdur [10] və bilişsel azalma [11] məlumat verildi. Bəzi tədqiqatlar patoloji yeme davranışında ve obezitede dopaminerjik funksiya ile BKİ arasında bir bağ olduğunu düşünsə də [12,13], dopaminergik sistemin qeyri-obez subyektlərdə BKİ fərdi fərqi ilə əlaqəsi necə olduqca məlum deyil. Bundan başqa, bir neçə tədqiqat dopaminergik asimmetriya və BMİ arasında mümkün birləşməni yoxlamağa çalışdı.
Bu çalışmada striatal alt bölgelerde DA D2 / 3 reseptorlarının mövcudluğu ve qeyri-obez olmayan hastalarda BMI ile asimetri ilişkisinin belirlenmesi amaçlanmıştır [11C] raclopride, bir DA D2 / 3 reseptor radioligand və pozitron emissiya tomoqrafiyası (PET).
MATERİALLAR VƏ METODLAR
Mövzu
Qeyri-obez sağlam kişilər reklam vasitəsilə işə qəbul edildi. Epilepsiya, baş yaralanması və depressiya kimi nevroloji və ya psixiatrik xəstəliklər tarixi olan kəsləri istisna etdik. BMI, çəki (kq) / hündürlük olaraq hesablanır2 (m2), işə qəbul prosedurları zamanı və BMI> 30 kq / m olaraq təyin olunan obez şəxslər2, istisna edildi. 23.3 ± 2.9 kg [18-29], ortalama (± SD) yaş 22.0 ± 2.5 y [17.6-28.0 y], BMI 67.5 ± 8.5 [54.0-85.0] ]) yazılı razılığa malik olduqdan sonra işə qatılıb (Cədvəl 1). Bütün mövzular sağ idi. Beş fənn, siqaret çəkmədən əvvəl siqaret alışkanlığını dəyişdirməməyi istəmiş siqaret çəkənlər idi.
PET taraması
47 mövzusunda bir Siemens ECAT EXACT 15 PET skaneri (CTI / Siemens, Knoxville, TN, ABŞ) və ya 10 mövzularında bir GE Advance PET skaneri (GE Medical Systems, Waukesha, WI, ABŞ) istifadə edərək əldə edilmişdir. Hər bir skanerin istehsalçısı tərəfindən tövsiyə edilmiş parametrlərdən istifadə edərək, iki skaner üçün şəkillərin əldə edilməsi protokolları eyni idi. Bütün subyektlərin görünüşlərini bir hovuz kimi təhlil etdik. 10-min ötürmə taramasından sonra [11C] raclopride 48-ml şprislə (orta aktivlik 29.3 ± 16.8 mCi) təslim edilmiş və sabit bir zaman rejimi olan kompüterlə işləyən bir pompada verilmişdir: 0 zamanı, 21 ml bir bolus dozası 1 dəqiqə üzərində verilmiş və sonra infuziya dərəcəsi 0.20 ml / dəqəyə qədər azaldılmış və qalan müddətdə saxlanılmışdır. Bolus infuziya nisbəti nisbəti (Kbol) 105 dəqiqə idi. Bu protokol radyoligand enjeksiyonunun başlanmasından təxminən 30 dəqiqədə muvozanət halının yaradılması üçün optimal olduğu bilinən Watanabe və əməkdaşları tərəfindən hazırlanmış optimallaşdırma proseduru əsasında seçilib [14].
Emissiya məlumatları, 120-in artım müddəti (30 × 3 s, 20 × 2 min, 1 × 2 min, 2 × 1 dəqiqə və 3 × 22 min) artan 5 ardıcıl olaraq üçölçülü rejimdə toplandı . Siemens ECAT EXACT 47 PET skanerindən istifadə edilən PET şəkilləri bir Shepp-Logan filtri (kəsmə tezliyi = 0.35 mm) ilə yenidən qurulmuş və 128 × 128 matrisində (pixel ölçüsü = 2.1 × 2.1 mm xNUMX dilim qalınlığı ilə göstərilmişdir) mm). GE Advance PET skanerindən olan şəkillər bir 3.4 × 128 matrisində (pixel ölçüsü = 128 × 1.95 mm xNUMX mm dilim qalınlığı olan) bir Hanning filtresini (kesme frekansı = 1.95 mm) istifadə edərək yenidən qurulmuşdur.
Image təhlili
DINNXX / 2 reseptorunun mövcudluğu istirahət nöqtəsi 3-30-dən sonra PET şəkilləri ilə qiymətləndirilmişdir [11C] raclopride enjeksiyonu zamanı radioligandın bağlanması balans əldə etdi. Bu dövrdə dörd PET çərçivəsi MNI şablonunun avtomatlaşdırılmış xüsusiyyətləri ilə fərdi MR görüntüləri və standartlaşmış stereotaksik məkana çevrilməsi üçün qeydiyyatdan keçmək üçün reallaşdırılmış və yekunlaşdırılmışdır. [11C] D2 / 3 reseptorunun mövcudluğunun ölçüsü olaraq Rikloprid məcburi potensialı (BP), veksel olaraq, parametrik BP şəkilləri yaratmaq üçün, cerebellumu istinad bölgəsi kimi istifadə edərək (Cvoksel-Ccb) / Ccb [15], burada Cvoksel hər voksel və C-də fəaliyyətdircb serebellumda ortalama fəaliyyətdir. Maraqlar (ROI) bölgələri sol və sağ striatal subregions (dorsal poutamen, dorsal caudate və ventral striatum) üzərində yüksək həllolma beyin MR image (Colin beyin) koronal dilimləri əl ilə çəkilmişdir. ROI'ların sərhədləri daha əvvəl hazırlanmış bir üsula uyğun olaraq təsvir edilmişdir [16]. Bu ROI'ları istifadə edərək, striatal alt bölgələrdə BP dəyərləri fərdi BP şəkillərindən çıxarılıb (Əncir 1). Həmçinin BP-nin asimmetriya indeksi (AIBP) hər bir striatal subregion üçün (sağ-sol) / (sağ + sol) olaraq hesablanmışdır ki, müsbət bir dəyər daha yüksək AIBP sola görə sağ tərəfdə. [...]11C] raclopride BP və AIBP BMI ilə SPSS 16.0 (Chicago, İllinoys) ilə iki quyruqlu Pearson korrelyasiyası ilə test edilmişdir.
NƏTİCƏLƏR
[11C] Riklopride BP, altı striatal alt bölgədən hər hansı birində BMI (r = -0.25, p = 0.23 sol dorsal putamen, r = -0.14, p = 0.52, sağ dorsal putamen ilə əhəmiyyətli bir korrelyasiya olmadı; r = -0.22 , sol dorsal kaudatda p = 0.30, sağ dorsal kaudatda r = -0.18, p = 0.40, sol ventral striatumda r = -0.18, p = 0.40, sağ ventralda x = xNUMX, p = 0.19 striatum). Ancaq Aİ arasında əhəmiyyətli bir müsbət əlaqə var idiBP dorsal putamen və BMI-də (r = 0.43, p <0.05) (Əncir 2), BMİ'nin daha yüksək olduğu D2 / 3 reseptorunun sola nisbətən sağ dorsal pambıqda olması ilə bağlı olduğunu göstərir. AIBP dorsal caudate və ventral striatumda BMI (r = 0.01, dorsal kaudatda p = 0.98, ventral striatumda r = -0.13, p = 0.53) ilə əhəmiyyətli bir korrelyasiya olmamışdır.
MÜZAKİRƏ
Bu çalışmada striatal alt bölgelerde DA D2 / 3 reseptorlarının mövcudluğunun ve obez olmayan sağlam kişilerde BMI ile asimetrinin ilişkisini inceledik [11C] raclopride PET. Striatal D2 / 3 reseptor mövcudluğu və qeyri-obez subyektlərimizdə BMI arasında birbaşa əlaqə yox idi. Bu, Wang et al. [7] istifadə edərək [11C] raclopride PET. Obez bireylerde striatal D2 reseptor mövcudluğu ve BMI arasında ters bir korrelyasiya bulunmasına baxmayaraq, obez olmayan kontrollerde bu kimi bir korelasyon gözlenmedi. Lakin qeyri-obez subyektlərdəki dorsal putamendə D2 / 3 reseptorunda sağ-sol asimmetriya ilə BMI birləşməsi tapdıq.
Vərdiş öyrənmə və mükafat sisteminin bir hissəsi olaraq, striatum insanlar tərəfindən istismar edilən narkotiklər daxil olmaqla, ərzaq və digər mükafatların gücləndirici təsirinə vasitəçilik edən dopaminergik nöronal dövrənin əsas strukturudur. Qida motivasiyasında dorsal və ventral striatum arasındakı funksional fərqlər bildirildi. Dorsal striatumun hərəkətləri bəslənmə davranışının özü və xoşagəlməzliyi üçün daha vacib idi [13ventral striatum ərzaq istehlakı və verilən ərzaq stimullaşdırılması gözlənilən səviyyədə daha həssasdır [17]. Həm də siçanlarda edilən işlər [12] insanlar kimi [18] dorsal və ventral striatumda qida qəbulunun tənzimlənməsində fərqli rol oynadı. Anlayış, dorsal striatumda DA-nın yaşaması üçün kaloriya tələblərinin saxlanılmasına aid olduğundan, ventral striatumda DA qidalandırıcı xüsusiyyətlərə aiddir. Bu qeyri-obez subyektlərimizdə D2 / 3 reseptorunun mövcudluğu ilə BMI ilə assimetriya arasında birləşmə ilə birbaşa və ya dolayısı ilə bağlana bilər, normal çəki fərdlərdəki yeyinti ehtimalı kaloriya tələbləri ilə yox, ehtimal ki, qida möhkəmləndirici əmlakı ilə.
Çox sübutlar insan beyninin anatomik və funksional lateralizə olduğunu göstərir. DA və digər nörotransmiterlərdə asimmetrlər postmortem insan beynində bildirildikdə [19molekulyar və funksional görüntüləmə üsulları canlı beyində neyrokimyəvi asimmetrlər üçün sübuta yetirilmişdir və beynin laterallığı ilə insan davranışı və funksiyası arasında olan əlaqəni birbaşa araşdırmaq üçün daha çox imkanlar təmin etmişdir. Sağlam subyektlərdə PET və SPECT (tek fotonlu emissiya hesablanmış tomoqrafiya) tədqiqatları DA D2 / 3 reseptor mövcudluğu da daxil olmaqla striatumda dopaminergik markerlərdə hemisferik asimmetrləri göstərmişdir [20], DA daşıyıcı sıxlığı [21] və DA sintezi qabiliyyəti [22]. Bu tədqiqatlar qrup ortalamalarına əsaslanan sol striatuma nisbətən hüququdakı radioligand bağlamanın yüksək dəyərlərinə nisbətən bir populyasiyaya yanaşma olduğunu bildirsə də, yalnız böyüklükdə deyil, həm də asimmetriya istiqamətində əhəmiyyətli fərdi fərqlər olmuşdur. Heyvanlarda, dopaminergik asimmetriyada fərdi fərqliliklər məkan davranışında və stress reaktivliyində fərdi fərqlərlə və ya stressin patologiyasına və dərman həssaslığına qarşı həssaslıqla qarşılaşdıqda və ya proqnozlaşdırılır [23]. İnsanlarda DA D2 / 3 reseptorlarının mövcudluğunda bilişsel funksiyalar və asimmetriya nümunələri arasında birliklər bildirilmişdir [24]. Bizim tapıntılar BMI ilə qeyri-obez subyektlərin striatal D2 / 3 reseptorlarının mövcudluğu ilə asimmetriya istiqaməti və böyüklüyü arasında əhəmiyyətli bir əlaqə yaradır.
Bizim qeyri-obez fənlərimizdə, daha böyük BMI sola nisbətən sağ dorsal putamendə yüksək D2 / 3 reseptor mövcudluğu ilə əlaqələndirildi. Bu, daha çox müsbət təşviq motivasiyasının yuxarıdakı D2 / 3 reseptorunun sağlığının sağ pudamənə nisbətən daha yüksək olması ilə əlaqədardığını göstərir. [24]. Asimetriyanın əks istiqamətdə obez və qeyri-obez fərdlər arasında qida qəbulunun tənzimlənməsi altında olan müxtəlif nörokimyəvi mexanizmlərə işarə edə bilər.
Bizim işimiz bir neçə məhdudiyyətə malikdir. Birincisi, üç nəfər bizim BMI'ları 25-dan daha yüksək olan BMI-lərin BMI'ləri Asiya meyarlarına görə kilolu (23.0-24.9) və ya piylənmə (≥ 25.0) qruplarına bölünə bilər. Bununla yanaşı, mövzu qrupu sağlam gənc yetişkinlərdən ibarətdir və BMİ'nin yalnız yağsız kütlələrə deyil, daha az dərəcədə, həmçinin bədənin qurulmasına aid olduğunu nəzərə alaraq biz bu mövzulardan sonra obez olmayan kilolu mövzular kimi təsnif etdik ÜST ekspertlərinin məsləhətləşmələri [25obezite üçün mövcud beynəlxalq təsnifatları saxlamağı təklif etdi (≥ 30.0). Mövcud işimizdə sərhəd məsələlərini əhatə edən mümkün olan təsirləri istisna etmək üçün, biz bu statistik məlumatlarınızı 22 subyektləri ilə təkrar test etdik. Nəticələr 25 subyektləri ilə edilən analizdən daha yüksək bir korrelyasiya nümayiş etdirdi və artan əhəmiyyət səviyyəsini göstərdi (r = 0.55, p = 0.008). İkincisi,11C] raclopride bağlanması endogen DA ilə rəqabətə qarşı həssasdır, DA D2 / 3 reseptorunun mövcudluğunun assimetriyası reseptor sıxlığının və ya endogen DA-nın səviyyəsinin nə olduğunu müəyyənləşdirmək çətindir. DA D2 / 3 ilə bağlanan ölçülməsi [11C] raclopride, dorsal striatumda ventral striatuma nisbətən daha yüksək bağlanmış striatal bölgələrdə heterojendir [26]. Beləliklə,11C] raclopride PET, ventral striatumda D2 / 3 reseptor mövcudluğunda incə fərdi və bölgələrarası fərqlərin aşkarlanması üçün kifayət qədər yaxşı bir həssaslığa malik olmaya bilər. DA D3 reseptorları üçün yüksək affinity və selektivliyi olan radioligandları istifadə edərək, limbik striatal və ekstrastriatal bölgələrdə dopaminergik sistemi araşdırmaq üçün daha çox işə ehtiyac var. Nəhayət, nisbətən kiçik nümunə, yalnız kişilərdən ibarət idi, nəticələrimizin ümumiləşdirilməsini məhdudlaşdırırdı.
Nəticədə, indiki nəticələr BMI ilə qeyri-obez fərdlərdə DA D2 / 3 reseptorlarının DA-DXNUMX / XNUMX retseptorları mövcudluğunda asılılıq nümunəsi ilə birləşməsini nəzərdə tutur, belə ki, BMI daha yüksək olan reseptorların hüququ dorsal putamenin sol. Həqiqətən, nürokimyəvi lateralizasiya ilə əlaqəli məlumat DA, daha da əhəmiyyətlisi anoreksiya nervoza və bulimiya nervoza kimi piylənmənin başlanğıcının və ya qida qəbuluna bağlı xəstəliklərin inkişafının klinik gedişatını proqnozlaşdırmaqda bir işarə vermir, eyni zamanda bu xəstəlikdə müalicə proqnozunu proqnozlaşdırmaq üçün bir biyomarker olaraq işləyər. Nəticələrimiz əvvəlki tapıntılarla birlikdə obez olmayan insanlarda qida qəbulunun tənzimlənməsinin əsasını təşkil edən neyrokimyəvi mexanizmləri də təklif edə bilər. Bunların qida ilə əlaqəli mükafatlandırmalara cavab verməkdə fərdi fərqləri anlamaq və proqnozlaşdırmaq və "obezlikdən" "piylənmə" inkişafına dair mühüm təsirləri ola bilər.
Minnətdarlıq
Bu araşdırma Koreya Milli Tədqiqat Fondunun (NRF-2009-0078370, NRF-2006-2005087) qrantları, Koreya Respublikasının Elm, İKT və Gələcək Planlaşdırma Nazirliyi tərəfindən maliyyələşdirilən və Koreya Səhiyyə Texnologiyaları Ar-Ge qrantı ilə dəstəklənmişdir. Layihə, Səhiyyə və Rifah Nazirliyi, Koreya Respublikası (HI09C1444 / HI14C1072). Bu iş Seul Milli Universiteti Bundang Xəstəxana Tədqiqat Fondunun (02-2012-047) qrantı ilə də dəstəklənmişdir.
References
;
