- Jackson J. Cone,
- Elena H. Chartoff,
- David N. Potter,
- Stephanie R. Ebner,
- Mitchell F. Roitman
Abstraktní
Vývoj obezity vyvolané dietou (DIO) může silně změnit několik aspektů signalizace dopaminu, včetně exprese dopaminového transportéru (DAT) a zpětného vychytávání dopaminu. Časový průběh dietou indukovaných změn v expresi a funkci DAT a to, zda jsou tyto změny závislé na vývoji DIO, však zůstává nevyřešen. Zde jsme krmili krysy dietou s vysokým (HFD) nebo nízkým (LFD) tukem po dobu 2 nebo 6 týdnů. Po expozici dietou byly krysy anestetizovány urethanem a striatální funkce DAT byla hodnocena elektrickou stimulací těl dopaminových buněk ve ventrální tegmentální oblasti (VTA) a zaznamenáním výsledných změn koncentrace dopaminu ve ventrálním striatu pomocí rychle skenující cyklické voltametrie. Kvantifikovali jsme také účinek HFD na DAT asociovaný s membránou ve frakcích striatálních buněk ze samostatné skupiny potkanů po expozici stejnému dietnímu protokolu. Zejména žádná z našich léčebných skupin se nelišila v tělesné hmotnosti. Zjistili jsme deficit v míře zpětného vychytávání dopaminu u HFD krys ve srovnání s LFD krysy po 6, ale ne 2 týdnech expozice potravě. Navíc zvýšení evokovaného dopaminu po farmakologické výzvě kokainu bylo signifikantně oslabeno u HFD ve srovnání s LFD krysy. Analýza Western blot odhalila, že na celkový DAT protein nebyl vliv stravy. 6 týdny expozice HFD však významně snížily isoformu DAT 50 kDa DAT ve frakci spojené se synaptosomální membránou, ale ne ve frakci spojené s recyklací endosomů. Naše data poskytují další důkazy pro změny indukované zpětným vychytáváním dopaminu vyvolané stravou nezávislé na změnách ve výrobě DAT a ukazují, že takové změny se mohou projevit bez rozvoje DIO.
Citace: Kužel JJ, Chartoff EH, Potter DN, Ebner SR, Roitman MF (2013) Prodloužená strava s vysokým obsahem tuků redukuje zpětné vychytávání dopaminu bez změny exprese genu DAT. PLoS ONE 8 (3): e58251. doi: 10.1371 / journal.pone.0058251
Editor: Sidney Arthur Simon, Duke University Medical Center, Spojené státy americké
obdržel: Říjen 26, 2012; Přijato: Únor 5, 2013; Publikováno: 13. března 2013
Copyright: © 2013 Cone a kol. Toto je článek s otevřeným přístupem distribuovaný podle podmínek licence Creative Commons Attribution License, která umožňuje neomezené použití, distribuci a reprodukci na jakémkoli médiu za předpokladu, že je původnímu autorovi a zdroji připsán kredit.
Financování: Popsaný projekt byl podporován granty National Institute of Health (NIH) DA025634 (MFR) a T32-MH067631 z Programu biomedicínské neurovědy (JJC). Další podporu poskytlo Národní středisko pro výzkumné zdroje a Národní středisko pro pokrok v translačních vědách, NIH, prostřednictvím grantu UL1RR029877 (JJC) a Chicago Biomedical Consortium s podporou od Searle Funds v Chicago Community Trust (JJC). Za obsah nesou výlučnou odpovědnost autoři a nemusí nutně představovat oficiální názory NIH nebo Chicago Biomedical Consortium. Poskytovatelé financí neměli žádnou roli při návrhu studie, sběru a analýze dat, rozhodnutí o zveřejnění nebo přípravě rukopisu.
Konkurenční zájmy: Autoři prohlásili, že neexistují žádné konkurenční zájmy.
Úvod
Nadváha a obezita představují stále větší procento populace Spojených států a celosvětové populace [1], [2]. I když existuje mnoho cest k obezitě, možná jednou z největších hrozeb pro zdravou tělesnou hmotnost je prevalence a konzumace vysoce chutných, hustě kalorických potravin [3]. Hustota energie (kcal / g) potravy skutečně přispívá k nadváze a obezitě u dospělých [4], [5]. Chutná jídla vyvolávají uvolňování dopaminu ve striatu lidí i zvířat [6], [7], [8], [9] a subjektivní hodnocení tučnosti v potravě pozitivně korelují se silou nervových odpovědí ve ventrálním striatu [10]. Zdá se tedy, že dopamin a striatum přispívají k preferencím pro potraviny s vysokou hustotou energie. Nedávno se ukázalo, že rozdíly ve stravě mohou způsobit současné změny ve striatálním obvodu a chování zaměřeném na jídlo [11]. Snad však méně oceňovaný je rostoucí důkaz, že rozdíly v požitých potravinách, zejména pokud jde o tuk, mohou ovlivňovat zpětnou vazbu na striatální dopaminovou signalizaci a měnit ji.
Striatální dopaminová signalizace je regulována několika faktory, včetně produkce dopaminu enzymem tyrosinhydroxylázy, pre- a postsynaptických dopaminových receptorů a presynaptických dopaminových transportérů (DAT), které se všechny podílejí na obezitě [12], [13]. Změny v čísle nebo funkci DAT mohou změnit sféru vlivu uvolněného dopaminu a následně striatální funkci [14], [15]. Bylo prokázáno, že inzulin, uvolněný v reakci na požití jídla, ovlivňuje funkci DAT [16], [17]. DAT je tedy jedním z pravděpodobných kandidátů na účinky stravy.
Nedávno byly zkoumány korelace mezi obezitou a dostupností DAT, jakož i změnami funkce DAT vyvolané stravou. Index tělesné hmotnosti (BMI) je negativně korelován s dostupností DAT v lidském striatu [18]. Vazba DAT, a tím i dostupnost, je snížena u myší s vysokým obsahem tuku (HFD) [19]. HFD-indukovaná obezita (DIO) je spojena se sníženou mírou zpětného vychytávání dopaminu pomocí DAT u potkanů [20]. Dohromady tyto studie naznačují, že obezita založená na spotřebě HFD může silně ovlivnit kritické presynaptické regulátory dopaminové signalizace - zejména DAT. Časový průběh dietou indukovaných změn v signalizaci dopaminu a to, zda je vývoj DIO nezbytný pro změny projevu, však zůstává neznámý. Funkci DAT jsme testovali evokováním uvolňování dopaminu ve ventrálním striatu a kvantifikováním jeho rychlosti zpětného vychytávání u krys pomocí rychlé skenovací cyklické voltametrie. Abychom určili, zda snížené zpětné vychytávání dopaminu bylo způsobeno sníženou expresí DAT genu, měřili jsme DAT mRNA ve ventrální tegmentální oblasti a substantia nigra pomocí qRT-PCR v reálném čase. Kromě toho jsme použili biochemickou frakcionační proceduru a analýzu westernovým přenosem pro stanovení striatálních hladin DAT v surových synaptosomálních a endozomálních membránách. Potkani měli 2 nebo 6 týdny s vysokým nebo nízkým obsahem tuku, ale všechna měření byla prováděna v nepřítomnosti DIO. Naše výsledky naznačují, že dlouhodobá spotřeba HFD, nezávislá na DIO, snižuje rychlost zpětného vychytávání dopaminu ve ventrálním striatu bez snížení exprese DAT.
Materiály a metody
Etické prohlášení
Tato studie byla provedena v přísném souladu s doporučeními v Příručce pro péči o laboratorní zvířata a jejich používání v Národních ústavech zdraví. Protokol byl schválen Výborem pro péči o zvířata na University of Illinois v Chicagu. Všechny operace byly prováděny v uretanové anestezii a bylo vynaloženo veškeré úsilí k minimalizaci utrpení.
Předměty
Byly použity standardní krysy samců Sprague – Dawley (n = 67), přibližně 2 měsíců staré a vážící 225 – 275 g po příjezdu. Zvířata byla individuálně umístěna v plastových klecích (26.5 × 50 × 20 cm) v prostředí s regulovanou teplotou (22 ° C) a vlhkostí (30%) ve světle 12∶12 h: tmavý cyklus (světla zapnutá na 07∶00 h). Krysy aklimatizovaly do zařízení na jeden týden s podle libosti přístup ke standardní laboratorní potravě a vodě.
Měření příjmu potravy a tělesné hmotnosti
Po aklimatizaci byly krysy zváženy a náhodně přiřazeny k 1 ze skupin 4, které byly vyváženy na počáteční tělesnou hmotnost. Dvě skupiny byly udržovány na dietě s nízkým obsahem tuku (LFD; Research Diets, New Brunswick, NJ; D12450B; 10% kcal z tuků (3.85 kcal / g)). Ostatní skupiny 2 byly udržovány na HFD (Research Diets; D12492; 60% kcal z tuků (5.24 kcal / g)). Pro každou stravu byly krysy chovány buď 2 nebo 6 týdny (v týdnech). Skupiny 4 tedy byly: LFD-2 wk (n = 18), HFD-2 wk (n = 16), LFD-6 wk (n = 16) a HFD-6 wk (n = 17). Všechny skupiny ano podle libosti přístup k vodě. Měření příjmu potravy a tělesné hmotnosti bylo provedeno třikrát / týden a údaje jsou uváděny samostatně pro krysy podstupující voltametrické záznamy nebo analýzu proteinů / zpráv DAT.
Chirurgické postupy a měření dopaminu
Po expozici dietě byla podskupina potkanů, která se nelišila v tělesné hmotnosti, připravena pro voltametrické záznamy (LFD-2 wk (n = 8), HFD-2 wk (n = 6), LFD-6 wk (n = 6) a HFD-6 wk (n = 7)) v uretanové (1.5 g / kg) anestézii [jako v 9,21]. Vodicí kanyla (Bioanalytical Systems, West Lafayette, IL) byla umístěna nad ventrální striatum (1.3 mm přední, 1.5 mm boční od bregmy), referenční elektroda z chlorovaného stříbrného drátu (Ag / AgCl) byla implantována do kontralaterální kůry a obě byly připevněn k lebce šrouby z nerezové oceli a dentálním cementem. Do vodicí kanyly byl vložen mikromanipulátor obsahující elektrodu z uhlíkových vláken (CFE) a elektroda byla spuštěna do ventrálního striata. CFE a referenční elektroda byly připojeny k hornímu stádiu a potenciál CFE byl skenován od -0.4 do +1.3 V (vs. Ag / AgCl) a zpět (400 V / s; 10 Hz). Bipolární stimulační elektroda (Plastics One, Roanoke, VA) byla poté postupně spouštěna do ventrální tegmentální oblasti / substantia nigra pars compacta (VTA / SNpc; 5.2 mm zadní, 1.0 mm boční a zpočátku 7.0 mm ventrální od bregmy) v krocích po 0.2 mm . Při každém přírůstku byl vydán sled proudových pulzů (60 pulzů, 4 ms na puls, 60 Hz, 400 uA). Když je stimulační elektroda umístěna ve VTA / SNpc a CFE ve striatu, stimulace spolehlivě evokuje uvolňování dopaminu - extrahuje se z voltametrických dat pomocí analýzy hlavních komponent [9], [22]; a převeden na koncentraci po každém CFE kalibrovaném v průtokovém injekčním systému po každém experimentu [23]. Poloha stimulační elektrody byla optimalizována pro maximální uvolnění. CFE pak bylo ponecháno ekvilibrovat po dobu 10 min před zahájením experimentu. Uvolňování dopaminu bylo vyvoláno elektrickou stimulací VTA / SNpc (stejné parametry jako výše) a výsledné změny v koncentraci dopaminu byly vypočteny z -5 s na 10 s vzhledem ke stimulaci. Bezprostředně po stimulaci se krysám injekčně podal hydrochlorid kokainu rozpuštěný v 0.9% solném roztoku (10 mg / kg ip) a 10 min. Později se stimulace opakovala. Použitá napětí, sběr dat a analýza byly prováděny pomocí softwaru napsaného v LabVIEW (National Instruments, Austin, TX, USA). [22].
Dopaminová absorpce
Dopaminový reuptake byl modelován pomocí softwaru Demon Voltammetry Analysis Software (24; Wake Forest University, Winston-Salem NC). Zde uvádíme konstantní tau rozpad jako naši míru rychlosti zpětného vychytávání dopaminu. Tau je odvozen z přizpůsobení exponenciální křivky, která zahrnuje většinu křivky clearance dopaminu a je vysoce korelována (r = .9899) s Km, zřejmá afinita dopaminu k DAT [24]. Pro stanovení účinku kokainu na maximální koncentraci dopaminu jsme porovnali hodnoty získané před a po podání (změna%).
Histologie
Po každém záznamu byla elektroda z nerezové oceli (AM Systems # 571500, Sequim, WA) snížena do stejné hloubky jako CFE a byla provedena léze (10 uA, 4 s) pro označení místa záznamu. Mozky byly odstraněny a uloženy v 10% formalinu. K identifikaci místa léze na koronálních řezech (50 um) přes striatum byla použita světelná mikroskopie. Všechny zde zaznamenané nahrávky byly pořízeny ve ventrálním striatu [25].
Subcelulární frakcionace striatální tkáně
Krysy (LFD-2 wk, HFD-2 wk, LFD-6 wk a HFD-6 wk; n = 10 / skupina; žádný rozdíl v tělesné hmotnosti) byly usmrceny dekapitací. Biochemická frakcionace byla prováděna za použití protokolu popsaného v [26], s malými úpravami. Mozky byly rychle odstraněny, zmraženy v isopentanu a nakrájeny na kryostat (HM505E, Microm, Walldorf, Německo, -20 ° C), dokud nebylo dosaženo striata. Bilaterální 1-mm3 údery přes ventrální striatum (průměrná hmotnost tkáně: 15.2 mg) byly homogenizovány pro 20 s v 0.8 ml ledově chladném TEVP (10 mM Tris báze, 5 mM NaF, 1 mM Na)3VO4, 1 mM EDTA, 1 mM EGTA, pH 7.4) + 320 mM sacharózový pufr. Byl uložen alikvot 100 ul celkového homogenátu (H). Zbytek H byl odstředěn při 800 × g po dobu 10 min při 4 ° C. Peleta (P1, jádra a velké zbytky) byla resuspendována v 0.2 ml TEVP pufru a uložena. Supernatant (S1) byl odstraněn a umístěn do čisté zkumavky na ledu. S1 byl odstředěn při 9200 × g po dobu 15 min při 4 ° C za vzniku pelety (P2, surové synaptosomální membrány) a supernatantu (S2). P2 byl jednou propláchnut v TEVP + 35.6 mM sacharózovém pufru a poté resuspendován v 0.25 ml TEVP + 35.6 mM sacharózového pufru, jemně promíchán pro 3 a hypoosmoticky lyzován udržováním vzorku na ledu po dobu 30 min. Supernatant (S2) byl odebrán a odstředěn při 165,000 × g pro 2 h za vzniku pelety (P3, lehké membrány, recyklační endozomy), který byl resuspendován v TEVP (0.1 ml) a uložen. Všechny vzorky byly udržovány při -80 ° C až do elektroforézy na polyakrylamidovém gelu.
Gelová elektroforéza a Western blotování
Obsah proteinu byl stanoven pomocí soupravy Bio-Rad DC Protein Assay (Hercules, CA) a koncentrace každého vzorku byla upravena na 0.3 mg / ml proteinu. Ke každému vzorku se před zahříváním na 50 ° C po dobu 70 minut přidal vzorek NuPAGE LDS (dodecylsulfát lithný) (Invitrogen, Carlsbad, CA) a 10 mM dithiothreitol. Pro zavedení ekvivalentního množství proteinu pro každou frakci byly 3 ug každého vzorku vloženy do NuPAGE Novex 4–12% Bis-Tris gelů (Invitrogen) pro separaci gelovou elektroforézou. Proteiny byly následně přeneseny na polyvinylidenfluoridovou membránu (PVDF) (PerkinElmer Life Sciences, Boston, MA). Nespecifická vazebná místa byla blokována po dobu 2 hodin při teplotě místnosti v blokovacím pufru (5% nemastného suchého mléka v PBS a 0.02% Tween 20 [PBS-T]). Bloty byly poté inkubovány v primární protilátce (1–3000 myších monoklonálních anti-NR2B [# 05–920, Millipore], 1–5000 2231 králičích anti-DAT [# AB1, Millipore] a 1000–13 6800 myších monoklonálních anti-transferinových receptorů ( TfR) [# 3–97, Invitrogen]. Bloty byly rozděleny na 46 části: vysoké (> 97 kDa), střední (46–2 kDa) a nízké (<180 kDa) hmotnosti a každá část byla sondována protilátkou, která rozpoznávala protein v tomto hmotnostním rozmezí. Zdánlivé molekulové hmotnosti použitých protilátek jsou: NR75B, 64 kDa; DAT, 50, 95 a 62.5 kDa; TrfR, 2 kDa. Po vyzkoušení bloků středního rozsahu hmotnosti pro DAT byly protilátky stripovány inkubací s stripovacím pufrem (100 mM Tris, 6.8% SDS, 15 mM p-merkaptoethanolu, pH 50) po dobu 2 minut při XNUMX ° C. Bloty byly následně znovu blokovány a sondovány anti-TfR. SeeBlue Plus XNUMX (Invitrogen) pre- obarvené standardy byly použity pro odhad molekulové hmotnosti.
Proteinové imunobloty byly analyzovány pomocí softwaru Carestream Molecular Imaging Software 5.0. Čistá intenzita (součet pixelů v požadovaném pásmu mínus součet pixelů pozadí) byl stanoven pro každé pásmo. Pro umožnění srovnání mezi bloty byla data normalizována na kontroly LFD na 2 a 6 wks. Data jsou vyjádřena jako průměrná násobná indukce ve srovnání s LFD ± SEM.
Kvantitativní polymerázová řetězová reakce s reverzní transkriptázou v reálném čase (qRT-PCR)
Po sběru striatálních údů pro analýzu westernovým přenosem byly zmrazené mozky koronálně rozděleny na mikrotom, dokud nedosáhly VTA / SN. Bilaterální 1-mm3 Byly vyrobeny údery tkáně VTA a SN (průměrná hmotnost tkáně = 15.0 mg) a RNA byla extrahována pomocí PureLink RNA Mini Kit (Invitrogen). Kvalita a kvantita RNA byla hodnocena pomocí RNA 6000 Nano Chip (Agilent, Santa Clara, CA) na Agilent Bioanalyzer 2100. Číslo integrity RNA (RIN) překročilo 7 pro všechny vzorky, což naznačuje vysokou kvalitu. Jeden mikrogram celkové RNA byl použit k syntéze cDNA pomocí iScript cDNA Synthesis Kit (BioRad) v ThermoHybaid iCycler (Thermo Scientific). Primery specifické pro DAT (Slc6a3 forward primer: GGAAGCTGGTCAGCCCCTGCTT, reverzní primer: GAATTGGCGCACCTCCCCTCTG), β-aktin (NBA, dopředný primer: AGGGAAATCGTGCGTGACAT, reverzní primer: AAGGAAGGCTGGAAGAGAGC), a TATA box vázající protein (TBP, dopředný primer: ACCTAAAGACCATTGCACTTCGTGCC; reverzní primer : GCTCCTGTGCACACCATTTTCCC) geny (přístupová čísla Genbank NM_012694, NM_031144 a NM_001004198) byly navrženy za použití NCBI Primer-BLAST (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/tools/primer-blast/) a zakoupené od Integrated DNA Technologies (Coralville, Iowa). Analýza křivky tání a elektroforéza na polyakrylamidovém gelu potvrdily specificitu primerů. Amplikony DAT, P-aktinu a Tbp jsou délky bází 266, 182 a 136.
Byla použita souprava Q-PCR (iQ SybrGreen Supermix, BioRad). Reakce byla prováděna na MyiQ Single Color Real-Time PCR Detection System (BioRad) v objemu 20 ul, s 2 ul 3 uM dopředných a reverzních primerů a 4 ul vzorku cDNA zředěného 1®10. PCR cyklické podmínky byly 95 ° C po dobu 5 min; 40 cykluje při 94 ° C pro 15 s, 60 ° pro 15 s, 72 ° C pro 15 s. Data byla shromažďována při odečtené teplotě 84 ° C pro 15 s na základě teplot taveniny amplikonu. Standardní křivky ředění byly vytvořeny pro každý soubor primerů sériovým ředěním (1.00, 0.2, 0.04 a 0.008-násobně) hlavní zásobní cDNA obsahující stejnou směs cDNA ze všech ošetřovaných skupin. Protokol10 zředěných hodnot bylo vyneseno proti prahovým hodnotám cyklu pro standardní křivky. K analýze dat byl použit software MyiQ Optical System Software (BioRad). Vzorky neobsahující templát cDNA a vzorky z reakcí cDNA neobsahující reverzní transkriptázu byly prováděny jako kontroly kontaminace a amplifikace genomické DNA. Hlášené hodnoty byly normalizovány na průměrné hodnoty interních standardů ß-aktin a Tbp pro každý vzorek. Data jsou vyjádřena jako průměrné relativní hladiny DAT / interních standardů mRNA ± SEM.
Statistické analýzy
Exprese DAT se dynamicky mění během životního cyklu u obou lidí [27] a krysy [28], [29]. Kromě toho se dopamínová a behaviorální reakce na kokain také mění, jak mladé krysy zrají [30]. Měření DAT by se tedy mohla lišit s věkem a zakázat smysluplné srovnání mezi skupinami WN 2 a 6 Wk. Proto byly prostředky skupiny pro příjem potravy, tělesnou hmotnost, maximální koncentraci dopaminu, tau,% změny a relativní genovou expresi porovnány odděleně pro skupiny 2 a 6 wk pomocí Studentova nepárového t-testu. Pro analýzy westernovým přenosem byly skupinové rozdíly v normalizované intenzitě pruhu DAT porovnány zvlášť pro skupiny 2 a 6 wk pomocí dvoucestných opakovaných měření ANOVA (dietXfraction). Všechny statistické analýzy byly provedeny v Graph Pad 5 (Prism Inc.).
výsledky
HFD podporuje zvýšenou spotřebu tuku
Před začátkem expozice dietou nebyly žádné rozdíly v počáteční tělesné hmotnosti u 2 wk (LFD: 275.22 +/− 4.1 g; HFD: 280.87 +/− 4.8 g; p = 0.37) nebo 6 týdnů (LFD: 287.31 +/− 4.9 g; HFD: 289.44 +/− 5.1 g; 6 týdnů) p = 0.97) skupiny. Navzdory konzumaci stravy drasticky odlišného složení jsme nezjistili žádné rozdíly v tělesné hmotnosti mezi skupinami stravy po 2 nebo 6 týdnech (Obr. 1a – b; obě ns). Rovněž nebyl žádný rozdíl v celkových kcal spotřebovaných mezi skupinami po vystavení dietě 2 a 6 wks (Obr. 1c – d; ns). HFD krysy však konzumovaly z tuku podstatně více kcal (Obr. 1e – f; 2 wks: t (32) = 25.59; 6 wks: t (31) = 27.54; p<0.0001 pro obě trvání diety).
Stáhnout:
Obrázek 1. Příjem potravy a měření tělesné hmotnosti.
Mezi konečnou tělesnou hmotností nebyly žádné rozdíly mezi HFD a LFD (a – b) nebo celkové spotřebované kcal (CD) po týdnech vystavení dietě 2 nebo 6. (e – f) Potkani HFD konzumovali výrazně více kcal z tuků než potkani LFD v podmínkách týdne 2 i 6 (***)p
http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0058251.g001
Prodloužená HFD snižuje rychlost zpětného vychytávání DA
Voltammetrické nahrávky byly pořízeny ve ventrálním striatu (Obrázek 2). Obrázek 3 ukazuje reprezentativní elektricky vyvolané změny v koncentraci dopaminu získané z potkanů po 6 týdnech potravy. Na začátku se velikost evokovaného dopaminu nelišila mezi skupinami stravy a napříč délkami stravy (Obr. 4a – b, oba ns). Inspekce jednotlivých příkladů však naznačovala, že se rychlost rozpadu po maximální koncentraci dopaminu mezi skupinami stravy lišila po 6 týdnech expozice dietěObrázek 3 a – b). Míra rozpadu je způsobena především clearancí dopaminu pomocí DAT [31], který jsme modelovali jako jednu fázi exponenciální pro stanovení tau. Po 2 týdnech vystavení dietě nebyly žádné rozdíly mezi skupinami stravy (Obr. 4c). Avšak po 6 týdnech expozice potravě byl tau signifikantně vyšší u HFD-6 wk potkanů ve srovnání s LFD-6 wk (Obr. 4d; t (11) = 2.668; p<0.05). 6 týdnů HFD tedy snižuje rychlost dopaminové clearance ve ventrálním striatu ve srovnání se zvířaty, která konzumovala LFD.
Stáhnout:
Obrázek 2. Histologické ověření záznamových míst pro analýzu zpětného vychytávání.
Místa záznamu pro krysy krmené LFD jsou kódovány šedými trojúhelníky a pro krysy HFD černými kruhy. Čísla označují vzdálenost v mm před Bregma. Obrázek upravený od Paxinos a Watson 2006.
http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0058251.g002
Stáhnout:
Obrázek 3. Elektrická stimulace VTA / SNc vyvolává fázový nárůst koncentrace dopaminu.
Reprezentativní příklady dat získaných po 6 týdnech expozice potravě. a) Barevný graf odečtený na pozadí ukazuje aktuální změny na různých potenciálech elektrody před (−5 na 0 s vzhledem k počátku) a po (0.1 na 10 s vzhledem k počátku) elektrické stimulace (STIM) VTA / SNc. Čas je vodorovná osa, elektrodový potenciál je ordinát a změny proudu jsou kódovány ve falešné barvě. Dopamin [identifikovaný svou oxidací (+ 0.6 V; zelený) a redukcí (-0.2 V; modrý)]] přechodně vzrostl v reakci na stimulaci u této LFD-6 wk krysy. b) Stejné jako v a), s výjimkou HKD-6 wk krysy. c) Koncentrace dopaminu jako funkce času je extrahována z barevného grafu v a) a tau je identifikován přizpůsobením křivky. Dvě červené tečky označují pík a koncentraci dopaminu v časovém bodě, kdy je dosaženo tau. Tau je uveden vpravo. d) Stejné jako v c), ale data jsou extrahována z b).
http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0058251.g003
Stáhnout:
Obrázek 4. Šest týdnů stravy s vysokým obsahem tuku snižuje rychlost zpětného vychytávání dopaminu a zeslabuje dopaminovou reakci na kokain.
Průměrná maximální koncentrace dopaminu vyvolaná stimulací VTA / SNpc po 2 (a) nebo 6 týdnů (b) expozice potravy před injekcí kokainu. CD) Průměrný Tau po 2 (c) wks nebo 6 wks (d) expozice potravy. Tau byl významně vyšší u krys HFD-6 wk vzhledem k krysám LFD-6 wk (*)p e – f) Procentní změna maximální koncentrace vyvolané dopaminu po injekci kokainu pro 2 (e) a 6 (f) týdny expozice potravy. Procentní změna byla signifikantně menší u HFD-6 v týdnu oproti LFD-6 v týdnech krys (**)p
http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0058251.g004
Prodloužená HFD snižuje reakci DA na kokain
Pro další sondu pro dietou indukované změny v DAT jsme injikovali krysám DAT blokátor kokainu. Vrcholová koncentrace dopaminu po elektrické stimulaci je způsobena uvolňováním dopaminu, ale je také omezena současným odstraněním dopaminu pomocí DAT [21]. Účinek kokainu na přenos dopaminu jsme charakterizovali výpočtem změny velikosti vyvolaného dopaminu vzhledem k hodnotám před léčivem (změna v%). Dva týdny HFD neovlivnily% změnu vzhledem k LFD (Obr. 4e; ns). Avšak po 6 týdnech expozice dietě byla% změna významně otupena v HFD ve srovnání s LFD (Obr. 4f; t (10) = 4.014; p<0.01). Naše výsledky naznačují, že 6, ale ne 2 týdny, expozice HFD snižuje dopaminovou reakci na kokain.
Prodloužená expozice HFD snižuje expresi proteinu DAT v synaptosomálních membránách
K určení, zda účinky prodlouženého HFD byly způsobeny změnami v počtu DAT, byly hladiny DAT proteinu kvantifikovány v celkových tkáňových homogenátech (frakce H), synaptosomálních membránách (frakce P2) a intracelulárních recyklačních endozomech (frakce P3). DAT je N-propojený glykoprotein se zdánlivou molekulovou hmotností mezi 50 a 80 kDa v důsledku zvyšujících se hladin glykosylace při zrání proteinu [32]. Frakcionace byla potvrzena obohacenou expresí NR2B podjednotky NMDA receptoru ve frakci synaptosomální membrány a transferinového receptoru v endozomální frakci (například blot viz Obr. 5b). Nezjistili jsme žádné rozdíly v celkovém DAT proteinu po 2 a 6 týdnech expozice potravě (data nejsou uvedena). K testování frakčně specifických rozdílů v DAT proteinu jsme použili obousměrná ANOVA s opakovaným měřením (dietXfraction). V souladu s experimenty s voltametrií byl 2 wks dietní expozice nedostatečný, aby změnil hladiny kterékoli z izoforem DAT ve frakcích P2 nebo P3 (Obr. 5. c, e, g; všechny ns). Nicméně po 6 týdnech expozice dietě došlo k významné interakci dietXfrakce (F(1,18) = 8.361, p<0.01); Obr. 5d) pro izoformu 50 kD DAT. Prodloužená HFD tedy významně snížila 50 kD izoformu DAT ve frakci P2 a způsobila trend ke zvýšení frakce P3. Nezjistili jsme žádný účinek stravy nebo frakce na 64 kD (Obr. 5f; ns) nebo 70 kD (Obr. 5h; ns) DAT izoformy.
Stáhnout:
Obrázek 5. Spotřeba vysokotučné stravy snižuje DAT protein spojený s membránou ve ventrálním striatu.
a) Reprezentativní obrázek ukazující (2) 1 × 1 mm údery tkáně odebrané z ventrálního striata, které byly kombinovány pro analýzu proteinu DAT. VStr = Ventral Striatum; DStr = dorzální striatum; cc = corpus callosum; ac = přední komisař. b) Reprezentativní westernové přenosy dat prezentovaných v c – h. L = LFD; H = HFD; TfR = transferinový receptor; NR2B = NR2B podjednotka NMDA receptoru. c) Po 50 týdnech expozice dietě nebyly žádné rozdíly v DAT proteinu 2 kD pro frakce P3 ani P2. d) 50 kD DAT protein je významně snížen v P2 (* = p<05), ale ne P3 frakce ventrální striatální tkáně v HFD-6 wk relativně k LFD-6 wk potkanům. Po dvou (64) nebyly žádné rozdíly v proteinu DAT 2 kD (e) nebo 6 týdnů (f) expozice potravy. Po 70u nebyly žádné rozdíly v proteinu DAT 2 kD DAT (g) nebo 6 týdnů (h) expozice potravy.
http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0058251.g005
Aby se určilo, zda snížené hladiny DAT proteinu ve frakci P2 bylo částečně způsobeno snížením transkripce DAT, byly hladiny mRNA VAT / SNc DAT mRNA měřeny u stejných krys jako výše (Obr. 6a například). Nebyli jsme pozorováni žádné rozdíly mezi skupinami stravy v midbrain DAT mRNA po 2 nebo 6 týdnech expozice potravě (Obr. 6b – c; obě ns). Není tedy pravděpodobné, že rozdíly v hladinách DAT proteinu ve ventrálním striatu budou způsobeny deficitem produkce DAT.
Stáhnout:
Obrázek 6. Vysokotučná strava nemění hladiny DAT mRNA. A)
Reprezentativní obrázek ukazující údery tkáně 1 × 1 mm odebrané z VTA / SN a kombinované pro analýzu DAT mRNA. cp = mozkové kyvadlo; pc = zadní komisura; MM = střední savčí jádro. Po 2 týdnech nebyly žádné rozdíly v relativních hladinách DAT mRNA (b) nebo 6 týdnů expozice potravě (c).
http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0058251.g006
Diskuse
Dlouhodobá spotřeba HFD může vést k DIO a plasticitě v centrálním nervovém systému. Dopaminové neurony a striatální dopaminové receptory se zdají být jednou sadou cílů CNS, které jsou ovlivněny HFD au obézních jedinců [11], [13], [33]. Zde uvádíme, že HFD snížila rychlost zpětného vychytávání dopaminu ve ventrálním striatu a tento účinek byl závislý na délce expozice. Důležité je, že vliv HFD na funkci DAT nastal v nepřítomnosti DIO. I když jsme v této studii přímo neměřili markery tělesné adipozity, zvířata byla tradičně klasifikována jako DIO nebo rezistentní na stravu pouze na základě přírůstku tělesné hmotnosti po expozici HFD. [34]. Prodloužená HFD významně oslabila schopnost kokainu, který interferuje s DAT, potencovat velikost uvolňování dopaminu. Kvantifikovali jsme hladiny DAT proteinu ve ventrálním striatu pomocí analýzy Western blot - rozlišování mezi DAT lokalizovaným v subcelulárních frakcích obohacených buď o plazmatickou membránu, nebo recyklační endozomy. Zjistili jsme významné snížení nezralé izoformy DAT spojené s plazmatickou membránou. Zdá se tedy, že prodloužená HFD snižuje rychlost zpětného vychytávání dopaminu prostřednictvím DAT pravděpodobně tím, že interferuje s DAT obchodováním nebo možná zrání, ale nikoli snížením exprese DAT genu nebo stability DAT mRNA. Navíc se zdá, že období mezi dvěma a šesti týdny expozice HFD je nejranějším bodem zvratu pro plasticitu vyvolanou stravou s ohledem na DAT.
Obezita koreluje s více aspekty striatální dopaminové signalizace, včetně dostupnosti DAT u obou lidí [18] a myší [19]. Teprve nedávno se však ukázalo, že vývoj DIO mění rychlost zpětného vychytávání dopaminu u potkanů [20]. I když tato studie prokázala narušené zpětné vychytávání dopaminu po exogenně aplikovaném dopaminu po pouhých 4 týdnech HFD, zvířata, která byla udržována na HFD, byla vybrána na základě počátečního přírůstku hmotnosti, a tak mohla představovat jedinečnou populaci. V souladu s tímto názorem zvířata HFD nadále konzumovala více kalorií a přibírala na váze ve srovnání s kontrolami LFD. Další nedávná studie hlášená porucha zpětného vychytávání dopaminu po 12 týdnech HFD u outbredních potkanů [35]. Při měření zpětného vychytávání však byly mezi zvířaty krmenými HFD oproti standardní laboratorní krmné stravě významné rozdíly. Proto zůstalo nejasné, zda se poruchy dopaminového zpětného vychytávání objevují v přímém důsledku vývoje DIO nebo předcházejí jeho vývoji. Na rozdíl od těchto nedávných zpráv jsme při měření zpětného vychytávání nezjistili žádné rozdíly v tělesné hmotnosti nebo celkové kcal spotřebě mezi našimi skupinami stravy. To, že jsme zjistili rozdíly v zpětném vychytávání dopaminu po 6, ale ne 2, týdny HFD naznačují, že změny indukované zpětným vychytáváním dopaminu vyvolané stravou jsou reakcí na chronické, ale nikoli akutní, změny ve složení stravy. Naše výsledky navíc naznačují, že místo toho, aby byly výsledkem obezity, by změny DAT vyvolané stravou mohly přispět k rozvoji onemocnění. Budoucí studie se budou muset zabývat tím, zda populace zvířat, které jsou jinak náchylné k DIO [34] mají již existující rozdíly v expresi / funkci DAT nebo jsou různě citlivé na změny DAT vyvolané dietou.
Pokud je nám známo, jedná se o první studii prokazující, že HFD snižuje dopaminovou odpověď na kokain. Vzhledem k úloze dopaminu v odměně za léky jsou naše výsledky v souladu s předchozí prací, která prokazuje, že krysy krmené HFD po dobu přibližně 6 týdnů jsou pomalejší, aby získaly samopodávání kokainu, než zvířata krmená kontrolní dietou. [36]. Důležité je, že tento efekt byl také nezávislý na vývoji DIO. Kromě toho krysy selektivně chované pro náchylnost k DIO vykazují sníženou preferenci místa pro kokain, což naznačuje, že u těchto zvířat jsou otupující vlastnosti kokainu otupené [37]. Snížená odpověď na kokain, kterou jsme pozorovali u HFD-6 wk potkanů, mohla být způsobena sníženou dostupností striatálního DAT. Kokain však také zvyšuje signalizaci dopaminu prostřednictvím mechanismů nezávislých na DAT. Konkrétně by HFD mohla narušit kokainem indukovanou mobilizaci rezervních dopaminových vezikul [38]. Kokain také zeslabuje přenos GABA na dopaminové neurony v rámci VTA [39] a indukuje oscilace rychlosti vypalování těl dopaminových buněk [40]. Kterýkoli nebo všechny tyto procesy mohly být také ovlivněny HFD. Budoucí výzkum se bude muset zabývat mechanismy, na nichž HFD modifikuje prospěšné aspekty kokainu a / nebo potenciál nervových adaptací vyvolaných drogami [18]. Spotřeba HFD tlumí chování [41] a dopaminovou odpověď [20], [42] na amfetamin, který také interferuje s DAT. Důležité je, že krysy, jejichž příjem HFD byl kaloricky sladěn s příjmem potkanů krmených kontrolní dietou, se nevyvíjejí DIO, ale stále se jim nedaří vyvinout preferované místo pro amfetaminové místo. [41]. Spolu s zde prezentovanými údaji se zdá, že spotřeba HFD oslabuje reakci na psychostimulanty. Všechny drogy zneužívání ovlivňují dopaminový systém a drogy vyvolané zvýšení dopaminové signalizace je považováno za kritické pro vývoj závislosti. [43]. Snížená odpověď na kokain u HFD potkanů je tedy v souladu se zprávami, že obézní lidé mají výrazně nižší celoživotní riziko vzniku poruchy zneužívání návykových látek [44]. Budoucí práce se bude muset zabývat tím, zda se subjektivní hodnocení odměny za kokain liší u obézních jedinců ve srovnání s normálními kontrolami hmotnosti.
Naše analýza westernovým přenosem naznačuje, že dlouhodobá spotřeba HFD neovlivňuje celkový striatální DAT protein, ale místo toho snižuje integraci neglykosylované isoformy DAT 50 kDa do synaptosomálních membrán. Zatímco DAT glykosylace zlepšuje rychlost transportu dopaminu a zvyšuje stabilitu povrchu membrány [45], [46], [47], neglykosylovaný DAT od lidí [45], [46] stejně jako krysy [47] snadno transportuje dopamin. Kromě toho imunooznačovací experimenty odhalují, že hladiny neglykosylovaného DAT jsou vyšší ve ventrálních ve srovnání s dorzálním striatem u opic i lidí. [47]. Dohromady tyto studie naznačují, že snížené hladiny membrány 50 kDa DAT by mohly přispět k deficitu zpětného vychytávání, který jsme pozorovali u 6 bez HFD potkanů. Naše data jsou v souladu s předchozí studií, která ukazuje, že spotřeba HFD snižuje dostupnost DAT ve ventrálním striatu myší [19]. Tato studie však neměřila lokalizaci DAT v různých intracelulárních kompartmentech. Naše zjištění jsou navíc v souladu se studií, která ukazuje snížení DAT na buněčném povrchu ve striatu potkanů DIO [20]. Tato studie také uvádí, že celkové hladiny DAT proteinů nebyly v modelu DIO ovlivněny dietou. Rozšiřujeme toto zjištění, abychom ukázali, že celkový DAT protein je také ovlivněn HFD u outbredních potkanů. Proto dlouhodobá spotřeba HFD nemění expresi DAT, ale může narušovat obchodování s DAT nebo zrání.
Absence rozdílů v hladinách DTA mRNA VTA / SNpc po buď 2 nebo 6 wks expozice HFD dále podporuje názor, že celkové hladiny DAT nebyly ovlivněny našimi stravovacími manipulacemi. Tento výsledek je v kontrastu s předchozí zprávou ukazující sníženou DAT mRNA v myší VTA po 17 týdnech spotřeby HFD [12]. V této studii se však hladiny DAT mRNA měřily poté, co se dietní skupiny lišily tělesnou hmotností po dobu 12 týdnů. Jejich výsledky tedy pravděpodobně představují adaptace DIO na pozdní fázi. V souhrnu naše data poskytují silný důkaz, že expozice HFD vede k funkčním změnám ve zpětném vychytávání striatálního dopaminu snížením DAT asociovaných s membránou bez změny celkové exprese DAT. Důležité je, že uvádíme, že poruchy DAT vyvolané dietou mohou nastat před nástupem DIO, což naznačuje, že tyto změny by mohly přispět k rozvoji obezity.
Naše data přispívají k rostoucí literatuře, která se podílí na regulaci funkce dopaminu, a poskytuje další důkaz, že změny vyvolané dietou v expresi DAT vedou k funkčně relevantním změnám v signalizaci dopaminu. Změny dynamiky striatální dopaminové signalizace prostřednictvím DAT vyvolané stravou pravděpodobně budou mít důsledky pro chování při krmení. Podněty související s jídlem vyvolávají fázové zvýšení striatálního dopaminu [9], [48], [49], které pravděpodobně posilují a posilují akce zaměřené na potraviny [50]. Tady ukazujeme, že spotřeba HFD 6 týdnů prodlužuje dobu uvolňování dopaminu fázovým uvolňováním snížením DAT souvisejících s membránou v oblasti striata, kde je pro příjem potravy nezbytná funkce dopaminu [51]. Změny DAT závislé na stravě by mohly podporovat mechanismus posunu vpřed, kdy prodloužené dopaminové signály vyvolané potravinovými stimuly zvyšují aktivaci nízkoafinitních striatálních dopaminových receptorů D1, které jsou kritické pro přístupové chování [52], [53], [54]. V průběhu času by prodloužené zvýšení striatálního dopaminu mohlo podpořit adaptace, jako je downregulace dopaminových D2 receptorů (D2R), což bylo prokázáno u lidských i hlodavčích modelů obezity. [11], [33]. Naše studie naznačuje, že rozvoj obezity není nutný ke změně zpětného vychytávání dopaminu. Proto může snížení DAT membrány DAT předcházet a přispět k nástupu downregulace D2R, obezity a nutkavého stravovacího chování, které se vyvíjí v průběhu spotřeby HFD. [11].
Poděkování
Chceme poděkovat Dr. Jamie D. Roitman a James E. McCutcheon za užitečné komentáře k dřívějším verzím rukopisu. Za obsah tohoto článku odpovídají výhradně autoři a nemusí nutně představovat oficiální názory NIH nebo Chicago Biomedical Consortium.
Autorské příspěvky
Koncipovány a navrženy experimenty: JJC EHC MFR. Provedené experimenty: JJC DNP SRE. Analyzovaná data: JJC EHC SRE MFR. Napsal článek: JJC EHC MFR.
Reference
- 1. Flegal KM, Carroll MD, Kit BK, Ogden CL (2012) Prevalence obezity a trendy v distribuci indexu tělesné hmotnosti mezi dospělými v USA, 1999 – 2010. JAMA 307: 491 – 497.
- 2. Ogden CL, Carroll MD, Curtin LR, McDowell MA, Tabak CJ, et al. (2006) Převaha nadváhy a obezity ve Spojených státech, 1999 – 2004. JAMA 295: 1549 – 1555.
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- 3. Drewnowski A, Almiron-Roig E (2010) Lidské vnímání a preference pro tuky bohaté na tuky. In: Montmayeur JP, le Coutre J, editoři. Detekce tuků: Chuť, textury a účinky po požití, Kapitola 11. Boca Raton, FL: CRC Press.
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- 4. Rolls BJ (2009) Vztah mezi hustotou energie ve stravě a příjmem energie. Fyziologie a chování 97: 609–15.
- 5. Ledikwe JH, Blanck HM, Kettel Khan L, Serdula MK, Seymour JD, et al. (2006) Hustota energie v potravě je spojena s příjmem energie a stavem hmotnosti u dospělých v USA. Americký žurnál klinické výživy 83: 1362 – 8.
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- Zobrazit článek
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
- 6. Malý DM, Jones-Gotman M, Dagher A (2003) Uvolňování dopaminu vyvolané krmením v dorzálním striatu koreluje s hodnocením příjemnosti jídla u zdravých lidských dobrovolníků. NeuroImage 19: 1709 – 1715.
- 7. Bassero V, Di Chiara G (1999) Rozdílná citlivost přenosu dopaminu na potravinové podněty v kompartmentech jádro / accumbens shell / core. Neurovědy 89: 637 – 41.
- 8. Roitman MF, Wheeler RA, Wightman RM, Carelli RM (2008) Chemické reakce v jádru v reálném čase rozlišují odměňující a averzní podněty. Nature Neuroscience 11: 1376 – 7.
- 9. Hnědý HD, McCutcheon JE, Cone JJ, Ragozzino ME, Roitman MF (2011) Primární odměna za jídlo a odměny prediktivní stimuly vyvolávají v průběhu striata různé vzorce fázové dopaminové signalizace. Evropský žurnál neurovědy 34: 1997 – 2006.
- 10. Grabenhorst F, Rolls ET, Parris BA, d 'Souza AA (2010) Jak mozek představuje odměnu tuku v ústech. Mozková kůra 20: 1082 – 91.
- 11. Johnson PM, Kenny PJ (2010) dopaminové receptory D2 v závislosti na závislostech jako odměna za dysfunkce a nutkavé stravování u obézních potkanů. Nature Neuroscience 13: 635 – 41.
- 12. Vucetic Z, Carlin JL, Totoki K, Reyes TM (2012) Epigenetická dysregulace dopaminového systému při dietě indukované obezitě. Žurnál neurochemie 120: 891 – 84.
- 13. Stice E, Spoor S, Bohon C, Small DM (2008) Vztah mezi obezitou a otupenou striatální reakcí na jídlo je moderován alel TaqIA A1. Science 322: 449 – 452.
- 14. Cragg SJ, Rice ME (2004) Tančí kolem DAT na DA synapse. Trendy v neurovědě 27: 270 – 7.
- 15. Dreyer JK, Herrik KF, Berg RW, Hounsgaard JD (2010) Vliv uvolňování fázového a tonického dopaminu na aktivaci receptoru. The Journal of Neuroscience 30: 14273 – 83.
- 16. Figlewicz DP, Szot P, Chavez M, Woods SC, Veith RC (1994) Intraventrikulární inzulin zvyšuje mRNA dopaminového transportéru u krysí VTA / substantia nigra. Výzkum mozku 644: 331 – 4.
- 17. Inzulín Mebel DM, Wong JC, Dong YJ, Borgland SL (2012) ve ventrální tegmentální oblasti snižuje hedonické krmení a potlačuje koncentraci dopaminu prostřednictvím zvýšeného zpětného vychytávání. Evropský žurnál neurovědy 36: 2336 – 46.
- 18. Chen PS, Yang YK, Yeh TL, Lee IH, Yao WJ, et al. (2008) Korelace mezi indexem tělesné hmotnosti a dostupností striatálního dopaminového transportéru u zdravých dobrovolníků - studie SPECT. NeuroImage 40: 275 – 9.
- 19. South T, Huang XF (2008) Vysokotučná dietní expozice zvyšuje dopaminový D2 receptor a snižuje hustotu vazby dopaminového transportéru v jádru accumbens a caudate putamen myší. Neurochemický výzkum 33: 598 – 605.
- 20. Speed N, Saunders C, Davis AR, Owens WA, Matthies HJG, et al. (2011) Zhoršená striatální Akt signalizace narušuje dopaminovou homeostázu a zvyšuje krmení. PloS one 6: e25169.
- 21. Roitman MF, Wescott S, Cone JJ, McLane MP, Wolfe HR (2010) MSI-1436 snižuje akutní příjem potravy bez ovlivnění aktivity transportu dopaminu. Farmakologie Biochemie a chování 97: 138 – 43.
- 22. Heien MLAV, Johnson MA, Wightman RM (2004) Řešení neurotransmiterů detekovaných rychlou skenovací cyklickou voltametrií. Analytická chemie 76: 5697 – 704.
- 23. Sinkala E, McCutcheon JE, Schuck MJ, Schmidt E, Roitman MF, et al. (2012) Kalibrace elektrod s mikrofluidním průtokovým článkem pro rychlou cyklickou voltametrii. Laboratoř na čipu 12: 2403 – 08.
- 24. Yorgason JT, España RA, Jones SR (2011) Demon voltametrický a analytický software: analýza kokainem indukovaných změn v dopaminové signalizaci pomocí více kinetických měření. Žurnál neurovědních metod 202: 158 – 64.
- 25. Paxinos G a Franklin KBJ (2004) Potkaní mozek ve stereotaxických souřadnicích. San Diego, CA: Academic Press.
- 26. Hallett PJ, Collins TL, Standaert DG, Dunah AW (2008) Biochemická frakcionace mozkové tkáně pro studium distribuce receptorů a obchodování s nimi. Aktuální protokoly v neurovědě / redakční radě, Jacqueline N. Crawley… [et al.] Kapitola 1: Jednotka 1.16.
- 27. Meng SZ, Ozawa Y, Itoh M, Takashima S (1999) Vývojové a věkové změny v dopaminovém transportéru a dopaminových D1 a D2 receptorech v lidských bazálních gangliích. Výzkum mozku 843: 136 – 144.
- 28. Moll GH, Mehnert C, Wicker M, Bock N, Rothenberger A, et al. (2000) Změny v hustotě presynaptických monoaminových transportérů v různých oblastech mozku potkana od raného mladistvého života do pozdní dospělosti spojené s věkem. Vývojový výzkum mozku 119: 251 – 257.
- 29. Cruz-Muros I, Afonso-Oramas D, Abreu P, Perez-Delgado MM, Rodriguez M., a kol. (2009) Účinky stárnutí na expresi a kompenzační mechanismy dopaminového transportéru. Neurobiologie stárnutí 30: 973 – 986.
- 30. Badanich KA, Adler KJ, Kirstein CL (2006) Dospívající se liší od dospělých v preferované kokainové kondici a dopaminu indukovaném kokainem v jádru accumbens septi. European Journal of Pharmacology 550: 95 – 106.
- 31. Jones SR, Garris PA, Kilts CD, Wightman RM (1995) Porovnání absorpce dopaminu v bazolaterálním amygdaloidním jádru, kaudátovém putamenu a nucleus accumbens krysy. Žurnál neurochemie 64: 2581 – 9.
- 32. Rao A, Simmons D, Sorkin A (2011) Diferenciální subcelulární distribuce endozomálních kompartmentů a dopaminového transportéru v dopaminergních neuronech. Molekulární a buněčná neurověda 46: 148 – 58.
- 33. Wang GJ, Volkow ND, Thanos PK, Fowler JS (2009) Zobrazování mozkových dopaminových drah: implikace pro pochopení obezity. Žurnál závislosti medicíny 3: 8 – 18.
- 34. Levin BE, Dunn-Meynell AA, Balkán B, Keesey RE (1997) Selektivní šlechtění pro obezitu a rezistenci vyvolanou stravou u krys Sprague-Dawley. American Journal of Physiology 273: R725 – 730.
- 35. Morris JK, Bomhoff GL, Gorres BK, Davis VA, Kim J, et al. (2011) Inzulinová rezistence zhoršuje nigrostriatální dopaminovou funkci. Experimentální neurologie 231: 171 – 80.
- 36. Wellman PJ, Nation JR, Davis KW (2007). Poškození získávání kokainu při samopodávání u potkanů udržovaných na dietě s vysokým obsahem tuků. Farmakologie, biochemie a chování 88: 89 – 93.
- 37. Thanos PK, Kim R, Cho J, Michaelides M, Anderson BJ a kol. (2010) Potkany S5B rezistentní na obezitu vykazovaly větší preferenci kokainu podmíněného místa než OM krysy náchylné k obezitě. Fyziologie a chování 101: 713–8.
- 38. Venton BJ, Seipel AT, Phillips PEM, Wetsel WC, Gitler D, et al. (2006) Kokain zvyšuje uvolňování dopaminu mobilizací rezervního fondu závislého na synapsinu. The Journal of Neuroscience 26: 4901 – 04.
- 39. Steffenson SC, Taylor SR, Horton ML, Barber EN, Lyte LT (2008) Kokain inhibuje dopaminové neurony ve ventrální tegmenální oblasti prostřednictvím použití závislé blokády sodíkových kanálů citlivých na napětí GABA neuronů. European Journal of Neuroscience 28: 2028 – 2040.
- 40. Shi WX, Pun CL, Zhou Y (2004) Psychostimulanty indukují nízkofrekvenční oscilace při aktivaci dopaminových neuronů. Neuropsychofarmakologie 29: 2160 – 2167.
- 41. Davis JF, Tracy AL, Schurdak JD, Tschop MH, Lipton JW, et al. (2008) Vystavení zvýšeným hladinám tuku v potravě u potkanů zmírňuje psychostimulační odměnu a mezolimbický obrat dopaminu. Behaviorální neurovědy 122: 1257 – 63.
- 42. Geiger BM, Haburcak M, Avena NM, Moyer MC, Hoebel BG, et al. (2009) Deficity mezolimbické dopaminové neurotransmise v potravní obezitě u potkanů. Neurovědy 159: 1193 – 9.
- 43. Hyman SE, Malenka RC, Nestler EJ (2006) Neurální mechanismy závislosti: Role učení a paměti související s odměnami. Závislost 29: 565 – 598.
- 44. Simon GE, Von Korff M, Saunders K, Miglioretti DL, Crane PK, et al. (2006) Asociace mezi obezitou a psychiatrickými poruchami u americké dospělé populace. Archivy obecné psychiatrie 63: 824 – 30.
- 45. Torres GE, Carneiro A, Seamans K, Fiorentini C, Sweeney A, et al. (2003) Oligomerizace a obchodování s lidským dopaminovým transportérem. Žurnál biologické chemie 278: 2731 – 2739.
- 46. Li LB, Chen N, Ramamoorthy S, Chi L, Cui XN, et al. (2004) Úloha N-glykosylace ve funkčním a povrchovém transportu lidského dopaminového transportéru. Žurnál biologické chemie 279: 21012 – 21020.
- 47. Afonso-Oramas D, Cruz-Muros I, de la Rosa DA, Abreu P, Giraldez T, et al. (2009) Glykosylace transportu dopaminu koreluje se zranitelností dopaminergních buněk midbrainu u Parkinsonovy choroby. Neurobiologie nemoci 36: 494 – 508.
- 48. Roitman MF, Stuber GD, Phillips PEM, Wightman RM, Carelli RM (2004) Dopamin působí jako sekundární modulátor při hledání potravy. The Journal of Neuroscience 24: 1265 – 71.
- 49. McCutcheon JE, Beeler JA, Roitman MF (2012) Sukrosově prediktivní podněty vyvolávají větší fázové uvolňování dopaminu než podněty předpovídající sacharin. Synapse 66: 346 – 51.
- 50. Flagel SB, Clark JJ, Robinson TE, Mayo L, Czuj A, et al. (2011) Selektivní role dopaminu v učení stimulu a odměny. Příroda 469: p53 – 7d.
- 51. Szczypka MS, Mandel RJ, Donahue BA, Snyder RO, Leff SE, et al. (1999) Dodávání virových genů selektivně obnovuje krmení a zabraňuje letalitě myší s nedostatkem dopaminu. Neuron 22: 167 – 78.
- 52. Di Ciano P, kardinál RN, Cowell RA, Little SJ, Everitt BJ (2001) Diferenciální zapojení receptorů NMDA, AMPA / kainate a dopamin v jádru accumbens v získávání a provádění chování pavloviánského přístupu. Journal of Neuroscience 21: 9471 – 9477.
- 53. Kravitz AV, Freeze BS, Parker PRL, Kay K, Thwin MT, et al. (2010) Regulace parkinsonovského motorického chování optogenetickou kontrolou obvodů bazálních ganglií. Příroda 466: 622 – 6.
- 54. Kravitz AV, Tye LD, Kreitzer AC (2012) Významné role pro přímé a nepřímé striatální neurony v zesílení. Nature Neuroscience 15: 816 – 818.