تنظیم مقررات DeltaFosB، FosB، و cFos در زمان خودکامگی و خروج کوکائین (2010)

J Neurochem. نسخه خطی نویسنده؛ موجود در PMC اکتبر 1 ، 2011.
منتشر شده در فرم ویرایش نهایی به شرح زیر است:
نسخه ویرایش شده نهایی ناشر این مقاله در دسترس است J Neurochem
مقالات دیگر در PMC را ببینید نقل قول مقاله منتشر شده

چکیده

قرار گرفتن در معرض داروی مزمن باعث ایجاد تغییرات در پروفایل ژن می شود که تصور می شود زمینه ساز توسعه اعتیاد به مواد مخدر است. مطالعه حاضر تنظیم مقررات خانواده Fos از عوامل رونویسی ، به طور خاص cFos ، FosB و ΔFosB را در مناطق جسم مخطط در حین و بعد از تزریق مزمن کوکائین داخل وریدی در موشهای خودسنجی و بیدار بررسی کرده است. ما دریافتیم که cFos ، FosB و ΔFosB الگوهای بیان منطقه ای و زمانی مجزا را نشان می دهند ، با تجمع بیشتر پروتئین ΔFosB در هسته آکرومبنس (NAC) پوسته و هسته پس از تجویز مزمن کوکائین ، در حالی که ΔFosB افزایش می یابد در پودام-پوتامن (CPU) باقی مانده است. مشابه با تجویز حاد یا مزمن. در مقابل ، تحمل به mRNA ناشی از کوکائین برای ΔFosB در تمام مناطق جسم مخطط 3 با تجویز مزمن توسعه یافته است. تحمل نیز به بیان FosB ، که مهمترین آنها در پوسته NAC و CPU است ، شکل گرفت. جالب توجه است ، تحمل به القاء cFos ناشی از کوکائین وابسته به کنترل داوطلبانه مصرف کوکائین در مناطق جسم مخطط اما نه پشتی بود ، در حالی که تنظیم FosB و ΔFosB در خودکشی کوکائین و حیوانات یوغ مشابه بود. بنابراین ، انتقال مجدد عصبی ΔFosB واسطه در CPU ممکن است زودتر از آنچه قبلاً تصور می شد با شروع استفاده از داخل کوکائین داخل وریدی رخ دهد و همراه با تجمع بیشتر ΔFosB در NAC ، می تواند در افزایش وابسته به اعتیاد در رفتار جستجوی کوکائین نقش داشته باشد.

کلید واژه ها: کوکائین ، خودمدیریت ، برداشت ، استریاتوم ، FOS

معرفی

قرار گرفتن در معرض مکرر در معرض داروهای اعتیاد آور ، باعث ایجاد انتقال مجدد عصبی در مسیرهای پاداش مغز می شود که تصور می شود هم توسعه دارو را اجباری و هم پایداری میل و فشار مجدد به رفتارهای جستجوی مواد مخدر را تحت تأثیر قرار می دهد. بسیاری از این انتقال مجدد عصبی ناشی از القای فاکتورهای رونویسی و تنظیم متعاقب آن بیان ژن است که می تواند اثرات طولانی مدت در ساختار و عملکرد عصبی داشته باشد (ژانگ و همکاران 2006) خانواده Fos از فاکتورهای رونویسی مورد توجه ویژه ای است ، زیرا اعضای این خانواده پس از قرار گرفتن در معرض کوکائین حاد و مزمن ، الگوهای القایی افتراقی را در مناطق جسم مخدر نشان می دهند. هنگامی که کوکائین به صورت حاد و غیرقابل انفعال به صورت حاد اداره می شود ، cFos و mRNA پروتئین FosB و پروتئین را در هر دو پشتی (کودوئات پوتامن ، CPU) و شکمی (هسته با شکم ، NAC) افزایش می دهد. جسم مخطط (Graybiel و همکاران 1990; جوان و همکاران 1991; امید و همکاران 1992), در حالی که تحمل این پاسخ با تجویز مزمن منفعل صورت می گیرد (امید و همکاران 1992, 1994; علیبایی و همکاران 2007). در مقابل ، سطح جسم مخطط ΔFosB (35-37 kDa) ، یک نوع انشعاب کوتاه پایدار از fosB ژن ، پس از قرار گرفتن در معرض کوکائین منفعل مزمن اما نه حاد ، بالا می رود (امید و همکاران 1994; نای و همکاران 1995; چن و همکاران 1995, 1997) این ایزوفرمهای پایدار ΔFosB می توانند با پروتئینهای مختلف خانواده جون نسبت به cFos یا FosB متفاوت باشند (چن و همکاران 1995) ، و همچنین می تواند همودیمرهای عملکردی را با خود (Jorissen) تشکیل دهد و همکاران 1997) ، نشان می دهد که تشکیل دیفرانسیل مجتمع پروتئین-1 (AP-1) فعال کننده پس از کوکائین مزمن ممکن است بیان ژن در سایت های AP-1 را تغییر دهد به شکلی که از بیان ژن تولید شده توسط قرار گرفتن در معرض حاد کوکائین تغییر کند.امیدوارم ، 1998؛ Kelz و Nestler ، 2000). تغییرات دیفرانسیل در پروفایل بیان ژن همچنین بسته به اینکه ارتفاعات ΔFosB کوتاه مدت یا طولانی مدت هستند ، رخ می دهد و ممکن است این تغییرات منجر به بیان افتراقی رفتارهای با واسطه کوکائین شود. (مک کلونگ و نستلر ، 2003). قرار گرفتن در معرض مزمن به داروهای دیگر از جمله آمفتامین ، مرفین ، Δ9-THC ، نیکوتین ، اتانول و فنسیکلیدین همچنین منجر به تجمع ایزوفرم ΔFosB پایدار در مناطق جسم مخطط می شود (McClung و همکاران 2004; Perrotti و همکاران 2008) علاوه بر این ، یافته های اخیر حاکی از تعامل منفی بین تجمع ΔFosB و cFos ناشی از آمفتامین است که ممکن است تحمل نسبت به القاء cFos را پیدا کند که پس از قرار گرفتن در معرض محرک مزمن مشاهده می شود (Renthal و همکاران 2008). با هم ، این یافته ها به این فرضیه منجر شده اند که ایزوفرم ΔFosB پایدار ممکن است به عنوان یک "سوئیچ مولکولی" عمل کرده و انتقال از استفاده اولیه از مواد مخدر را به حالت های بیولوژیکی معتاد تر تسهیل کند. (نستلر و همکاران 2001; نستر، 2008).

در حالی که اکثر مطالعات قبلی از درمان های مکرر کوکائین برای مطالعه بیان پروتئین های خانواده Fos استفاده کرده اند ، و نمونه های نسبتاً کمی از این مقررات وجود دارد که کوکائین به صورت داخل وریدی (IV) به مدت چند ساعت به عنوان نمونه از الگوهای سوء استفاده از انسان به صورت داخل وریدی اداره شود. یک مطالعه نشان داد که mRNA ژن cFos در CPU بعد از یک جلسه 30 دقیقه تکمیلی از خود کوکائین در موش ها (Kuzmin و Johansson ، 1999) افزایش یافته است ، در حالی که هیچ تغییری در CPU موش ها بعد از هر دو نوع مزمن مشاهده نشده است ( روزهای 3) یا مزمن (هفته 6-12) خود کاکائین (Daunais و همکاران 1993 ، 1995). پس از یک دوره برداشت ، افزایش واسطه کوکائین در پروتئین cFos در NAC در موشهای دارای مصرف کوکائین قبلی تشدید شده کاهش می یابد (بن شاهار و همکاران 2004) ، در حالی که سطح cFos بالا پس از قرار گرفتن در معرض نشانه های مرتبط با کوکائین در سراسر جسم استریوم یافت می شود (Neiswander و همکاران 2000; کافال و همکاران 2009) بر خلاف cFos ، افزایش سطح پروتئین ΔFosB بعد از خود مصرف کوکائین مزمن در سراسر جسم مخطط نشان داده شده است ، و این تجمع می تواند حداقل برای 1 روز تا زمان خروج ادامه یابد (پیچ و همکاران 1997; پرووتی و همکاران 2008) با این حال ، هیچ گزارشی وجود ندارد که تغییرات در پاسخگویی پروتئینهای خانوادگی چند Fos را به چنین تجویز کوکائین داخل وریدی با قرار گرفتن در معرض حاد یا مزمن مقایسه کند. با توجه به فعل و انفعالات بالقوه بین ΔFosB و cFos ، توانایی دیفرانسیل تشکیل کمپلکس AP-1 برای تولید اثرات افتراقی در بیان ژن و تأثیر احتمالی این تفاوت ها بر رفتار واسطه کوکائین ، تأیید وجود تغییرات در بیان cFos ، FosB و ΔFosB که پس از تجویز غیر مشروط اتفاق می افتد نیز وقتی پیدا می شود که کوکائین به طور داوطلبانه اداره می شود ، پیدا می شود و برای تعیین اینکه این تغییرات پس از خاتمه مصرف کوکائین چه مدت ممکن است ادامه داشته باشد. بنابراین ، در مطالعه حاضر ما اثرات تجویز مزمن کوکائین IV را بر بیان ΔFosB ، FosB و cFos در مناطق جسم مخطط در حین تجویز کوکائین و ترک آن مقایسه کردیم. ما مقررات موجود با خودارضایی ارادی را با مقررات در حیوانات دریافت مقدار یکسان و الگوی زمانی کوکائین از طریق تزریق بطری غیر ارادی بعد از قرار گرفتن در معرض حاد یا مزمن مقایسه کردیم. با توجه به اینکه FosB و ΔFosB انواع مختلفی از هم هستند fosB ژن ، ما همچنین تنظیم mRNA ها برای FosB و ΔFosB را با تنظیم در سطح پروتئین مقایسه کردیم.

فرایندهای تجربی

افراد و جراحی

موش صحرایی نر بالغ Sprague-Dawley در ابتدا با وزن تقریبی 250-300 گرم در یک سیکل کنترل شده با دما و رطوبت در یک چرخه تاریک 12 ساعت قرار گرفتند (چراغ روشن در 7: 00 AM). حیوانات از غذا و آب تغذیه می شدند ad libitum در همه زمان ها به استثنای اینکه آنها در 85٪ از وزن تغذیه رایگان خود در طول آموزش فشار اهرم برای گلوله های ساکارز (45 mg ، BioServ) حفظ می شدند. آموزش اهرم مطبوعات در اتاق های عمل تهویه مطبوع (Med Associates ، Georgia، VT) انجام شد تا معیارهای کسب (گلوله های 100 در هر جلسه برای جلسات متوالی 3) تحت برنامه تقویت 1 (FR1) با نسبت ثابت انجام شود. حیوانات سپس تغذیه شدند ad libitum حداقل برای 24 ساعت قبل از عمل. برای عمل جراحی ، موشهای صحرایی به تنفس کمک کننده ، آتروپین (0.04 میلی گرم بر کیلوگرم ، زیر جلدی) داده شد و یک سوند مزمن و ملایمی به داخل ورید ژوگولار راست تحت پنتوباربیتال سدیم (50 mg / kg، IP) با توجه به روشهای قبلی منتشر شده وارد شد.ادواردز و همکاران 2007a) برای جلوگیری از عفونت ، به موشها تزریق پنی سیلین (200,000 IU / kg ، عضلانی) داده شد و روزانه کاتترها با 0.2 میلی لیتر هپارینه شده (20 IU / ml) نمکی باکتریواستاتیک حاوی جنتامایسین سولفات (0.33 میلی گرم در میلی لیتر) شستشو داده شدند. تمام مراحل آزمایشی مطابق با انستیتوی ملی بهداشت انجام شد راهنمای مراقبت و استفاده از حیوانات آزمایشگاهیو توسط مرکز بهداشت پزشکی UT کمیته مراقبت و استفاده از حیوانات (IACUC) تأیید شد.

دستگاه ها و رویه های خودمدیریت

پس از بهبودی 1 wk از عمل جراحی ، حیوانات به دو گروه آزمایش تجربی / زمان برداشت (تقسیم) تقسیم شدندشکل 1A) ، و در جلسات روزانه همانطور که قبلاً توضیح داده شده بود به اتاق های تست عمل برگردانده شد (ادواردز و همکاران 2007b) موشهای گروه کنترل تحت درمان مجرد قرار گرفتند و روزانه در قفسهای منزل خود و بدون قرار گرفتن در معرض محیط خودمدیری قرار گرفتند. موشهای گروه کنترل خود کوکائین (CSA) مجاز بودند به صورت داوطلبانه خود کوکائین (تزریق mg / kg 0.5 50) تحت برنامه ثابت 1 (FR1) تقویت در جلسات روزانه 4 ، روزهای 6 انجام دهند / هفته ، در کل 18 روز. هر پرس اهرم فعال یک تزریق کوکائین 2.5 s تولید می کرد که با روشنایی یک نور نشانه در بالای اهرم فعال همراه بود. در خلال تزریق کوکائین ، نور خانه خاموش شد و یک دوره زمان اضافی 12.5 بعد از تزریق وجود داشت که در آن چراغ خانه خاموش بود. اهرم پاسخ در طول تزریق و مدت زمان ثبت شده ثبت شد ، اما نتیجه ای نداشت. یک اهرم غیرفعال اضافی در اتاق ها وجود داشت ، اما پاسخ دادن به این اهرم بدون نتیجه بود. موشهای گروه یووی مزمن (CY) به طور فعال موشهای صحرایی خود به خود تزریق شدند و تزریق کوکائین منفعل در مقادیر و الگوهای زمانی یکسان با شرکای خود خود را دریافت کردند. موش های گروه یوک حاد (AY) همچنین در گروه مزمن CSA به موش ها زوج شدند ، اما به جای کوکائین تزریق سالین منفعل شور به جای کوکائین تا آخرین روز از مصرف خود دریافت کردند ، وقتی که برای اولین بار یک جلسه تزریق کوکائین منفعل دریافت کردند. زمان. سرانجام ، گروه Saline SA مجاز به خودكار كردن نمك در سرتاسر جهان بود تا بتواند تغییرات بالقوه مربوط به جراحی ، آزمایش یا سایر روشهای آزمایشگاهی را در مقایسه با گروههای کنترل نشده تشخیص دهد. مقایسه ها بین گروه های AY و CY برای شناسایی تغییرات در پاسخگویی cFos ، FosB یا ΔFosB با قرار گرفتن در معرض کوکائین حاد و مزمن مورد استفاده قرار گرفت ، در حالی که گروه های CSA و CY به منظور شناسایی تغییرات در cFos ، FosB یا بیان ΔFosB که مقایسه شدند ، مورد استفاده قرار گرفتند. به طور خاص با پاداش در مقابل اثرات دارویی کوکائین مرتبط است. بافت از تمام گروه های مطالعه بلافاصله پس از جلسه آزمون 4 ساعت نهایی برای مقایسه مقررات ناشی از کوکائین cFos ، FosB و ΔFosB جمع آوری شد و ماندگاری تغییرات ناشی از کوکائین برای برخی از گروه های مطالعه با بافت جمع آوری شده 24 ساعت یا 3 تعیین شد. wk پس از جلسه آزمون نهایی. روشهای کمی وسترن بلات و RT-PCR بر روی شکافهای زیرزمینی جسم مخطط برای دور زدن مشکلات احتمالی مربوط به واکنش متقابل آنتی بادی و بهبود حساسیت برای تشخیص تغییرات استفاده شد.

شکل 1  

(الف) جدول زمانی که رژیم کوکائین و رژیم های خروج (WD) را به تصویر می کشد. خطوط جامد حاکی از تجویز داخل وریدی تزریق کوکائین (0.5 میلی گرم بر کیلوگرم / تزریق) در خود مصرف کوکائین مزمن (CSA) و حیوانات یوک مزمن (CY) برای کل ...

مجموعه بافت

موشها با تابش مایکروویو با هدف منطقه سر (قایق 5 ، 1.5 ، موریماچی کیکای ، توکیو ، ژاپن) قربانی شدند. مغزها به سرعت جدا و سرد شدند و مشت های بافت دو طرفه (سنج 14) هسته آكومبنس (NAc) پوسته ، هسته NAc و كواتات پوتامن (CPu) از برش های تاج ای 1.5 میلی متر بر اساس مختصات به دست آمده از Paxinos و Watson (1998)نشان داده شده در شکل 1B) نمونه های بافت با فراصوت در بافر لیز حاوی مهار کننده های پروتئاز و فسفاتاز همگن شدند. سپس همگنها برای 5 دقیقه جوشانده شدند ، روی یخ قرار داده شدند و متعاقباً توسط Lowry برای تعیین غلظت پروتئین اندازه گیری شد. سپس هموژنات در نمونه های 20 میکروگرم مساوی شدند و تا زمان استفاده در دمای -80 ° C ذخیره شدند.

وسترن بلات

نمونه های بافتی بر روی ژل های پلی آکریل آمید 12٪ برای جداسازی با الکتروفورز در محلول نمکی بافر تریس / گلیسین / سدیم دودسیل سولفات بارگذاری شدند (TGS؛ Bio-Rad، Hercules، CA). پس از جداسازی ، نمونه ها با استفاده از الکتروفورز (250 میلی آمپر برای 18 ساعت) به غشاهای پلی وینیلیدن فلوراید (PVDF ؛ Amersham ، Piscataway ، NJ) منتقل شدند و متعاقباً در 3٪ شیر خشک غنی از چربی و 1 × Tris / Tween محلول نمکی بافر (TTBS؛ Bio) مسدود شدند. -Rad، Hercules، CA) یک شبه در دمای 4 درجه سانتی گراد. غشاء و فرآیندهای غشایی پس از آن در 1 قرار گرفتند: رقت 1000 آنتی بادی اولیه Fra (با مهربانی توسط دکتر مایکل ایادارولا ، موسسه ملی بهداشت ، Bethesda ، MD) در محلول 3 / شیر / 1 × TTBS تهیه شده یک شبه در 4 ° C. غشاها شسته شدند در 1 × TTBS (هر بار 4 ، هر بار 15) و در 1 × TTBS که حاوی 1 است انکوبه شده است: رقت 25000 آنتی بادی ثانویه ضد خرگوش بز به صورت پراکسیداز ترب کوهی (Bio-Rad، Hercules، CA) برای 1 در اتاق انکوبه شد. درجه حرارت. غشاها دوباره شسته شدند و سپس با استفاده از Pierce Super Signal West Dura (Thermo Fisher Scientific Inc. ، راکفورد ، IL) تشخیص شیمیایی واسطه شیمیایی روی Hyperfilm (ECL به علاوه ؛ امرسام) توسعه یافتند. محلی سازی باند پروتئین cFos ، FosB و ΔFosB در نشان داده شده است شکل 1C. ما در این مطالعه فقط فرمهای پایدار بیان شده ΔFosB (یعنی 35-37 kDa) را مورد بررسی قرار دادیم زیرا این اشکال است که با استفاده از داروهای مزمن جمع می شوند و نوروپلاستیکی را که زمینه ساز اعتیاد است جمع آوری کردند.نستلر و همکاران 2001) از Scion Image (فردریک ، MD) برای اختصاص ایمنی مطلق به باند ها استفاده شد و از یک اسکنر برای گرفتن تصاویر دیجیتالی فیلم ها استفاده شد. پس از شناسایی ، غشاها جدا شد و دوباره برای β-توبولین مورد بررسی مجدد قرار گرفت (1: 200000 ، سیگنالینگ سلولی ، Danvers ، MA). از سطح β-توبولین به عنوان یک کنترل بارگذاری برای عادی سازی پروتئین های مرتبط با FOS استفاده شد.

RT-PCR

RT-PCR کمی (qRT-PCR) برای تعیین تغییرات mRNA ژن FosB و ΔFosB بلافاصله و 24 ساعت پس از تجویز کوکائین استفاده شد. حیوانات با تغییر سریع سرخ شدند و هسته NAc ، پوسته NAc و CPU همانطور که توضیح داده شد جدا شدند (گراهام و همکاران 2007; باختل و همکاران 2008) نمونه های فردی بلافاصله در RNA-STAT-60 (IsoTex Diagnostics Inc، Friendswood، TX) همگن شدند و روی یخ خشک منجمد شدند تا اینکه mRNA طبق دستورالعمل سازنده استخراج شد. به طور خلاصه ، به هر نمونه کلروفرم اضافه شد و در زیر سانتریفوژ ، لایه آبی جدا شد. mRNA کل در حضور آکریل آمید خطی با ایزوپروپانول رسوب کرد (Ambion ، Austin ، TX). نمونه ها سانتریفیوژ شدند و گلوله های mRNA استخراج شده با 70٪ اتانول شسته و مجدداً در آب DEPC معلق شدند. mRNA کل با DNAase تیمار شد (Ambion ، Foster City ، CA) و با استفاده از Superscript III با hexamers تصادفی به cDNA رونویسی شد (Invitrogen، Carlsbad، CA). توالی پرایمر است که برای تقویت FosB، ΔFosB و گلیسرآلدهید 3-فسفات دهیدروژناز (GAPDH) 5'-GTGAGAGATTTGCCAGGGTC-3 و 5'-AGAGAGAAGCCGTCAGGTTG-3 '، 5'-AGGCAGAGCTGGAGTCGGAGAT-3' و 5'-GCCGAGGACTTGAACTTCACTCG-3 ′ ، و 5′-AGGTCGGTGTGAACGGATTTG-3 ′ و 5′-TGTAGACCATGTAGTTGAGGTCA-3. آستانه های چرخه (cT) از واکنش های سه گانه با استفاده از مشتق دوم منحنی تقویت محاسبه شد. مقادیر FosB و ΔFosB cT از آنجائیکه GAPDH توسط کوکائین تنظیم نشده بود ، به مقادیر GAPDH cT (ΔcT) نرمال شدند. تغییرات برابر با استفاده از روش ΔΔcT همانطور که قبلا توضیح داده شد محاسبه شد (کتابچه راهنمای کاربردی Biosystems).

تحلیل آماری

سطح هر پروتئین به عنوان٪ تغییر از گروه کنترل نشده برای هر ناحیه مغز و زمان بیان شد ، و گروههای مطالعه با تجزیه و تحلیل واریانس یک طرفه (ANOVA) مقایسه شدند ، و سطح معنی داری آنها در 0.05/XNUMX> p قرار گرفت. اثرات کلی با مقایسه پس از استفاده با استفاده از تست های LSD Fishers دنبال شد. همبستگی بین مصرف کوکائین و تغییر در سطح پروتئین با استفاده از رگرسیون خطی ارزیابی شد.

نتایج

حیوانات در گروه CSA که به طور داوطلبانه خود به خود کوکائین اجازه داده شده بودند تا هفته سوم SA (روزهای 13-18) الگوهای پایدار از خودآزمایی کوکائین به نمایش گذاشتند. در طی هفته آخر SA ، میانگین مصرف روزانه کوکائین در موشهای صحرایی CSA و همکاران CY آنها 46.9 (± 1.8) میلی گرم / کیلوگرم در روز بود (دامنه: 37-60 mg / kg / day). در روز آزمون نهایی ، موشهای صحرایی CSA در گروه 0 h (WD) گروه 44.5 (± 2.5) میلی گرم / کیلوگرم کوکائین (دامنه 25.5-57.5 میلی گرم بر کیلوگرم) و مقدار مشابهی کوکائین توسط CY آنها دریافت شد. و شرکای AY

تنظیم دیفرانسیل پروتئین ΔFosB در مناطق جسم مخطط پس از کوکائین حاد یا مزمن

تنظیم دیفرانسیل پروتئین ΔFosB بلافاصله پس از 4 ساعت از تزریق کوکائین داخل وریدی در مناطق جسم مخطط (0 ساعت WD) یافت شد. در پوسته NAc ، فقط کوکائین مزمن در گروههای CSA و CY (45-61٪) افزایش قابل توجهی را نسبت به گروه کنترل نشان نداد (شکل 2A, F4,60 = 4.22، p = 0.005). در هسته NAc ، افزایش قابل توجهی در ΔFosB (41٪) پس از قرار گرفتن در معرض حاد در گروه AY مشاهده شد (شکل 2B, F4,60 = 17.04، p <0.001) ، و حتی بیشتر از این نیز افزایش یافته است (89-95٪) بعد از کوکائین مزمن. در مقابل تجمع بیشتر ΔFosB در NAc با تجویز کوکائین مزمن ، CPU افزایش مشابهی در ΔFosB (86-102٪) را در هر دو گروه کوکائین حاد و مزمن نشان داد (شکل 2C, F4,78 = 19.09، p <0.001) هیچ تفاوتی در افزایش ΔFosB بین گروه های CSA و CY در هر منطقه ناحیه مخطط وجود ندارد ، نشان می دهد که مقررات مربوط به قرار گرفتن در معرض کوکائین بدون در نظر گرفتن مصرف ارادی کوکائین بود. تنظیم ΔFosB حداقل 24 ساعت پس از کوکائین مزمن در پوسته NAc ادامه داشت (F2,32 = 5.19، p = 0.02)، هسته NAc (F4,60 = 4.53، p = 0.02) و CPU (F2,34 = 12.13، p <0.001) ، اما پس از 3 هفته به سطح پایه بازگشت. افزایش مشابه در ΔFosB هنگامی که گروه کوکائین با گروه سالین SA مقایسه شد ، پیدا شد ، با این تفاوت که افزایش کوچکتر پوسته NAc حیوانات AY وقتی با سالین SA مقایسه می شود ، به کنترل بدون درمان اهمیت می یابد. با این حال ، هیچ تنظیم قابل توجهی از ΔFosB در حیواناتی که در طول تمرین خود به خود نمکی تجویز می کنند ، در مقایسه با گروه کنترل نشده ، وجود ندارد ، نشان می دهد که تنظیم ΔFosB به دلیل کوکائین بوده است و نه نتیجه جراحی یا آزمایش.

شکل 2  

تنظیم ΔFosB بلافاصله پس از تجویز کوکائین و در هفته 24 ساعت و هفته 3. سطح ΔFosB (35-37 کیلو دالتون) به عنوان میانگین percent SEM درصد تغییر از کنترل های خانگی درمان نشده (Control) بیان شده است. بافت از شور ...

تحمل تنظیم پروتئین FosB پس از کوکائین مزمن

بر خلاف تنظیم ΔFosB ، قرار گرفتن در معرض منفرد 4 در ساعت کوکائین IV افزایش قابل توجهی بیشتر در پروتئین FosB در تمام مناطق جسم مخطط 3 ، اما تحمل قابل توجهی در این پاسخ پس از تجویز مزمن کوکائین ایجاد شده است. در پوسته NAc ، FosB بلافاصله پس از تجویز حاد کوکائین حاد در حیوانات AY (260٪) افزایش یافت ، اما این افزایش پس از تجویز مزمن در هر دو گروه CY و CSA (به 4-142٪ کاهش یافت)شکل 3A, F4,77 = 23.16، p <0.001) افزایش مشابه FosB (295٪) در پردازنده حیوانات AY یافت شد که پس از تجویز کوکائین مزمن در گروههای CY و CSA نیز کاهش یافت (به 135-159٪) (شکل 3C, F4,69 = 13.362، p <0.001) در هسته NAc ، مصرف حاد کوکائین افزایش قابل توجهی در FosB (164٪) در حیوانات AY در مقایسه با سایر مناطق مغزی ایجاد نمی کند. با این حال ، این افزایش ها هنوز بیشتر از آنهایی بود که پس از تجویز مزمن (109-112-٪) در گروه های CY و CSA تولید شد (شکل 3B, F4,57 = 20.23، p <0.001) همانطور که با ΔFosB یافت شد ، تنظیم FosB پس از کوکائین مزمن با کنترل ارادی مصرف کوکائین تعدیل نشد. با این حال ، بر خلاف ΔFosB ، افزایش پروتئین FosB پس از 24 ساعت در پوسته NAc و هسته ادامه پیدا نکرد ، اگر چه افزایش باقیمانده (38-52٪) در پردازنده ادامه داشت (F2,32 = 3.590، p 0.05/XNUMX> سطح FosB توسط روشهای جراحی یا آزمایش در حیوانات خود نمکی شور تحت تأثیر قرار نگرفت.

شکل 3  

تنظیم FosB بلافاصله پس از تجویز کوکائین و در هفته 24 ساعت و 3 WD. سطح پروتئین FosB (46-50 کیلو دالتون) به عنوان میانگین percent SEM درصد تغییر از کنترل های خانگی درمان نشده بیان شده است (نگاه کنید به شکل 2 افسانه برای اختصارات) ...

کاهش میزان القاء mRNA ΔFosB و FosB هر دو پس از کوکائین مزمن

قرار گرفتن در معرض حاد در برابر 4 ساعت از تزریق کوکائین داخل وریدی افزایش مشابهی (برابر 11-16) در mFNA ΔFosB در پوسته NAc (F3,19 = 15.82، p <0.001) ، هسته NAc (F3,19 = 13.275، p <0.001 ، و CPU (F3,11 = 5.78، p = 0.03) در مقایسه با کنترل های سالین SA (0 h WD ، شکل 4A) با این حال ، این پاسخ پس از تجویز مزمن کوکائین در پوسته NAc (برابر 3-4) ، هسته NAc (برابر 4) و CPU (برابر 3) به شدت در گروه های CY و CSA سرکوب شد. با وجود این واقعیت که تجویز حاد کوکائین IV باعث افزایش بیشتر در پروتئین FosB نسبت به ΔFosB شد ، تجویز حاد کوکائین باعث افزایش نسبتاً کمتری در mRNA برای FosB (برابر 4-9) نسبت به ΔFosB (برابر 11-16) در همه مناطق فرعی ساکن 3 (شکل 4B) این پاسخ پس از کوکائین مزمن در پوسته NAC عملا از بین رفت (F3,19 = 26.22، p <0.001) و CPU (F3,11 = 4.24، p <0.05) ، اگرچه افزایشهای کوچک اما قابل توجه (2 برابر) در گروههای CY و CSA در هسته NAc باقی مانده است (F3,19 = 11.10، p <0.001) افزایش ناشی از کوکائین در هر دو ΔFosB و FosB در حیوانات AY پس از 24 ساعت WD حفظ نشد که در مقایسه با همین گروه کنترل سالین SA باشد. تجزیه و تحلیل بیشتر از نسبت mRNA های FosB به ΔFosB mRNA در زمان 0 ساعت WD نشان داد که دولت کوکائین به طور قابل توجهی مقدار نسبی FosB را به mRNA ژن ΔFosB در پوسته NAc کاهش می دهد (F3,19 = 4.79، p = 0.02)، هسته NAc (F3,19 = 4.49، p = 0.02) و CPU (F3,11 = 5.59، p = 0.03) به دلیل تشکیل بیشتر ایزوفرم ΔFosB ، و صرف نظر از تحمل قابل توجهی به پاسخ ناشی از کوکائین در هر دو mRNA ها پس از تجویز مزمن (شکل 4C) تفاوت معنی داری در این نسبت وجود ندارد که آیا کوکائین به خودی خود اداره می شود یا به طور انفعالی از طریق تزریق یوغ دریافت می شود ، و نسبت های نسبی FosB: ΔFosB با نقطه زمانی 24h WD در هر سه ناحیه مغز به حالت عادی برگشته بود (داده ها نشان داده نشده است).

شکل 4  

تنظیم mRNA مربوط به FosB و ΔFosB بلافاصله پس از مصرف کوکائین و در 24 ساعت WD. RT-PCR کمی از متن برای ΔFosB (A) ، FosB (B) و نسبت متن FosB / ΔFosB (C) به عنوان میانگین expressed بیان شده است ...

تحمل مرتبط با تقویت به cFos ناشی از کوکائین در NAC

بر خلاف تنظیم محصولات ژن FosB که نشان دهنده یک پاسخ دارویی به کوکائین صرف نظر از تجویز غیرفعال یا داوطلبانه است ، تنظیم cFos در مناطق NAC به شدت تحت تأثیر زمینه خودکاکایی کوکائین بود که در مقایسه با حیوانات دریافت کننده کوکائین توسط تزریق های بطری منفعل مقایسه شد. قرار گرفتن در معرض کوکائین باعث افزایش سطح پروتئین cFos (109-126)) هم در پوسته NAc و هم با تجویز حاد یا مزمن در گروههای AY و CY شد (شکل 5A-B) با این حال ، هنگامی که تزریق کوکائین به صورت پاسخ-مشروط در حیوانات خودارضایی تحویل داده شد ، این پاسخ در پوسته NAc (به 55٪) کاهش یافت (F4,60 = 9.14، p <0.001) ، و نتوانست به طور قابل توجهی cFos را در هسته NAc افزایش دهد (F4,57 = 5.92، p <0.001) در CPU ، تحمل cFos ناشی از کوکائین با استفاده از کوکائین منفعل یا اختیاری مزمن ایجاد می شود (شکل 5C) و القای cFos در حیوانات AY (164٪) در هر دو گروه CY و CSA (به 45-57٪) کاهش یافت (F4,67 = 13.29، p <0.001) ، شبیه به توسعه تحمل در القای پروتئین FosB در هر 3 زیر منطقه مخطط. بنابراین ، تحمل مربوط به تقویت به cFos ناشی از کوکائین به طور خاص در مناطق mesolimbic جسم مخطط رخ داده است. در هر 3 منطقه جسم مخطط ، افزایش cFos در حیوانات خود نمکی شور یافت نشد و پس از 24 ساعت WD ادامه پیدا نکرد.

شکل 5  

تنظیم cFos بلافاصله پس از تزریق کوکائین و در 24 h WD. سطح پروتئین cFos (52-58 کیلو دالتون) در موشهای شاهد (شاهد ، سالین SA) ، در موشهایی که به طور حاد کوکائین یوک منفعل بطور حاد (AY) یا مزمن (CY) و در موشهایی که تحت آن قرار داشتند ...

رابطه بین مصرف کوکائین ، cFos و ΔFosB در مناطق جسم مخطط

از آنجا که مقادیر خود کاکائین خود مصرف در حیوانات فردی و شرکای یوغ آنها متفاوت است ، ما مقدار مصرف کوکائین را با القای سطح پروتئین cFos ، FosB و ΔFosB با تجزیه و تحلیل رگرسیون خطی چندگانه مقایسه کردیم. جدول تکمیلی 1 برای نتایج همه همبستگی های بالقوه). ارتباط معنی داری بین میزان مصرف کوکائین و سطح cFos در موشهایی که تجویز حاد کوکائین را با تزریق غیرفعال دریافت کرده بودند ، و این روابط در بخشهای جسم پشتی و شکمی متفاوت است. در هسته NAc ، القای cFos بلافاصله پس از 4 ساعت تجویز حاد کوکائین IV با مصرف کوکائین ارتباط شدیدی و منفی داشت ، در حالی که یک رابطه مشابه اما ناچیز در پوسته NAC یافت شد (شکل 6) در مقابل ، القاء cFos با مصرف کوکائین در CPU ارتباط مثبت داشت. هیچ ارتباط معنی داری بین میزان مصرف کوکائین (فعال یا غیرفعال) و سطح پروتئین FosB یا ΔFosB در هر منطقه جسم مخطط وجود ندارد. با این حال ، بین سطح cFos و ΔFosB در پوسته NAc 24 ساعت پس از کوکائین ، یک همبستگی مثبت و قوی وجود دارد ، اما فقط در حیواناتی که کوکائین را از طریق خودمدیریت ارادی دریافت کرده اند (شکل 7) ، و با وجود این واقعیت که سطح کلی cFos در 24 h WD تغییر نمی یابد. روندهای مشابه (p برای ارتباط مثبت بین سطح پروتئین های cFos و ΔFosB بلافاصله بعد از 0.07 ساعت خودکائینی در هسته NAc و در پردازنده حیواناتی که برای اولین بار کوکائین دریافت می کردند (گروه AY) یافت شد.

شکل 6  

همبستگی خاص منطقه بین میزان مصرف کوکائین و عدم تحریک cFos پس از کوکائین حاد (AY). افزایش درصد در رنگپذیری cFos با مصرف کوکائین در جلسه آخر در هسته NAc (A) منفی و ارتباط مثبت دارد. ...
شکل 7  

ارتباط معنی داری بین cFos و ΔFosB در پوسته NAc در حیوانات خودمصرف افزایش درصد در رنگپذیری cFos با ایمنی ΔFosB پس از 24 ساعت WD در خود کوکائین در ارتباط است ...

بحث

در مطالعه حاضر ، ما اثرات قرار گرفتن در معرض کوکائین وریدی حاد و مزمن وریدی و یا خودمدیریت مزمن را در تنظیم سطح ΔFosB ، FosB و cFos در پوسته NAc ، هسته NAC ، و قسمتهای جسم مخطط CPU بررسی کردیم. مطالعات قبلی به طور مداوم نشان داده اند که ΔFosB تنها پس از قرار گرفتن در معرض مکرر افزایش می یابد ، و نه بعد از تجویز حاد کوکائین با استفاده از تزریق کوکائین IP منفعل (امید و همکاران 1994, نای و همکاران 1995; چن و همکاران 1995). به طور مشابه ، ما متوجه شدیم که قرار گرفتن در معرض مزمن کوکائین IV باعث افزایش ΔFosB در تمام مناطق جسم مخطط مورد بررسی ، صرف نظر از اینکه آیا این روش به صورت ارادی یا غیرفعال انجام شده است. با این حال ، یک تفاوت عمده از مطالعات قبلی این است که تجویز حاد کوکائین باعث افزایش سطح پروتئین ΔFosB در هسته NAc و CPU شد و به اهمیت در پوسته NAc نزدیک شد (p <0.1) یک توضیح ممکن برای این تفاوت ممکن است دوز و / یا مدت زمان قرار گرفتن در معرض کوکائین باشد ، زیرا موشهای صحرایی در گروه AY چندین بار تزریق کوکائین IV طی یک جلسه 4 ساعته دریافت کردند که منجر به مصرف کل کوکائین از 25.5 تا 57.5 میلی گرم در کیلوگرم در سراسر کشور شد. حیوانات منفرد ، که بیش از دوزهای 10-20 میلی گرم بر کیلوگرم است که معمولاً با تزریق IP بولوس استفاده می شود (امید و همکاران 1994; انسوی کشتی که از باد در پناه است و همکاران 2006) علاوه بر این ، کوکائین از طریق یک مسیر IV به صورت مستقیم تر تجویز می شود که سطح اوج بیشتری از کوکائین و دوپامین مغز را در طول جلسه به وجود می آورد ، در حالی که این تأثیرات معمولاً طی یک ساعت پس از تزریق IP از بین می روند (برادبری، 2002) بنابراین ، توانایی ΔFosB برای تجمع پس از قرار گرفتن در معرض حاد كوكائین تنها به قدرت و مدت زمان تحریک كوكائین مورد استفاده در مطالعه حاضر بستگی دارد. در هر صورت ، این یافته که ΔFosB می تواند پس از قرار گرفتن در معرض تنها کوکائین جمع شود ، نشان می دهد که ΔFosB می تواند اثرات خود را با سرعت بیشتری نسبت به آنچه قبلاً تصور می شد ، انجام دهد ، احتمالاً ناشی از یک پرهیز از خود مدیریت اولیه.

جالب توجه است ، میزان تجمع ΔFosB بین دوره استریاتال خلفی و شکمی در طول دوره تجویز مزمن کوکائین متفاوت است. در هسته NAc ، مقدار ΔFosB که بلافاصله پس از روز نهایی تجویز مزمن (0 ساعت WD) یافت می شود بیش از دو برابر مقدار است که پس از تجویز حاد پیدا شد ، و افزایش ΔFosB کوچکتر در پوسته NAc تنها پس از تجویز مزمن رسیده است. صرف نظر از اینكه كوكائین به خودی خود اداره شود یا از طریق تزریق یك خمره غیرفعال دریافت شده باشد. افزایش با تجویز مزمن کوکائین احتمالاً تجمع پروتئین ΔFosB بسیار پایدار را منعکس می کند ، زیرا آنها حداقل برای 24 ساعت بعد از آخرین تماس قرار گرفتند. در مقابل ، افزایش بزرگ در مقدار ΔFosB در CPU نتوانست با قرار گرفتن در معرض حاد یا مزمن متفاوت باشد ، به طور بالقوه سقف تولید شده توسط قرار گرفتن در معرض حاد در این ناحیه مغز را منعکس می کند. با این حال ، حتی در CPU ، تجمع پروتئین ΔFosB به احتمال زیاد به افزایش مداوم سطح ΔFosB پس از قرار گرفتن در معرض مزمن کمک می کند ، از آنجا که تحمل قابل توجهی به mRNA ناشی از کوکائین برای ΔFosB در تمام مناطق مغز 3 با تجویز مزمن توسعه یافته است.

تجویز حاد کوکائین IV همچنین با افزایش بیشتر در پردازنده و پوسته NAc نسبت به هسته NAc ، سطح پروتئین FosB را با طول کامل افزایش داد. با این حال ، mRNA برای FosB تقریباً 10 برابر در پوسته NAc و کمتر از 5 برابر در هسته پردازنده و NAc القا شد. تحمل قابل توجهی به توانایی کوکائین در القا m mRNA و پروتئین برای FosB با تجویز مزمن تبدیل شده است ، اگرچه القای کمتری از پروتئین FosB باقی مانده است و به طور بالقوه می تواند با ΔFosB برای شرکای اتصال AP-1 رقابت کند. نسبت نسبی mRNA FosB / ΔFosB نیز با تجویز حاد کوکائین به دلیل القای نسبتاً بیشتر ΔFosB کاهش یافت ، مطابق با گزارش های قبلی با استفاده از آمفتامین (علیبایی و همکاران 2007) در مقایسه با یافته های قبلی با درمان های آمفتامین مکرر ، کاهش نسبت نسبی mRNA مربوط به FosB / ΔFosB توسط کوکائین حاد پس از تجویز مزمن باقی مانده است ، که منعکس کننده القای مانده نسبتاً بالاتر از ΔFosB نسبت به FosB است.

این واقعیت که سطح ΔFosB حتی پس از حاد کوکائین حاد با استفاده از الگوهای و مدت زمان مصرف بیشتر از مواد مخدر داخل وریدی انسانی افزایش می یابد ، پیامدهای مهمی در روند اعتیاد دارد. بنابراین ، ΔFosB می تواند به فعالیت های اتصال AP-1 با استفاده اولیه از کوکائین کمک کند اگر دوزهای کافی به خود مصرف شود. با این حال ، ΔFosB با هر دو FosB و cFos برای فعالیت اتصال AP-1 رقابت می کند ، منجر به بیان ژن پایین دست و نوروپلاستیسیتی می شود که از تجویز مزمن متمایز است وقتی ΔFosB با cFos و FosB قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. از این رو ، ΔFosB به دلیل تجمع بیشتر در استریاتوم شکمی و کاهش رقابت برای شرکای اتصال AP-1 در هر دو جسم پشتی و بطن ممکن است اثرات بیشتری را بعد از تجویز کوکائین مزمن داشته باشد. با توجه به اینکه بیان بیش از حد جسم مخطط ΔFosB انگیزه کوکائین را افزایش می دهد (کلبی و همکاران 2003) ، چنین تجمع سریع ΔFosB با قرار گرفتن در معرض اولیه کوکائین می تواند استفاده از کوکائین را در مراحل اولیه روند اعتیاد زنده کند. علاوه بر این ، چنین بیان ΔFosB برجسته و گسترده در سراسر جسم مخطط با قرار گرفتن در معرض حاد ، فعالیت اتصال AP-1 را به روشی تغییر می دهد که می تواند شکل گیری عادات اجباری را از طریق تعامل اولیه مدارهای جسم خلفی تسهیل کند (بلین و Everitt، 2008).

با توجه به پایداری ایزوفرم ΔFosB ، سطح ΔFosB پس از آخرین جلسه تجویز کوکائین ، به طور قابل توجهی بالا 24 ساعت باقی مانده است ، مطابق با مطالعات قبلی با استفاده از دولت مزمن کوکائین داخل وریدی (پیچ و همکاران 1997; پرووتی و همکاران 2008) مطالعات دیگر با استفاده از تجربیات غیرفعال تزریق کوکائین IP نشان داد که تجمع ΔFosB می تواند برای هفته های خروج 1-2 ادامه داشته باشد (امید و همکاران 1994; Brenhouse و Stellar، 2006; انسوی کشتی که از باد در پناه است و همکاران 2006) ، گرچه 3 هفته پس از قطع مصرف کوکائین هیچ مدرکی برای این تغییرات پیدا نکردیم. با هم ، این مطالعات نشان می دهد که تجمع ΔFosB ممکن است برای دوره های ترک نسبتاً کوتاه (<3 هفته) ادامه داشته باشد ، و مستقیماً به استفاده مداوم از کوکائین کمک کند ، اما ممکن است به طور مستقیم به تمایل بیشتر به عود در ترک طولانی مدت کمک نکند. با این حال ، پس از 1 روز خروج از کوکائین مکرر در موشها ، سلولهای ایمنی ΔFosB در سلولهای عصبی مخطط حاوی گیرنده D30 تشخیص داده شده است (انسوی کشتی که از باد در پناه است و همکاران 2006) چنین نمونه برداری اختصاصی سلول ممکن است نسبت به تجمع ΔFosB باقیمانده نسبت به تجزیه و تحلیل بافت کل مورد استفاده در مطالعه حاضر حساس تر باشد ، یا شاید تغییرات ΔFosB صرفاً در موش ها نسبت به موش ها بیشتر بماند. همچنین ممکن است که ΔFosB باعث آبشار حوادث رونویسی شود که منجر به تغییرات طولانی مدت مورفولوژیکی مانند تشکیل ستون فقرات دندریتیک در سلولهای عصبی جسم مخمر حاوی D1 شود (انسوی کشتی که از باد در پناه است و همکاران 2006; پیچ و خم و همکاران 2010) در این راستا ، چندین هدف ΔFosB از جمله Cdk5 و NFκB پس از کوکائین مزمن افزایش یافته است ، و این عوامل ممکن است با تغییر در ساختارهای عصبی و / یا عملکرد () عملکرد هسته آکرونس را تغییر دهند.آنگ و همکاران 2001; بنویدس و بیب، 2004; نستر، 2008) بنابراین ، این امکان وجود دارد که تجمع پایدار ΔFosB در حین برداشت برای تأثیر طولانی مدت آن بر روی مصرف داروهای بعدی یا رفتار متعاقب آن ضروری نباشد ، اما در عوض می تواند یک "سوئیچ مولکولی" باشد که باعث فرآیندهای سلولی متعدد می شود که انتقال به بیشتر را تسهیل می کند. حالات بیولوژیکی معتاد (نستلر و همکاران 2001).

Tاو مطالعه حاضر نشان داد كه تجمع ΔFosB با واسطه كوكائین تحت تأثیر كنترل داوطلبانه مصرف كوكائین در حیوانات خودارضایی مطابق با مطالعات قبلی با استفاده از روشهای ایمونوهیستوشیمی و چندین داروی سوءاستفاده نیست. (پرووتی و همکاران 2008; پیچ و همکاران 1997) این نشان می دهد که افزایش ناشی از کوکائین در ΔFosB و FosB احتمالاً به پاسخ دارویی به کوکائین یا سایر وقایع پایین دست سیگنالینگ گیرنده مونوآرژیک مربوط می شود. برخلاف ΔFosB ، ما دریافتیم که توسعه تحمل به cFos ناشی از کوکائین قابل ملاحظه ای توسط کنترل ارادی بر میزان مصرف کوکائین در NAC بود ، اما نه در CPU. بنابراین ، تحمل به cFos ناشی از کوکائین در NAC در حیوانات دریافت کننده کوکائین به طور انفعالی توسط انفوزیون مزمن یوک مزمن هنگامی که با تزریق حاد یاک حاد مقایسه می شود ، رخ نداد. این یافته ها با گزارش های زیادی در مورد تحمل به cFos ناشی از روانگردان در NAC بطور قابل ملاحظه ای متفاوت است وقتی داروها با تزریق IP منفعل تجویز می شوند (امید و همکاران 1994; نای و همکاران 1995; چن و همکاران 1995, 1997; علیبایی و همکاران 2007) با توجه به اینکه تحمل به cFos در حیوانات خودکشی کوکائین همزمان با چندین مطالعه با تزریق مکرر IP است ، عدم تحمل با استفاده از مزمن مزمن داخل وریدی مزمن ممکن است با استرس همراه با تزریق کوکائین یوغی متعدد و غیرقابل پیش بینی مرتبط باشد (goeders 1997) از دست دادن تحمل در بطن و نه جسم مخطط می تواند با اثر انتخابی در مدارهای لیمبیک درگیر در پاسخ های انگیزشی و عاطفی سازگار باشد. علاوه بر این ، در حالی که تحمل نسبت به القاء cFos در حیوانات که خود کوکائین مصرف می کنند رخ داده است ، افزایش قابل توجهی ∼ 50 in در پروتئین cFos در پوسته NAC بلافاصله پس از آخرین جلسه خود مدیریت نهایی ، و یک روند (p <0.1/4) برای cFos افزایش نیز در هسته رخ داده است. دلایل این اختلاف احتمالاً نشان دهنده تفاوت بین تزریق IP و تزریق چندگانه IV در طی 1 ساعت است که در بالا بحث شد. القای باقیمانده cFos در NAc پس از مصرف خودکار مزمن کوکائین ، یافته جدیدی است که تجدیدنظر در نقش آن در روند اعتیاد را مجبور می کند ، به موجب آن مجتمع های AP-XNUMX حاوی cFos ، ΔFosB و FosB بعد از قرار گرفتن در معرض مزمن تا حدی با هم همزیستی می کنند. .

با توجه به شواهد اخیر که cFos به طور مستقیم با تجمع ΔFosB در جسم پشتی تنظیم می شود (Renthal و همکاران 2008) ، جالب است که cFos ناشی از کوکائین در CPU با افزایش ΔFosB با قرار گرفتن در معرض حاد کوکائین موازی شد. یک احتمال این است که تجمع ΔFosB با تجویز حاد خیلی زود در جلسه ساعت 4 رخ می دهد تا در القای cFos تأثیر بگذارد ، در حالی که حضور آن 24 ساعت پس از کوکائین در حیوانات مزمن تحت درمان با مانع القای cFos با قرار گرفتن در معرض کوکائین بعدی است. این ایده با یک روند (P = 0.067) برای یک همبستگی مثبت متوسط ​​بین سطح cFos و ΔFosB در CPU با تجویز کوکائین حاد (0 ساعت WD) سازگار است. این مفهوم همچنین با همبستگی مثبت قوی بین القاء cFos و مصرف کوکائین در CPU حیوانات حاد با حاد است. این یافته ها نشان می دهد که ، مشابه ΔFosB ، پاسخ cFos ممکن است دوز کوکائین دریافت شده را منعکس کند. با این حال ، در NAC ، تجمع بیشتر ΔFosB با تجویز مزمن کوکائین نمی تواند عدم تحمل در پاسخ cFos در این حیوانات را تشکیل دهد. علاوه بر این ، اگرچه تحمل به القاء cFos در حیوانات خود اداره مشهود بود ، اما ارتباط مثبت قوی بین سطح cFos باقیمانده و سطح ΔFosB در پوسته NAc پس از خروج 24 ساعت تعامل منفی بین cFos و ΔFosB در جسم مخطط را پشتیبانی نمی کند. تفاوت دیگر از داده های CPU این است که cFos در هسته NAc به جای اینکه با مصرف کوکائین بلافاصله پس از تجویز حاد کوکائین ارتباط منفی داشته باشد ، که می تواند یک تاکیفیلاکسی درون جلسه که با قرار گرفتن در معرض دوز بالاتر در جسم مخطط شکمی رخ می دهد ، منفی باشد.

به طور کلی ، یافته های مطالعه حاضر نشان می دهد که cFos ، FosB و ΔFosB پس از تجویز کوکائین وریدی حاد و مزمن ، تحت الگوی بیان منطقه ای متمایز قرار می گیرند. این الگوهای بیان منحصر به فرد به هر دو مدت و میزان قرار گرفتن در معرض مواد مخدر وابسته است ، و تحمل به cFos ناشی از کوکائین بسیار وابسته به خودمدیریت داوطلبانه کوکائین است. نتایج همچنین نشان می دهد که ΔFosB با تزریق داخل وریدی می تواند با تجویز داخل وریدی کوکائین و حاد و مزمن تجمع یابد ، از این ایده که تجمع ΔFosB ممکن است در فرآیندهای اولیه که باعث افزایش رفتار جستجوی کوکائین می شود و در توسعه اعتیاد به کوکائین مهم است ، مهم باشد. درنهایت ، درک این امر مهم خواهد بود که چگونه ΔFosB می تواند به طور غیرمستقیم بر ولع مصرف مداوم دارو در برداشت از طریق تأثیر نسبتاً کوتاه مدت بر بیان ژن در طول مصرف کوکائین و دوره های برداشت زود هنگام تأثیر بگذارد. تلاش برای شناسایی اهداف مختلف پایین دست و اثرات آنها بر مورفولوژی و / یا عملکرد عصبی در نهایت نقش ΔFosB و دیگر آنتی ژن های مرتبط با Fos در بیان رفتار اعتیاد آور را روشن می کند.

مواد تکمیلی

جدول Supp S1

جدول تکمیلی 1. نتایج همبستگی کلی برای تجزیه و تحلیل رگرسیون خطی. سه پانل سمت چپ شامل همبستگی بین مصرف کوکائین و سطح cFos (پانل بالا) ، FosB (پانل میانی) یا ΔFosB (پانل پایین) است. سه پانل سمت راست شامل همبستگی بین cFos و ΔFosB (پانل بالا) ، cFos و FosB (پانل میانی) و FosB و ΔFosB (پانل پایین) است. مناطق نسبی مغز و نقاط زمان WD برای هر تجزیه و تحلیل فردی ، همراه با مقادیر r و p مربوطه نشان داده شده است. * p <0.05 ، T0.1> p> 0.05.

تشکر و قدردانی

نویسندگان هیچگونه تعارض منافع راجع به این اثر اعلام نکرده اند. این کار توسط کمکهای مالی NIH DA 10460 و DA 08227 پشتیبانی می شود و توسط استادی Wesley Gilliland در تحقیقات زیست پزشکی.

مخفف های استفاده شده

  • CPU
  • پودمان قهوه ای
  • NAc
  • هسته accumbens
  • AY
  • یوغ حاد
  • CY
  • یوغ مزمن
  • CSA
  • کوکائین خودمدیریت
  • WD
  • برداشت از حساب
  • IV
  • داخل وریدی
  • IP
  • داخل صفاقی

منابع

  • Alibhai IN، Green TA، Potashin JA، Nestler EJ. تنظیم مقررات fosB و ΔfosB بیان mRNA: مطالعات داخل بدن و آزمایشگاهی. Res مغز. 2007؛ 1143: 22-33. [PMC رایگان مقاله] [گروه]
  • Ang E، Chen J، Zagouras P، Magna H، Holland J، Schaeffer E، Nestler EJ. القای فاکتور هسته ای- κB هسته ای با تجویز مزمن کوکائین - سایپرز ، باشگاه دانش J Neurochem. 2001؛ 79: 221-224. [گروه]
  • Bachtell RK، Choi KH، Simmons DL، Falcon E، Monteggia LM، Neve LN، Self DW. نقش بیان GluR1 در هسته سلولهای عصبی را در حساسیت کوکائین و رفتار کوکائین جستجو می کند. Eur J Neurosci. 2008؛ 27: 2229-2240. [گروه]
  • بلین D، Everitt BJ. عادات جستجوی کوکائین بستگی به وابستگی سریال وابسته به دوپامین دارد که در آن جرقه با استریاتوم پشتی قرار دارد. نورون 2008؛ 57: 432-441. [گروه]
  • Benavides DR، Bibb JA. نقش Cdk5 در سوء مصرف مواد و انعطاف پذیری. Ann NY Acad Sci USA. 2004؛ 1025: 335-344. [گروه]
  • Ben-Shahar O، Ahmed SH، Koob GF، Ettenberg A. انتقال از مواد مخدر کنترل شده به اجباری با از بین رفتن حساسیت همراه است. Res مغز. 2004؛ 995: 46-54. [گروه]
  • Bradberry CW. پویایی دوپامین خارج سلولی در اقدامات حاد و مزمن کوکائین. متخصص علوم اعصاب 2002؛ 8: 315-322. [گروه]
  • Brenhouse HC، Stellar JR. C-FOS و ΔFosB در زیر بخشهای مشخص پوسته موجود در هسته در موش حساس به کوکائین تغییر یافته است. بهاو نوروسکی. 2006؛ 137: 773-780. [گروه]
  • Chen J، Nye HE، Kelz MB، Hiroi N، Nakabeppu Y، Hope BT، Nestler EJ. تنظیم پروتئین ΔFosB و FosB مانند با تشنج و تشنج ناشی از درمان با کوکائین. مول فارماکول. 1995؛ 48: 880-889. [گروه]
  • Chen J ، Kelz MB، Hope BT، Nakabeppu Y، Nestler EJ. آنتی ژن های مزمن مرتبط با FOS: انواع پایدار ΔFosB ناشی از درمان مزمن در مغز. جی نوروسکی 1997؛ 17: 4933-4941. [گروه]
  • Colby CR ، Whisler K ، Steffen C، Nestler EJ، Self DW. بیان بیش از حد خاص سلول های استریاتال از ΔFosB انگیزه ای برای کوکائین را افزایش می دهد. جی نوروسکی 2003؛ 23: 2488-2493. [گروه]
  • ادواردز S ، Whisler KN ، فولر DC ، Orsulak PJ ، Self DW. تغییرات مرتبط با اعتیاد در D1 و D2 پاسخهای رفتاری گیرنده دوپامین به دنبال خود مصرف کوکائین مزمن - سایپرز ، باشگاه دانش Neuropsychopharm. 2007a؛ 32: 354-366. [گروه]
  • ادواردز اس ، گراهام DL ، باخل RK ، Self DW. تحمل خاص منطقه به فسفوریلاسیون پروتئین وابسته به اردوگاه تنظیم شده با کوکائین به دنبال خود مصرف مزمن. Eur J Neurosci. 2007b؛ 25: 2201-2213. [گروه]
  • Goeders NE نقش عصبی و غدد درون ریز در تقویت کوکائین روان گردان. 1997؛ 22: 237-259. [گروه]
  • Graybiel AM ، Moratalla R، Robertson HA. آمفتامین و کوکائین باعث فعال شدن خاص داروها از ژن c-fos در محفظه های استریوزوم- ماتریس و زیربخشهای لیمبیک جسم مخطط می شوند. Proc Natl Acad Sci USA. 1990؛ 87: 6912-6916. [PMC رایگان مقاله] [گروه]
  • گراهام DL، ادواردز S، Bachtell RK، DiLeone RJ، Rios M، Self DW. فعالیت پویا BDNF در هسته accumbens با استفاده از کوکائین باعث افزایش خودآزمایی و عود می شود. Nat Neurosci. 2007؛ 10: 1029-1037. [گروه]
  • Hope B، Kosofsky B، Hyman SE، Nestler EJ. تنظیم بیان زودهنگام ژن و اتصال AP-1 در هسته موش توسط کوکائین مزمن. Proc Natl Acad Sci USA. 1992؛ 89: 5764-5768. [PMC رایگان مقاله] [گروه]
  • امید BT، Nye HE، Kelz MB، Self DW، Iadarola MJ، Nakabeppu Y، Duman RS، Nestler EJ. القای یک پروتئین AP-1 طولانی مدت متشکل از پروتئین های Fos تغییر یافته در مغز توسط کوکائین مزمن و دیگر درمان های مزمن. نورون 1994؛ 13: 1235-1244. [گروه]
  • امیدوارم BT کوکائین و پیچیده فاکتور رونویسی AP-1. Ann NY Acad Sci. 1998؛ 844: 1-6. [گروه]
  • Jorissen HJMM ، Ulery PG ، هنری L ، Gourneni S ، Nestler EJ ، Rudenko G. اندازه گیری و ویژگی های اتصال DNA از فاکتور رونویسی ΔFosB. بیوشیمی 2007؛ 46: 8360-8372. [گروه]
  • Kelz MB، Chen J، Carlezon WA، Jr، et al. بیان فاکتور رونویسی ΔFosB در مغز حساسیت به کوکائین را کنترل می کند. طبیعت 1999؛ 401: 272-276. [گروه]
  • Kufahl PR، Zavala AR، Singh A، Thiel KJ، Dickey ED، Joyce JN، Neisewander JL. بیان c-FOS همراه با بازگرداندن رفتار کوکائین به دنبال نشانه های پاسخ شرطی سیناپس 2009؛ 63: 823-835. [PMC رایگان مقاله] [گروه]
  • لی K ، Kim Y ، Kim AM ، Helmin K، Nairn AC، Greengard P. تشکیل ستون فقرات دندریتیک ناشی از کوکائین در سلولهای عصبی خاردار حاوی گیرنده های دوپامین D1 و D2 D2006 در هسته موجود در هسته. Proc Natl Acad Sci USA. 103؛ 3399: 3404-XNUMX. [PMC رایگان مقاله] [گروه]
  • Maze I، Covington HE، III، Dietz DM، LaPlant Q، Renthal W، Russo SJ، Mechanic M، Mouzon E، Neve RL، Haggarty SJ، Ren YH، Sampath SC، Hurd YL، Greengard P، Tarakovsky A، Schaefer A، Nestler EJ. نقش اساسی هیستون متیل ترانسفراز G9a در انعطاف پذیری ناشی از کوکائین علوم پایه. 2010؛ 327: 213-216. [PMC رایگان مقاله] [گروه]
  • McClung CA ، Ulery PG ، Perrotti LI ، Zachariou V، Berton O، Nestler EJ. ΔFosB: سوئیچ مولکولی برای سازگاری طولانی مدت در مغز. Mol Brain Res. 2004؛ 132: 146-154. [گروه]
  • Neisewander JL، Baker DA، Fuchs RA، Tran-Nguyen LTL، Palmer A، Marshall JF. بیان پروتئین FOS و رفتار کوکائین در موش پس از قرار گرفتن در معرض یک محیط خود کوکائین - سایپرز ، باشگاه دانش جی نوروسکی 2000؛ 20: 798-805. [گروه]
  • Nestler EJ ، Barrot M، Self DW. ΔFosB: سوئیچ مولکولی پایدار برای اعتیاد. Proc Natl Acad Sci USA. 2001؛ 98: 11042-11046. [PMC رایگان مقاله] [گروه]
  • Nestler EJ. مکانیسم های رونویسی اعتیاد: نقش ΔFosB. Phil Trans R Soc B. 2008؛ 363: 3245-3255. [PMC رایگان مقاله] [گروه]
  • Nye HE، Hope BT، Kelz MB، Iadarola M، Nestler EJ. مطالعات فارماکولوژیک تنظیم القاء آنتی ژن مرتبط با FOS مزمن توسط کوکائین در striatum و هسته accumbens. J Pharmacol Exp Ther. 1995؛ 275: 1671-1680. [گروه]
  • Perrotti LI، Hadeishi Y، Ulery PG، Barrot M، Monteggia L، Duman RS، Nestler EJ. القای ΔFosB در ساختار مغز مرتبط با پاداش پس از استرس مزمن جی نوروسکی 2004؛ 24: 10594-10602. [گروه]
  • Perrotti LI ، Weaver RR ، Robison B، et al. الگوهای متمایز القای ΔFosB در مغز توسط مواد مخدر سوء استفاده. سیناپس 2008؛ 62: 358-369. [PMC رایگان مقاله] [گروه]
  • Paxinos G ، Watson GC. مغز موش در مختصات کلیشه ای. 4th نیویورک: انتشارات دانشگاهی؛ 1998
  • Pich EM، Pagliusi SR، Tessari M، Talabot-Ayer D، van Huijsduijnen RH، Chiamulera C. بسترهای عصبی مشترک برای خواص اعتیاد آور نیکوتین و کوکائین. علوم پایه. 1997؛ 275: 83-86. [گروه]
  • Renthal W، Carle TL، Maze I، et al. ΔFosB واسطه حساسیت زدایی اپی ژنتیکی از C-fos به ژن پس از قرار گرفتن در معرض مزمن آمفتامین جی نوروسکی 2008؛ 28: 7344-7349. [PMC رایگان مقاله] [گروه]
  • Wallace DL ، Vialou V ، Rios L، et al. تأثیر DeltaFosB در هسته بر رفتارهای مربوط به پاداش طبیعی متکی است. 2008؛ 28: 10272-10277. [PMC رایگان مقاله] [گروه]
  • Young ST، Porrino LJ، Iadarola MJ. کوکائین از طریق دوپامینرژیک D پروتئین جسمی-فاکتورهای ایمنی بدن را تحریک می کند1 گیرنده ها Proc Natl Acad Sci USA. 1991؛ 88: 1291-1295. [PMC رایگان مقاله] [گروه]
  • ژانگ ج، ژانگ L، جیائو H، ژانگ Q، ژانگ D، لو D، Katz JL، Xu M. C-FOS تسهیل در اکتساب و انقراض تغییرات مداوم ناشی از کوکائین. J Neurosci. 2006؛ 26: 13287-13296. [گروه]