Grelinin qida mükafatı və suqəbuledici təsirlərinin əsasını təşkil edən fərqli şəbəkə: dopaminerjik VTA-accumbens proyeksiyası qrelin qida mükafatına təsirini təşkil edir, lakin qida qəbuluna deyil (2013)

Neurofarmakoloji. 2013 Oktyabr; 73: 274-83. doi: 10.1016 / j.neuropharm.2013.06.004. Epub 2013 Jun 14.

Skibicka KP1, Şirazi RH, Rabasa-Papio C, Alvarez-Crespo M, Neuber C, Vogel H, Dickson SL.


Highlights

  • Daxili VTA ghrelin, accumbal D1 və D2 reseptorlarını cəlb edir

  • Qida qüsuru qida mükafatı davranışını artırma D1 və D2 reseptorları vasitəsilə artırır

  • Yemək qəbulu accumbal D1 və D2 manipulyasiyalarından təsirlənmir.

  • Qida mükafat davranışı və sadə çow suqəbuledici ayrı-ayrı dövrə ilə idarə olunur.

  • NAc dopamin qida qəbulunda deyil, qida mükafatında mühüm rol oynayır.


mücərrəd

Piylənmə qlobal epidemiya nisbətlərinə çatdı və həddindən artıq və nəzarətsiz qida qəbulunun əsas mexanizmlərini anlamaq üçün təcili ehtiyac yaratdı. Yalnız bilinən dövran edən orexigenic hormon olan Ghrelin, qida mükafatı davranışını gücləndirir. Ghrelin'i mesolimbik mükafat sisteminə və artan qida mükafatı davranışı ilə əlaqələndirən neyrokimyəvi dövrə aydın deyil.

Burada, Vrel-NAc dopaminergik siqnalın qrelinin qida mükafatına və suqəbuledici təsirə ehtiyacı olub olmadığını araşdırırıq. Bundan əlavə, VTA-NAc dopamin neyronlarına təsir göstərən endogen grelin ehtimalını araşdırırıq. D1 kimi və ya D2 reseptor antaqonisti, bu blokadanın qrrelin təsirli qida mükafat davranışını pozduğunu araşdırmaq üçün VTA-ya ghrelin mikroinjeksiyası ilə birlikdə NAc-a vuruldu. Ghrelin'in VTA enjeksiyonları, saxaroza səbəb olan mütərəqqi nisbətli operant kondisioneri və çow suqəbuledici ilə ölçülən qida motivasiyasında / mükafat davranışında əhəmiyyətli bir artım yaratdı. Ya D1-ya bənzər, ya da D2 reseptor antaqonisti ilə NAc-a əvvəlcədən baxılmaq, chow suqəbənzərliyini tərk edərək qrelinin mükafat təsirini tamamilə maneə törətdi. Həm də bu dövrənin endogen sərbəst buraxılmış ghrelinin təsiri üçün potensial əhəmiyyət kəsb etdiyini gördük, çünki hər iki antaqonist orucun azaldılmasını (yüksək dövran səviyyəsində olan Ghrelin səviyyəsini) saxaroza əsaslanan davranışı yüksəltdi, lakin hiperfagiya ilə əlaqəli deyil.

Verilən məlumatlarla birlikdə, NAc'dakı D1 kimi və D2 reseptorları ilə birlikdə VTA'nın qida mükafat davranışını tənzimləyən ghrelin cavabdeh sxemlərinin vacib elementləri olaraq təyin olunur. Maraqlı nəticələr, həmçinin ərzaq mükafatı davranışının və çowun sadə qəbul edilməsinin, NAc dopaminin qida qəbulunda deyil, qida mükafatında əhəmiyyətli rol oynadığı fərqli bölgələr tərəfindən idarə olunduğunu göstərir.

Keywords

  • Ghrelin;
  • Qida motivasiyası;
  • Qida qəbulu;
  • Overeating;
  • Operator kondisioneri;
  • Dopamin;
  • D1;
  • D2

1. Giriş

Dövr edən hormon ghrelin və işlədiyi sinir dövranları obezlik və iştah nəzarəti kontekstində yaxşı tədqiq edilmişdir (Skibicka və Dickson, 2011), bu xəstəlik bölgəsindəki terapevtik imkanlardan da irəli gəlir (Cardona Cano et al., 2012). Ghrelin, qida qəbulunu artırdığı dövriyyətsiz bağırsaq peptidləri arasında unikaldır (Wren et al., 2000, Inui, 2001, Shintani et al., 2001 və Kojima və Kangawa, 2002) xüsusi reseptorlar, GHS-R1A (vasitəçi) tərəfindən vasitəçilik edilmiş bir CNS effektiSalome et al., 2009 və Skibicka et al., 2011) xüsusən də "homeostatik qidalanma" (enerji çatışmazlığı ilə əlaqəli qidalanma), hipotalamus və beyin sistemində iştirak edən beyin bölgələrində (Melis et al., 2002, Faulconbridge et al., 2003 və Olszewski et al., 2003). Son zamanlarda, bu homeostatik bölgələrdən kənarda grrelin üçün bir rol ortaya çıxdı. GHS-R1A, mesolimbik mükafat sisteminin əsas qovşaqlarında, ventral tegramal bölgə (VTA) və nüvənin böyüməsi (NAc) kimi bölgələrdə də mövcuddur (Zigman et al., 2006 və Skibicka et al., 2011), hedonic qidalanma ilə əlaqəli olan həvəsləndirici motivli davranışla əlaqəli olan sahələr (yəni qidalanma onun mükafatlandırıcı xüsusiyyətlərinə əlavə olunmuşdur). Ghrelin, bu saytların hər ikisindən qida qəbulunu idarə edə bilir və bu təsir, ehtimal ki, qidaların stimullaşdırıcı və motivasion mükafat dəyərini artırmaq üçün etdiyi hərəkətlə əlaqələndirilir (Naleid et al., 2005, Abizaid et al., 2006 və Skibicka et al., 2011). Beləliklə, tam doymuş siçovullarda və ya siçanlarda periferik və ya mərkəzdən tətbiq olunan (birbaşa VTA daxil olmaqla) grelin, qida qəbulunun artmasına və həmçinin qida mükafatı davranışına səbəb olur (Naleid et al., 2005, Perello et al., 2010, Skibicka et al., 2011 və Skibicka et al., 2012b), məsələn, mütərəqqi nisbət operant cədvəlində şəkər mükafatı üçün qolu basaraq artmışdır. Bu hərəkət, mesolimbik mükafat sistemindəki Ghrelin üçün, yalnız yemək üçün deyil, alkoqol və sui-istifadə dərmanlarında da davranışı artırmaq üçün ortaya çıxan rolu əks etdirir (Dickson et al., 2011). Əhəmiyyətli olan, qrelinin qida motivasiyasına təsirini doyma siqnalları üstələyir, belə ki, ghrelin doymuş heyvanlarda qida mükafatı davranışını qidadan məhrum olan siçovullarda aşkar olunan səviyyəyə endirir. Bundan əlavə, Ghrelin siqnalının blokadasının nəinki sistematik, həm də seçilmiş şəkildə VTA daxilində olması (Skibicka et al., 2011), qida mükafat davranışının güclü bir basdırılması ilə nəticələnən nəticələr, qida mükafatında Ghrelin siqnalının vacibliyini və zəruriliyini vurğulayır.

VTA səviyyəsində Ghrelin hərəkəti, qida qəbulunu və əsaslandırılmış davranışı, GHS-R1A vasitəsilə siqnal tələb edən görünən təsirləri idarə etmək üçün kifayətdir (Abizaid et al., 2006 və Skibicka et al., 2011). Təəccüblüdür ki, GHrelin-in VTA-da mükafat təşviq edən hərəkətlərinin altındakı dövrə əsasən həll olunmamış qalır. VTA daxilində, grelin opioid, NPY və GABAergic siqnalını (Abizaid et al., 2006 və Skibicka et al., 2012a). Buna baxmayaraq, əvvəlcədən grrelin reseptorlarını ifadə etmək üçün göstərilən VTA dopamin nöronları (Abizaid et al., 2006), Grelin qida mükafatına təsirləri üçün son VTA hədəfi ola bilər. Yeməli / mükafatlandırıcı qidalar, VTA dopamin nöronlarını və dopamin siqnalını NAc kimi seçilmiş CNS bölgələrinə cəlb edir və bununla da qida mükafatı davranışını stimullaşdırır (Hernandez və Hoebel, 1988 və Joseph and Hodges, 1990). Bununla yanaşı, qeyd etmək lazımdır ki, dopamin ifrazı yemək üçün həvəsli davranışla sıx bağlı olsa da, dopamin aclıqdan ölməsini sintez edə bilməyən siçanlar kimi əsas qidalanma üçün də lazımdır. (Cannon et al., 2004). Qrelin və dopamin arasındakı funksional bir əlaqə, grelin VTA dopamin neyron aktivliyinə təsiri ilə və qrelin qida mükafatına təsirləri üçün bütöv VTA dopaminerjik neyronlara ehtiyac olması ilə təklif olunur (Abizaid et al., 2006 və Weinberg et al., 2011). Bununla birlikdə, VTA dopamin neyronları bir sıra saytlara layihələndirir və NAc'dakı dopamin siqnalının, grrelinin qida ilə əlaqəli davranışa VTA tərəfindən təsiri üçün lazım olub-olmadığı tamamilə araşdırılmamış qalır. Bundan əlavə, Ghrelin, NAc-da dopamin salınması ilə əlaqəli olan qida qəbulu və ya motivasiya, yəni yenilik axtaran başqa davranışlara nəzarət edir (Bardo et al., 1996 və Hansson et al., 2012).

Hazırkı araşdırmada, GTA-nın VTA səviyyəsində qida ilə əlaqəli davranışa və / və ya qida qəbuluna təsiri NAc-də dopamin reseptorlarının siqnal tələb etdiyinə dair fərziyyəni sınaqdan keçirdik. Bu məqsədlə, VTA Ghrelin tərəfindən irəli sürülən qida qəbulu və qida qəbuledici davranış, eyni zamanda NAc dopamin siqnal blokadası ilə birlikdə, saxaroza paradiqması üçün mütərəqqi nisbət qolu vuruşunda qiymətləndirilmişdir. Ayrı-ayrı araşdırmalarda dopamin 1 (D1) reseptorları və dopamin 2 reseptorları (D2) kimi fərdi töhfəni sınaqdan keçirdik. Bundan əlavə, endogen grelinin NAc dopamin siqnalına verdiyi töhfəni araşdırmaq üçün bu dopamin reseptorlarının qida mükafatı davranışının aclıq hissi ilə inkişaf etdirilməsində rol oynadığını müəyyən etdik. Nəhayət, NAc dopamin siqnalında endogen yüksəldilmiş qrelinin molekulyar nəticələrini qiymətləndirmək üçün NAc dopamin reseptorlarının və fermentlərinin mRNA ifadəsinə aclıq / qida məhrumiyyətinin təsirini təyin etdik.

2. Materiallar və metodlar

Heyvanlar: Yetkin erkək Sprague-Dawley siçovulları (200-250 g, Charles River, Almaniya), 12 saatlıq açıq / qaranlıq dövrdə (səhər 6-da yanır) müntəzəm çov və su mövcud idi. ad libitum ev qəfəslərində. Bütün heyvan prosedurları etik icazə ilə və Göteburq Universiteti İnstitusional Heyvanlara Qayğı və İstifadə Komitəsinin təlimatlarına uyğun olaraq həyata keçirilmişdir.

Cərrahlıq: Davranışçı tədqiqatlardakı bütün siçovullara sonrakı birtərəfli, ipsilateral enjeksiyonlar üçün VTA və NAc qabığını hədəf alan bir bələdçi kanülü (26 gauge; Plastics One, Roanoke, VA) yerləşdirildi. Ketamin anesteziyası istifadə edilmişdir. Kanüllər hədəf yerindən 1.5 mm yuxarıda yerləşdirilib və mikro enjeksiyonlar üçün bələdçi kanüllərindən 1.5 mm uzanan bir enjektor istifadə edildi. VTA-nı hədəf almaq üçün aşağıdakı koordinatlar seçilmişdir Skibicka et al. (2011): Orta xəttdən ± 0.75, breqmadan 5.7 mm arxa və kəllə səthindən 6.5 mm ventral, enjektorla 8.0 mm ventral kəllə istiqamətində. NAc qabığı üçün aşağıdakı koordinatlar istifadə edilmişdir (dəyişdirilmişdir Quarta et al. (2009): Orta xəttdən ± 0.75, breqmadan 1.7 mm ön, kəllə ilə 6.0 mm ventral, enjektor 7.5 mm ventral yönəldilmişdir). Kanüllər, diş akril sement və zərgər vintləri ilə kəlləyə yapışdırılmış və əvvəllər izah edildiyi kimi obturatorla bağlanmışdır (Skibicka et al., 2009). Bütün siçovullarda, həm VTA, həm də NAc üçün mikroenjeksiyon sahəsi, tədqiqat zamanı istifadə edilən eyni mikroenjeksiyon həcmində (0.5 μl) hindistan mürəkkəbinin mikro enjeksiyonu ilə ölümdən sonra təsdiqləndi. Yalnız düzgün yerləşdirilmiş mövzular (Şəkil 2) məlumatların təhlilinə daxil edilmişdir.

  • Tam ölçülü şəkil (48 K)
  • Şəkil 1.  

    Fərqli eksperimental dizaynları təmsil edən diaqramlar istifadə edilmişdir. Təqdim olunan məlumatları əldə etmək üçün cədvəl 1 istifadə edildi Əncir. 34. Təqdim olunan məlumatları əldə etmək üçün cədvəl 2 istifadə edildi Şəkil 5 və göstərilən məlumatlar üçün 3 cədvəli Əncir. 67. Qatı boz qutular ölçmələrin toplandığı dövrləri təmsil edir.

  • Tam ölçülü şəkil (77 K)
  • Şəkil 2.  

    Təmsilçi NAc (A) və VTA (B) enjeksiyon sahəsi (dairə ilə göstərilmişdir). Sağ panel, tədqiqatda istifadə olunan 0.5 μl həcmdə VTA və ya NAc qabığına (NAcS) daxil olan Hindistan-mürəkkəblə tacik siçovul beyin hissəsini təmsil edir. Sol paneldə müvafiq siçovul beyin atlas hissəsi göstərilir, NAc üçün breqmadan 2.16 mm ön və VTA üçün breqmadan 5.64 mm; Aq, su kəməri; cc, corpus collosum; CPu, kaudat və putamen; LV, yan mədəcik; NAcC, NAc nüvəsi; SN, əsas nigra.

2.1. Operant kondisioner proseduru

Əməliyyat kondisioner təcrübələri, siçovul operant kondisioner otaqlarında (30.5 × 24.1 × 21.0 sm; Med-Associates, Georgia, VT, ABŞ) keçirilmişdir. Operant kondisionerində istifadə olunan təlim proseduru əvvəlki tədqiqatlardan uyğunlaşdırıldı (la Fleur et al., 2007 və Hansson et al., 2012). Sükroz üçün operant təlimini asanlaşdırmaq üçün bütün siçovullar bir həftə ərzində tədricən bədən çəkisi 90% -ə endirildiyi müddətdə yumşaq bir qida məhdudiyyətinə məruz qaldı. Əməliyyat qutularında yerləşdirilmədən əvvəl siçovullar ən azı iki dəfə ev qəfəsi mühitində saxaroza qranullarına (45 mq saxaroza qranulları; test Diet, Richmond, IN, ABŞ) məruz qalmışlar. Bundan sonra, siçovullar gündə 1 seans olmaqla, sabit bir nisbətdə FR2 cədvəli altında saxaroza qranulları üçün presdən istifadə etməyi öyrəndi. FR1-də, aktiv qolu üzərində tək bir basma, bir saxaroza qranulunun çatdırılması ilə nəticələndi. Bütün FR seansları 30 dəq davam etdi və ya siçovullar hansının əvvəl baş verdiyi 50 qranul qazana qədər. Siçovulların əksəriyyəti 50-5 gündən sonra hər seans meyarına görə 7 qranula nail oldu. Aktiv olmayan qolu üzərində preslər qeydə alındı, lakin heç bir proqramlaşdırılmış nəticəsi olmadı. FR1 cədvəli seanslarını FR3 və FR5 izlədi (yəni hər bir pelet başına 3 və 5 pres). FR5 cədvəlini, siçovulun mükafat almağa hazır olduğu işin miqdarını təyin etmək üçün bir mükafatın dəyəri hər sonrakı mükafat üçün tədricən artırıldığı mütərəqqi nisbət (PR) cədvəli izlədi. Cavab tələbi aşağıdakı tənliyə görə artdı: cavab nisbəti = (5e (0.2 × infuziya sayı)) - 5 aşağıdakı seriyalar vasitəsilə: 1, 2, 4, 9, 12, 15, 20, 25, 32, 40, 50 , 62, 77, 95, 118, 145, 178, 219, 268, 328. PR sessiyası, siçovulun 60 dəqiqə ərzində mükafat ala bilməməsi sona çatdı. Hər seansda qazanılan qranul sayının ardıcıl üç seans ərzində% 15-dən çox fərqlənmədiyi zaman cavab sabit hesab edildi. Əksər hallarda cavab 5 seans ərzində sabitləşdi. Bu müddətdə tələb olunan kriteriyalara çatmayan siçovullar əlavə sessiyalarda öyrədildi. PR testi gündə 1 seansda aparıldı. Siçovullar daha sonra 1 saatlıq çovuq qəbulu ölçümü üçün ev qəfəslərinə köçürüldü. Təlimin sonunda və əməliyyatdan əvvəl siçovullarda var idi ad libitum normal chow çıxışı.

2.2. Narkotik

Asilat siçovul qrelin (Tocris, Bristol, Böyük Britaniya) VTA-ya vasitə (və nəzarət) olaraq süni onurğa beyni mayesi (aCSF) ilə 1.0 μg dozada tətbiq edilmişdir. 1.0 mkg qrelin dozasının əvvəllər şəkər üçün operativ reaksiyanı artırdığı və VTA-ya çatdırıldıqda bir oreksigenik reaksiya yaratdığı göstərilmişdir (Naleid et al., 2005 və Skibicka et al., 2011). D1 kimi reseptor antaqonisti, SCH-23390, NAc-a 0.3 μg (Tocris) dozada, aCSF vasitə (idarəetmə) olaraq verildi. Yemək məhrumiyyəti tədqiqatı üçün, orijinal 0.5 μg dozasının təsirinin olmaması səbəbindən doza 0.3 μg-ə qaldırıldı. SCH-23390, D1 bənzər dopamin reseptorlarına qarşı D1000 bənzərinə görə 1 qat yaxınlığı olan D2 kimi dopamin reseptorlarının güclü və seçici antaqonistidir (Barnett və digərləri, 1986). D1 və D5 reseptorları üçün oxşar bir yaxınlığa malikdir (Barnett və digərləri, 1992) bu səbəbdən tədqiqat boyunca D1 və D1 reseptorlarını əhatə edən bir müddət olan D5 kimi reseptorları bloklama qabiliyyətinə müraciət edəcəyik. SCH-0.3-un ilkin 23390 μg dozası (Grimm et al., 2011). NAc qabığına enjekte edilmiş bu dozanın təsirsiz bir qolda performansa təsir göstərmədən əvvəllər bir saxaroza məhlulu çatdırılmasına qoşulmuş bir işarə üçün qolu basaraq azaltmaqda təsirli olduğu göstərilmişdir. Dopamin D2 reseptor antaqonisti, etikloprid hidroklorür (Tokris), vasitə (nəzarət) olaraq aCSF ilə NAc-a tətbiq edilmişdir. Seçilmiş etiklopridin ilkin dozu (1.0 μg) (Laviolette et al., 2008), lakin qida məhrumiyyəti tədqiqatında 1.5 μg-ə qaldırıldı. Bütün dərmanlar aCSF-in 0.5 μl həcmində çatdırılmışdır.

2.3. Eksperimental dizayn

Bütün siçovullara işıq dövrü erkən NAc və VTA yönümlü enjeksiyonlar edildi, ikinci enjeksiyon isə operant testinin başlamasından 10 dəqiqə əvvəl. Bütün şərtlər ən azı 48 saat ilə ayrıldı və hər bir siçovulun dörd şərti də alması üçün balanslaşdırılmış bir şəkildə çalıştırıldı: ilk vasitə və ya dopamin reseptor antagonisti NAc'a, sonra 10 dəqiqə sonra VTA'ya vasitə və ya grelin. Hər siçovul üçün ipsilateral VTA və NAc hədəf alındı. Hər bir təcrübənin təfərrüatları da təsvir edilmişdir Şəkil 1.

2.3.1. D1-a bənzər reseptor blokadasının grelin təsirli qida mükafatına və çow qəbuluna təsiri

VTA və NAc hədəfləndikdən sonra cavablar araşdırıldı (n = 12-14) aşağıdakı dörd şərtdən sonra dərman qəbulu: 1) nəzarət vəziyyəti (NAc və VTA-ya vasitə həlləri), 2) NAc vasitə + VTA 1.0 μg qrelin, 3) NAc 0.3 μg SCH-23390 + VTA vasitəsi, 4 ) NAc 0.3 μg SCH-23390 + VTA 1.0 μg qrelin. Test doymuş vəziyyətdə (qidalanmanın qaranlıq dövrü bitdikdən sonra) aparılmışdır. Təcrübə günlərində siçovullar 120 dəqiqəlik operant sınağından sonra ev qəfəslərinə qaytarıldı və ev qəfəsi mühitində 1 saat ərzində çovqun qəbulu ölçüldü (cədvəl 1-də olduğu kimi) Şəkil 1). Bu zaman nöqtəsi, VTA ghrelin enjeksiyonundan sonra üçüncü saata uyğundur, bu müddətdə mərkəzdən və ya periferik idarə olunan ghrelinin təsir müddətini araşdıran əvvəlki tədqiqatlara əsasən bir orexigenik cavabın davam etməsi gözlənilir ((və ya) Wren et al., 2000 və Faulconbridge et al., 2003) və oxşar eksperimental quraşdırma tətbiq edən əvvəlki araşdırmalarımız.

2.3.2. D2 reseptor blokadasının, grelin təsirli qida mükafatına və çow qəbuluna təsiri

VTA və NAc hədəfləndikdən sonra cavablar araşdırıldı (n = 7) dərmanın dörd şərtdə aşağıdakı şəkildə çatdırılması: 1) nəzarət vəziyyəti (NAc və VTA-ya vasitə həlləri), 2) NAc vasitə + VTA 1.0 μg qrelin, 3) NAc 1 μg etikloprid hidroxlorid + VTA vasitə, 4) NAc 1 μg eticlopride hydrochloride + VTA 1.0 μg grelin. Test doymuş vəziyyətdə (qidalanmanın qaranlıq dövrü bitdikdən sonra) aparılmışdır. Siçovullar 120 dəqiqəlik operant testindən və ev qəfəsi mühitində 1 saat ərzində çovqun qəbulu ölçüləndən sonra ev qəfəslərinə qaytarıldı (cədvəl 1-də olduğu kimi) Şəkil 1) grelin vasitəçiliyi ilə orexigenik təsir, çov qranullarının təxirə salınmış yerləşdirilməsindən sonra (2 saatdan sonra) hələ də mövcuddur.

2.3.3. D1-a bənzər və D2 reseptor blokadasının (ayrı və ya kombinə edilmiş) təkcə grrelin təsirli çow qəbuluna təsiri

Əvvəlki təcrübələrdə çov qəbulunda əldə olunan nəticələrin operant paradiqmasında saxaroza əvvəlcədən məruz qalması və ya 2 saatlıq gecikmə ilə qarışdırılmadığını təsdiqləmək üçün ayrı bir işdə NAc çatdırılmasının təsirlərini araşdırdıq. tək dopamin reseptor antagonistləri və ya doymuş siçovullarda VTA qrelin səbəb olduğu 2 və 3 saatlıq qida qəbulunda (və ya birlikdə)n = 10-11; cədvəl 2-də olduğu kimi, Şəkil 1). Bu vəziyyətdə, siçovullar çov ölçməsindən əvvəl əməliyyat kondisioner paradiqmasına məruz qalmadılar. Beləliklə, qida qəbulu dörd şərtdən sonra hədəflənmiş VTA və NAc dərman verilməsindən sonra aşağıdakı kimi ölçüldü: 1) nəzarət vəziyyəti (NAc və VTA-ya vasitə həlləri), 2) NAc vasitə + VTA 1.0 μg qrelin, 3) NAc dopamin reseptor antaqonisti + VTA vasitəsi, 4) NAc dopamin reseptor antaqonisti + VTA 1.0 μg qrelin. Əvvəlcə iki dopamin reseptoru antaqonistini ayrı-ayrılıqda araşdırdıq ki, 3 və 4-cü şərtlərdə siçovulların bir qrupu 0.3 μg SCH-23390, digər qrup isə 1 μg etikloprid hidroxlorid aldı. 3 gün ərzində sağaldıqdan sonra, hər qrupdan olan siçovulların təxminən yarısı, bu dəfə 3 və 4 şərtlərindəki iki antaqonistin birləşməsi ilə yenidən sınaqdan keçirildi. Bu 3 təcrübənin hər birində əvvəllər olduğu kimi müalicələr arasında tarazlaşdırılmış bir dizayn istifadə edildi (hamısı) siçovullar effektin mövzu müqayisəsi daxilində hər bir təcrübədə bütün şərtləri aldılar). Kanüllərin vəziyyəti əvvəlki kimi ölümdən sonra təsdiqləndi. Göstərilən məlumatlara yalnız VTA və NAc-yə çatdığı təsdiqlənmiş inyeksiya yerləşdirilmiş siçovullar daxildir.

2.3.4. D1 kimi və D2 reseptor blokadasının qidanın azaldılmasına səbəb olan qida mükafatına və çow qəbuluna təsiri

Dopamin reseptor antaqonistləri 2 fərqli təcrübələrdə sınaqdan keçirilmişdir. İlk təcrübədə cavab NAc hədəfləndikdən sonra araşdırıldı (n = 20) ya nəqliyyat vasitəsinin, ya da D1 kimi reseptor antagonistinin çatdırılması (0.5 μg SCH-23390). Testlər aclıq vəziyyətində aparıldı (qaranlıq dövr dövründə yemək məhdudlaşdırıldıqdan sonra). İkinci təcrübədə cavablar hədəf NAc-dan sonra araşdırıldı (n = 7) ya nəqliyyat vasitəsinin, ya da 1.5 μg NAc etikloprid hidroxloridin çatdırılması. Testlər oruclu vəziyyətdə aparıldı (qaranlıq dövr dövründə qida məhdudlaşdırıldıqdan sonra; cədvəl 3-də göstərildiyi kimi, Şəkil 1).

2.3.5. NAc-da dopaminlə əlaqəli gen ifadəsində qida məhrumiyyətinə səbəb olan dəyişikliklər

NAc-da əsas seçilmiş dopaminlə əlaqəli genlərin [dopamin reseptorları D1A, D2, D3, D5, catechol-O-methyltransferase (COMT) və monoamin oksidaz A (MAO)] cinslərinin gen ifrazatındakı dəyişikliklər ölçüldü.

2.3.6. RNT təcrid və mRNA ifadəsi

Beyinlər sürətlə çıxarıldı və NAc bir beyin matrisi istifadə edərək parçalandı, maye azotda donduruldu və daha sonra mRNA ifadəsinin təyin edilməsi üçün -80 ° C-də saxlanıldı. Fərdi beyin nümunələri Qiazolda (Qiagen, Hilden, Almaniya) Toxuma Lizeri (Qiagen) istifadə edərək homogenləşdirildi. Total RNA, əlavə DNAse müalicəsi (Qiagen) ilə RNeasy Lipid Toxuma Mini Dəsti (Qiagen) istifadə edilərək çıxarıldı. RNT keyfiyyəti və miqdarı spektrofotometrik ölçmə ilə qiymətləndirilmişdir (Nanodrop 1000, NanoDrop Technologies, ABŞ). CDNA sintezi üçün iScript cDNA sintezi dəsti (BioRad) istifadə edilmişdir. Real vaxt RT PCR TaqMan istifadə edilərək həyata keçirildi® on-line kataloqdan seçilmiş hədəf genlər üçün prob və primer dəstləri (Tətbiqi Biosistemlər). Gen ifadəsi dəyərləri Ct metod ( Livak və Schmittgen, 2001), burada ad libitum qidalanan qrup kalibrator təyin edildi. Glikeraldehid-3-fosfat dehidrogenaz (GAPDH) istinad geni kimi istifadə edilmişdir.

2.3.7. Statistik təhlil

Bütün davranış parametrləri ardıcıllığın analizi (ANOVA) ilə təkrarlanan təhlillər aparılaraq təhlil edildi post hoc Tukey HSD testi uyğun və ya tələbə testi t yalnız iki şərt müqayisə edildiyi test. Bütün statistik təhlillər GraphPad proqramından istifadə etməklə aparılmışdır. Fərqlər əhəmiyyətli hesab edildi p <0.05.

3. Nəticələr

3.1. D1-a bənzər reseptor blokadasının (NAc) VTA Ghrelin təsirli qida mükafatına və çow qəbuluna təsiri

D1 bənzər reseptorların fəaliyyətinin VTA Ghrelin ilə əlaqəli qida mükafatı davranışının artması üçün saxaroza cavab verən qarışıqdan istifadə olunan D1 kimi antaqonist (SCH-23390) ilə əvvəlcədən təsirin yoxlanıldığı müəyyən edilmişdir. Bir yol ANOVA'nın ardınca bir post hoc Tukey testi (F(3,33) = 11.1, p <0.0005; F(3,33) = 3.7, p <0.01; F(3,39) = 3.6, p Mükafatlar üçün <0.05, müvafiq olaraq aktiv qol və çov), qrelinin qazanılan mükafat sayını artırmaq üçün əhəmiyyətli bir təsiri ortaya qoydu (p <0.0005; Şəkil 3A), aktiv qol qollarının sayı (p <0.05; Şəkil 3B) və çow suqəbuledici (p <0.05; Şəkil 3C). Mükafatla əlaqəli parametrlər, qazanılan mükafatlar və aktiv qol qolları, SCH-23390 əvvəlcədən müalicə ilə açıq şəkildə bloklandı ( Şəkil 3A, B). Aktiv olmayan qoldakı aktivlik az idi və fərqli müalicə qrupları arasında əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənmirdi ( Şəkil 3B) Müalicənin fəaliyyətdə qeyri-müəyyən məqsədyönlü olmayan dəyişikliklər yaratmadığını təklif etmək. Ghrelin VTA-ya mikroinekte edildikdən sonra müşahidə edilən Chow hiperfagiya SCH-23390 əvvəlcədən müalicə ilə dəyişdirilmədi ( Şəkil 3C). Bu məlumatlar, NAc qabığındakı dopamin və D1 bənzər reseptorların qrelin axınında olduğunu və VTA tərəfindən tətbiq olunan qrelinin qida mükafatı davranışına təsir göstərməsi üçün lazım olduğunu göstərir. Bununla birlikdə, onlar Grelinin çov qəbulunu artırmaq üçün vacib deyildir. SCH-23390 ilə NAc müalicəsinin heç bir təsiri olmadı per se yemək və ya çow suqəbuledici cavab ya əməliyyatçı Şəkil 3).

  • Tam ölçülü şəkil (37 K)
  • Şəkil 3.  

    İntra-NAc qabığı D1 reseptor blokadasının intra-VTA qrelin səbəb olduğu qida mükafatı davranışına və çovğun hiperfagiyasına təsiri. D1 bənzər reseptor antaqonisti SCH-23390 ilə əvvəlcədən müalicə, aktiv olmayan qolda (boz çubuqlar) aktivlik olduğu müddətdə qazanılan sükroz mükafatlarının və ARE qolu preslərinin sayının (qara çubuqların) qrelin səbəb olduğu artımını tamamilə blokladı. müalicələrin heç birindən təsirlənmir (B). İntra-VTA qrelin hiperfajiyası, D1 reseptorlarının (C) NAc qabıq selektiv blokadası ilə zəifləməmişdir. Dəyərlər vasitə + SE olaraq göstərilir. n = 12-14. *p <0.05, ***p <0.005.

3.2. D2 blokadasının (NAc) VTA grelin təsirli qida mükafatına və çow qəbuluna təsiri

D2-lərdəki fəaliyyətin, VTA Ghrelin təsirli qida mükafatı davranışının yüksəldilməsinin, seleksiya əməliyyatı davranışının grrelin təsirli artmasına seçici D2 antaqonisti (etikloprid hidroxlorid) ilə əvvəlcədən təsirin yoxlanılması üçün lazım olub-olmadığını müəyyən etmək üçün. Bir yolu ANOVA dərman müalicəsinin əhəmiyyətli bir təsirini nümayiş etdirdi (F(3,18) = 9.5, p <0.0005; F(3,18) = 8.1, p <0.001; F(3,39) = 3.8, p Mükafatlar üçün <0.05, müvafiq olaraq aktiv qol və chow). Post hoc Tukey testi qazanan mükafatlarda əhəmiyyətli bir artım olduğunu göstərdi (p <0.01; Şəkil 4A) və aktiv qol qolları (p <0.01; Şəkil 4B) Etiklopridin əvvəlcədən hazırlanması ilə tıxanan grelin müalicəsindən sonra. Aktiv olmayan qoldakı aktivlik az idi və fərqli müalicə qrupları arasında əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənmirdi ( Şəkil 4B). Əməliyyatçıdan cavab verən məlumatlardan fərqli olaraq, etiklopridin əvvəlcədən hazırlanması, chow suqəbuledici artımının Ghrelin təsirli artımını dəyişdirmədi (p <0.05; Şəkil 4C). Bu birləşmə işində qarşılıqlı qazanılan mükafatlarda ön müalicə × qrelin arasında ikitərəfli ANOVA ilə təsdiq edilmişdir: F(1,24) = 4.8, p <0.05; aktiv qolu presləri: F(1,24) = 4.7, p <0.05, lakin suqəbuledici deyil. Beləliklə, D2 reseptorları qrelin tərəfindən mükafatla əlaqəli davranışlarda dəyişikliklərə səbəb olmaq üçün istifadə edilə bilər, lakin istehlakı istehlak etmir.

  • Tam ölçülü şəkil (39 K)
  • Şəkil 4.  

    İntra-NAc qabığı D2 reseptor blokadasının intra-VTA qrelin səbəb olduğu qida mükafatı davranışına və çovğun hiperfagiyasına təsiri. D2 reseptor antaqonisti, etikloprid hidroxlorid (ETC) ilə əvvəlcədən müalicə, aktiv olmayan qolda (boz çubuqlar) aktivlik olmadığı müddətdə qazanılan sükroz mükafatlarında (A) və aktiv qol təzyiqlərinin sayında (qara çubuqlarda) qrelin səbəb olduğu artımı ləğv etdi. müalicələrin hər hansı birindən təsirlənir (B). Əksinə, intra-VTA qrelin hiperfajiyası, D2 reseptorlarının (C) NAc qabıq selektiv blokadası ilə zəifləməmişdir. Dəyərlər vasitə + SE olaraq göstərilir. n = 7. *p <0.05, **p <0.01.

3.3. D1 bənzər və / və ya D2 reseptor blokadasının (NAc) VTA grelin təsirli çow qəbuluna təsiri

İki dopamin antaqonistinin çovğun bəslənməsinə təsiri olmamasının daha da təsdiqlənməsini istəmək üçün bu dəfə tədqiqat kondisioner paradiqmasına məruz qalmayan siçovullarda işi təkrarladıq. Bu doğrulama işi, D1 bənzər və D2 reseptor antagonistlərinin NAc-a VTA qrelin əsaslı qida qəbulu üzərində birgə təsliminin təsirlərini araşdırdığımız üçüncü bir test daxil edilərək genişləndirildi. Chow qəbulu, inyeksiyadan 2 saat sonra VTA grelin tərəfindən əhəmiyyətli dərəcədə artmışdır (ANOVA-nın bir yolu: F(3,30) = 6.4, p <0.005 və F(3,27) = 9.0, p D0.0005 və D1 reseptorları üçün müvafiq olaraq <2) və buna D1-ə bənzər (və ya əvvəlcədən müalicə) təsir göstərməmişdir ( Şəkil 5A) və ya D2 reseptor antaqonisti ( Şəkil 5B). Son testdə, iki dopamin reseptoru antaqonistinin kombinə təsirini araşdıraraq, 3 saatlıq nöqtəyə qədər VTA qrelininin əhəmiyyətli bir təsirini aşkar edə bilmədik, bəlkə də bu işdə lazım olan üçqat parenxim inyeksiyasının təsirini əks etdirdik. Bir yolu ANOVA müalicənin əhəmiyyətli bir təsir göstərdiyini göstərir (F(3,30) = 9.6, p <0.0005). VTA grelin tədarükündən sonra qida qəbulu 3 saatlıq nöqtədə əhəmiyyətə çatdı, bununla birlikdə dopamin reseptor antagonistlərinin NAc-a birgə tətbiqi ilə yenə də yatırılmadı ( Şəkil 5C). Qeyd edək ki, hər iki dopamin reseptor antaqonistinin NAc-a birgə tətbiqi heç bir effekt vermədi per se qida qəbulu barədə.

  • Tam ölçülü şəkil (48 K)
  • Şəkil 5.  

    İntra-NAc qabıqlı dopamin reseptor blokadasının, əvvəlcədən heç bir operant təhsili və ya saxaroza məruz qalmadan siçovullarda intra-VTA qrelin səbəb olduğu çov hiperfagiyasına təsiri. Enjeksiyondan 2 saat sonra ölçülən VTA qrelin səbəb olduğu hiperfajiya (A) bir D1 bənzər reseptor antaqonisti, SCH-23390 (SCH) ya da (B) D2 reseptor antaqonisti, etikloprid hidroxlorid (N) ilə əvvəlcədən müalicə ilə basdırılmadı ( ETC). (C) -də 3 saatlıq nöqtədə ölçülən qrelin tərəfindən induksiya edilmiş çov hiperfajiyası, hər iki antaqonistin NAc-ın birgə rəhbərliyi ilə yatırılmamışdır. Dəyərlər vasitə + SE olaraq göstərilir. n = 10-11. *p <0.05, **p <0.01.

3.4. D1 kimi və D2 reseptor blokadasının qidanın azaldılmasına səbəb olan qida mükafatına və çow qəbuluna təsiri

Yemək məhrumiyyəti həm operativ reaksiya verir, həm də 1 saat çovuq qəbulunu artırır; siçovullar ac olduqda aktiv qolu təxminən iki dəfə, 1 saatlıq ölçmə nöqtəsində isə üç-altı dəfə çox çovqanı basdılar (nəqliyyat vasitəsinin vəziyyətini müqayisə edin. Əncir. 34). NAc qabığındakı D1 kimi reseptorların blokadası, qazanılan qazancın azalması kimi qiymətləndirildiyi zaman qida mükafat davranışında qida məhrumiyyətinə səbəb olan yüksəlişi əhəmiyyətli dərəcədə azaltdı (p <0.01; Şəkil 6A) və aktiv qol qollarında azalma (p <0.01; Şəkil 6B). Bu müalicə qidanın azaldılmasına səbəb olan çow qəbuluna heç bir təsir göstərmədi ( Şəkil 6C). Bir D2 antaqonistinin NAc qabığına infuziyası, qazanılan qazancın azalması kimi qiymətləndirilərkən qida mükafatı davranışında qida məhrumiyyətinə səbəb olan yüksəlişi əhəmiyyətli dərəcədə azaltdı (p <0.01; Şəkil 7A). Hər bir siçovul, NAcdakı D2 blokadadan sonra aktiv qolunu basaraq təsirini bir trendə gətirdi (p = 0.08; Şəkil 7B) ehtimal ki, qolu basmaqda yüksək başlanğıc dəyişkənliyi (standart səhv = nəqliyyat vasitəsi üçün 86 və dərman şərtləri üçün 41, nəqliyyat vasitəsinə aktiv qolu basma aralığı 57 ilə 707 pres arasında). Məlumat dəstindən ən yüksək cavab verən siçovulun çıxarılması nəticələnir p = 0.001. Çıxarılan siçovul vasitədə 707, dərman üzərində yalnız 303 pres göstərdi və bu da ümumi nəticəni dəstəklədi. Dopamin reseptorları antaqonistlərinin heç biri aktiv olmayan qola basaraq qolu dəyişdirməmişdir. Chow qəbulu NAc-dakı D2 blokadası ilə dəyişdirilmədi ( Şəkil 7C).

  • Tam ölçülü şəkil (29 K)
  • Şəkil 6.  

    İntra-NAc qabığı D1 reseptor blokadasının qida mükafatı davranışında və çovğun hiperfagiyasında qida məhrumiyyətindən qaynaqlanan yüksəlməyə təsiri. D1 reseptor antaqonisti SCH-23390 ilə əvvəlcədən müalicə, aktiv olmayan qolda fəaliyyət heç bir müalicədən təsirlənməyincə, əldə edilən saxaroza mükafatındakı qida məhrumiyyətindən qaynaqlanan artımı (A) və aktiv qolu preslərinin sayını azaldıb. . Chow hiperfajiyası, D1 reseptorlarının (C) NAc qabıq selektiv blokadası ilə zəifləməmişdir. Dəyərlər vasitə + SE olaraq göstərilir. n = 20. **p <0.01.

  • Tam ölçülü şəkil (30 K)
  • Şəkil 7.  

    İntra-NAc qabığı D2 reseptor blokadasının qida mükafatı davranışında və çovğun hiperfagiyasında qida məhrumiyyətindən qaynaqlanan yüksəlməyə təsiri. D2 reseptor antagonisti, etikloprid hidroxlorid (ETC) ilə əvvəlcədən müalicə, qazanılan saxaroza mükafatlarındakı qida məhrumiyyətindən qaynaqlanan artımı azaltdı və aktiv qolu preslərinin sayını (B) azaltmağa meyl etdi. Aktiv olmayan qolda fəaliyyət müalicələrin heç birindən təsirlənmədi (B). Chow hiperfajiyası, D2 reseptorlarının (C) NAc qabıq selektiv blokadası ilə zəifləməmişdir. Dəyərlər vasitə + SE olaraq göstərilir. n = 7. **p <0.01.

3.5. NAc-da dopaminlə əlaqəli gen ifadəsində qida məhrumiyyətinə səbəb olan dəyişikliklər

Gecədə tutulan oruc NAcdakı bir neçə dopamin ilə əlaqəli genlərin mRNA ifadəsinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərmişdir. Dopamin reseptoru D2 mRNA-nın yüksəlməsi zamanı dopamin reseptoru D5-nin mRNA-nın ifadəsi əhəmiyyətli dərəcədə azaldı. Dopamin reseptoru D1, D3, COMT və MAO mRNA-ları bir gecədə olan orucla dəyişdirilmədi (Şəkil 8). D1 və D2 reseptorları beyində ən çox bol dopamin reseptoru hesab olunur, halbuki D3 və D5 varlığı CNS-də daha çox məhdudlaşır. Buna görə D5 reseptorlarının accumbensindəki mRNA səviyyələrini D1 ilə müqayisə etdik və 2% -ə çatdıq; oxşar bir əlaqə D3 və D2 (məlumat göstərilmir) üçün təsbit edildi. Beləliklə, biz təsdiqləyirik ki, NAc içərisində dopamin reseptoru mRNA-nın əksəriyyəti D1 və D2 reseptorlarından, D3 və D5 reseptorları isə NAc-da aşkar edilmiş ümumi dopamin reseptoru mRNA-nın cüzi hissəsini təmsil edir.

  • Tam ölçülü şəkil (21 K)
  • Şəkil 8.  

    Nucleus accumbens dopamin siqnal ilə əlaqəli gen ifadəsi, qida məhdudiyyətindən sonra aşkar edilmişdir. Dəyərlər vasitə + SE olaraq göstərilir. *p <0.05.

4. Müzakirə

Mövcud tədqiqatın əsas tapıntıları, NAc qabığındakı dopamin siqnalının, qrelin qida mükafatına təsirlərinin zəruri bir aşağı vasitəçisi olduğunu göstərir. Nəticələr, NAc qabığındakı D1 bənzər və D2 reseptorlarının qrelinlə aktivləşdirilmiş dövranın əsas komponentləri olduğunu və VTA tətbiq olunan qrelinin qida mükafatı davranışına təsir göstərməsi üçün vacib olduğunu göstərir. NAc (qabıq) içərisində D1 kimi və D2 reseptor siqnalları, grelin çayın qəbulunu artırma qabiliyyəti üçün vacib deyil. Bu məlumatlar qrelin üçün sinir hədəflərində qida möhkəmləndirilməsinə qarşı qida qəbuluna nəzarət edən bir fikir ayrılığını göstərir. Nəhayət, tapıntılarımız bu dövranın endogen qrelinlə əlaqəli olduğunu göstərir, çünki aclıq vəziyyətində, dövran edən qrelin səviyyələri yüksəldildikdə, artan qida mükafatı davranışı üçün NAc-da dopamin siqnalı tələb olunur.

Təəccüblüdür ki, grrelinin dopaminergik sistemə təsiri var (Abizaid et al., 2006, Jerlhag et al., 2007, Kawahara et al., 2009 və Weinberg et al., 2011), bu, qrelin qida mükafatına təsirlərinin NAc dopamin reseptorlarının siqnalını tələb etdiyini göstərən bu işdir (bu vəziyyətdə D1-kimi və D2 siqnalları). Bu, iştaha nəzarətinə bağlı olan digər hormonların və ya nöropeptidlərin yaxınlarda mezolimbik dopamin sistemi ilə gözlənilməz bir əlaqəyə sahib olduğu göstərildiyi üçün bu vacib bir sual olaraq ortaya çıxdı. Leptinin, məsələn, grelin kimi, VTA-da dopamin nöronlarında reseptorları var; lakin bu leptinə həssas dopaminerjik neyronların əksəriyyəti striatuma proyeksiya etmir, əksinə amigdalanı innervasiya edir (Hommel et al., 2006 və Leshan vd., 2010). VTA-da reseptorları olan güclü bir anoreksiqenik nöropeptid olan melanokortin, anoreksik agent üçün proqnozlaşdırıla bilənlərdən fərqli olaraq, qida qəbulu davranışını açıq şəkildə azaltmaqla, dopaminergik aktivliyi və striatumda dopamin ifrazını artırır (Torre və Celis, 1988, Lindblom et al., 2001 və Konus, 2005). Digər bir mürəkkəb qat qrelinin dopamin sərbəst buraxan təsirinin qida mövcudluğundan asılı olduğunu göstərən məlumatlarla əlavə olunur: Mikrodializ tərəfindən təsbit edilən NAc dopamin səviyyələri yalnız Ghrelin qəbul edildikdən sonra yeməyə icazə verilən siçovullarda periferik tətbiq olunan grelin ilə artmışdır. (indiki araşdırmada istifadə olunan təcrübi şəraitdə olduğu kimi) və hətta qida əldə etmək qadağan olunmuş yerlərdə də grelin tərəfindən yatırıldı (Kawahara et al., 2009), bu yaxınlarda VTA-da diferensial opioid siqnal yollarını cəlb etdiyi bir effekt (Kawahara et al., 2013). Bu iki nümunə qidalanma peptidləri, qida mövcudluğu və dopamin arasındakı əlaqənin mürəkkəbliyini vurğulayır və qrelin dopamin sistemindəki təsirlərinin qida mükafatı davranışında faydasını araşdıran işlərin əhəmiyyətini vurğulayır.

Nəticələrin maraqlı bir tərəfi, NAc dopamin reseptor blokadasının qida motivasiyasına və qida qəbuluna qarşı əks təsiridir. Xüsusilə, 2 müstəqil araşdırmalarında bastırılmış NAc dopamin siqnalının VTA Ghrelin təsirli qida qəbuluna təsiri olmadığını təsdiqlədik: bir paradiqmada əməliyyat qəbuledici testdən dərhal sonra qida qəbulunun ölçülməsi aparıldı (bunun üçün şəkər yeməyi sonradan dəyişdirilə bilər) çow suqəbuledici) və digərində heyvanlarda əvvəlcədən əməliyyat aparılmadan yalnız qida qəbulu ölçüldü. Bundan əlavə, ikinci təcrübədə hər iki dopamin reseptor antaqonistinin NAc-a birgə tətbiq olunmasının DTANUMX kimi və D1 reseptorları vasitəsi ilə NAc dopamin siqnal verməsi fərziyyəsinə dəstəyi artıraraq, VTA Ghrelin ilə əlaqəli qida qəbuluna təsir göstərmədiyini göstərə bildik. ghrelin hiperfagiyası üçün tələb olunmur. Antaqonistlərin VTA Ghrelin təsirli qida motivasiyalı davranışını kəsməsi ilə birlikdə bu kollektiv nəticələr, VTA ghrelin'in aşağı hissəsində neyro dövranının dağılmasını, bir budaq qida qəbulunu və digəri qidalanma motivasyonunu / mükafatını nəzərə alır. Görünür ki, ghrelin, dopamin istifadə edərək qida motivasiyasını dəyişdirir, lakin qəbul etmir. Əvvəllər göstərdik ki, VTA ghrelin qida qəbulunu və opioidləri əks istiqamətdə nəzarət etmək üçün VTA-da Neyropeptid Y-ni seçərək seçir (Skibicka et al., 2012a). Beləliklə, qida ilə əlaqəli davranışa qarşı qida qəbulu üçün Ghrelin ilə əlaqəli dövrə bölgüsündə üstünlük mövcuddur.

Accumbal D1 kimi reseptorlar, həm NAc D1 kimi antaqonist infuziyasının qidaya qarşı yönəlmiş davranışı azaltdığını göstərən əvvəlki sübutların bir sıra dərman və qida möhkəmləndirməsində yaxşı qurulmuş bir rola malikdir. Sistemli D1 kimi reseptor antaqonistləri kokain, eroin, nikotin və alkoqolun mənfi və ya kontekstə əsaslanan özünü idarə etməsini azaldır [məsələn (Weissenborn et al., 1996, Liu və Weiss, 2002, Bossert et al., 2007 və Liu et al., 2010)], bu reseptorların mükafat yönümlü proseslərdə əsas rolunu vurğulayır. Mövcud məlumatlar göstərir ki, NAc D1-a bənzər reseptorlar VTA-da işləyən ghrelin tərəfindən aktivləşdirilmiş dövrənin vacib elementidir. Bu D1 antaqonistinin periferik tətbiqi də Ghrelin inkişaf etmiş bir obyekt tanımağını azaltmaq üçün göstərilmişdir (Jacoby və Currie, 2011). Bununla birlikdə, periferik tətbiqetmənin beynindəki bütün D1 ifadə edən neyron populyasiyaları hədəf aldığını və NAc xaricindəki populyasiyaların (məsələn, hipokampusda) öyrənmə və yaddaşda böyük rol oynaya biləcəyini nəzərə alsaq, NAc populyasiyasının müayinə olub-olmadığı məlum deyil. burada ghrelin'in yaddaşı artıran təsiri.

D2 reseptorları tez-tez D1 ilə birlikdə hərəkət edirlər; beləliklə bir çox tədqiqat D2 reseptorlarının mükafat emalı və mükafat yönümlü davranış aspektlərindəki rolunu göstərir. Bununla birlikdə, D1 və D2 reseptorlarının həmişə eyni şəkildə wrt mükafatlandırma funksiyasını yerinə yetirməməsi diqqət çəkir. Məsələn, amigdalada, D1 reseptorlarının blokadası, replika səbəb olan kokain axtarmağa bərpa edir, D2 antaqonistləri bu davranışı həqiqətən gücləndirə bilər (Berglind et al., 2006). NAcdakı D2 reseptorları hipotalamusda olanlara nisbətən əks funksiyaya xidmət etdikləri üçün bu funksional dissosiasiya neyroanatomik bir töhfə də verə bilər. D2 reseptorlarının NAc stimullaşdırılmasında qida motivasiyasını artıra bilsə də, bir heyvanın qida əldə etmək üçün səy göstərməsi daha çox olar, D2 reseptorlarının hipotalamusda stimullaşdırılması açıq şəkildə anoreksikdir (Leibowitz və Rossakis, 1979 və Nowend və digərləri, 2001). Nəticədə hədəf reseptor populyasiyalarının əks funksiya ilə əlaqəli olduğu D2 hədəf alan dərmanların periferik tətbiqindən sonra nəticələrin şərh edilməsi çətin ola bilər. Əvvəlki bir araşdırmada, D2 antaqonistinin periferik inyeksiyasının saxaroza həllinə cavab verən grelin təsirinə səbəb olmadığını izah edən səbəblərdən biri ola bilər. Başqa mümkün izahat, D2-in, aktivləşdirilməsinin dopaminergik fəaliyyətin boğmasına səbəb ola biləcəyi substantia nigra və VTA-da dopamin istehsal edən neyronların autoreceptoru olmasıdır (Lacey et al., 1987). Beləliklə, periferik enjekte edildikdə, D2 hədəf alan dərmanlar bu reseptor populyasiyasına potensial giriş əldə edə bilər, halbuki tədqiqatımızda yalnız NAc qabığı D2 reseptoru hədəf alınmışdır. Sistemli D1 kimi reseptor blokadasının xalis təsiri eyni paradiqmada bir saxaroza içkisinin cavab verməsinə mane oldu (Overduin et al., 2012). Bundan əlavə, bir D1 agonistinin sistemli, dərialtı enjeksiyonu ləzzətli yeməyə üstünlük verməyi artır, D2 agonistinin sistemli enjeksiyonu onu azaldır (Cooper və Al-Naser, 2006). Beləliklə, görünür ki, D1 antaqonistlərinin Ghrelin təsirli qida motivasiyasına basdırıcı təsirini göstərən məlumatlarımız mükafatlandırma funksiyasına D1 reseptorlarını stimullaşdıran ümumi xalis (bastırıcı) təsirinə uyğundur. Bunun əksinə olaraq, D2 reseptor populyasiyasının xalis təsiri, hipotalamik D2 reseptorları haqqında bilinənlərə, burada NAc üçün verilən məlumatlara nisbətən daha çox uyğundur.

Bu araşdırmada həm D1 kimi, həm də D2 antaqonistləri, VTA ghrelin tətbiqindən sonra saxaroza qarşı əməliyyatçı davranışını maneə törədə bildilər və qidadan məhrum olduqdan sonra, NAc'dakı hər iki reseptorda kooperativ fəaliyyətin grrelinin təsirini göstərməsini təklif etdi. VTA mənşəli dopaminergik terminalların NAc qabığında dopamin sərbəst buraxaraq dopamin reseptorlarını eyni vaxtda aktivləşdirdiyi endogen vəziyyəti nəzərə alanda bu məna verir. Həm D1 kimi, həm də D2 reseptorlarının eyni vaxtda aktivləşdirilməsinə ehtiyac, armatur daxil olmaqla digər davranışlar üçün də bildirilmişdir (Ikemoto et al., 1997) və lokomotor fəaliyyət (Plaznik et al., 1989) həm də neyron atəşi (Ağ, 1987). Bu tədqiqatın nəticələri göstərir ki, iki dopaminergik reseptordan yalnız birinin blokadası bu davranışları azaltmaq üçün kifayət idi, çünki bu reseptorların hər ikisinin blokadası ghrelin idarə olunan saxaroza əməliyyatçı davranışını azaltmaq üçün kifayət idi. Bu qarşılıqlı əlaqənin arxasında duran mexanizm aydın deyil. NAcdakı bəzi neyronlar həm D1, həm də D2 reseptorlarını birləşdirir. Bir ehtimal, mükafatlandırma cavabı üçün heterodimerlərin cəlb olunması tələb olunur, bu yaxınlarda D1 və D2 reseptorları tərəfindən heterodimerlərin meydana gəlməsi barədə məlumat verildi və bu birləşmə depressiyaya bənzər davranışa kömək etdiyi göstərildi (Pei et al., 2010). Buna baxmayaraq, nəticələrimiz göstərir ki, NAc-dəki D1 və D2 siqnalları artıq deyildir və hər bir reseptorun qida mükafatına grrelin təsirini ötürməsi üçün ehtiyac vardır, çünki fərdi blokada mükafat reaksiyasını pozmaqda təsirli idi. Bundan əlavə, fərdi blokadanın Ghrelin hiperfagiyası üçün təsirli olmadığı üçün, D1 və D2 siqnalının chow suqəbuledici üçün lazımsız olub olmadığını ayrıca qiymətləndirdik, yəni cavabı aradan qaldırmaq üçün hər ikisinin eyni vaxtda blokadası lazım olacaqdır. Bununla birlikdə, bu vəziyyət deyildi, çünki Ghrelin hiperfagiyası NAc-də D1 və D2 reseptorlarının eyni vaxtda blokadasından təsirlənməmişdir. Beləliklə, tək və ya kombinasiyada NAc qabığı D1 və D2 reseptor siqnalları, çow qəbulunu artırmaq üçün ghrelin tərəfindən istifadə edilmir.

Burada NAc qabığındakı D1-a bənzər və D2 reseptorlarını hədəf aldıq. NAcın qabığı və nüvəsinin funksiyası, xüsusən də, diskret replika bağlı olan dərman özünü idarəetmə sistemindəki əsas dəyişikliklər və kontekstdən asılı olan dərman özünü idarəetmə sistemində daha nüfuzlu olması ilə müəyyən dərəcədə dağınıq görünür (Bossert et al., 2007). Bu funksional dağılma neyroanatomik bağlantılar tərəfindən dəstəklənir, burada nüvə amigdaladan daha çox giriş alır və qabıq hipokampus tərəfindən daha sıx şəkildə innervasiya olunur (Groenewegen et al., 1999 və Floresco et al., 2001). Siçovullar D1 və D2 reseptor agonistlərinin birləşməsini yalnız NAc qabığında və nüvədə deyilIkemoto et al., 1997), mükafat üzərində birgə fəaliyyətinin ilk növbədə burada hədəflənmiş qabıq bölgəsi ilə əlaqəli olduğunu göstərir.

Hazırkı araşdırmada, basdırılmış NAc dopamin siqnalının qida qəbuluna və VTA tətbiq olunan grelin tərəfindən idarə olunan qida motivasiyalı davranışa təsirini xüsusi araşdırdıq. Bununla birlikdə qeyd etmək lazımdır ki, ghrelin VTA-ya afferent yolları aktivləşdirərək qidalanma davranışlarını da idarə edə bilər. Məsələn, ghrelin, yanal hipotalamusda orexin neyronlarını aktivləşdirərək qida ilə əlaqəli davranışları artırmaq üçün göstərilmişdir (Perello et al., 2010), VTA'ya istiqamətləndirən və dopamin buraxmasını stimullaşdıran bir orexinergik hüceyrə qrupudur (Narita et al., 2006). Neyroanatomiya və neyrofarmakologiyadan istifadə edərək apardığımız araşdırma VTA-NAc yolunu xüsusi olaraq ayırsa da, dövriyyədə buraxılan grelin, VTA-ya efektent proqnozları ilə Ghrelin reseptorunu ifadə edən digər beyin nüvələri kimi VTA-nı da stimullaşdırır. Beləliklə, fizioloji bir vəziyyətdə, gübrinin təsiri, ehtimal ki, konsertdə iştirak edən beyindəki bir çox sayt üzərində paylanır. Bənzər nəticəni, məsələn qida qəbulunun dəyişməsini təmin edə biləcəyi beynindəki çox paylanmış saytlarda hərəkət edən bir hormon və ya bir nöropeptid anlayışı yeni deyil və leptin və melanokortin üçün təklif və qiymətləndirilməkdədir (Qril, 2006, Leinninger və digərləri, 2009, Skibicka və Grill, 2009 və Faulconbridge və Hayes, 2011).

Yeməkdən məhrumetmə, yüksək səviyyəli dövranlı grelin ilə əlaqələndirilir. Yemək çatışmazlığı şəraitində qida təqdimatı NAc-da bir dopamin buraxılmasını təmin edir (Kawahara et al., 2013). Bundan sonra qidalanma vəziyyəti, NAc'dakı dopamin siqnalını, dopamin reseptorlarının (D1 kimi reseptorları (D1, D5) və D2 kimi reseptorları (D2, D3)) və dopamin deqamin depressiyasını mRNA ifadəsinə təsir göstərə bilər. Bu işdə qiymətləndirilən fermentlər (MAO, COMT). Qida qüsuru, ölçülən dopamin fermentlərinin hər hansı birinin mRNA ifadəsini dəyişdirməsə də, D5 vs D2 reseptorlarının fərqli tənzimlənməsini gördük. D5 reseptorlarının ifadəsi təxminən 30% artdı, D2 reseptoru mRNA təxminən 20% azaldı. Bu fikir ayrılığına uyğundur, D1 kimi və D2 reseptor agonistlərinin eyni vaxtda tətbiqi əvvəllər D2 reseptorlarını aşağı tənzimləyən, lakin əsas nigra (və NAc-də oxşar bir tendensiya ilə) D1 reseptorlarını tənzimləmək üçün göstərilmişdir (Subramaniam et al., 1992). Maraqlıdır ki, qida məhrumluğunun NAc dopamin reseptoru ifadəsinə təsiri, D1 kimi (D5 daxil olmaqla) və D2 reseptorları üçün qida üçün oruc tutan motivasiyada rolunu nümayiş etdirən məlumatlarımız ilə birləşir.

Tədqiqatımızın bir əsas səbəbi odur ki, VTA xaricində digər grelin reseptorları populyasiyasının aktivləşməsi üçün qida məhrumluğu dövriyyəli grelin səviyyəsini artırır. Beləliklə, qidanın məhrum olması, grelin artmasının endogen və daha çox fizioloji baxımdan məqbul bir yolu olsa da, seçilmiş VTA stimullaşdırılmasına imkan vermir. Buna görə də, NAc-da aşkar olunan dopamin reseptor dəyişikliklərinin VTA xaricində NAc-a dolayı təsiri olan grelin fəaliyyətinin nəticəsi olma ehtimalını aradan qaldıra bilmərik. Nəhayət, qeyd etməliyik ki, məlumatlarımızın orucunu NAc dopamin reseptoru ifadəsindəki dəyişikliklərlə əlaqələndiririk, lakin bu təcrübədə (ghrelin-stimullaşdırılmış) VTA-NAc dopaminergik proyeksiyasının vasitəçiliyini göstərmək və həqiqətən də rolu araşdırmaq üçün gələcək təcrübələr tələb olunur. yanal hipotalamus kimi (yuxarıda müzakirə edildiyi kimi) bu təsirdə olan digər yol və ötürücü sistemlərin.

Bir çox neyrobioloji substratın həm narkomaniya, həm də pozğun yemək yeməsi üçün yaygın olduğundan, mövcud tapıntıların Drelenin narkotik və alkoqol gücləndirici təsirində D1 kimi və D2 reseptorlarının rolunun göstəricisi olması mümkündür (Dickson et al., 2011). Həm qida, həm də kokain mükafatı NAc-da dopamin buraxılmasına səbəb olur (Hernandez və Hoebel, 1988). D1 və ya D2 reseptorlarının blokadası sui-istifadə, alkoqol və nikotin dərmanlarına görə mükafat davranışını azaldır. Bu maddələrin hamısını qəbul etmək və ya mükafatlandırmaq üçün Ghrelin'nin əhəmiyyətli bir töhfəsi əvvəllər bildirildiyi üçün, ehtimal ki, burada təsvir edilən Ghrelin-VTA-dopamin-NAc dövrə, yalnız yemək üçün deyil, mükafat davranışları üçün də uyğun gəlir. Bu fikrə əvvəlcədən dəstək, qida məhrumluğunun, D1 kimi reseptorların blokadası ilə bloklanan eroini bərpa edə biləcəyini göstərən məlumatlardan əldə edilə bilər (Tobin et al., 2009).

Verilərimiz, qida mükafatına əsaslanan iki əsas siqnal sisteminin inteqrasiyası haqqında yeni məlumat verir: oreksigen hormonu, qrelin və NAc dopaminə cavab verən dövrələrə cavab verən VTA idarəedici sxemlər. Xüsusilə, qrelinin qida əsaslı davranışa yaxşı sənədləşdirilmiş VTA ilə əlaqəli təsirlərinin NAc-də D1 və D2 siqnalını tələb etdiyini göstəririk. Verilərimiz, VTA-dan qaynaqlanan (D1 / D2-yə bağlı) qrelin qida mükafatına təsirlərinin qida qəbulu üçün vacib olanlara ayrılan dövrəni əhatə etdiyini göstərir, çünki antagonist NAc-a çatdırıldıqda qrelin səbəb olduğu qida qəbulunu təsir etməmişdir. Nəhayət, ac (bir gecədə oruc tutmuş və dolayısı ilə hiperqrelinemik) siçovullarda aparılan tədqiqatlar NAc D1 / D2-ni endogen qrelinin qida əsaslı davranışa təsirləri ilə əlaqələndirir. Beləliklə, NAc-da dopamin siqnalına müdaxilə edən mexanizmlər və müalicələrin qrelin vasitəçiliyi ilə mükafatlandırma sistemindəki təsirləri, o cümlədən qidalanma nəzarəti və bu səbəbdən obezlik və onun müalicəsi ilə əlaqəli olduğu görünür.

Açıqlama bəyanatı

Müəlliflərin açıqlayacaq heç bir şeyi yoxdur.

Minnətdarlıq

Bu iş tərəfindən dəstəkləndi İsveç Tibb Araşdırma Şurası (2011-3054-dən KPS-ə və 2012-1758-dən SLD-yə), Avropa Komissiyasının Yeddinci Çərçivəsi qrantlar (FP7-KBBE-2010-4-266408, Full4Health; FP7-SAĞLAMLIQ-2009-241592; EurOCHIP; FP7-KBBE-2009-3-245009, NeuroFAST), Forskning və Utvecklingsarbete / Avtal om Läkarutbildning və Forskning Göteborg (ALFGBG-138741), olan İsveç Strateji Araşdırmalar Vəqfi Sahlgrenska Ürək-Damar və Metabolik Tədqiqatlar Mərkəzinə (A305-188) NovoNordisk Fonden. Fondun tədqiqi, məlumatların toplanması və təhlili, nəşr olunması və ya əlyazma hazırlığı barədə qərar qəbul edilməsində rol oynamışdır.

References

  •  
  • Müxbir müəllif. Göteborq Universiteti, Medicinaregatan 11, PO Box 434, SE-405 30 Göteborq, İsveç, Sinirbilim və Fiziologiya İnstitutu, Endokrinoloji Bölümü. Tel .: +46 31 786 3818 (ofis); faks: +46 31 786 3512.

Müəllif hüquqları © 2013. Elsevier Ltd tərəfindən nəşr edilmişdir.