Differentielle Expression von FosB-Proteinen und potentiellen Zielgenen in ausgewählten Hirnregionen von Sucht- und Depressionspatienten (2016)

Paula A. Gajewski,
Gustavo Turecki,
Alfred J. Robinson

Veröffentlicht: August 5, 2016

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0160355

Abstrakt

Die chronische Exposition gegenüber Stress oder Missbrauchsdrogen wurde mit einer veränderten Genexpression im gesamten Körper in Verbindung gebracht, und es wird angenommen, dass Veränderungen in der Genexpression in diskreten Hirnregionen vielen psychiatrischen Erkrankungen zugrunde liegen, darunter Depressionen und Drogenabhängigkeit. Präklinische Modelle dieser Störungen haben Beweise für Mechanismen dieser veränderten Genexpression, einschließlich Transkriptionsfaktoren, geliefert, aber Beweise, die eine Rolle für diese Faktoren bei menschlichen Patienten unterstützen, sind langsam aufgetreten. Der Transkriptionsfaktor ΔFosB wird im präfrontalen Cortex (PFC) und im Hippocampus (HPC) von Nagetieren als Reaktion auf Stress oder Kokain induziert, und seine Expression in diesen Regionen reguliert vermutlich die Steuerung der Belohnungsschaltkreise, einschließlich des Nucleus Accumbens (NAc). Hier verwenden wir Biochemie, um die Expression der FosB Familie von Transkriptionsfaktoren und deren potentielle Genziele in PFC- und HPC-postmortalen Proben von depressiven Patienten und Kokainsüchtigen. Wir zeigen, dass ΔFosB und andere FosB-Isoformen in der HPC, aber nicht in der PFC in den Gehirnen von depressiven und süchtigen Personen herunterreguliert sind. Weiterhin zeigen wir, dass potentielle ΔFosB-Transkriptionsziele, einschließlich GluA2, auch in der HPC herunterreguliert sind, jedoch nicht in PFC von Kokainabhängigen. So liefern wir den ersten Beweis dafür FosB Genexpression in menschlichen HPC und PFC bei diesen psychiatrischen Störungen, und angesichts neuerer Erkenntnisse, die die kritische Rolle von HPC ΔFosB in Nagermodellen des Lernens und des Gedächtnisses belegen, legen diese Daten nahe, dass reduziertes ΔFosB in HPC möglicherweise kognitiven Defiziten bei chronischem Kokainmissbrauch zugrunde liegt oder Depression.

Zitat: Gajewski PA, Turecki G, Robinson AJ (2016) Differentielle Expression von FosB-Proteinen und potentiellen Zielgenen in ausgewählten Hirnregionen von Sucht- und Depressionspatienten. PLoS ONE 11 (8): e0160355. doi: 10.1371 / journal.pone.0160355

Editor: Ryan K. Bachtell, Universität von Colorado Boulder, VEREINIGTE STAATEN

Empfangen: Februar 29, 2016; Akzeptiert: Juli 18, 2016; Veröffentlicht am: 5. August 2016

Copyright: © 2016 Gajewski et al. Dies ist ein Open-Access-Artikel, der unter den Bedingungen des Creative Commons Attribution License, die uneingeschränkte Nutzung, Verbreitung und Reproduktion in jedem Medium erlaubt, vorausgesetzt, dass der ursprüngliche Autor und die Quelle gutgeschrieben werden.

Datenverfügbarkeit: Alle relevanten Daten sind innerhalb des Papiers.

Finanzierung: Autor PAG erhielt einige Gehaltsunterstützung von einem Zuschuss zum Autor AJR von der Whitehall Foundation. Die Geldgeber hatten keine Rolle beim Studiendesign, bei der Datensammlung und -analyse, der Entscheidung zur Veröffentlichung oder der Vorbereitung des Manuskripts.

Konkurrierende Interessen: Die Autoren haben erklärt, dass keine konkurrierenden Interessen bestehen.

Einleitung

Die molekularen und Circuit-Level-Mechanismen von psychiatrischen Erkrankungen wie Depression und Sucht sind nicht vollständig verstanden, und dieses Wissen ist entscheidend für die rationale Entwicklung neuer und besserer Behandlungen. Veränderungen in der Genexpression im Nucleus accumbens (NAc) und in den Hirnregionen, die eine Top-Down-Kontrolle über die NAc-Funktion ausüben, wie der präfrontale Cortex (PFC) und der Hippocampus (HPC), wurden von vielen Studien mit der Pathogenese von Sucht und Depression in Verbindung gebracht in beiden Modellorganismen und in post-mortem menschlichem Gehirn [1-5]. Viele gegenwärtige Behandlungen für Depression arbeiten durch chronische Verstärkung von serotonergen und / oder dopaminergen Signalen, und praktisch alle Drogen von Missbrauch beeinflussen Dopamin-Signalgebung in NAc. Darüber hinaus sind Sucht und Depression hochgradig komorbid, wobei fast ein Drittel der Patienten mit schwerer depressiver Störung auch Substanzstörungen und Komorbidität haben, die ein höheres Suizidrisiko und eine größere soziale und persönliche Beeinträchtigung zur Folge haben [6, 7]. Zusammengenommen deuten diese Daten darauf hin, dass chronische Fehlanpassungen im mesolimbischen Dopaminkreislauf und den damit verbundenen Strukturen sowohl der Sucht als auch der Depression zugrunde liegen können und dass Änderungen in der Genexpression wahrscheinlich eine entscheidende Rolle bei diesen Fehladaptationen spielen.

Da sowohl Depressionen als auch Abhängigkeit sich im Laufe der Zeit entwickeln und mit chronischer Exposition gegenüber Stress und / oder Drogen in Verbindung gebracht werden können [8, 9] und weil typische Antidepressiva, die auf serotonerge und dopaminerge Signalwege abzielen, wochenlange Behandlung benötigen, um wirksam zu sein [10] scheint es wahrscheinlich, dass die Pathogenese dieser Erkrankungen und die Mechanismen ihrer Behandlung damit in Verbindung gebracht werden können langfristig Veränderungen in der Genexpression. Solche Veränderungen könnten aus epigenetischen Modifikationen der Genstruktur resultieren, und es gibt tatsächlich Beweise für eine Schlüsselrolle für DNA-Methylierung und Histonmodifikationen sowohl bei Abhängigkeit als auch bei Depressionen [11-14]. Dies schließt jedoch eine potentielle Rolle für Transkriptionsfaktoren in diesen Prozessen, insbesondere stabile Transkriptionsfaktoren, die durch chronische neuronale Aktivierung induziert werden, nicht aus. Ein solcher Transkriptionsfaktor ist ΔFosB [1, 15, 16], eine Spleißvariante, hergestellt aus der FosB Gen. Anders als das Volllängen-FosB-Protein ist ΔFosB bemerkenswert stabil im Vergleich zu anderen unmittelbar frühen Genprodukten (Halbwertszeit von bis zu 8-Tagen im Gehirn [17]), hauptsächlich aufgrund der Verkürzung von zwei Degron-Domänen im C-Terminus [18], sowie eine stabilisierende Phosphorylierung bei Ser27 [19, 20]. ΔFosB wird im gesamten Gehirn des Nagetiers, einschließlich der NAc und verwandter Strukturen, durch Stress induziert [21-23], Antidepressiva [22], und Drogen des Missbrauchs [24]. Darüber hinaus implizieren Nagetiermodelle die Expression von ΔFosB in NAc bei beiden Suchtarten.20, 25] und Depression [26, 27], und neuere Studien schlagen eine Rolle für ΔFosB bei diesen Erkrankungen in PFC vor [21] und HPC [28]. In der NAc fördert die Expression von ΔFosB eine erhöhte psychomotorische Sensibilisierung und Belohnung für Psychostimulanzien bei Nagetieren [20, 25]. NAc ΔFosB wirkt auch als Proresilienzfaktor im chronischen Depressionsmodell der Maus, und seine Expression wird dort für die antidepressive Funktion benötigt [26]. Im Gegensatz dazu fördert die Expression von ΔFosB in PFC die Anfälligkeit für Stress bei Mäusen durch Stress21], was darauf hindeutet, dass ΔFosB sehr unterschiedliche Rollen in der Belohnungsschaltung und den Hirnregionen spielt, die es innervieren. Schließlich wird ΔFosB im dorsalen HPC der Maus durch Lernen induziert und dessen Funktion dort für die normale räumliche Gedächtnisbildung benötigt [28], die einen möglichen Mechanismus für kognitive Defizite bieten, die oft mit chronischer Drogenexposition und / oder Depression einhergehen [29-31].

Da ΔFosB ein Transkriptionsfaktor ist, wird allgemein angenommen, dass es seine biologischen Wirkungen durch Modulation der Expression ausgewählter Zielgene ausübt, und viele dieser Zielgene wurden mit Depressionen und Abhängigkeit in Verbindung gebracht. ΔFosB reguliert die Expression mehrerer Untereinheiten von α-Amino-3-Hydroxy-5-Methyl-4-Isoxazolpropionsäure (AMPA) - und N-Methyl-D-Aspartat (NMDA) -Typ Glutamat-Rezeptoren [25, 26, 32], und diese Rezeptoren wurden direkt in Abhängigkeit gebracht [33, 34], Depression [35, 36] und antidepressive Funktion [36, 37]. ΔFosB reguliert auch die Expression von Signalmolekülen, wie Calcium / Calmodulin-abhängige Proteinkinase II α (CaMKIIα), die mit vielen psychiatrischen Erkrankungen in Verbindung gebracht wurde [38], und wir haben gezeigt, dass diese Regulation der CaMKII-Expression in Mäusen die psychomotorische Sensibilisierung für Kokain fördert [20] und antidepressive Funktion [27]. Darüber hinaus reguliert ΔFosB die Expression der Cyclin-abhängigen Kinase 5 (cdk5) [39], die im Striatum durch Exposition und Stress von Psychostimulanzien induziert wird [40-42] und reguliert die psychomotorischen und motivationalen Reaktionen auf Kokain [43]. Daher gibt es starke Beweise in Nagetiermodellen, dass die Induktion von ΔFosB in mehreren Hirnregionen durch Stress, Antidepressiva und Missbrauchsdrogen Verhaltensweisen in Verbindung mit Depressionen und Abhängigkeit regulieren kann, indem die Expression ausgewählter Zielgene in diskreten Hirnregionen moduliert wird.

Obwohl präklinische Modelle von Sucht und Depression sehr fruchtbar waren, ist es wichtig, Befunde aus Tiermodellen mit Beweisen aus menschlichen Studien zu untermauern, wenn wir erwarten, dass mögliche molekulare Mechanismen in neue Behandlungsoptionen umgesetzt werden. Wir haben bereits gezeigt, dass ΔFosB in der NAc von Kokainabhängigen hochreguliert ist [20] und in der NAc von depressiven Menschen reduziert26]. Jedoch, Regulierung von FosB Die Expression von Genprodukten in HPC und PFC, kritischen Regulatoren der neuronalen Aktivierung von NAc, wurde bisher weder im menschlichen Gehirn noch in der Regulation der potenziellen Expression von ΔFosB-Zielgenen untersucht. Wir haben daher den Ausdruck von untersucht FosB Genprodukte sowie die Expression potentieller ΔFosB-Zielgene in der PFC und HPC von Patienten, die an einer schweren depressiven Störung oder Kokainabhängigkeit leiden.

Materialen und Methoden

Menschliche Proben

Postmortale menschliche Hirngewebe wurden von der Douglas Bell-Canada Brain Bank (Douglas Mental Health University Institute, Montreal, Quebec, Kanada) erhalten. Informationen zur Verwendung von Substanzen bezüglich Kokainkonsumenten, Depressionspatienten und angepassten Kontrollen finden Sie in Tabelle 1. Die Konservierung von Gewebe erfolgte im Wesentlichen wie beschrieben [44]. Kurz, einmal extrahiert, wird das Gehirn auf nassem Eis in einer Styroporbox platziert und zu den Einrichtungen von Douglas Bell-Canada Brain Bank gebracht. Hemisphären werden sofort durch einen sagittalen Schnitt in der Mitte des Gehirns, des Hirnstamms und des Kleinhirns getrennt. Blutgefäße, Zirbeldrüse, Plexus choroideus, halb Kleinhirn und halber Hirnstamm werden typischerweise von der linken Hemisphäre präpariert, die dann vor dem Einfrieren koronal in 1 cm dicke Scheiben geschnitten wird. Das Kleinhirn der zweiten Hälfte wird vor dem Einfrieren in sagittale 1cm-dicke Scheiben geschnitten. Die Gewebe werden in 2-Methylbutan bei -40 ° C für ~ 60 sec. Schockgefroren. Alle gefrorenen Tücher werden separat in Plastikbeuteln bei -80 ° C für die langfristige Lagerung aufbewahrt. Spezifische Gehirnregionen werden aus gefrorenen koronalen Schnitten auf einer rostfreien Stahlplatte mit Trockeneis rundherum seziert, um die Temperatur der Umgebung zu kontrollieren. PFC-Proben stammen aus dem Brodmann-Gebiet 8 / 9, und HPC-Proben stammen aus der zentralen Masse der Hippocampusformation (Abb 1).

Herunterladen:

PPT

Powerpoint-Folie

PNG

größeres Bild (1.61MB)

TIFF

Originalbild (1.59MB)

Bild 1. Diagramm der Dissektionsregionen für menschliche Gehirnproben.

Die Zeichnungen stellen vordere (A) und hintere (B) koronale Schnitte des menschlichen Gehirns dar, die zur Präparation von PFC-Proben und (C) HPC-Proben verwendet wurden. Rote Kästchen markieren Bereiche der Dissektion. SFG: vorderer Gyrus frontalis; MFG: mittlerer frontaler Gyrus; IG: Insel Gyrus; FuG: Fusiform Gyrus.

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0160355.g001

Herunterladen:

PPT

Powerpoint-Folie

PNG

größeres Bild (529KB)

TIFF

Originalbild (1.02MB)

Tabelle 1 Substanzabhängigkeit, Toxikologie und Verwendung von Antidepressiva bei Kokainkonsumenten, Depressionspatienten und entsprechenden Kontrollgruppen.

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0160355.t001

Mausproben

Die Studie befolgte Richtlinien, die in der Leitfaden für die Pflege und Verwendung von Labortieren, achte Ausgabe (Institut für Labortiere, 2011). Vor jeder Prüfung wurden alle experimentellen Verfahren vom Institutional Animal Care and Use Committee der Michigan State University genehmigt. Wenn ein Tier Mangel an Pflege, Infektion, starkem Gewichtsverlust oder Immobilität zeigt, wird das Tier getötet. Keine Tiere benötigten eine solche Euthanasierung vor dem experimentellen Endpunkt in der aktuellen Studie. Nach der Ankunft in der Einrichtung wurden 7-Wochen alte männliche C57BL / 6-Mäuse (The Jackson Laboratory, Bar Harbor, ME, USA) bei 4 pro Käfig in einem Kolonieraum untergebracht, der mindestens auf eine konstante Temperatur (23 ° C) eingestellt war 3 Tage vor dem Experimentieren in einem 12 h Hell / Dunkel-Zyklus mit ad libidum Nahrung und Wasser. Die Mäuse erhielten über eine intraperitoneale (ip) Injektion chronisches (7 Tage) oder akutes (Einzelinjektion) Kokain (15 mg / kg) oder sterile Kochsalzlösung (0.9% Kochsalzlösung) und wurden eine Stunde nach der letzten Injektion durch zervikale Dislokation getötet. Gewebe wurde sofort geerntet (Abb 2) oder zu unterschiedlichen Zeitpunkten nach dem Opfer (Abb 3).

Herunterladen:

PPT

Powerpoint-Folie

PNG

größeres Bild (649KB)

TIFF

Originalbild (878KB)

Bild 2. Vergleich von menschlichen und Maus-FosB-Proteinen.

(A) Western Blot von Hippocampus-Proteinen mit FosB-Antikörper zeigt mehrere zusätzliche Banden in HPC-Proben mit typischen humanen Kokainsüchtigen im Vergleich zu einem chronischen Kokain-behandelten (15 mg / kg für 7-Tage) Maus-HPC. Neuartige Banden treten bei 20 kDa, 23 kDa (weißer Pfeil) und 30 kDa (schwarzer Pfeil) auf. (B) Korrelations- und lineare Regressionsdarstellungen der Proteinexpression für jede Bande in den menschlichen Proben mit dem Post-Mortem-Intervall (Zeit zwischen dem Tod und dem Einfrieren des Gehirns) für jede menschliche Probe. Gepunktete Linien stellen das 95% -Konfidenzintervall dar; keine lineare Regressionssteigung unterschied sich signifikant von 0.

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0160355.g002

Herunterladen:

PPT

Powerpoint-Folie

PNG

größeres Bild (214KB)

TIFF

Originalbild (317KB)

Bild 3. Expression von FosB-Proteinen in Maus-HPC nach verlängerten Post-Mortem-Intervallen.

Die Gehirne von Mäusen, denen eine akute Injektion von Kokain (15 mg / kg ip) verabreicht wurde, blieben zurück in situ für 0, 1 oder 8 Stunden nach dem Opfer vor der Ernte HPC. Der Western-Blot zeigt den Aufbau einer 23-kDa-Bande in den 8-hr-Tieren, zeigt jedoch keine anderen Banden, die in menschlichen HPC-Proben gefunden wurden.

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0160355.g003

Western Blotting

Mäusegehirne wurden schnell auf Eis extrahiert und dann in 1-mm-Schnitte geschnitten und dorsaler Hippocampus wurde mit einem 12-Meßstempel entfernt und sofort auf Trockeneis eingefroren. Sowohl menschliche als auch Mausproben wurden durch Lichtbeschallung in modifiziertem RIPA-Puffer (10 mM Tris-Base, 150 mM Natriumchlorid, 1 mM EDTA, 0.1% Natriumdodecylsulfat, 1% Triton X-100, 1% Natriumdesoxycholat, pH 7.4, Protease- und Phosphataseinhibitoren [Sigma Aldrich]). Die Konzentration wurde unter Verwendung eines DC-Protein-Assays (BioRad) gemessen und die Gelproben wurden auf das Gesamtprotein normalisiert. Die Proteine wurden auf 4-15% -Polyacrylamid-Gradientengelen (Criterion System, BioRad) getrennt und das Western-Blot wurde unter Verwendung von Chemilumineszenz (SuperSignal West Dura, Thermo Scientific) durchgeführt. Das Gesamtprotein wurde unter Verwendung von Swift Membrane Stain (G Biosciences) getestet und die Proteine wurden unter Verwendung der ImageJ-Software (NIH) quantifiziert. Primäre Antikörper wurden zum Nachweis von FosB-Isoformen (5G4; 1: 500; Zellsignalisierung, 2251), GluA2 / 3 (1: 1,000; Millipore, 07-598), CaMKIIa (1: 1,000; Millipore, 05-532), cdk5 verwendet (1: 1,000; Santa Cruz, sc-173), GAPDH (1: 20,000; Zellensignalisierung, 21185).

Statistiken

Alle statistischen Analysen wurden mit dem Softwarepaket Prism 6 (GraphPad) durchgeführt. Die lineare Regressionsanalyse wurde verwendet, um zu bestimmen, ob der Ausdruck von FosB Genprodukte wurden mit dem postmortalen Intervall korreliert. Die Steigung jeder linearen Regressionslinie wurde auf eine signifikante Differenz von Null getestet. Student-t-Tests wurden für alle paarweisen Vergleiche zwischen Kontroll- und Kokainabhängigen verwendet (angezeigt in den Ergebnissen, wo der t-Wert angegeben ist). Einweg-ANOVAs wurden für alle multiplen Vergleiche zwischen Kontrollen, depressiven Personen mit Antidepressiva an Bord oder depressiven Personen ohne Antidepressiva verwendet (in den Ergebnissen angegeben, wo der F-Wert angegeben ist). Auf die One-Way-ANOVAs folgte Tukey Post-hoc- Test. P <0.05 wurde als signifikant angesehen.

Die Ergebnisse

Unsere jüngsten Studien zeigen, dass die drei wichtigsten Produkte der FosB Gen im Gehirn, FosB voller Länge (~ 50 kDa), ΔFosB (~ 35-37 kDa) und Δ2ΔFosB (~ 25 kDa) werden differentiell in Belohnungs-assoziierten Bereichen des Mausgehirns als Reaktion auf Stress und antidepressive Behandlung induziert [22] und andere Fos - verwandte Antigene, die wahrscheinlich von der FosB Gen wurde auch im Gehirn der Maus beobachtet [45-47]. Deshalb haben wir zuerst versucht festzustellen, ob das menschliche Gehirn ein Muster von FosB Genprodukte, die denen im Gehirn der Maus ähnlich sind. Wir verglichen eine typische HPC-Probe von einem menschlichen Kokainsüchtigen (Tabelle 2) an HPC von einer Maus, die chronisches Kokain erhielt (15 mg / kg, ip für 7 Tage). Alle drei großen FosB Genprodukte wurden sowohl im Maus- als auch im menschlichen Gehirngewebe gefunden, jedoch wurden zusätzliche Banden in der menschlichen Probe im Vergleich zur Maus beobachtet (Abb. 2A). Am prominentesten erschienen Banden bei ~ 30 kDa, ~ 23 kDa und ~ 20 kDa in menschlichen Proben, wurden aber nicht in Mausproben beobachtet. Wir postulierten, dass diese Banden proteolytische Produkte darstellen können, die aus dem Abbau von FosB oder ΔFosB aufgrund des verlängerten Postmortemintervalls (PMI) in unseren menschlichen Proben resultieren (Tabelle 2). Es wurde jedoch keine Korrelation zwischen der Intensität dieser neuen Banden und PMI gefunden (Bild 2B) oder zwischen PMI und den Hauptgenprodukten FosB, ΔFosB und Δ2ΔFosB (Bild 2B), dh keine der Regressionslinien hatte eine Steigung, die sich signifikant von Null unterscheidet. Daher können diese neuen Banden keine proteolytischen Abbauprodukte sein, die aus einer verlängerten Zeit zwischen dem Tod und dem Gefrieren von Gewebe resultieren.

Herunterladen:

PPT

Powerpoint-Folie

PNG

größeres Bild (279KB)

TIFF

Originalbild (504KB)

Tabelle 2 Demographie von Kokainsüchtigen, Depressionspatienten und Kontrollgruppen.

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0160355.t002

Um dies weiter zu untersuchen, verabreichten wir Mäusen eine einzelne Injektion von Kokain (15 mg / kg, ip) oder Kochsalzlösung und opferten sie eine Stunde nach der Zervixdislokation. Die Gehirne wurden dann verlassen in situ für Null, eine oder acht Stunden, bevor Proben genommen wurden. Wir haben einige Abbauprodukte festgestellt (Abb 3), das prominenteste Wesen war ~ 23 kDa, aber das resultierende Muster ahmte nicht das nach, was in humanen HPC-Proben beobachtet wurde. Zusammengenommen zeigen diese Daten, dass es im menschlichen Gehirn zusätzliche Fos-verwandte Antigene gibt, die neuartig sein können FosB Genprodukte und sind wahrscheinlich nicht das Ergebnis der Proteolyse von FosB oder ΔFosB.

Als nächstes versuchten wir festzustellen, ob Kokainabhängigkeit, unbehandelte Depression oder Depression in Verbindung mit einer Exposition gegenüber antidepressiver Medikation mit Veränderungen in Verbindung stehen FosB Genprodukte in menschlichem HPC oder PFC. Patienten und Kontrollpersonen wurden so ausgewählt, dass keine signifikanten Unterschiede in Bezug auf Durchschnittsalter, Geschlecht, Hirn-pH-Wert oder PMI auftraten (Tabelle 1). In Proben von Kokain-abhängigen Patienten zeigte der Western Blot keine Unterschiede in der Expression einer FosB-Isoform in der PFC im Vergleich zu Kontrollen (Abb 4A und 4B). Wir beobachteten jedoch eine deutliche Abnahme der HPC von Kokain abhängigen Personen in voller Länge FosB (t(35) = 2.67, p = 0.012), ΔFosB (t(31) = 2.81, p = 0.009), sowie in allen drei neuen Bändern, 30 kDa (t(34) = 2.71, p = 0.011), 23 kDa (t(15) = 2.7, p = 0.016) und 20 kDa (t(13) = 2.43, p = 0.031) und eine Tendenz zu einer Abnahme von Δ2ΔFosB (t(29) = 2.03, p = 0.052). Ähnlich zeigten sich in Proben von Patienten, die an einer Depression litten, keine Unterschiede in der Expression irgendeiner FosB-Isoform in der PFC, während die HPC in vollständigem FosB (F (2,35) = 1.98, p = 0.048) und ΔFosB ( F (2,30) = 1.38, p = 0.027) sowie in der 23 kDa-Bande (F (2,21) = 2.05, p = 0.022) und der 20 kDa-Bande (F (2,18) = 0.97, p = 0.028) (Abb 4C und 4D). Diese Daten deuten darauf hin FosB Genexpression in HPC ist in mehreren psychiatrischen Bedingungen reduziert, während PFC-Expression nicht betroffen ist.

Herunterladen:

PPT

Powerpoint-Folie

PNG

größeres Bild (1.19MB)

TIFF

Originalbild (1.98MB)

Bild 4. Expression von FosB-Proteinen in HPC und PFC von Menschen, die an Kokainabhängigkeit und Depression leiden.

(A) Western Blot von FosB-Proteinen aus HPC und PFC von menschlichen Kokainsüchtigen (Coc) und Kontrollen (Con). (B) Die Quantifizierung zeigt eine kokainabhängige Abnahme vieler FosB-Proteine in der HPC, jedoch nicht der PFC (*: p <0.05, #: p = 0.05). (C) Western Blot von FosB-Proteinen aus HPC und PFC von menschlichen Depressionspatienten aus (Dep) oder Antidepressiva (Dep + AD) und Kontrollen (Con). (D) Die Quantifizierung zeigt eine depressionsabhängige Abnahme einiger FosB-Proteine im HPC, jedoch nicht der PFC (*: p <0.05). Fehlerbalken geben den Mittelwert +/- SEM an.

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0160355.g004

Direkte Hinweise auf Gen-Ziele der ΔFosB-Transkriptionsregulation in HPC sind gering, wobei nur die Cyclin-abhängige Proteinkinase 5 (cdk5) nach elektrokonvulsiver Stimulation bei Mäusen ein bestätigtes Ziel ist [39]. Viele andere Gene sind jedoch bekannte Ziele für die Transkriptionsregulation von ΔFosB in anderen Hirnregionen, insbesondere in NAc. Dazu gehören eine Reihe von Genen, die essentiell für die Funktion von Hippocampuszellen und die synaptische Plastizität sind, wie GluA2 [48] und CaMKII [20]. Daher verwendeten wir einen Western Blot, um die Konzentrationen von potentiellen Genzielen von ΔFosB in HPC und PFC von Kokain-abhängigen und depressiven Patienten zu bestimmen. Wir fanden keine signifikanten Unterschiede in den Proteingehalten der Kandidaten - Zielgene in der PFC von Kokain - abhängigen Individuen, während die HPC eine signifikante Abnahme von GluA2 (t (34) = 2.31, p = 0.027) und einen starken Trend zur Abnahme von CaMKII-Niveaus (t (35) = 1.99, p = 0.053) Ausdruck, während cdk5 unverändert blieb (Abb 5A und 5B). In der PFC und HPC von depressiven Patienten gab es keine Veränderungen in der Expression der ΔFosB Zielgene (Abb 5C und 5D). Diese Daten deuten darauf hin, dass ΔFosB die Expression potentieller Zielgene in humaner HPC reguliert, und diese Regulation kann für die Hirnregion und krankheitsspezifisch sein.

Herunterladen:

PPT

Powerpoint-Folie

PNG

größeres Bild (546KB)

TIFF

Originalbild (1.01MB)

Bild 5. Expression von möglichen & Dgr; FosB-Gen-Zielproteinen in HPC und PFC von Menschen, die an Kokainabhängigkeit und Depression leiden.

(A) Western Blot potenzieller Zielproteine des ΔFosB-Gens aus HPC und PFC von menschlichen Kokainmissbrauchern (Coc) und Kontrollen (Con). (B) Die Quantifizierung zeigt eine kokainabhängige Abnahme von GluA2 und CaMKII in der HPC, jedoch nicht von PFC (*: p <0.05, #: p = 0.05). (C) Western Blot potenzieller ΔFosB-Gen-Zielproteine aus HPC und PFC von Patienten mit menschlicher Depression vor (Dep) oder auf Antidepressiva (Dep + AD) und Kontrollen (Con). (D) Die Quantifizierung zeigt keine depressionsabhängigen Veränderungen. Fehlerbalken zeigen den Mittelwert +/- SEM an.

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0160355.g005

Diskussion

Hier präsentieren wir die erste Compilation von FosB Genprodukt und ΔFosB-Zielproteinanalyse im Hippocampus und im präfrontalen Kortex von Kokainsüchtigen und depressiven Patienten. Diese Gehirnregionen spielen eine Schlüsselrolle in der Pathophysiologie dieser Erkrankungen. Die Verwendung von post mortem Proben ermöglicht es, 1) festzustellen, ob die in gut untersuchten Nagermodellen dieser Krankheiten gefundenen molekularen Veränderungen beim Menschen wiederholt werden ; 2) identifizieren neue Wege zur Untersuchung in Nagetiermodellen für mögliche therapeutische Interventionen. Unsere Analysen konzentrierten sich auf die Expression von FosB Genprodukte, da ihre Expression in diesen Regionen eine Rolle bei Depressionen spielt und durch Kokainexposition in Nagetiermodellen induziert wird [21, 22, 24]. Als wir anfänglich die FosB-Proteinspiegel in unseren menschlichen Proben untersuchten, war es klar, dass unser FosB-Antikörper mehr Banden detektierte, als zuvor von unserer Gruppe und vielen anderen in Nagergehirnproben berichtet wurde [1, 22]. Da menschliche Gehirne Stunden nach dem Tod eingefroren sind, während Mausproben innerhalb von zwei Minuten nach der Tötung entfernt und eingefroren werden, haben wir die Gehirne der Maus verlassen in situ nach dem Opfer für bis zu acht Stunden, um festzustellen, ob ähnliche Bänder entstehen würden. Da wir jedoch nicht das gleiche Muster an FosB - Proteinen wie in menschlichen Proben gefunden haben und auch keine Korrelation zwischen der Länge von PMI und den Mengen der verschiedenen Banden in menschlichen Proben gefunden haben, sind wir zu dem Schluss gekommen, dass viele der Banden in Die menschlichen Gehirnproben sind wahrscheinlich nicht das Ergebnis des proteolytischen Abbaus größerer FosB-Isoformen. Obwohl wir Unterschiede in der proteolytischen Maschinerie zwischen Spezies nicht ausschließen können, würden wir vorschlagen, dass einige der menschlichen Banden aus differentiellem Spleißen der FosB-mRNA resultieren könnten, und zukünftige Studien unserer Gruppe werden sich mit dieser Frage befassen.

Frühere Ergebnisse von Nagetierstudien haben einen Anstieg der FosB-Isoformen in HPC und PFC nach chronischem Kokain gefunden [24]. Von unserer Kohorte von Kokain-abhängigen Individuen fanden wir jedoch eine Abnahme aller FosB-Isoformen in HPC, wobei sich PFC im Vergleich zu Kontrollpersonen nicht veränderte. Wir glauben, dass dies auf die inhärenten Unterschiede zwischen Nagetierstudien und Fällen menschlicher Sucht zurückzuführen sein könnte. Studien über Kokainabhängigkeit dauern nur für einen kleinen Teil des Lebens des Nagetiers, und bisher sind keine Studien zur Induktion von ΔFosB über die 14-Tage mit kontinuierlicher Kokainexposition hinausgegangen [1, 20]. Menschen, die Kokain konsumieren, können über längere Zeiträume süchtig sein, was zu homöostatischen Wirkungen führen kann FosB Gen in HPC unterdrückt werden. Darüber hinaus haben viele Studien gezeigt, dass eine langfristige Abhängigkeit von Psychostimulanzien mit einer reduzierten kognitiven Funktion einhergeht [9, 49]. Unsere jüngsten Arbeiten zeigen, dass HPC ΔFosB eine entscheidende Rolle beim Lernen spielt.28] und damit die Abnahme von HPC FosB Die Genexpression in Kokainsüchtigen, die hier gezeigt wird, kann einen Mechanismus für den kognitiven Verfall bei der psychostimulierenden Sucht darstellen. Mit verminderter Expression der FosB Gen in HPC, beobachteten wir auch eine Abnahme der Proteinspiegel der Kandidaten ΔFosB Zielgene GluA2 und CaMKII, und beide dieser Moleküle sind auch kritisch für HPC-Funktion und Lernen [50] und waren zuvor mit Sucht verbunden [38, 51].

In der HPC von depressiven Patienten beobachteten wir eine Abnahme von mehreren FosB-Proteinen, abhängig davon, ob die Patienten Antidepressiva einnahmen. Dies könnte darauf hinweisen, dass Antidepressiva unterschiedliche Auswirkungen auf das Spleißen oder die Stabilität von FosB Genprodukte, obwohl unsere früheren Studien an Nagetieren keine solchen Unterschiede aufzeigten [22]. Es gab jedoch keine Unterschiede in der Expression von potentiellen Zielgenen in HPC oder PFC dieser Patienten. Obwohl eine schwere Depression oft mit kognitiven Problemen einhergeht [52], ist HPC ΔFosB wahrscheinlich nicht der einzige Faktor, der als Reaktion auf eine Depression verändert wurde. Während die Kokainsüchtigen Veränderungen in HPC-ΔFosB und in der Zielgenexpression zeigten, kann Depression zu verschiedenen kompensatorischen Mechanismen führen, die eine Reduktion der Expression von GluA2 oder CaMKII verhindern. Daher werden zukünftige Studien klären, ob Veränderungen der HPC-Genexpression in Depression und Abhängigkeit von ähnlichen Mechanismen herrühren.

Es ist wichtig anzumerken, dass die für diese Studie verwendeten menschlichen Populationen nicht die Homogenität präklinischer Nagetier- oder Primatenmodelle aufweisen. Zum Beispiel litten fünf der depressiven Patienten an Alkoholismus und zwei hatten Opiate an Bord zum Zeitpunkt des Todes. In ähnlicher Weise hatten sechs der Kokain-abhängigen Personen in den drei Monaten vor dem Tod Antidepressiva verwendet. Dies ist nicht verwunderlich, da Depressionen und Sucht eine hohe Komorbidität aufweisen [6, 7], erschwert es die Interpretation der Ergebnisse. Wir beobachten keinen signifikanten Unterschied in unseren biochemischen Messungen zwischen kokainabhängigen Probanden, die Antidepressiva an Bord hatten, und denen, die dies nicht taten, noch beobachten wir Unterschiede zwischen depressiven Patienten, die eine Substanzabhängigkeit hatten, und denen, die dies nicht taten (Daten nicht gezeigt) ). Dies schließt jedoch überlappende oder synergistische Effekte von Depression und Sucht auf unsere Maßnahmen aus. Im Gegenteil, wenn wir ähnliche Verringerungen der Expression der HPC FosB-Isoform mit Depression und Abhängigkeit beobachten, ist es möglich, dass die HPC abnimmt FosB Genexpression ist ein gemeinsamer Mechanismus zwischen den beiden Bedingungen und kann zur Komorbidität beitragen. Die Untersuchung dieser Hypothese erfordert viel größere Kohorten von Menschen und zusätzliche präklinische Studien.

Zusammenfassend finden wir das mehrfach FosB Genprodukte werden in der HPC herunterreguliert, nicht aber in der PFC von Menschen, die an Sucht und Depression leiden. Obwohl wir keine ätiologische Verbindung zwischen diesem Phänomen und den Krankheitszuständen herstellen können, ist es möglich, dass die Abnahme von HPC-ΔFosB und / oder anderen FosB-Isoformen teilweise den kognitiven Defiziten im Zusammenhang mit Depressionen und Abhängigkeiten zugrunde liegt oder zur Komorbidität dieser psychiatrischen Störungen beiträgt Störungen.

Anerkennungen

Die Autoren möchten Kenneth Moon für seine ausgezeichnete technische Unterstützung danken.

Autorenbeiträge

Konzipiert und gestaltet die Experimente: AJR PAG.
Führte die Experimente durch: AJR GT PAG.
Analysiert die Daten: PAG AJR.
Mitwirkende Reagenzien / Materialien / Analysewerkzeuge: GT.
Schrieb das Papier: PAG AJR.

Bibliographie

1. Robison AJ, Nestler EJ. Transkriptions- und epigenetische Mechanismen der Sucht. Nat Rev Neurosci. 2011; 12 (11): 623-37. Epub 2011 / 10 / 13. doi: 10.1038 / nrn3111 nrn3111 [pii]. pmid: 21989194; PubMed Central PMCID: PMC3272277.
- Artikel ansehen
- PubMed / NCBI
- Google Scholar
2. Fass DM, Schroeder FA, Perlis RH, Haggarty SJ. Epigenetische Mechanismen bei affektiven Störungen: Targeting Neuroplastizität. Neurowissenschaften. 2014; 264: 112-30. doi: 10.1016 / j.neuroscience.2013.01.041 pmid: 23376737; PubMed Central PMCID: PMC3830721.
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
3. Menard C, Hodes GE, Russo SJ. Pathogenese der Depression: Erkenntnisse aus Studien an Menschen und Nagetieren. Neurowissenschaften. 2015. doi: 10.1016 / j.neuroscience.2015.05.053 pmid: 26037806.
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
Artikel ansehen
PubMed / NCBI
Google Scholar
4. Keralapurath MM, Briggs SB, Wagner JJ. Die Selbstverabreichung von Kokain induziert Veränderungen in der synaptischen Übertragung und Plastizität im ventralen Hippocampus. Suchtbiologie. 2015. doi: 10.1111 / adb.12345pmid: 26692207.
5. Loureiro M, Kramar C, Renard J., Rosen LG, Laviolette SR. Cannabinoid-Übertragung im Hippocampus aktiviert Nucleus Accumbens Neuronen und moduliert Belohnung und Abneigung-bezogene emotionale Salienz. Biologische Psychiatrie. 2015. doi: 10.1016 / j.biopsych.2015.10.016 pmid: 26681496.
6. Davis L, Uezato A, Newell JM, Frazier E. Major Depression und Begleiterkrankungen Störungen. Aktuelle Meinung in der Psychiatrie. 2008; 21 (1): 14-8. doi: 10.1097 / YCO.0b013e3282f32408pmid: 18281835.
7. Komorbidität: Sucht und andere psychische Erkrankungen. In: Dienstleistungen USDoHaH, Herausgeber .: Nationales Institut für Drogenmissbrauch; 2010.
8. Tafet GE, Nemeroff CB. Die Verbindungen zwischen Stress und Depression: Psychoneuroendokrinologische, genetische und Umwelt-Interaktionen. Das Journal für Neuropsychiatrie und klinische Neurowissenschaften. 2015: Appineuropsych15030053. doi: 10.1176 / appi.neuropsych.15030053pmid: 26548654.
9. Cadet JL, Bisagno V. Neuropsychologische Folgen des chronischen Drogenkonsums: Relevanz für Behandlungsansätze. Grenzen in der Psychiatrie. 2015; 6: 189. doi: 10.3389 / fpyt.2015.00189 pmid: 26834649; PubMed Central PMCID: PMC4713863.
10. Blier P. Die Pharmakologie mutmaßlicher früh einsetzender antidepressiver Strategien. Eur Neuropsychopharmacol. 2003; 13 (2): 57-66. pmid: 12650947. doi: 10.1016 / s0924-977x (02) 00173-6
11. Januar V, Ancelin ML, Ritchie K., Saffery R, Ryan J. BDNF-Promotor Methylierung und genetische Variation in späten Leben Depression. Translationale Psychiatrie. 2015; 5: e619. doi: 10.1038 / tp.2015.114 pmid: 26285129; PubMed Central PMCID: PMCPMC4564567.
12. Covington HE 3rd, Maze I, LaPlant QC, Vialou VF, Ohnishi YN, Berton O, et al. Antidepressive Wirkung von Histon-Deacetylase-Inhibitoren. J Neurosci. 2009; 29 (37): 11451-60. Epub 2009 / 09 / 18. 29 / 37 / 11451 [pii] doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1758-09.2009 pmid: 19759294; PubMed Central PMCID: PMC2775805.
13. Maze I, Covington HE3rd, Dietz DM, LaPlant Q, Renthal W., Russo SJ, et al. Wesentliche Rolle der Histon-Methyltransferase G9a in Kokain-induzierter Plastizität. Wissenschaft. 2010; 327 (5962): 213-6. Epub 2010 / 01 / 09. 327 / 5962 / 213 [PII] Doi: 10.1126 / Wissenschaft.1179438 Pmid: 20056891; PubMed Central PMCID: PMC2820240.
14. Massart R, Barnea R, Dikshtein Y, Suderman M, Meir O, Hallett M, et al. Rolle der DNA-Methylierung im Nucleus accumbens bei der Inkubation von Kokain-Craving. Das Journal of Neuroscience: Das offizielle Journal der Society for Neuroscience. 2015; 35 (21): 8042-58. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.3053-14.2015 pmid: 26019323.
15. Rüschen JK. Molekulare Neurobiologie der Sucht: Worum geht es in der (Delta) FosB? Die amerikanische Zeitschrift für Drogen- und Alkoholmissbrauch. 2014; 40 (6): 428–37. doi: 10.3109 / 00952990.2014.933840 pmid: 25083822.
16. Nestler EJ. FosB: Ein Transkriptionsregulator von Stress und antidepressiven Reaktionen. Eur J Pharmacol. 2014. doi: 10.1016 / j.ejphar.2014.10.034 pmid: 25446562.
17. Ulery-Reynolds PG, Castillo MA, Vialou V, Russo SJ, Nestler EJ. Phosphorylierung von DeltaFosB vermittelt seine Stabilität in vivo. Neurowissenschaften. 2009; 158 (2): 369-72. Epub 2008 / 12 / 02. S03064522 (08) 015960 [pii] doi: 10.1016 / j.neuroscience.2008.10.059 pmid: 19041372; PubMed Central PMCID: PMC2734485.
18. Carle TL, Ohnishi YN, Ohnishi YH, Alibhai IN, Wilkinson MB, Kumar A, et al. Proteasom-abhängige und -unabhängige Mechanismen zur FosB-Destabilisierung: Identifizierung von FosB-Degron-Domänen und Implikationen für die DeltaFosB-Stabilität. Eur J Neurosci. 2007; 25 (10): 3009-19. Epub 2007 / 06 / 15. EJN5575 [pii] doi: 10.1111 / j.14609568.2007.05575.x pmid: 17561814.
19. Ulery PG, Rudenko G, Nestler EJ. Regulation der DeltaFosB-Stabilität durch Phosphorylierung. J Neurosci. 2006; 26 (19): 5131-42. Epub 2006 / 05 / 12. 26 / 19 / 5131 [pii] doi: 10.1523 / JNEUROSCI.4970-05.2006 pmid: 16687504.
20. Robison AJ, Vialou V, Mazei-Robison M, Feng J, Kourrich S, Collins M, et al. Verhaltens- und Strukturreaktionen auf chronisches Kokain erfordern eine Feedforward-Schleife, die DeltaFosB und Calcium / Calmodulin-abhängige Proteinkinase II in der Nucleus-Accumbens-Schale beinhaltet. J Neurosci. 2013; 33 (10): 4295-307. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.5192-12.2013 pmid: 23467346.
21. Vialou V, Bagot RC, Cahill ME, Ferguson D, Robison AJ, Dietz DM, et al. Präfrontaler kortikaler Kreislauf für depressions- und angstbedingte Verhaltensweisen vermittelt durch Cholecystokinin: Rolle von DeltaFosB. J Neurosci. 2014; 34 (11): 3878-87. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1787-13.2014 pmid: 24623766; PubMed Central PMCID: PMC3951691.
22. Vialou V, Thibault M, Kaska S, Cooper S, Gajewski P, Eagle A, et al. Differenzielle Induktion von FosB-Isoformen im gesamten Gehirn durch Fluoxetin und chronischen Stress. Neuropharmakologie. 2015; 99: 28-37. doi: 10.1016 / j.neuropharm.2015.07.005pmid: 26164345.
23. Perrotti LI, Hadeishi Y, Ulery PG, Barrot M, Monteggia L, Duman RS, et al. Induktion von deltaFosB in belohnungsbezogenen Hirnstrukturen nach chronischem Stress J Neurosci. 2004; 24 (47): 10594-602. Epub 2004 / 11 / 27. 24 / 47 / 10594 [pii] doi: 10.1523 / JNEUROSCI.2542-04.2004 pmid: 15564575.
24. Perrotti LI, Weber RR, Robison B, Renthal W., Maze I, Yazdani S, et al. Deutliche Muster der DeltaFosB-Induktion im Gehirn durch Missbrauchsdrogen. Synapse. 2008; 62 (5): 358-69. Epub 2008 / 02 / 23. doi: 10.1002 / syn.20500pmid: 18293355; PubMed Central PMCID: PMC2667282.
25. Kelz MB, Chen J, Carle- zon WA Jr., Whisler K, Gilden L, Beckmann AM, et al. Die Expression des Transkriptionsfaktors deltaFosB im Gehirn steuert die Empfindlichkeit gegenüber Kokain. Natur. 1999; 401 (6750): 272-6. Epub 1999 / 09 / 28. doi: 10.1038 / 45790 pmid: 10499584.
26. Vialou V, Robison AJ, Laplant QC, Covington HE 3rd, Dietz DM, Ohnishi YN, et al. DeltaFosB in Belohnungskreisen im Gehirn vermittelt die Widerstandsfähigkeit gegenüber Stress und antidepressiven Reaktionen. Nat Neurosci. 2010; 13 (6): 745-52. Epub 2010 / 05 / 18. nn.2551 [pii] doi: 10.1038 / nn.2551pmid: 20473292; PubMed Central PMCID: PMC2895556.
27. Robison AJ, Vialou V, Sun HS, Labonte B, SAG, Dias C, et al. Fluoxetin verändert epigenetisch den CaMKIIalpha-Promotor in Nucleus Accumbens, um DeltaFosB-bindende und antidepressive Wirkungen zu regulieren. Neuropsychopharmakologie. 2013. doi: 10.1038 / npp.2013.319pmid: 24240473.
28. Eagle AL, Gajewski PA, Yang M., Kechner ME, Al Masraf BS, Kennedy PJ, et al. Erfahrungsabhängige Induktion von Hippocampus DeltaFosB Controls Learning. J Neurosci. 2015; 35 (40): 13773-83. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.2083-15.2015 pmid: 26446228.
29. Papakostas GI, Culpepper L. Verständnis und Management von Kognition bei depressiven Patienten. J Clin Psychiatrie. 2015; 76 (4): 418-25. doi: 10.4088 / JCP.13086ah1cpmid: 25919832.
30. Evans VC, Iverson GL, Yatham LN, Lam RW. Der Zusammenhang zwischen neurokognitiver und psychosozialer Funktion bei Major Depression: eine systematische Übersicht. J Clin Psychiatrie. 2014; 75 (12): 1359-70. doi: 10.4088 / JCP.13r08939pmid: 25551235.
31. Holz S, Salbei JR, Shuman T, Anagnostaras SG. Psychostimulanzien und Kognition: ein Kontinuum der Verhaltens- und kognitiven Aktivierung. Pharmacol Rev. 2014; 66 (1): 193-221. doi: 10.1124 / pr.112.007054 pmid: 24344115; PubMed Central PMCID: PMC3880463.
32. Hiro N, Marek GJ, Brown JR, Ye H, Saudou F, Vaidya VA, et al. Wesentliche Rolle des fosB-Gens in molekularen, zellulären und verhaltensbezogenen Wirkungen chronischer elektrokonvulsiver Anfälle. J Neurosci. 1998; 18 (17): 6952-62. Epub 1998 / 08 / 26. pmid: 9712664.
33. Pierce RC, Wolf ME. Psychostimulanz-induzierte Neuroadaptationen im Nucleus accumbens AMPA-Rezeptor-Übertragung. Perspektiven des kalten Frühlings-Hafens in der Medizin. 2013; 3 (2): a012021. doi: 10.1101 / cshperspect.a012021 pmid: 23232118; PubMed Central PMCID: PMC3552338.
34. Luscher C. Kokain-evozierte synaptische Plastizität exzitatorischer Übertragung im ventralen Tegmentum. Perspektiven des kalten Frühlings-Hafens in der Medizin. 2013; 3 (5): a012013. doi: 10.1101 / cshperspect.a012013 pmid: 23637310; PubMed Central PMCID: PMC3633178.
35. Graybeal C, Kiselycznyk C, Holmes A. Stress-induzierte Defizite in Kognition und Emotionalität: eine Rolle von Glutamat. Curr Top Behav Neurosci. 2012; 12: 189-207. doi: 10.1007 / 7854_2011_193 pmid: 22261703; PubMed Central PMCID: PMC3877736.
36. Duman RS. Pathophysiologie der Depression und innovative Behandlungen: Umbau von glutamatergen synaptischen Verbindungen. Dialoge Clin Neurosci. 2014; 16 (1): 11-27. pmid: 24733968; PubMed Central PMCID: PMC3984887.
37. Zarate C, Duman RS, Liu G, Sartori S, Quiroz J, Murck H. Neue Paradigmen für behandlungsresistente Depression. Ann NY Acad Sci. 2013; 1292: 21-31. doi: 10.1111 / nyas.12223pmid: 23876043; PubMed Central PMCID: PMC3936783.
38. Robison AJ. Neue Rolle von CaMKII bei neuropsychiatrischen Erkrankungen. Trends Neurosci. 2014; 37 (11): 653-62. doi: 10.1016 / j.tins.2014.07.001pmid: 25087161.
39. Chen J., Zhang Y, Kelz MB, Steffen C., Ang ES, Zeng L, et al. Induktion der Cyclin-abhängigen Kinase 5 im Hippocampus durch chronische elektrokonvulsive Anfälle: Rolle von & Dgr; FosB. J Neurosci. 2000; 20 (24): 8965-71. Epub 2000 / 01 / 11. 20 / 24 / 8965 [pii]. pmid: 11124971.
40. Mlewski EC, Krapacher FA, Ferreras S, Paglini G. Transient erhöhte die Expression des Cdk5-Aktivators p25 nach akuter und chronischer d-Amphetamin-Verabreichung. Ann NY Acad Sci. 2008; 1139: 89-102. doi: 10.1196 / Annalen.1432.039 pmid: 18991853.
41. Bignante EA, Rodríguez Manzanares PA, Mlewski EC, Bertotto ME, Bussolino DF, Paglini G, et al. Beteiligung von Septum Cdk5 in der Entstehung von übermäßiger Angst durch Stress induziert. Europäische Neuropsychopharmakologie: Die Zeitschrift des European College of Neuropsychopharmacology. 2008; 18 (8): 578-88. doi: 10.1016 / j.euroneuro.2008.02.007 pmid: 18406108.
42. Seiwell AP, Reveron ME, Duvauchelle CL. Erhöhte accumbens Cdk5-Expression bei Ratten nach kurzem Zugang zu selbst verabreichtem Kokain, aber nicht nach Langzeitsitzungen. Neurosci Lett. 2007; 417 (1): 100-5. doi: 10.1016 / j.neulet.2007.02.043 pmid: 17339080; PubMed Central PMCID: PMC1876973.
43. Taylor JR, Lynch WJ, Sanchez H, Olausson P, Nestler EJ, Bibb JA. Die Hemmung von Cdk5 im Nucleus accumbens verstärkt die lokomotorisch aktivierenden und motivierenden Effekte von Kokain. Proc Natl Acad Sci USA A. 2007; 104 (10): 4147-52. Epub 2007 / 03 / 16. 0610288104 [pii] doi: 10.1073 / pnas.0610288104pmid: 17360491; PubMed Central PMCID: PMC1820723.
44. Quirion R, Robitaille Y, Martial J, Chabot JG, Lemoine P, Pilapil C, et al. Human-Rezeptor-Autoradiographie unter Verwendung von ganzen Hemisphärenabschnitten: eine allgemeine Methode, die Gewebeartefakte minimiert. Synapse. 1987; 1 (5): 446-54. Epub 1987 / 01 / 01. doi: 10.1002 / syn.890010508pmid: 2850625.
45. Hoffnung BT, Nye HE, Kelz MB, Selbst DW, Iadarola MJ, Nakabeppu Y, et al. Induktion eines langanhaltenden AP-1-Komplexes aus veränderten Fos-ähnlichen Proteinen im Gehirn durch chronisches Kokain und andere chronische Behandlungen. Neuron. 1994; 13 (5): 1235-44. Epub 1994 / 11 / 01. 0896-6273 (94) 90061-2 [pii]. pmid: 7946359. doi: 10.1016 / 0896-6273 (94) 90061-2
46. Nye HE, Hoffnung BT, Kelz MB, Iadarola M, Nestler EJ. Pharmakologische Untersuchungen zur Regulation der chronischen FOS-induzierten Antigeninduktion durch Kokain im Striatum und Nucleus accumbens. J Pharmacol Exp Ther. 1995; 275 (3): 1671-80. Epub 1995 / 12 / 01. pmid: 8531143.
47. Chen J, Kelz MB, Hoffnung BT, Nakabeppu Y, Nestler EJ. Chronische Fos-verwandte Antigene: Stabile Varianten von deltaFosB, die im Gehirn durch chronische Behandlungen induziert werden. J Neurosci. 1997; 17 (13): 4933-41. Epub 1997 / 07 / 01. pmid: 9185531.
48. Kelz MB, Chen J, Carle- zon WA, Whisler K, Gilden L, Beckmann AM, et al. Die Expression des Transkriptionsfaktors & Dgr; FosB im Gehirn steuert die Empfindlichkeit gegenüber Kokain. Natur. 1999; 401 (6750): 272-6. http://www.nature.com/nature/journal/v401/n6750/suppinfo/401272a0_S1.html. pmid: 10499584
49. Buchta WC, Riegel AC. Chronisches Kokain stört mesokortikale Lernmechanismen. Gehirn Res. 2015; 1628 (Teil A): 88-103. doi: 10.1016 / j.brainres.2015.02.003pmid: 25704202; PubMed Central PMCID: PMC4739740.
50. Shonesy BC, Jalan-Sakrikar N., Cavener VS, Colbran RJ. CaMKII: ein molekulares Substrat für synaptische Plastizität und Gedächtnis. Fortschritte in der Molekularbiologie und translationalen Wissenschaft. 2014; 122: 61-87. doi: 10.1016 / B9780-12420170-5.00003-9pmid: 24484698.
51. Loweth JA, Tseng KY, Wolf ME. Anpassungen bei der AMPA-Rezeptor-Übertragung im Nucleus accumbens tragen zur Inkubation des Kokain-Cravings bei. Neuropharmakologie. 2014; 76 Teil B: 287-300. doi: 10.1016 / j.neuropharm.2013.04.061 pmid: 23727437; PubMed Central PMCID: PMC3836860.
52. Culpepper L. Einfluss der unbehandelten Major Depression auf die Kognition und die tägliche Funktion. J Clin Psychiatrie. 2015; 76 (7): e901. doi: 10.4088 / JCP.13086tx4cpmid: 26231021.