CRF-sistemo-reclutado mezuras malhelan flankon de compulsiva manĝo (2009)

. 2009 Nov 24; 106 (47): 20016 – 20020.

Eldonita en linio 2009 Nov 9. doi:  10.1073 / pnas.0908789106

PMCID: PMC2785284

abstrakta

Dieti por kontroli korpan pezon implikas ciklojn de senvalorigo de plaĉa manĝo, kiu povas antaŭenigi devigan manĝon. La aktuala studo montras, ke ratoj retiriĝis de intermita aliro al plaĉa manĝaĵo elmontras manĝadon de palatinda manĝaĵo post renovigita aliro kaj afekcia stato de retiriĝo karakterizita de 1-faktoro liberiganta de kortikotropino.1) receptor-antagonist-reverteblaj kondutoj, inkluzive de hipofagio, motivaj deficitoj por akiri malpli plaĉan manĝaĵon, kaj ansiogenan similan konduton. Retiriĝo estis akompanata de pliigita CRF-esprimo kaj CRF1 elektrofisiologia respondeco en la centra kerno de la amigdala. Ni proponas tiun varbadon de kontraŭ-rekompenca ekstrahipotalamika CRF-CRF1 sistemoj dum retiriĝo de plaĉa manĝaĵo, analoga al sindeteno de misuzitaj drogoj, povas antaŭenigi devigan selektadon de plaĉa manĝaĵo, subnutrado de pli sanaj alternativoj, kaj negativan emocian staton kiam konsumado de plaĉa manĝaĵo estas malebligita.

Ŝlosilvortoj: manĝaj malordoj, obezeco, palabileco, aĉa dependeco de manĝaĵoj, retiriĝo

Formoj de obezeco kaj manĝadaj malordoj, similaj al drogmanio, povas esti konceptataj kiel kronikaj reaperantaj kondiĉoj kun alternaj periodoj de sindeteno (t.e., dieti por eviti "malpermesitajn" manĝeblajn manĝaĵojn) kaj reaperado (t.e., deviga, ofte nekontrolebla, manĝado de alta) plaĉaj manĝaĵoj) kiuj daŭras malgraŭ negativaj konsekvencoj (). Kvankam la pozitivaj plifortigaj ecoj de plaĉaj manĝaĵoj estas bone konataj (, ), malpli da atento estis pri iliaj negativaj plifortigaj propraĵoj (-), nome la pliigita probablo de konduta respondo produktita de forigo de avantaĝa stimulo (ekz. konsumado de aĉa manĝaĵo por malpezigi negativajn kortuŝajn statojn). Intermitaj cikloj de plilongigita uzo de drogoj de misuzo povas progresive konduki al "afekta dependeco", observita kiel bezono de pli altaj kaj / aŭ pli regulaj kvantoj de la drogo por konservi difinitan emocian punkton same kiel negativan emocian staton post ĉeso de konsumado de drogoj (, ). Tia kortuŝa retiriĝo povas konservi uzon kaj motivigi reaperadon per la negativaj plifortigaj ecoj de daŭrigo kaj rekomenco de drogoj respektive (, ).

Cerbo-streĉaj sistemoj de ekstremepothalamaj kortikotropinoj (CRF) estas pozitive implikitaj en la transiro de uzado de drogoj ĝis dependeco, dum kiu konsumado de fitraktitaj drogoj fariĝas ĉiam pli motivita de ĉi tiuj negativaj, anstataŭ pozitivaj, plifortigaj mekanismoj. CRF ludas racie gravan rolon en retiriĝaj sindromoj por ĉiu grava drogo de misuzo, inkluzive de alkoholo, nikotino, kokaino, opiatoj, amfetaminoj kaj tetrahidrocannabinol (, ). Analogie, ripetaj cikloj de intermita, plilongigita aliro al tre plaĉa manĝo estis hipotezitaj por indukti CRF-sistemajn neŭroadaptojn similajn al tiuj viditaj en drogaj dependecaj modeloj (, , ).

rezultoj

Intermita, plilongigita aliro al plaĉa manĝaĵo iom post iom kondukas al subnutrado de dietoj malpli preferitaj kiam manĝebla gusto ne estas havebla kaj al manĝado de gustuma manĝaĵo post renovigita aliro (-). Testi la hipotezon, ke CRF1 sistemoj mediacias ĉi tiujn nutrajn adaptojn, virajn Wistar-ratojn (n = 20) estis provizitaj chow diet ad libitum (Chow / Chow) ĉiutage ĉiun semajnon aŭ estis provizitaj chow ad libitum dum 5-tagoj (C-fazo) sekvataj de tre plaĉa, suka dieto dum 2-tagoj (P-fazo) (Chow / Palatable) ) (vidu Fig. S1 por dieta horaro kaj Fig. S2 por efikoj de dieta horaro sur manĝaĵa konsumado kaj korpa pezo). Post 7-semajnoj da dieta biciklado, ratoj ricevis la ne-peptidan CRF1 antagonisto de riceviloj R121919 (0, 5, 10, kaj 20 mg / kg, sc) en latin-kvadrata dezajno (). Traktadoj estis donitaj 1 h antaŭ ŝanĝoj de agrabla dieto al chow aŭ de chow al gustiga dieto. R121919-doze dependita de akceptebla dieta konsumado kaj pliigita konsumado de chow-manĝaĵoj en ratoj Chow / Palatables (Dieta Fazo × Dieta Horaro × Drogaj dozo: F3,54 = 7.25, P <0.001), sen ŝanĝi konsumadon de manĝaĵoj. R121919 malpliigis konsumadon de la tre bongusta dieto post renovigita aliro al la bongusta manĝaĵo (P-fazo) (Figo. 1A). En sendependaj provoj, la CRF1 Antagonisma ricevilo pliigis konsumon de la maldolĉa ebeno en ratoj Chow / Palataj retiriĝitaj de la diebla gusto (fazo C) (Figo. 1B). Tiel, malaprobante ambaŭ chow-hipofagojn kaj troigante manĝeblan manĝaĵon, R121919 mildigis la amplekson de konsumado de biciklado (la diferenco inter ingestaĵo dum la unua plaĉa P-fazo kaj unua retiro al chow C-fazo: Dieta Horaro × Drog-dozo: F3,54 = 7.25, P <0.001) (Figo. 1C). Subteni progresivan varbadon de CRF-CRF1 sistemoj laŭ la dieta historio, anstataŭ per akra dieta efekto, R121919 ne reduktis gustan konsumon de manĝaĵoj post unu elmontro al la dieto aŭ pliigis konsumadon de kokaĵoj dum unua retiriĝo de plaĉa manĝaĵo (Fig. S3).

Fig. 1. 

Efikoj de CRF1 Antagonisto de riceviloj R121919 (−1 h antaŭtratado, 0, 5, 10, kaj 20 mg / kg, sc) pri akumula 3-h konsumado en (A) P-fazo (post renovigita aliro al la plaĉa manĝaĵo), (B) C-fazo (kiam ratoj estis retiritaj el la plaĉo) ...

Retrovo de intermita kaj plilongigita aliro al plaĉa manĝaĵo ankaŭ povas pliigi maltrankvilan konduton (). Testi la hipotezon, ke CRF1 riceviloj estas implikitaj en la negativaj emociaj kondutaj signoj, kiuj sekvas retiriĝon de plaĉa manĝo, ratoj estis administritaj R121919 (0, 20 mg / kg, sc, 1-h antaŭtratado) kaj testitaj en inter-subjektoj en la levita plus-labirinto (), 5 – 9 h post ŝanĝo de plaĉa dieto al doloro. Veturil-traktitaj Chow / Palataj ratoj elmontris malpli malferman brakotempon ol kontroloj de chow-nutrado, reflektante ansiogenan similan efikon, dum retiriĝo de 7-semajnoj da dieta biciklado (Figo. 2A), efiko ankoraŭ ne vidita post nur du retiriĝaj cikloj (Fig. S4). Pretratado kun R121919 (20 mg / kg, la dozo, kiu modulis ambaŭ superteradon de palatinda manĝaĵo kaj subregado de chow) blokis la malpliiĝon de malferma brako-esplorado de ratoj Chow / Palatable ĉe dozo, kiu ne ŝanĝis pli-labirintan konduton en chow-kontroloj ( Dieta Horaro × Dozo: F1,43 = 7.25, P <0.02; Figo. 2Maldekstren). R121919-administrado ne ŝanĝis ĝeneralan agadon mezuritan kiel fermitaj brakoj eniroj. Tial, R121919 blokis la pliigitan maltrankvilan konduton asociitan kun retiriĝo de intermita, plilongigita aliro al plaĉa manĝaĵo, sen ŝanĝo de konduto de kontroloj, sugestante varbadon de CRF1 sistemoj.

Fig. 2. 

Efikoj de CRF1 antagonisto de la riceviloj R121919 (pretratado −1 h, 0, 20 mg / kg, sc) pri pli alta konduto de labirinto (n = 47) kaj progresema raporto por la manĝo malpli aĉa (n = 17) en viraj Wistar-ratoj retiriĝitaj de plaĉa manĝo ...

Retrovo de intermita, plilongigita aliro al plaĉa manĝaĵo ankaŭ povas konduki al motivaj deficitoj por akiri malpli preferitajn dietojn, ebla indico de hipofonia simila konduto (). Analoge, respondi por malpli preferitaj gustaj plifortigiloj sub progresivaj raportaj horaroj de plifortikigo antaŭe estis uzita por indiki la motivajn deficitojn viditajn dum drogopremo (). Determini la implikiĝon de CRF1 riceviloj, ni testis la efikojn de R121919 sur la agado de ratoj kun dieto-ciklo por akiri sian malpli preferatan kokidon laŭ progresiva proporcio. Konfirmante antaŭajn trovojn (), veturiloj traktitaj de Chow / Palatable-ratoj montris reduktan motivon labori por akiri la malpli palpigan chow, reflektitan de malpliigita rompopovo kaj malpliigitaj totalaj respondoj elsenditaj kompare kun ratoj Chow / Chow () (Fig. S5). Pretreatment de R121919 (20 mg / kg, la dozo efika por pliigi hipofagion de chow, redukti palatigan hiperfagion de manĝaĵoj kaj redukti anxiogen-similan konduton) selektive malakceptis la mankojn en progresiva proporcio de rendimento en dietaj cikloj en dozo neefika en kontroloj de chow. (breakpoint: Dieta Horaro × Drogoj: F1,15 = 8.17, P <0.02; totalaj respondoj: Dieto-Horaro × Drogo: F1,15 = 9.14, P <0.01; Figo. 2B, maldekstre). Kontraŭ la alternativa interpreto, ke R121919 faciligis agadon en ratoj Chow / Palatable malpliiĝante postestestiva satio, R121919 blokis la mankojn por respondi tiel frue kiel 5 min en la sesion (Dieta Horaro × Drogoj: F1,15 = 2.55, P <0.05) (Figo. 2B Ĝuste). Sekve, la CRF1 Antagonisto de riceviloj malakceptis la motivajn deficitojn en progresiva proporcio respondante por malpli preferitaj gustaj plifortigiloj, kiuj vidiĝas en bestoj retiriĝitaj de intermita, plilongigita aliro al tre plaĉa manĝo.

Por testi la hipotezon, ke retiriĝo de plaĉa manĝaĵo eble aktivigos la streĉan rilatan ekstranhipotalamikan CRF-sistemon, niveloj de CRF-mRNA kaj peptido en la centra kerno de la amigdala estis mezuritaj per kvanta reala tempo PCR kaj RIA, respektive. Ratoj estis dietumitaj dum 7-semajnoj aŭ manĝis kokidon kontinue. Post anestezio kaj decapitado, cerbaj batoj el la centra kerno de la amigdala estis kolektitaj dum retiriĝo de kaj post renoviĝanta aliro al la agrabla dieto. Retiri palatan manĝon en ratoj Chow / Palatable induktis kvinoble pliigon de esprimo CRR mRNA en la centra kerno de la amigdala kompare kun ratoj Chow / Chow (Figo. 3A). Al la inversa, CRF mRNA revenis al kontrol-similaj niveloj kun renovigita aliro al plaĉa manĝo (F2,19 = 6.97, P <0.01). CRF-mRNA-esprimo en la centra kerno de la amigdalo ne ŝanĝiĝis kiam Chow / Palatable-ratoj estis cirkulitaj nur unufoje (Chow / Chow vs. Chow / Palatable: 5.5 ± 2.2 kontraŭ 6.3 ± 1.7 ns), subtenante progreseman varbadon de CRF- CRF1 sistemoj laŭ la dieta historio, anstataŭ per akra efiko de la dieto. Krome, CRF-mRNA-esprimo ne ŝanĝis en la kerno accumbens, prefrontal-kortekso aŭ insula kortekso, subtenante la regionan specifecon de trovoj (Fig. S6). Interese, ke neniuj signifaj ŝanĝoj en mRNA-esprimo estis observitaj en la paraventricula kerno de la hipotalamo aŭ en cirkuli kortikosteron ĉe la sama retiriĝa punkto en ratoj Chow / Palatable (Figoj. S6 kaj S7), sugestante la hipotezon, ke ŝanĝoj en amigdalaro, anstataŭ hipotalamo, CRF-stresistemoj proksime subservis la kondutajn adaptojn. Plie, imunoreaktiveco de CRF-peptido en la centra kerno de amigdala besto retiriĝinta el la gusto de la dieto estis 70% pli alta ol ĉe manĝeblaj bestoj, sed revenis al kontrolaj niveloj de neŭtrigilo kun aliro al la gustuma dieto (F2,24 = 4.01, P <0.01) (Figo. 3B). Tiel, retiriĝi plaĉan manĝaĵon aktivigis la streĉan rilatan CRF-peptidan sistemon en la centra kerno de la amigdala, analoga al trovoj en modeloj de remo de drogoj kaj etanolo (, ). Ĉar renovigita aliro al plaĉa manĝaĵo malpliigis ekstrahipotalamikan CRF-sisteman aktivadon en la centra kerno de la amigdala, kie CRF-aktivigo estas ligita al angoro (), la nunaj rezultoj ankaŭ sugestas, ke plaĉa manĝaĵo povus akiri negativajn plifortigajn propraĵojn per trankviligo de negativaj afektaj konsekvencoj de sindeteno ().

Fig. 3. 

Efikoj de plaĉa dieta alternado sur (A) CRF mRNA kaj (B) CRF-peptida esprimo en la centra kerno de la amigdala. Ratoj (n = 45) estis diet-biciklitaj dum 7-semajnoj, kaj centra kerno de la amigdala punĉoj estis kolektitaj. Ambaŭ CRF mRNA kaj peptido ...

Testi la hipotezon, ke ratoj retiriĝitaj de plaĉa manĝaĵo povus montri pliigitan sentivecon al CRF1 antagonisma modulado de γ-aminobutira acido (GABA) signalanta en la centra kerno de la amigdala, kiu okazas dum retiriĝo de etanolo (), ni ekzamenis la efikon de R121919 sur GABAergic-transdono de centra kerno de la amigdala neŭronoj en tranĉaĵpreparo. Viraj Wistar-ratoj (n = 14) estis dietokupitaj dum 7-semajnoj kaj oferitaj post kiam ili estis ŝanĝitaj al la malpli plaĉa chow. Basa GABAergic-transdono en centra kerno de la amigdala sinapsoj ne diferencis rilate al historio de dieto (n = 23-ĉeloj) tra ĉiuj stimulaj intensecoj uzataj por elvoki GABA-inhibiciajn postsinaptajn potencialojn (IPSP). Tamen, 20 min-superfuzio kun R121919 (1 μM) induktis pli grandan redukton de elvokita GABAA-IPSP en centra kerno de la amigdala neŭronoj de Chow / Palataj ratoj (M ± SEM: 30 ± 6%, n = 9-ĉeloj) ol en tiuj de kontrolitaj per chow (M ± SEM: 12 ± 6%, P <0.05, n = 11-ĉeloj) (Figo. 4). Post 30-min-lavita periodo, IPSP de ambaŭ grupoj revenis al similaj, baz-similaj niveloj. Sekve, konforma al subaktivigo de la amigdala CRF-CRF1 sistemo kaj efikoj viditaj dum retiriĝo de etanolo (), diet-cikligitaj ratoj montris pliigitan sentivecon al la inhibitivaj efikoj de CRF1 antagonisto de riceviloj sur centra kerno de la amigdala GABAergic-transdono.

Fig. 4. 

Efikoj de CRF1 antagonisto de riceviloj R121919 sur GABAA-IPSPs en la centra kerno de la amigdala post historio de alterna gustuma dieta aliro en viraj Wistar-ratoj (n = 14) retiriĝis de plaĉa manĝaĵa aliro. (A) R121919 signife malpliiĝis ...

diskuto

La kolektivaj rezultoj donas funkciajn evidentecojn, ke historio de intermita kaj plilongigita aliro al plaĉa manĝaĵo kondukas al progresivaj, laŭcele signifaj neŭroadaptiĝoj en ekstresa hipotalamo-CRF-CRF1 sistemoj. Specife, la selektema CRF1 Antagonisto de riceviloj R121919 malsame kaj selekteme tuŝis nutradon en ratoj kun dieto-biciklado, pliigante regulan ingon kaj malkreskantan konsumon de tre plaĉa manĝo post renovigita aliro. La CRF1 Antagonisto de riceviloj ankaŭ selektive blokis la pliigitan anser-similan konduton kaj motivajn deficitojn en respondado de malpli preferita kokido, kiu estis vidita dum retiriĝo de la agrabla dieto. Forigi aliron al la plaĉa dieto pliigis CRF-genon kaj peptidan esprimon en la centra kerno de la amigdala, efikojn, kiuj estis forigitaj kun renovigita aliro. Aldone, diet-cikligitaj ratoj montris pliigitan sentivecon al la inhibitoraj efikoj de CRF1 antagonisto de riceviloj pri transdono de GABAergic en la centra kerno de la amigdala, plue sugestante troaktivigon de la amigdala CRF-CRF1 sistemo. La suferado de plaĉa manĝaĵo post renovigita aliro povas rezulti de la pliigita CRF-sistemo-aktivigo de la ĵus finita retiriĝa periodo, vidita kiel pliigita esprimo de CRF kaj elektrofisiologia sentiveco al CRF.1 ricevilo blokado en la centra kerno de la amigdala. CRF1 Antagonisma pretendado ĝuste antaŭ ol plaĉa alira manĝaĵo estas per tio interpretata kontraŭi la komence ankoraŭ aktualan CRF-CRF1 sistemo kun superrektivigo de retiriĝo. La mallonga tempo-kurso de bongusta manĝebla manĝado alie vidata en traktataj bestoj () eble reflektas la tempan kurson, per kiu la esprimo, liberigo, kaj efikoj de CRF-peptido normaligas post kiam la aliro al plaĉa manĝaĵo estas reakirita, kiel vidite en la nuna studo. Tiel, intermita manĝado de gustaj dietoj povas indukti alostatan ŝanĝon en cerbaj rekompencaj sistemoj per rekrutado de kontraŭ-rekompenca CRF-CRF1 sistemoj en la centra kerno de la amigdala.

Ĉi tiuj rezultoj havas implicojn ne nur por deviga manĝado, sed ankaŭ por instigo ĝenerale. La ripeta aktivado de hedonaj sistemoj provokis kontraŭ-similajn procezojn en la cerbo (t.e., varbado de CRF1 cirkvito) kiuj estis diferencaj de simpla perdo de funkcio en rekomendotelevidaj sistemoj. Tiaj inter-sistemaj neŭroadaptoj () ankaŭ okazas dum la transiro al dependeco de ĉiuj ĉefaj drogoj de misuzo (, ). La ĝeneraligo al ne-drogaj stimuloj en la nuna studo sugestas, ke motivaj procezoj povas ĝeniĝi en individuoj, kiuj spertas ripetajn kontrastojn en la intenseco de hedonaj stimuloj tra la tempo (). Adapte, tiaj procezoj povas ŝanĝi manĝaĵan serĉadon kaj konsuman konduton al energidensaj altkompensaj manĝaĵoj, malplivalorigante klopodojn por akiri malpli energi-riĉajn, malalt-rekompencajn manĝaĵojn (aŭ ne-manĝaĵojn), adapto evolue utila kiam ekzistas kostoj de furaĝado (ekz. predanto, limigita tempo kaj energiaj rimedoj). En la hodiaŭa ĉirkaŭaĵo, tamen, la samaj procezoj povas kaŭzi konsumadon de manĝaĵoj, kiuj favoras obezecon koste de malpli bongustaj, sed eble pli nutraj alternativoj.

Tiel, aldonado-similaj ŝanĝoj en CRF1 sistemoj povus helpi veturadon (i) konsumado de energiaj densaj plaĉaj manĝaĵoj, (ii) subkonsumado de pli sanaj alternativoj, kaj (iii) la rilata negativa emocia stato, kiu okazas kiam oni malhelpas aliron al plaĉa manĝo (, , -, ). Tradukita al la homa kondiĉo, CRF-sistemaktivigo povas antaŭenigi relan manĝadon en obezeco kaj rilataj manĝaj malordoj same kiel aliajn negativajn motivajn sekvojn de cikla sindeteno de gustuma manĝo.

Materialoj kaj metodoj

Temoj.

Maskla Wistar-ratoj (n = 155, 180-230 g, 45-aĝaj tagoj) estis akiritaj de Karlo-Rivero kaj unusola ĉe alveno en drataj, plastaj kaĝoj (19 × 10.5 × 8 coloj) en 12 h: 12 h inversa luma ciklo (10) : 00 h lumoj malŝaltitaj), humideca (60%) kaj temperatur-kontrolita (22 ° C) vivarium. Ratoj havis aliron al maizo-bazita ronĝulo [Harlan Teklad LM-485 Diet 7012: karbonhidrato 65% (kcal), 13% graso, 21% proteino, metabolizable energio 341 cal / 100 g] kaj akvo ad libitum por 1 semajno antaŭ la komenco de eksperimentoj. Eksperimentaj proceduroj aliĝis al la Nacia Institutoj de Sano-Gvidilo por Prizorgo kaj Uzo de Laboratoriaj Bestoj (NIH-Publikiga numero 85 – 23, reviziita 1996) kaj la "Principoj de laboratoria besto-prizorgado" (http://www.nap.edu/readingroom / bookslabrats) kaj estis aprobitaj de la Institucia Komitato pri Prizorgado kaj Uzo de La Scripps Esplorinstituto.

Drogoj.

R121919 estis sintezita kiel priskribite en Chen et al. (). R121919 estas alta afineco (Ki = 3.5 nM) unuaranga CRF1 antagonisto kun fizikokemiaj ecoj superaj al multaj aliaj CRF1 antagonistoj (ekz. malpliigita logP kaj logD, pliigita akvosubilebleco) (). Por testado, R121919 unue estis solubilizita en 1 M HCl (10% de la fina volumo), tiam diluis al fina veturilo de 20% (wt / vol) 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrin (Sigma-Aldrich), malantaŭ-titrita kun NaOH al pH 4.5. La solvo R121919 estis administrita sc (sc) en volumo de 2 mL / kg.

Ad Libitum Dieta Alternativo.

Post aklimado, ratoj estis dividitaj en du grupojn kongruitajn por manĝaĵo, korpa pezo kaj manĝa efikeco de la antaŭaj 3-4 tagoj. Al unu grupo estis disponigita chow-dieto ("Chow") ad libitum 7 tagoj por semajno (Chow / Chow), kaj dua grupo estis disponigita chow ad libitum dum 5-tagoj ĉiun semajnon sekvitan de 2-tagoj da ad libitum-aliro al la tre plaĉa. , ĉokolada gusto, alta sukerkena dieto (“Palatable”; Chow / Palatable). La agrabla dieto estas nutre kompleta, ĉokol-gusto, alta sukerosa (50% kcal), bazita en AIN-76A-dieto, kiu estas komparebla en macronutrientaj proporcioj kaj energia denseco kun la chow-dieto [TestDiet; Ĉokolada-formula Formulo 5TUL: karbonhidrato 66.8% (kcal), 12.7% graso, 20.5% proteino, metaboligebla energio 3.48 kcal / g; formulitaj kiel 45-mg-precizaj manĝaĵaj buletoj por pliigi ĝian preferon (, )]. Por mallongeco, la unuaj 5-tagoj (chow nur) kaj la lastaj 2-tagoj (chow aŭ plaĉa laŭ eksperimenta grupo) de ĉiu semajno estas nomataj en ĉiuj eksperimentoj kiel fazoj C kaj P. Dietoj neniam estis samtempe haveblaj. Chow-dieto estis aŭ Harlan Teklad LM-485 Diet 7012 [65% (kcal) karbonhidrato, 13% graso, 21% proteino, metabolizebla energio 341 cal / 100 g] aŭ 5TUM-dieto formulita kiel 4-al 5-g elprenitaj buletoj [65.5 % (kcal) karbonhidrato, 10.4% graso, 24.1% proteino, metaboligebla energio 330 cal / 100 g; TestDiet]. Simile al antaŭaj studoj, Harlan Teklad LM-485 chow estis uzata en la nutrado kaj levitaj plus-labirimentaj eksperimentoj (), dum TestDiet 5TUM chow () estis uzata en la progresema rilatumo, CRF-mRNA, CRF-peptida enhavo, kortikosterona RIA kaj elektrofisiologiaj eksperimentoj.

Kiel antaŭe publikigita (), relativaj dietaj preferoj, kalkulitaj kiel la procento de ĉiutaga konsumado (kcal) de la unua dieto rilate al la dua dieto, estis la sekvaj: Ĉokolada Dieto 5TUL (sukeriga Palatabila dieto) vs. Harlan LM-485 chow (M ± SEM prefero 90.7 ± 3.6%) kaj 5TUL Ĉokolada Dieto (sukeriga Agrabla dieto) kontraŭ 5TUM chow Dieto (M ± SEM-prefero 91.2 ± 3.7%).

Pliigita Plus-Labirinto.

La testo kun pluso de labirinto estis farita kiel priskribite en Cottone et al. (). Chow / Palatablaj ratoj estis dietokupitaj dum almenaŭ 7-semajnoj kaj tiam pretratitaj per aŭ veturilo aŭ 20 mg / kg R121919 (−1 h, sc) kaj testitaj 5-9 h post ŝanĝado de la agrabla dieto al chow (P → C-fazo). Chow / Chow-kontrolaj ratoj estis provitaj samtempe en inter-subjektoj desegnitaj (n = 47). Chow-dieto estis havebla ad libitum ĝis la tempo de provo. Por pliaj detaloj, vidu la Teksto SI.

Progresema-Renda Agendo por Manĝaĵo.

La progresema raporta horaro de plifortigo por manĝaĵo estis plenumita kiel priskribite en Cottone et al. (). Bestoj ricevis ad libitum A / I chow (5 g ekstruditajn buletojn) en siaj hejmaj kaĝoj dum la eksperimento krom se ĝi specifas alie. Manĝaĵaj plifortigiloj estis 45-mg chow-precizaj buletoj, identaj en kunmetaĵo al la extrudita hejma kaĝo chow-dieto. Sesioj finiĝis kiam subjektoj ne kompletigis rilatumon por 14 min, kun la lasta kompletigita rilatumo difinita kiel la rompopunkto. Chow / Palataj ratoj estis dietokutimigitaj dum almenaŭ 7-semajnoj kaj tiam pretretitaj kun R121919 (−1 h, sc) en la momento de ŝanĝo de palatabila dieto al chow (f → C-fazo). Chow / Chow-kontrolaj ratoj estis provitaj samtempe en inter-subjektoj desegnitaj (n = 17). Dozoj de R121919 (0, 20 mg / kg korpa pezo, sc) estis donitaj en subjektoj, kontraŭbalancita dezajno tra du dietaj cikloj. Por pliaj detaloj, vidu la Teksto SI.

Quantitative Real-Time PCR.

Ratoj (n = 20) estis diet-biciklitaj dum 7 semajnoj, anestezitaj kaj senkapigitaj dum la du dietaj kondiĉoj (tagoj 5 kaj 7 de ĉiu semajna ciklo). Cerboj estis rapide forigitaj kaj tranĉitaj korone en cerba matrico, kaj centra nukleo de la amigdalo, nukleo accumbens, insula kortiko kaj antaŭfrontaj korteksaj stampiloj estis kolektitaj sur malvarma stadio. Totala RNA estis preparita de ĉiu cerba stampilo per norma protokolo por eltiro de RNA de bestaj ŝtofoj. Totala RNA (1 μg) tiam estis inverse transskribita en la ĉeesto de Oligo (dT) 20 laŭ la instrukcioj de la fabrikanto. Kvantaj RT-PCR-reagoj estis efektivigitaj en 20-μL-volumo per 0.5 μM-enkondukoj kaj 4 mM MgCl2. Rezultoj estis analizitaj per duaj derivitaj metodoj kaj esprimitaj en arbitraj unuoj, normaligitaj al esprimniveloj de la referenca geno, CypA. Ĉiuj reagoj de RT-PCR por donita sekvenco estis faritaj ene de la sama kuro. Por pliaj detaloj, vidu la Teksto SI.

Peptida Acida Eltiro kaj CRF RIA.

Ratoj (n = 25) estis cikligitaj de dieto dum almenaŭ 7-semajnoj, anestezitaj kaj dekapitigitaj dum la du dietaj kondiĉoj (tagoj 5 kaj 7 de ĉiu semajna ciklo). La cerbo estis rapide forigita kaj tranĉita koronale en cerba matrico, kaj centra kerno de la amigdaj punĉoj estis kolektita sur glacia malvarma stadio. Peptida acida eltiro sekvis jam establitan proceduron (). Tema CRF-simila imunoreaktiveco estis kvantigita kun sentema kaj specifa solida-fazo RIA adaptita de Zorrilla et al. (). Por pliaj detaloj, vidu la Teksto SI.

Kortikosterona RIA.

Ratoj (n = 12) estis diet-biciklitaj dum almenaŭ 7 semajnoj, kaj vosta sango estis provita dum la du dietaj kondiĉoj (tagoj 5 kaj 7 de ĉiu semajna ciklo). Plasmaj niveloj de kortikosterona simila imunoreaktiveco estis determinitaj per komerce havebla RIA-ilaro, laŭ la instrukcioj de la fabrikanto (MP Biomedicals, Inc.) (). Por pliaj detaloj, vidu la Teksto SI.

Elektrofisiologiaj Studoj

Tranĉaĵpreparo.

Centra kerno de la amigdala tranĉaĵoj estis preparita kiel antaŭe priskribita (, ) de ratoj (n = 7 / grupo) kiuj estis dieciklitaj dum almenaŭ 7 semajnoj, anestezitaj kaj dekapititaj 2-3 h post kiam li estis retiriĝita de la plaĉa manĝaĵo. La cerbo estis rapide forigita kaj metita en glacian malvarman artefaritan cerebrospinalan fluidon (aCSF) gasigitan kun 95% O2 kaj 5% CO2. Tranĉaĵoj estis tranĉitaj, inkubitaj en interfaco-agordo por ĉirkaŭ 30-min, kaj tute mergitaj kaj kontinue superŝutitaj per varma, gasa aCSF. Drogoj estis aldonitaj al la aCSF el stokaj solvoj por akiri konatajn koncentriĝojn en la superfusato. Ĉe la 2-4 mL / min-superfuzaj tarifoj uzataj, drogaj koncentriĝoj atingas 90% de la rezerva koncentriĝo ene de 2 min.

Elektrofiziologio.

Ni registris centran kernon de la amigdala neŭronoj per akraj micropipetoj uzante malkontinuan tensian aŭ aktualan klakan reĝimon. Ni tenis plej multajn neŭronojn proksime de sia ripozanta membrana potencialo. Datumoj estis akiritaj per preamplifilo kaj konservitaj por posta analizo per pClamp-programaro. Farmakologie izolita GABAA receptor-mediaciitaj inhibiciaj postsinaptaj potencialoj (GABAA-IPSP) estis elvokitaj stimulante loke ene de la centra kerno de la amigdala tra bipola stimula elektrodo dum superfuzado de la glutamataj ricevilo-blokantoj CNQX kaj APV kaj GABAB blokanta ricevilo CGP 55845A. Por determini la respondajn parametrojn por ĉiu ĉelo, ni plenumis protokolon pri eniro-eligo. Gamo da kurentoj estis aplikata, komencante ĉe la sojla kurento bezonata por eligi IPSP ĝis la tensio necesa por ekkoni la maksimuman amplekson. Ni normaligis tri stimulajn intensecojn de egalaj paŝoj (sojlo, duonaksimo kaj maksimumo) kiel 1 – 3 ×. Hyperpolarizing kaj depolarizing kurentaj paŝoj (200-pA-pliigoj, 750-ms-daŭro) ankaŭ estis aplikitaj por generi tensi-kurentajn (VI) kurbojn. Ni kvantigis la elvokitajn IPSP-ampleksojn kaj VI-respondojn per uzado de la programaro Clampfit. Ĉiuj mezuroj estis prenitaj antaŭ superfuzio kun la selektema CRF1 antagonisto de la riceviloj R121919 (1 μM), dum ĝia superfuzio (20 min), kaj sekva lavado (30 min). Por pliaj detaloj, vidu la Teksto SI.

Statistikoj.

Grupaj komparoj uzis Studentajn t-testoj (du-grupaj komparoj) aŭ analizo de varianco (ANOVA) (almenaŭ tri-grupaj komparoj), ĉi-lasta interpretita per simpla ĉefa efika analizo aŭ Newman-Keuls-komparoj post signifaj omnibus-efikoj (P <0.05). Datumoj de la nutra eksperimento estis analizitaj per tridirektaj miksitaj ANOVA-oj kun Dieto-Horaro kiel faktoro inter subjektoj kaj Dozo kaj Dieto-Fazo kiel faktoroj ene de subjektoj. Datumoj de la levita plus-labirinta eksperimento estis analizitaj per dudirektaj ANOVA-oj kun Dieto-Horaro kaj Dozo kiel faktoroj inter subjektoj. Por la progres-proporcia horaro de plifortiga eksperimento, rompopunkto kaj totalaj respondoj estis analizitaj per dudirektaj miksitaj ANOVAoj kun Dieto-Horaro kiel la faktoro inter subjektoj kaj Dozo kiel la faktoro ene de subjektoj. La tempokurso de respondado dum la unuaj 5-min estis analizita per tridirektaj miksitaj ANOVA-oj kun Dieto-Horaro kiel faktoro inter subjektoj kaj Dozo kaj Tempo kiel faktoroj ene de subjekto. Datumoj de la elektrofiziologiaj studoj estis analizitaj per inter-subjektoj ANOVA aŭ ene de subjektoj ANOVA kun ripetaj mezuroj, kiel konvene. Datumoj de la kortikosterona RIA estis analizitaj per dudirekta miksita ANOVA kun Dieto-Horaro kiel la inter-subjekta faktoro kaj Dieto-Fazo kiel la ene-subjekta faktoro. La statistikaj pakaĵoj uzitaj estis Instat 3.0, Prism 4.0 (GraphPad), Systat 11.0 kaj SPSS 11.5 (SPSS).

 

Suplementa Materialo

Subtenanta Informo: 

Agnoskoj.

Ni dankas Mike Arends pro redakta helpo, Mary Gichuhi pro administra helpo, kaj Bob Lintz, Jeanette Helfers, Stephanie Dela Cruz, kaj Molly Brennan pro teknika helpo. Ĉi tiu laboro estis subtenita de Nacia Instituto por Diabeto kaj Digestaj kaj Rinaj Malsanoj Subvencioj DK70118, DK26741, kaj P30DK56336; Nacia Instituto pri Drogaj Misuzoj Subvencio DA023680; Nacia Instituto pri Alkoŭdo de Alkoholo kaj Alkoholismo AA016731 kaj AA015566; Nacia Instituto de Neŭrologiaj Malordoj kaj Strikaj Subvencioj IT32NS061847-01A2; Nacia Instituto pri Stipendio Aging AG028040; Nacia Subteno de Nacia Koro, Pulmo kaj Sango HL088083; la Medicina Fondaĵo Ellison; kaj la Pearson Centro por Alkoholismo kaj Esplorado pri toksomanio. Porcio de ĉi tiu laboro estis subtenita de la Intramurales Esploroj-Programoj de la Nacia Instituto pri Drogaj Misuzoj kaj la Nacia Instituto pri Alkoholo kaj Alkoholismo. Ĉi tiu estas manuskripta numero 19807 de The Scripps Research Institute.

Piednotoj

 

La aŭtoroj deklaras neniun konflikton de intereso.

 

 

Ĉi tiu artikolo estas PNAS Rekta Submetiĝo.

 

 

Ĉi tiu artikolo enhavas subtenajn informojn rete ĉe www.pnas.org/cgi/content/full/0908789106/DCSupplemental.

 

Referencoj

1. Volkow ND, Saĝa RA. Kiel povas drogomanio helpi nin kompreni obesecon? Nat Neurosci. 2005: 8: 555-560. [PubMed]
2 Corwin RL. Malrapidaj ratoj: Modelo de intermita troa konduto? Apetito. 2006; 46: 11 – 15. [PMC libera artikolo] [PubMed]
3 Boggiano MM, et al. Alta konsumado de plaĉa manĝaĵo antaŭdiras binge-manĝadon sendepende de susceptibilidad al obesidad: Besta modelo de malgrasa kaj obesa binge-manĝado kaj obezeco kun kaj sen binge-manĝado. Int J Obes. 2007; 31: 1357 – 1367. [PubMed]
4. Avena NM, Rada P, Hoebel BG. Evidenteco por sukero: Akcepteblaj kaj neŭkemiaj efikoj de intermita, troa sukero. Neurosci Biobehav Rev. 2007; 32: 20-39. [PMC libera artikolo] [PubMed]
5. Teegarden SL, Bale TL. Malpliĝoj en dieta prefero produktas pliigitan emocionalidad kaj riskon por dieta reapero. Biol-psikiatrio 2007; 61: 1021-1029. [PubMed]
6. Cottone P, Sabino V, Steardo L, Zorrilla EP. Kontraŭa negativa kontrasto de opioide-dependa kaj manĝaĵo manĝante en ratoj kun limigita aliro al tre preferata manĝaĵo. Neuropsychofarmacology. 2008; 33: 524-535. [PubMed]
7. Koob GF. Rolo por cerba streso-sistemoj en toksomanio. Neŭrono. 2008; 59: 11-34. [PMC libera artikolo] [PubMed]
8. Koob GF, Le Moal M. Drug-misuzo: Hedona homeostatic disregulation. Scienco. 1997; 278: 52-58. [PubMed]
9 Ghitza UE, Gray SM, Epstein DH, Rice KC, Shaham Y. La anksiogena drogo yohimbine reinstaras plaĉan manĝaĵon serĉantan modelon de reaperado de rato: Rolo de receptoroj CRF1. Neuropsikofarmakologio. 2006; 31: 2188 – 2196. [PMC libera artikolo] [PubMed]
10 Kotono P, Sabino V, Steardo L, Zorrilla EP. Intermita preferita manĝa aliro reduktas plifortigan efikecon de kokido en ratoj. Am J Physiol. 2008; 295: R1066 – 1076. [PMC libera artikolo] [PubMed]
11. Cottone P, Sabino V, Steardo L, Zorrilla EP. Adaptiĝoj perfektaj, maltrankvilaj kaj metabolaj en ratoj virinoj kun alternativa aliro al manĝo preferita. Psikoneuroendokrinologio. 2008; 34: 38-49. [PMC libera artikolo] [PubMed]
12 Berner LA, Avena NM, Hoebel BG. Bingeing, mem-limigo, kaj pliigita korpa pezo en ratoj Kun limigita aliro al dolĉa grasa dieto. Obezeco. 2008; 16: 1998 – 2002. [PubMed]
13 Zorrilla EP, Koob GF. La terapia potencialo de CRF1-antagonistoj por maltrankvilo. Sperta Opini-Investa Drogoj. 2004; 13: 799 – 828. [PubMed]
14 Carobrez AP, Bertoglio LJ. Etologiaj kaj tempaj analizoj de angora-simila konduto: La levita plus-labirinta modelo 20-jaroj poste. Neurosci Biobehav Rev. 2005; 29: 1193 – 1205. [PubMed]
15 Markou A, et al. Animalaj modeloj de avido de drogoj. Psikofarmakologio. 1993; 112: 163 – 182. [PubMed]
16 George O, et al. CRF-CRF1-sistema aktivigo mediacias retiriĝ-induktitajn pliiĝojn en nikotina mem-administrado en nikotino-dependaj ratoj. Proc Natl Acad Sci Usono. 2007; 104: 17198 – 17203. [PMC libera artikolo] [PubMed]
17. Wells AS, Legita NW, Laugharne JD, Ahluwalia NS. Alteraciones en humoro post ŝanĝado al malalta grasa dieto. Br J Nutr. 1998; 79: 23-30. [PubMed]
18 Cruz MT, et al. La antagonistoj de riceviloj CRF1 blokas la liberigon de GABA de la etanol-induktita en la centra amigdalo in vitro kaj in vivo. Alkoholo Clin Exp Res. 2008; 32: 6s1 P27A.
19. Koob GF, Bloom FE. Ĉelaj kaj molekulaj mekanismoj de drogodependeco. Scienco. 1988: 242: 715-723. [PubMed]
20 Flaherty CF, Grigson PS. De kontrasto al plifortigo: Rolo de responda kontento en anticipa kontrasto. J Exp Psychol. 1988; 14: 165 – 176. [PubMed]
21 Chen C, et al. Dezajno de 2,5-dimetil-3- (6-dimetil-4-metilpiridin-3-yl) -7-dipropilaminopirajolo [1, 5-a] pirimidino (NBI 30775 / R121919) kaj potencaj rilatoj kaj serio-aktiveco antagonistoj de receptor-faktoro liberigantaj kortikotropinojn aktive. J Med Chem. 2004; 47: 4787 – 4798. [PubMed]
22 Cooper SJ, Francis RL. Efikoj de akra aŭ kronika administrado de klordiazepoksido sur nutrado-parametroj uzantaj du manĝaĵajn teksturojn en la rato. J Pharm Farmakolo. 1979; 31: 743 – 746. [PubMed]
23 Laboure H, Saux S, Nicolaidis S. Efikoj de manĝaĵa teksturo ŝanĝas sur metabolaj parametroj: Baldaŭaj kaj longtempaj nutraj ŝablonoj kaj korpa pezo. Am J Physiol. 2001; 280: R780 – R789. [PubMed]
24 Kotono P, Sabino V, Steardo L, Zorrilla EP. FG 7142 specife reduktas manĝan grandecon kaj la indicon kaj regulecon de daŭra nutrado ĉe virinaj ratoj: Evidenteco, ke benzodiazepinaj inversaj agonistoj reduktas manĝan guston. Neuropsikofarmakologio. 2007; 32: 1069 – 1081. [PubMed]
25 Lahmame A, Grigoriadis DE, De Souza EB, Armario A. Imunoreaktiveco kaj riceviloj de liberiganta faktoro de kortikotropinoj en kvin streĉaj rataj streĉoj: Rilato al devigita naĝanta konduto. Cerbo Res. 1997; 750: 285 – 292. [PubMed]
26 Zorrilla EP, Valdez GR, Weiss F. Ŝanĝoj en niveloj de regiona CRF-simila-imunoreaktiveco kaj plasma kortikostero dum plilongigita drogo-retiriĝo en dependaj ratoj. Psikofarmakologio. 2001; 158: 374 – 381. [PubMed]
27 Roberto M, Madamba SG, Moore SD, Tallent MK, Siggins GR. Etanolo pliigas GABAergic-transdonon ĉe kaj antaŭ- kaj postsinaptaj lokoj en rataj centraj amigdaj neŭronoj. Proc Natl Acad Sci Usono. 2003; 100: 2053 – 2058. [PMC libera artikolo] [PubMed]
28. Roberto M, Madamba SG, Stouffer DG, Parsons LH, Siggins GR. Pliigita GABA-liberigo en la centra amigdalo de etanolo-dependaj ratoj. J Neurosci. 2004: 24: 10159-10166. [PubMed]