DeltaFosB in The Nucleus Accumbens on tärkeää seksuaalisen palkinnon tehostamiseksi. (2010)

HUOMAUTUKSET: Delta FosB on merkki kaikista riippuvuuksista, sekä käytöksellisistä että kemiallisista. Kun tämä molekyyli kasvaa palkkapiirissä, niin riippuvuutta aiheuttavat käyttäytymiset. Se on yksi neuroplastisiin muutoksiin osallistuvista molekyyleistä. Tämä koe osoittaa, että se lisääntyy seksikokemuksen myötä, samoin kuin huumeriippuvuuden kohdalla. Kokeessa he käyttivät geenitekniikkaa sen tason nostamiseksi normaalin yläpuolelle. Tämä johti seksuaalisen toiminnan helpottamiseen. Uskomme, että tämä tapahtuu pornon riippuvuuden kanssa.

TÄYDELLINEN OPINNOT

Pitchers KK, Frohmader KS, Vialou V, Mouzon E, Nestler EJ, Lehman MN, Coolen LM.

Geenit Brain Behav. 2010 Oct; 9 (7): 831-40 doi: 10.1111 / j.1601-183X.2010.00621.x. Epub 2010 Aug 16.

Anatomian ja solubiologian laitos, Schulichin lääketieteen ja hammaslääketieteen laitos, Länsi-Ontario-yliopisto, Lontoo, Ontario, Kanada.

TIIVISTELMÄ

Seksuaalinen käyttäytyminen urosrotissa on palkitsevaa ja vahvistavaa. Kuitenkin vähän tiedetään spesifisistä solu- ja molekyylimekanismeista, jotka välittävät seksuaalista palkkaa tai palkkion vahvistavista vaikutuksista seksuaalisen käyttäytymisen myöhempään ilmaisuun. Tässä tutkimuksessa testataan hypoteesia siitä, että FosB, joka on FosB: n pysyvästi ekspressoitu lyhennetty muoto, on ratkaisevassa asemassa seksuaalisen käyttäytymisen vahvistamisessa ja seksuaalisen motivaation ja suorituskyvyn edistämisessä.

Seksuaalinen kokemus osoitti aiheuttavan ΔFosB: n kertymistä useisiin limbisiin aivojen alueisiin, mukaan lukien ytimen accumbens (NAc), mediaalisen prefrontaalisen aivokuoren, ventral tegmentaalisen alueen ja caudate putamenin, mutta ei mediaalisen preoptisen ytimen.

Seuraavaksi c-Fosin induktio, joka oli AFosB: n alavirran (tukahdutettu) kohde, mitattiin seksuaalisesti kokeneilla ja naiiviilla eläimillä. Yhdistettyjen indusoitujen c-Fos-immunoreaktiivisten solujen lukumäärä väheni merkittävästi seksuaalisesti kokeneilla eläimillä verrattuna seksuaalisesti naiiviin kontrolleihin.

Lopuksi AFosB-tasot ja sen aktiivisuus NAc: ssä manipuloitiin käyttämällä viruksen välittämää geeninsiirtoa tutkiakseen sen mahdollisen roolin seksuaalisen kokemuksen välittämisessä ja kokemuksen aiheuttamassa seksuaalisen suorituskyvyn helpottamisessa. OsFosB-yliekspressiolla olevat eläimet osoittivat parannettua seksuaalista suorituskykyä seksuaalisen kokemuksen suhteen suhteessa kontrolleihin. Sitä vastoin ΔJunD: n, AFosB: n hallitsevan negatiivisen sitoutumispartnerin, ekspressio heikensi seksuaalisen kokemuksen aiheuttamaa seksuaalisen suorituskyvyn helpottamista ja vaivasi pitkän aikavälin ylläpitoa helpottamisessa verrattuna vihreisiin fluoresenssiproteiineihin ja AFosB: n yli-ilmentäviin ryhmiin.

Yhdessä nämä havainnot tukevat ΔFosB: n ilmentymisen kriittistä roolia NAc: ssä seksuaalisen käyttäytymisen ja seksuaalisen suorituskyvyn aiheuttaman seksuaalisen suorituskyvyn helpottamisen tehostamiseksi.

JOHDANTO

Seksuaalinen käyttäytyminen on erittäin palkitsevaa ja vahvistavaa urospuolisille jyrsijöille (Coolen et ai. 2004; Pfaus et ai. 2001). Lisäksi seksuaalinen kokemus muuttaa seksuaalista käyttäytymistä ja palkintoja (Tenk et ai. 2009). Toistuvan kokemuksen myötä sukupuolikäyttäytymistä helpotetaan tai sitä vahvistetaan, mikä näkyy latenssien vähenemisellä parittelun aloittamiseksi ja seksuaalisen suorituskyvyn helpottamiseksi (Balfour et ai. 2004; Pfaus et ai. 2001). Kuitenkin seksuaalisen palkinnon ja vahvistuksen taustalla olevat solu- ja molekyylimekanismit ovat huonosti ymmärrettyjä. Seksuaalisen käyttäytymisen ja ilmastoitujen vihjeiden, jotka ennustavat parittelua, on osoitettu indusoivan väliaikaisesti varhaisen geenin c-fos: n ilmentymistä urosrottien mesolimbisessa järjestelmässä (Balfour et ai. 2004; Pfaus et ai. 2001). Lisäksi on äskettäin osoitettu, että seksuaalinen kokemus aiheuttaa pitkäkestoista neuroplastisuutta urosrotan mesolimbisessa järjestelmässä (Frohmader et ai. 2009; kannut et ai. 2010). Lisäksi urospuolisilla rotilla seksuaalinen kokemus on osoittanut indusoivan ΔFosB: tä, a Fosin perheenjäsen, ydinkeskustassa (NAc) (Wallace et ai. 2008). FosB, FosB: n lyhennetty splice-variantti, on Fos-perheen ainutlaatuinen jäsen sen suuren vakauden (Carle et ai. 2007; Ulery-Reynolds et ai. 2008; Ulery et ai. 2006) ja sillä on merkitystä lisääntyneessä motivaatiossa ja palkinnassa huumeiden väärinkäytöstä ja pitkäaikaisesta hermoston plastisuudesta, joka välittää riippuvuutta (Nestler et ai. 2001). AFosB muodostaa heteromeerisen transkriptiotekijäkompleksin (aktivaattoriproteiini-1 (AP-1)) kesäproteiinien kanssa, edullisesti JunD: n (Chen et ai. 1995; Hiroi et ai. 1998). A-FosB: n indusoituvan yli-ilmentymisen kautta, joka rajoittuu pääasiassa striatumiin käyttämällä bi-transgeenisiä hiiriä, tuotetaan huumeriippuvainen käyttäytymis fenotyyppi huolimatta siitä, että ei ole aikaisempaa lääkeaineen altistusta (McClung et ai. 2004). Tämä käyttäytymis fenotyyppi sisältää herkistetyn liikkuvuuden vasteen kokaiinille (Kelz et ai. 1999), kokaiinin suosiminen (Kelz et ai. 1999) ja morfiini (Zachariou et ai. 2006) ja lisääntynyt kokaiinin itsehallinto (Colby et ai. 2003).

Samoin kuin huumeiden palkitseminen, ΔFosB säätyy luonnollisesti palkitsevalla käyttäytymisellä ja välittää näiden käyttäytymien ilmentymistä. ΔFosB: n ylivääristyminen NAc: ssä käyttäen jyrsijämalleja lisää vapaaehtoista pyörän kulkua (Werme et ai. 2002), instrumentaalinen vastaus ruokaan (Olausson et ai. 2006), sakkaroosin saanti (Wallace et ai. 2008), ja helpottaa miespuolista (Wallace et ai. 2008) ja nainen (Bradley et ai. 2005) seksuaalinen käyttäytyminen. Näin ollen AFosB voi olla mukana välittämässä luonnollisen palkitsevan kokemuksen vaikutuksia. Tnykyinen tutkimus laajentaa aiempia tutkimuksia erityisesti tutkimalla ΔFosB: n roolia NAc: ssä seksuaalisen kokemuksen pitkäaikaisissa tuloksissa myöhempien pariutumiskäyttäytymisen ja neurologisen aktivoinnin yhteydessä mesolimbisessa järjestelmässä.

Ensinnäkin todettiin, mitkä aivojen alueet, jotka liittyvät palkitsemispiiriin ja seksuaaliseen käyttäytymiseen, ilmaisevat seksikokemuksen indusoiman AFosB: n.
Seuraavaksi sukupuolikokemuksen indusoiman AFosB: n vaikutus c-Fos-yhdistelmän indusoimaan ekspressioon, joka on ΔFosB: n tukahduttama alavirran kohdeRenthal et ai. 2008), tutkittiin.
Lopuksi määritettiin virusvektorin luovutustekniikalla AFosB-aktiivisuuden manipulointi NAc: ssä (geenin yli-ilmentyminen ja määräävän negatiivisen sitovan kumppanin ilmentyminen) seksuaaliseen käyttäytymiseen ja kokemusten aiheuttamaan seksuaalisen motivaation ja suorituskyvyn helpottamiseen.

Menetelmät

Eläimet

Aikuiset urospuoliset Sprague Dawley -rotat (200-225 grammaa) saatiin Charles River Laboratoriesilta (Senneville, QC, Kanada). Eläimet sijoitettiin Plexiglas-häkkeihin, joissa oli tunneliputki samoissa sukupuolipareissa koko kokeiden ajan. Pesäkkeen huone säädettiin lämpötilaan ja sitä ylläpidettiin 12 / 12 hr -valon pimeässä syklissä, jossa oli tarjolla ruokaa ja vettä ad libitum paitsi käyttäytymistestauksen aikana. Stimulus-naaraat (210-220 gramma) parittelusyklin aikana saivat subkutaanista implanttia, joka sisälsi 5% estradiolibentsoaattia ja 95-kolesterolia kahdenvälisen munasarjojen jälkeen syvässä anestesiassa (0.35g ketamiini / 0.052g Xylazine). Seksuaalinen vastaanottokyky indusoitiin antamalla 500µg progesteronia 0.1 mL seesamiöljyssä noin 4 tuntia ennen testausta. Länsi-Ontario-yliopiston eläinlääkintä- ja käyttövaliokunnat hyväksyivät kaikki menettelyt ja ne vastasivat selkärankaisilla eläimiä koskeviin CCAC-ohjeisiin.

Seksuaalinen käyttäytyminen

Yhdistysjaksot tapahtuivat varhaisen pimeän vaiheen aikana (2 – 6-tuntien välillä pimeän ajan alkamisen jälkeen) hämärässä punaisessa valaistuksessa. Ennen kokeen alkamista eläimet jaettiin satunnaisesti ryhmiin. Yhdistymisistuntojen aikana urosrotien annettiin kopuloitua siemensyöksyyn tai 1-tuntiin, ja seksuaalisen käyttäytymisen parametrit kirjattiin mukaan lukien: mount latenssi (ML; aika naarasin käyttöönotosta ensimmäiseen kiinnitykseen), intromission latenssi (IL; aika käyttöönoton jälkeen) naaras ennen ensimmäistä kiinnitystä emättimen tunkeutumisella), siemensyöksy (EL; aika ensimmäisestä intromissionista siemensyöksyyn), siemensyöksyjakso (PEI; aika siemensyöksystä ensimmäiseen myöhempään intromissioniin), kiinnitysten lukumäärä (M; lantionpurkaus ilman emättimen levinneisyys), intromsioiden lukumäärä (IM; kiinnitys mukaan lukien emättimen tunkeutuminen) ja kopulaation tehokkuus (CE = IM / (M + IM)) (Agmo 1997). Kiinnitysten ja sisäpiirien lukumäärää ei sisällytetty analyysiin eläimille, jotka eivät näy siemensyöksyä. Mount- ja intromission-latenssit ovat seksuaalista motivaatiota osoittavia parametreja, kun taas siemensyöksyn latenssi, kiinnikkeiden lukumäärä ja kopulaation tehokkuus heijastavat seksuaalista suorituskykyä (Hull 2002).

Kokeilu 1: AFosB: n ilmentäminen

Seksuaalisesti naiiveilla urosrotilla annettiin koota puhtaissa testikehissä (60 × 45 × 50 cm) 5-peräkkäisten päivittäisten pariutumisjaksojen aikana tai pysyi seksuaalisesti naiiveina. Lisätaulukko 1 hahmotellaan kokeellisten ryhmien käyttäytymisparadigmaa: naiivi ei sukupuoli (NNS; n = 5), naiivi sukupuoli (NS; n = 5), ei ollut sukupuolta (ENS; n = 5) ja kokenut sukupuoli (ES; n = 4). NS- ja ES-eläimet lopetettiin 1-tunnin kuluttua siemensyöksyn jälkeen viimeisenä pariutumispäivänä pariutumisen indusoiman c-Fos-ilmentymisen tutkimiseksi. NNS-eläimet lopetettiin samanaikaisesti ENS-eläinten 24-tunnin kuluttua lopullisen paritteluistunnon jälkeen sukupuolikokemuksen indusoiman AFosB: n tutkimiseksi. Seksuaalisesti kokeneet ryhmät sovitettiin seksuaaliseen käyttäytymiseen ennen myöhempää testausta. Ryhmien välillä ei havaittu merkittäviä eroja käyttäytymiseen liittyvissä toimenpiteissä sopivan parittelun aikana, ja molemmat kokeneet ryhmät näyttivät sukupuolikokemuksen aiheuttaman seksuaalisen käyttäytymisen helpottamisen.Lisätaulukko 2). Kontrollit sisälsivät seksuaalisesti naiiveja miehiä, joita hoidettiin samanaikaisesti parittelueläinten kanssa ja joilla varmistettiin naisten hajujen ja ääniöintien altistuminen ilman suoraa naisten kosketusta.

Lopetettaessa eläimet nukutettiin syvästi käyttäen natriumpentobarbitaalia (270mg / kg; ip) ja perfusoitiin solunsisäisesti 50 ml: lla 0.9% suolaliuosta, mitä seurasi 500 ml 4% paraformaldehydiä 0.1 M -fosfaattipuskurissa (PB). Aivot poistettiin ja kiinnitettiin 1 h: lle huoneenlämpötilassa samassa kiinnittimessä, sitten upotettiin 20% sakkaroosiin ja 0.01% natriumatsidiin 0.1 M PB: ssa ja varastoitiin 4 ° C: ssa. Koronaaliset osat (35 µm) leikattiin jäädyttävällä mikrotomilla (H400R, Micron, Saksa), kerättiin neljään rinnakkaiseen sarjaan kryoprotektanttiliuoksessa (30% sakkaroosi ja 30% etyleeniglykoli 0.1 M PB: ssä) ja varastoitiin -20 ° C: ssa. Vapaita kelluvia osia pestiin laajasti 0.1 M -fosfaattipuskuroidulla suolaliuoksella (PBS; pH 7.3-7.4) inkubaatioiden välillä. Kappaleet altistettiin 1% H: lle₂O₂ 10 min huoneenlämpötilassa endogeenisten peroksidaasien tuhoamiseksi, sitten estetään PBS + inkubointiliuoksessa, joka on PBS, joka sisältää 0.1% naudan seerumialbumiinia (luettelo 005-000-121; Jackson ImmunoResearch Laboratories, West Grove, PA) ja 0.4% Triton X -100 (luettelo BP151-500; Sigma-Aldrich) 1 h. Sitten jaksoja inkuboitiin yön yli 4 ° C: ssa pan-FosB-kanin polyklonaalisessa vasta-aineessa (1: 5K; sc-48 Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA, USA). Pan-FosB-vasta-aine nostettiin FosB: n ja AFosB: n jakamaa sisäistä aluetta vastaan. AFosB-IR-solut olivat spesifisesti ΔFosB-positiivisia, koska stimulaation jälkeisenä aikana (24 tuntia) kaikki havaittavat ärsykkeen indusoimat FosB: t hajoavat (Perrotti et ai. 2004; Perrotti et ai. 2008). Lisäksi tässä kokeessa lopullisena päivänä pariutuneet eläimet (NS, ES) lopetettiin 1 h: n jälkeen parittelun jälkeen, täten ennen FosB: n ilmentymistä. Western blot -analyysi vahvisti AFosB: n havaitsemisen suunnilleen 37 kD: ssä. Primaarisen vasta-aineen inkuboinnin jälkeen jaksoja inkuboitiin 1 h: lle biotiini-konjugoidussa vuohen anti-kanin IgG: ssä (1: 500 PBS +: ssa, Vector Laboratories, Burlingame, CA, USA) ja sitten 1 h avidiini-biotiini-isännän peroksidaasissa (ABC-eliitti 1: 1K PBS: ssä, Vector Laboratories, Burlingame, CA, USA). Tämän inkuboinnin jälkeen osia käsiteltiin jollakin seuraavista tavoista:

1. Yksi peroksidaasimerkintä

NNS- ja ENS-eläinten jaksoja käytettiin seksuaalisen kokemuksen aiheuttaman ΔFosB-kertymisen aivojen analyysiin. ABC-inkuboinnin jälkeen peroksidaasikompleksi visualisoitiin 10-minuuttien käsittelyn jälkeen kromogeeniliuokseksi, joka sisälsi 0.02% 3,3'-diaminobentsidiinitetrahydrokloridia (DAB; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO), joka oli lisätty 0.02% nikkelisulfaatilla 0.1 M PB: ssä, vetyperoksidi (0.015%). Kappaleet pestiin perusteellisesti 0.1 M PB: ssä reaktion lopettamiseksi ja kiinnitettiin koodatulle Superfrost plus -lasilevylle (Fisher, Pittsburgh, PA, USA) 0.3% gelatiinilla ddH: ssa₂0. Dehydratoinnin jälkeen kaikki diat peiteltiin DPX: llä (dibutyyliftalaatti ksyleeni).

2. Dual immunofluoresenssi

AFosB: n ja c-Fosin analysointiin käytettiin osia kaikista neljästä kokeellisesta ryhmästä, jotka sisälsivät NAc: tä ja mPFC: tä. ABC-inkuboinnin jälkeen osia inkuboitiin 10 min: n kanssa biotinyloidulla tyramidilla (BT; 1: 250 PBS: ssä + 0.003% H₂O₂ Tyramid Signal Amplification Kit, NEN Life Sciences, Boston, MA) ja 30 minille Alexa 488-konjugoidulla strepavidiinilla (1: 100; Jackson Immunoresearch Laboratories, West Grove, PA). Sitten jaksoja inkuboitiin yön yli kaniinin polyklonaalisen vasta-aineen kanssa, joka tunnisti spesifisesti c-Fosin (1: 150; sc-52; Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA), jota seurasi 30 min-inkubointi vuohen anti-kanin Cy3-konjugoidun sekundaarisen vasta-aineen kanssa (1: 200; Jackson Immunoresearch Laboratories, West Grove, PA, USA). Värjäyksen jälkeen leikkeet pestiin perusteellisesti 0.1 M PB: ssä, joka oli kiinnitetty koodattuihin lasilaseihin 0.3% gelatiinilla ddH: ssa₂0 ja kansi liukastettiin vesipitoisella kiinnitysväliaineella (Gelvatol), joka sisältää haalistumisenestoaineen 1,4-diatsabisyklo (2,2) oktaani (DABCO; 50 mg / ml, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO). Immunohistokemialliset kontrollit sisälsivät jommankumman tai molempien primaaristen vasta-aineiden laiminlyönnin, mikä johti merkintöjen puuttumiseen sopivalla aallonpituudella.

Data Analysis

AFosB: n aivojen analyysi

Kaksi kokeilijaa, jotka olivat sokeita hoitamaan, tekivät aivojen laajan skannauksen koodatuille dioille. AFosB-immunoreaktiiviset (-IR) -solut koko aivoissa analysoitiin puolikvantitatiivisesti käyttäen asteikoa edustamaan AFosB-positiivisten solujen lukumäärää, kuten on esitetty Taulukko 1. Lisäksi puolikvantitatiivisten havaintojen perusteella AFosB-IR-solujen lukumäärät laskettiin käyttämällä standardi-analyysialueita aivojen alueilla, jotka osallistuivat palkkioon ja seksuaaliseen käyttäytymiseen käyttämällä kameran lucida-putkea, joka oli kiinnitetty Leica DMRD -mikroskooppiin (Leica Microsystems GmbH, Wetzlar , Saksa): NAc (ydin (C) ja kuori (S); 400 × 600µm), joka analysoitiin kolmella rostraalisella caudal-tasolla (Balfour et ai. 2004); ventral tegmental area (VTA; 1000 × 800µm), joka analysoitiin kolmella rostraalisella caudal-tasolla (Balfour et ai. 2004) ja VTA-häntä (Perrotti et ai. 2005); prefrontaalinen aivokuori (anteriorinen sylinterin alue (ACA); prelimbinen kuori (PL); infralimbinen kuori (IL); kukin 600 x 800µm); caudate putamen (CP; 800 × 800µm); ja mediaalinen preoptinen ydin (MPN; 400 × 600 µm) (Lisätiedot 1 – 3). Kaksi osaa laskettiin alialuetta kohden ja keskiarvo laskettiin eläintä kohti ryhmän keskiarvon laskemiseksi. AFosB-IR-solujen seksuaalisesti naaras- ja kokeneita keskiarvoja verrattiin kullakin osa-alueella käyttäen parittomia t-testejä.

Yhteenveto ΔFosB: n ilmentymisestä seksuaalisesti naimisissa ja kokeneissa eläimissä

AFosB: n ja c-Fosin analyysi

Kuvat otettiin käyttäen jäähdytettyä CCD-kameraa (Microfire, Optronics), joka oli kiinnitetty Leica-mikroskooppiin (DM5000B, Leica Microsystems; Wetzlar, Saksa) ja Neurolucida-ohjelmistoon (MicroBrightfield Inc) kiinteillä kameran asetuksilla kaikille kohteille (käyttäen 10x-tavoitteita). C-Fos-IR: ää tai AFosB-IR: ää ilmentävien solujen lukumäärä standardisilla analyysialueilla NAc-ytimessä ja kuoressa (kukin 400 x 600µm; Lisäkuva 1) ja mPFC: n ACA (600 × 800µm; Lisäkuva 3) laskettiin manuaalisesti koeryhmille sokeutuneella tarkkailijalla 2-kohdissa eläintä kohden käyttäen Neurolucida-ohjelmistoa (MBF Bioscience, Williston, VT) ja keskiarvo per eläin. C-Fos- tai AFosB-solujen keskiarvoja verrattiin käyttämällä kaksisuuntaista ANOVAa (tekijät: seksuaalinen kokemus ja sukupuolitoiminta) ja Fisher LSD: tä post hoc -vertailuihin 0.05: n merkitsevyystasolla.

Kokeilu 2: AFosB: n ilmentymiskäsittely

Viraalinen vektorivälitteinen geenisiirto

Seksuaalisesti naiivi Sprague Dawley -rotat jaettiin satunnaisesti ryhmiin ennen stereotaksista leikkausta. Kaikki eläimet saivat kahdenvälisiä mikro-injektioita GFP: tä koodaavista rekombinanttisista adeno-assosioituneista virus- (rAAV) vektoreista, villityyppisestä AFosB: stä (n = 12) tai FosB: n määräävästä negatiivisesta sitoutumispartnerista, jota kutsutaan AJunD: ksi (n = 11) osaksi NAc: tä. AJunD vähentää AFosB-välitteistä transkriptiota heterodimerisoimalla kilpailukykyisesti AFosB: n kanssa ennen kuin sitoutuu AP-9-alue geenipromoottoreihin (Winstanley et ai. 2007). Virus-tiitteri määritettiin qPCR: llä ja arvioitiin in vivo ennen tutkimuksen alkamista. Tiitteri oli 1 – 2 × 10¹¹ tarttuvat hiukkaset / ml. rAAV-vektorit ruiskutettiin 1.5 µL / sivun tilavuuteen 7-minuutteina (koordinaatit: AP + 1.5, ML +/− 1.2 Bregmasta; DV −7.6 kallo pinnalta Paxinosin ja Watsonin mukaan, 1998) käyttäen Hamilton-ruiskua (5µL Harvard Apparatus, Holliston, MA, USA). Vektorit tuottavat mitään toksisuutta, joka on suurempi kuin pelkästään kontrolli-infuusiot (Winstanley et ai., 2007; lisätietoja AAV: n valmistelusta Hommel et ai., 2003). Käyttäytymiskokeet alkoivat 3-viikkoa sen jälkeen, kun vektori-injektiot mahdollistivat optimaalisen ja vakaan virusinfektion (Wallace et ai. 2008). Transgeenin ilmentyminen hiirilajien huipuissa 10-päivinä ja pysyy koholla vähintään 6-kuukausina (Winstanley et ai. 2007). Kokeen lopussa eläimet transkardiaalisesti perfusoitiin ja NAc-osuudet immunisoitiin GFP: lle (1: 20K; kanin anti-GFP-vasta-aine; Molecular Probes) käyttäen ABC-peroksidaasi-DAB-reaktiota (kuten edellä on kuvattu) histologisesti tarkistaa injektiokohdat käyttäen GFP: tä merkkiaineena (Lisäkuva 4). AFosB- ja AJunD-vektorit sisältävät myös segmentin, joka ilmentää GFP: tä, joka on erotettu sisäisellä ribosomaalisella tulokohdalla, mikä mahdollistaa injektiokohdan varmentamisen GFP-visualisoinnilla kaikissa eläimissä. Tilastollisiin analyyseihin sisältyi vain eläimiä, joilla oli pistoskohtia ja viruksen leviäminen vain NAc: hen. Viruksen leviäminen rajoittui yleensä vain osaan NAc: tä eikä se levinnyt rostraalis-caudallya koko ytimessä. Lisäksi viruksen leviäminen oli enimmäkseen rajoittunut joko kuoreen tai ytimelle. Injektiokohtien vaihtelu ja NAc: n leviäminen ei kuitenkaan vaikuttanut käyttäytymiseen. Lopuksi GFP-injektiot eivät vaikuttaneet seksuaaliseen käyttäytymiseen tai kokemusten aiheuttamaan seksuaalisen käyttäytymisen helpottamiseen verrattuna aiempien tutkimusten muihin kuin kirurgisiin eläimiin (Balfour et ai. 2004).

Seksuaalinen käyttäytyminen

Kolme viikkoa virusvektorin kuljettamisen jälkeen yhdelle siemensyöksyyn (tai 1-tuntiin) liitetyt eläimet 4-peräkkäisten päivittäisten paritteluistuntojen aikana saadakseen seksuaalista kokemusta (kokemusistuntoja) ja testattiin myöhemmin kokemuksen aiheuttaman seksuaalisen käyttäytymisen helpottamisen pitkäaikaista ilmaisua varten 1 ja 2-viikot (testisessiot 1 ja 2) viimeisen kokemuksen jälkeen. Seksuaalisen käyttäytymisen parametrit tallennettiin kaikkien pariutumisjaksojen aikana, kuten edellä on kuvattu. Kaikkien parametrien tilastollisia eroja verrattiin kussakin yhdistämisistunnossa ryhmien sisällä ja niiden välillä käyttäen kaksisuuntaisia toistuvia mittauksia ANOVA: t (tekijät: hoito ja parittelu) tai yksisuuntaiset ANOVA: t (siemensyöksyn latenssi, kiinnikkeiden lukumäärä ja intromission; tekijä: hoito tai parittelu) istunto), jota seurasi Fisher LSD tai Newman-Keuls -testit post hoc -vertailuihin 0.05: n merkitsevyystasolla. Erityisesti seksuaalisen kokemuksen helpottavia vaikutuksia pariutumisparametreihin verrattiin kokemusistunnon 1 (naiivi) ja kokemusistuntojen 2, 3 tai 4 välillä sekä kussakin kokemusistunnossa olevien kokeellisten ryhmien välillä. Lisäksi hoidon (vektorin) vaikutusten analysoimiseksi seksuaalisen käyttäytymisen pitkäjänteiseen helpottamiseen pariutumisparametreja verrattiin kokemusistunnon 4 ja testisyklin 1 ja 2 välillä kussakin hoitoryhmässä, ja verrattiin koeryhmien välillä kussakin testisessa istunnossa.

TULOKSET

Seksuaalinen kokemus aiheuttaa ΔFosB: n kertymistä

Aluksi tehtiin puolen kvantitatiivinen tutkimus AFosB: n kerääntymisestä aivoissa seksuaalisesti kokeneille miehille verrattuna seksuaalisesti naiiviin kontrolleihin. Yhteenveto kokonaistuloksista on esitetty Taulukko 1. AFosB-IR-analyysiä jatkettiin määrittämällä AFosB-IR-solujen lukumäärät useissa limbisiin liittyvissä aivosalueissa käyttäen standardeja analyysialueita. Kuva 1 osoittaa edustavia kuvia DAB-Ni: stä, joka värjättää seksuaalisesti naaras- ja kokeneiden eläinten NAc: tä. Merkittävä ΔFosB-up-säätö löydettiin mPFC-alialueilla (Kuva 2A), NAc-ydin ja kuori (2B), caudate putamen (2B) ja VTA (2C). NAc: ssä havaittiin merkittäviä eroja kaikilla NAc-ytimen ja kuoren rostraalisilla tasoilla ja Kuva 2 on kaikkien rostro-caudal-tasojen keskiarvo. Sitä vastoin ΔFosB-IR: n ei lisääntynyt merkittävästi hypotalamuksen mediaalisessa preoptisessa ytimessä (NNS: Avg 1.8 +/− 0.26; ENS: Avg 6.0 +/− 1.86).

Edustavat kuvat, jotka esittävät FFosB-IR-soluja (musta) naiivissa ei sukupuolessa (A) ja joilla ei ole sukupuoli (B) -ryhmiä. aco: anterior commissure Scale bar ilmaisee 100 µm.

AFosB-IR-solujen lukumäärä: A. infralimbic (IL), prelimbinen (PL) ja anteriorinen cingulate-kuoren (ACA) alialueet mediaalisen prefrontaalisen aivokuoren kohdalla; B. Nucleus accumbens ydin ja kuori, ja caudate putamen (CP); C. Rostraalinen, keskimmäinen, caudal ja hännän ...

Seksuaalinen kokemus heikentää pariutumisen aiheuttamaa c-Fos-proteiinia

Seksuaalisen kokemuksen vaikutus AFosB-tasoihin NAc: ssä varmistettiin käyttämällä fluoresenssivärjäysmenetelmiä. Lisäksi analysoitiin seksuaalisen kokemuksen vaikutuksia c-Fos-ilmentymiseen. Kuva 3 osoittaa edustavia kuvia AFosB- (vihreä) ja c-Fos (punainen) -IR-soluista kaikissa koeryhmissä (A, NNS; B, NS; C, ENS; D, ES). Seksuaalinen kokemus lisäsi merkittävästi ΔFosB-ilmentymistä NAc-ytimessä (Kuva 4A: F_1,15 = 12.0; p = 0.003) ja kuori (Kuva 4C: F_1,15 = 9.3; p = 0.008). Sitä vastoin 1-tunnin parittelu ennen perfuusiota ei vaikuttanut ΔFosB-ekspressioon (Kuva 4A, C) eikä havaittu seksuaalisen kokemuksen ja pariutumisen välistä vuorovaikutusta välittömästi ennen perfuusiota. Yhdistymisen kokonaisvaikutus oli ennen perfuusiota c-Fos-ilmentymässä sekä NAc-ytimessä (Kuva 4B: F_1,15 = 27.4; p <0.001) ja kuori (Kuva 4D: F_1,15 = 39.4; p <0.001). Lisäksi NAc-ytimessä havaittiin seksuaalisen kokemuksen kokonaisvaikutus (Kuva 4B: F_1,15 = 6.1; p = 0.026) ja kuori (Kuva 4D: F_1,15 = 1.7; p = 0.211) ja seksuaalisen kokemuksen ja pariutumisen välinen vuorovaikutus ennen perfuusiota havaittiin NAc-ytimessä (F_1,15 = 6.5; p = 0.022), jossa suhde kuoressa (F_1,15 = 1.7; p = 0.211; F_1,15 = 3.4; p = 0.084). Post hoc -analyysit osoittivat parittelun aiheuttamaa c-Fos-ilmentymistä sukupuolisesti naimattomien urosten ytimessä ja kuoressa (Kuva 4B, D). Kuitenkin seksuaalisesti kokeneilla miehillä c-Fos ei lisääntynyt merkittävästi NAc-ytimessä (Kuva 4B) ja heikentynyt merkittävästi kuoressa (Kuva 4D). Siten seksuaalinen kokemus aiheutti pariutumisen aiheuttaman c-Fos-ilmentymisen vähenemisen. P-arvot tietyille pareittaisille vertailuille ovat kuvion legendoissa.

Edustavat kuvat, joissa on ΔFosB (vihreä) ja c-Fos (punainen) NAc: ssä kullekin koeryhmälle. Scale bar ilmaisee 100 µm.

Seksikokemus indusoi ΔFosB: tä ja pariutumisen aiheuttamaa c-Fosta. AFosB: n (Core, A; Shell, C; ACA, E) tai c-Fos (Core, B; Shell, D; ACA, F) immunoreaktiivisten solujen lukumäärät kullekin ryhmälle: NNS (n = 5), NS (n = 5), ENS (n = 5) tai ES (n = 4). Tiedot ilmaistaan ...

Seksuaalisen kokemuksen vaikutus pariutumisen aiheuttamiin c-Fos-tasoihin ei rajoittunut NAc: hen. Samankaltainen c-Fos-ilmentymisen vaimennus havaittiin ACA: ssa seksuaalisesti kokeneilla eläimillä verrattuna seksuaalisesti naiiviin kontrolleihin. Seksuaalinen kokemus vaikutti merkittävästi ACAB: n ilmentymiseen ACA: ssa (Kuva 4E: F_1,15 = 154.2; p <0.001). Parittelu ennen perfuusiota ei vaikuttanut ΔFosB: n ilmentymiseen (Kuva 4C) mutta lisääntynyt merkittävästi c-Fos (Kuva 4F: F_1,15 = 203.4; p <0.001) ACA: ssa. Lisäksi seksuaalinen kokemus vähensi parittelun aiheuttamaa c-Fos-ilmentymistä ACA: ssa merkittävästi (Kuva 4F: F_1,15 = 15.8; p = 0.001). C-Fos-ilmentymässä havaittiin seksuaalisen kokemuksen ja pariutumisen välinen kaksisuuntainen vuorovaikutus (Kuva 4F: F_1,15 = 15.1; p <0.001). P-arvot pareittain tapahtuvalle vertailulle ovat kuvailmoituksissa. Lopuksi ei tapahtunut merkittävää vähennystä parittelun aiheuttamassa c-Fos-ilmentymässä mediaalisessa preoptisessa ytimessä (NS: Avg 63.5 +/− 4.0; ES: Avg 41.4 +/− 10.09), alueella, jossa parittelukokemus ei aiheuttanut merkittävää lisääntyminen ΔFosB-ilmentymässä, mikä osoittaa, että parittelun aiheuttama c-Fos-ilmentyminen ei vaikuttanut kaikilla aivojen alueilla.

ΔFosB NAc: ssa välittää seksuaalisen käyttäytymisen vahvistamista

Tutkitaan mahdollinen molekyylimekanismi seksuaalisen käyttäytymisen vahvistamiseksi, kuten kokemuksen aiheuttama seksuaalisen käyttäytymisen helpottaminen osoitti AFosB-tasojen paikallisen manipuloinnin vaikutukset ja sen transkriptionaalisen aktiivisuuden. Seksuaalinen kokemus neljän peräkkäisen kokemusjakson aikana vaikutti merkittävästi mount latenssiin (Kuva 5A: F_1,23 = 13.8; p = 0.001), intromission latenssi (Kuva 5B: F_1,23 = 18.1; p <0.001) ja siemensyöksyn latenssi (Kuva 5C: GFP, F_11,45 = 3.8; p = 0.006). GFP-kontrollieläimet osoittivat odotetun kokemuksen aiheuttaman seksuaalisen käyttäytymisen helpottamisen ja näyttivät huomattavasti pienemmät latenssit ensimmäiselle kiinnitykselle, ensimmäisen intromission ja siemensyöksyn aikana kokemuksen aikana 4 verrattuna kokemusistuntoon 1 (Kuva 5A – C; katso p-arvojen kuva-selite). Tämä kokemuksen aiheuttama seksuaalisen käyttäytymisen helpottaminen havaittiin myös AFosB-ryhmässä kiinnitys- ja intromission-latensseille, mutta ejakulointi-latenssissa ei havaittu merkittävää eroa (Kuva 5A – C). Sitä vastoin ΔJunD-eläimet näyttivät mutkikkaan helpotuksen; vaikka latenssit kiinnikkeiden, sisäpiirien ja siemensyöksyjen osalta pienenivät toistuvilla paritteluistunnoilla, yksikään näistä parametreista ei saavuttanut tilastollista merkitystä verrattuna kokemusistuntoihin 1 ja 4 (Kuva 5A – C). Ryhmävertailut kunkin kokemusistunnon välillä osoittavat, että ΔJunD: llä oli huomattavasti pidempi latenssi asentaa, tunkeutua ja siemennellä kokemusistuntojen aikana verrattuna ΔFosB: hen ja GFP: hen (Kuva 5A – C). Lisäksi sekä seksuaalinen kokemus että hoito vaikuttivat merkittävästi kopulaation tehokkuuteen (Kuva 5F: seksuaalinen kokemus, F_1,12 = 22.5; p <0.001; hoito, F_1,12 = 3.3; p = 0.049). ΔFosB-miehillä oli lisääntynyt kopulaatiotehokkuus kokemusistunnon 4 aikana verrattuna kokemusistuntoon 1 (Kuva 5F). Lisäksi ΔFosB-eläimillä oli kokemusistunnon päivällä 4 verrattuna huomattavasti vähemmän siemensyöksyjä ennen siemensyöksyä verrattuna kokemusistuntoon 1 (Kuva 5D: F_10,43 = 4.1; p = 0.004) ja että ΔJunD-miehillä oli huomattavasti enemmän kiinnityksiä ennen siemensyöksyä, mikä pienensi siten merkittävästi kopulaation tehokkuutta kuin kummassakaan muusta kahdesta ryhmästä (Kuva 5D ja F). Näin ollen GFP- ja AFosB-eläimet osoittivat kokemuksen aiheuttamaa seksuaalisen käyttäytymisen ja seksuaalisen suorituskyvyn aloittamisen helpottamista, kun taas AJunD-eläimet eivät tehneet.

GFP: n (n = 12), AFosB: n (n = 11) ja AJunD (n = 9) eläinten seksuaalinen käyttäytyminen: kiinnitysaika (A), intromission latenssi (B), siemensyöksyn latenssi (C), kiinnikkeiden lukumäärä (D), (E) ja kopulaation tehokkuus (F). Tiedot ilmaistaan ...

Testata hypoteesi, että ΔFosB-ilmentymä on kriittinen kokemuksen aiheuttaman seksuaalisen käyttäytymisen helpottamisen ilmentymiselle, eläimiä testattiin 1-viikolla (testi-istunto 1) ja 2-viikolla (testisessio 2) viimeisen kokemusjakson jälkeen. Itse asiassa helpotettu seksuaalinen käyttäytyminen säilyi sekä GFP- että AFosB-ryhmissä, koska mikään käyttäytymisparametreista ei eronnut testisessioissa 1 tai 2 ja lopullinen kokemusistunto 4, GFP- ja AFosB-ryhmissä (Kuva 5A – C; lukuun ottamatta siemensyöksyn latenssia ja kopulaatiotehokkuutta testausistunnossa 1 ΔFosB-eläimille). Merkittäviä eroja ΔJunD-eläinten ja GFP- tai ΔFosB-ryhmien välillä havaittiin molemmissa koeistunnoissa kaikkien seksuaalisen käyttäytymisen parametrien osalta (Kuva 5A – F). Ryhmien välillä tai niiden välillä ei havaittu eroja, kun verrattiin lukujen lukumääriä, PEI-arvoja tai ejakuloitujen eläinten prosenttiosuutta (100% miehistä kaikissa ryhmissä, jotka on siemennetty viimeisten neljän parittelun aikana).

KESKUSTELU

Nykyinen tutkimus osoitti, että seksuaalinen kokemus aiheuttaa ΔFosB: n kertymisen useisiin limbisiin liittyviin aivojen alueisiin, mukaan lukien NAc-ydin ja kuori, mPFC, VTA ja caudate putamen. Lisäksi seksuaalinen kokemus heikensi c-Fosin parittelua ilmaisemalla NAc: ssä ja ACA: ssa. Lopuksi NAc: n ΔFosB: n osoitettiin olevan kriittinen sovittelun helpottamisessa seksuaalisen kokemuksen hankinnan aikana ja kokemuksen aiheuttaman seksuaalisen käyttäytymisen helpottamisen pitkäaikaisesta ilmentymisestä. Erityisesti AFosB-välitteisen transkription vähentäminen heikensi kokemuksen aiheuttamaa seksuaalisen motivaation ja suorituskyvyn helpottamista, kun taas ΔFosB: n yliekspressiota in NAc aiheutti lisääntyneen seksuaalisen käyttäytymisen helpottamisen lisääntyneen seksuaalisen suorituskyvyn suhteen ja vähemmän kokemusta. Nykyiset havainnot tukevat yhdessä olettamusta, että ΔFosB on kriittinen molekulaarinen välittäjä seksuaalisen kokemuksen aiheuttamalle pitkäaikaiselle hermo- ja käyttäytymisplastiteetille.

Nykyiset havainnot laajentavat aiempia tutkimuksia, jotka osoittavat sukupuolikokemuksen indusoiman AFosB: n NAc: ssä urosrotilla (Wallace et ai. 2008) ja naisten hamsterit (suojaukset et ai. 2009). Wallace et ai. (2008) osoitti, että rAAV-ΔFosB: n yli-ilmentyminen NAc: ssä lisäsi seksuaalisesti elävien eläinten seksuaalista käyttäytymistä ensimmäisen paritteluvaiheen aikana, kuten todistavat vähemmän siemensyöksyjä siemensyöksyyn ja lyhyempiä siemensyöksyaikoja, mutta niillä ei ollut vaikutusta seksuaalisesti kokeneille miehille (Wallace et ai. 2008).

Sitä vastoin nykyinen tutkimus ei osoittanut ΔFosB: n yli-ilmentymisen vaikutuksia seksuaalisesti naiiveilla miehillä ensimmäisen testin aikana vaan pikemminkin seksuaalisen kokemuksen hankinnan aikana ja sen jälkeen. AFosB: n yliekspressorit osoittivat lisääntynyttä seksuaalista suorituskykyä (lisääntynyt kopulaation tehokkuus) verrattuna GFP-eläimiin.

Lisäksi nykyisessä tutkimuksessa testattiin AFosB: n roolia estämällä AFosB-välitteinen transkriptio käyttämällä AJunD: tä ilmentävää virusvektoria. Kokemuksen aiheuttaman AFosB-ilmentymisen lisääntymisen estäminen estänyt kokemuksen aiheuttamaa seksuaalisen motivaation helpottumista (lisääntynyt kiinnitys- ja intromission-latenssit) sekä seksuaalista suorituskykyä (lisääntynyt siemensyöksyn viive ja kiinnitysten lukumäärä) ja myöhemmän aikavälin ilmentymisen helpottuneen seksuaalisen käyttäytymisen.

Näin ollen nämä tiedot ovat ensimmäisiä, jotka osoittavat ΔFosB: n pakollisen roolin kokemuksen aiheuttaman seksuaalisen käyttäytymisen helpottamisen hankkimisessa. Lisäksi nämä tiedot osoittavat, että AFosB on myös kriittisesti mukana kokemuksen aiheuttaman helpotetun käyttäytymisen pitkäaikaisessa ilmentämisessä. Ehdotamme, että tämä helpotetun käyttäytymisen pitkäaikainen ilmentyminen edustaa muistin muotoa luonnolliselle palkinnolle, joten NAc: ssä oleva AFosB on palkitsemismuistin välittäjä. Seksuaalinen kokemus lisäsi myös ΔFosB-tasoja VTA- ja mPFC-alueilla, jotka liittyvät palkintoon ja muistiin (Balfour et ai. 2004; Phillips et ai. 2008). Tulevia tutkimuksia tarvitaan selvittämään ΔFosB-säädön mahdollinen merkitys näillä alueilla palkitsevaa muistia varten.

ΔFosB: n ilmentyminen on erittäin vakaa, joten sillä on suuri potentiaali molekyylien välittäjänä aivojen pysyvien mukautumisten jälkeen kroonisten häiriöiden jälkeen (Nestler et ai. 2001). ΔFosB: n on osoitettu kasvavan asteittain NAc-arvossa useiden kokaiinin injektioiden suhteen ja ne kestävät jopa useita viikkoja (Toivoa et ai. 1992; Toivoa et ai. 1994). Nämä muutokset NAc AFosB: n ilmentymiseen liittyvät huumeiden palkitsemisen herkistymiseen ja riippuvuuteen (Chao & Nestler 2004; McClung & Nestler 2003; McClung et ai. 2004; Nestler 2004, 2005, 2008; Nestler et ai. 2001; Zachariou et ai. 2006). Sen sijaan AFosB: n rooli luonnollisen palkkion välittämisessä on aliarvioitu. Viimeaikaiset todisteet ovat osoittaneet, että ΔFosB-induktio NAc: ssä on mukana luonnollisessa palkinnossa. ΔFosB-tasot kasvavat samalla tavalla NAc: ssä sakkaroosin saannin ja pyörän käynnistyksen jälkeen. FosB: n yliekspressio striatumissa käyttäen bittransgeenisiä hiiriä tai virusvektoreita rotissa aiheuttaa sakkaroosin saannin kasvun, lisääntynyt motivaatio elintarvikkeille ja lisääntynyt spontaani pyörä (Olausson et ai. 2006; Wallace et ai. 2008; Werme et ai. 2002). Nykyiset tiedot lisäävät olennaisesti näihin raportteihin ja tukevat edelleen sitä, että ΔFosB on kriittinen välittäjä palkitsemisvahvistukselle ja luonnolliselle palkitsemismuistille.

ΔFosB voi välittää kokemuksen aiheuttamaa seksuaalisen käyttäytymisen vahvistumista indusoimalla plastisuus mesolimbisessa järjestelmässä. Itse asiassa seksuaalinen kokemus aiheuttaa useita pitkäaikaisia muutoksia mesolimbiseen järjestelmään (Bradley & Meisel 2001; Frohmader et ai. 2009; kannut et ai. 2010). käyttäytymistaso, herkistetty liikkuvuusvaste amfetamiinille ja tehostettu amfetamiinipalkkio on osoitettu seksuaalisesti kokeneilla urosrotilla (kannut et ai. 2010); myös amfetamiinin muuttunut liikkuvuusvaste on havaittu naaraiden hamstereilla (Bradley & Meisel 2001). Lisäksi dendriittisten piikkien lukumäärän lisääntymistä ja dendriittisten hammaspyörien monimutkaisuutta on havaittu pidätysjakson jälkeen sukupuolisesta kokemuksesta urosrotilla (kannut et ai. 2010). Nykyisessä tutkimuksessa ehdotetaan, että ΔFosB voi olla seksuaalisen kokemuksen pitkän aikavälin tulosten erityinen molekyyli- välittäjä. Sopimuksen mukaan ΔFosB on äskettäin osoittautunut tärkeäksi dendriittisten selkärangan muutosten aikaansaamiseksi vastauksena krooniseen kokaiinihoitoon (Dietz et ai. 2009; Sokkelo et ai. 2010).

Ei ole selvää, mitkä alkupään neurotransmitterit ovat vastuussa ΔFosB: n aiheuttamisesta NAc: ssä, mutta DA on ehdotettu ehdokkaaksi (Nye et ai. 1995). Lähes kaikki väärinkäytökset, mukaan lukien kokaiini, amfetamiini, opiaatit, kannabinoidit ja etanoli, sekä luonnolliset palkkiot, lisäävät ΔFosB: tä NAc: ssä (Perrotti et ai. 2005; Wallace et ai. 2008; Werme et ai. 2002). Molemmat väärinkäytökset ja luonnonhyödyt lisäävät synaptista DA-pitoisuutta NAc: ssä (Damsma et ai. 1992; Hernandez & Hoebel 1988a, b; Jenkins & Becker 2003). DA-reseptoria sisältävissä soluissa on osoitettu, että huumeiden väärinkäytökset FosB-indusoivat ja D1 DA-reseptoriantagonisti estää kokaiinin indusoiman AFosB: nt (Nye et ai. 1995). Näin ollen DA-vapautuminen on oletettu stimuloimaan AFosB-ilmentymistä ja siten välittämään palkkioon liittyvää neuroplastisuutta. Edelleen tuetaan ajatusta siitä, että ΔFosB-tasot ovat DA-riippuvaisia, on se havainto, että aivojen alueet, joilla seksuaalinen kokemus muuttivat ΔFosB-tasoja, saavat vahvan dopaminergisen panoksen VTA: sta, mukaan lukien mediaalinen prefrontalinen kuori ja basolateraalinen amygdala.

Sitä vastoin ΔFosB ei lisäänny mediaalisessa preoptisessa alueella, vaikka tämä alue vastaanottaa dopaminergista sisääntuloa, vaikkakin hypotalamuslähteistä (Miller & Lonstein 2009). Tulevia tutkimuksia tarvitaan, jotta voidaan testata, onko pariutumisen aiheuttama ΔFosB-ilmentymä ja seksuaalisen kokemuksen vaikutukset seksuaaliseen motivaatioon ja suorituskykyyn riippuvaisia DA-toiminnasta. DA: n rooli urospuolisilla rotilla ei ole tällä hetkellä täysin selvä (Agmo & Berenfeld 1990; Pfaus 2009). On olemassa runsaasti todisteita siitä, että DA vapautetaan NAc: ssä naisen tai parittelun aikana (Damsma et ai. 1992) ja DA-neuronit aktivoituvat seksuaalisen käyttäytymisen aikana (Balfour et ai. 2004). DA-reseptoriantagonistin systeemiset injektiot eivät kuitenkaan estä seksuaalista palkitsemista aiheuttavaa ilmastoidun paikan mieltymystä (Agmo & Berenfeld 1990) ja hypoteesi siitä, että DA on kriittinen kokemuksen aiheuttaman pariutumisen vahvistamisen kannalta, ei ole testattu.

On myös epäselvää, mitkä ovat ΔFosB: n loppupään välittäjät seksuaaliseen käyttäytymiseen. AFosB: n on osoitettu toimivan sekä transkription aktivaattorina että repressorina AP-1-riippuvaisen mekanismin kautta (McClung & Nestler 2003; Peakman et ai. 2003). Useita kohdegeenejä on tunnistettu, mukaan lukien välitön varhainen geeni c-fos (Toivoa et ai. 1992; Toivoa et ai. 1994; Morgan & Curran 1989; Renthal et ai. 2008; Zhang et ai. 2006), cdk5 (Bibb et ai. 2001), dynorfiinilla (Zachariou et ai. 2006), sirtuin-1 (Renthal et ai. 2009), NFkB-alayksiköt (Ang et ai. 2001),ja AMPA-glutamaattireseptorin GluR2-alayksikkö (Kelz et ai. 1999). Tämänhetkiset tulokset osoittavat, että parittelu-indusoidut c-Fos-tasot vähenivät seksuaalisen kokemuksen myötä aivojen alueilla lisääntyneen ΔFosB: n (NAc ja ACA) kanssa. C-Fos: n suppressio vaikuttaa riippuvaisena ajanjaksosta, joka on kulunut viimeisistä parittelu- ja toistuvista istuntojaksoista, kuten aikaisemmissa tutkimuksissa, tällaista c-Fos-vähenemistä ei havaittu urosrotissa, jotka testattiin 1-viikolla lopullisen parittamisjakson jälkeenBalfour et ai. 2004) tai seksuaalisen kokemuksen jälkeen, joka koostuu vain yhdestä \ tLopez & Ettenberg 2002). Lisäksi nykyinen havainto on yhdenmukainen todisteiden kanssa siitä, että ΔFosB repressoi c-fos-geeniä kroonisen amfetamiinialtistuksen jälkeen (Renthal et ai. 2008). Näiden havaintojen mukaisesti useiden välittö- mien varhaisen geenin mRNA: iden (c-fos, fosB, c-jun, junB ja zif268) induktio väheni toistuvien kokaiinin injektioiden jälkeen verrattuna akuutteihin lääkehoidoksiin (Toivoa et ai. 1992; Toivoa et ai. 1994) ja amfetamiinilla indusoitu c-fos suppressoitiin kroonisen amfetamiinin antamisen jälkeen (Jaber et ai. 1995; Renthal et ai. 2008). C-Fos-ilmentymän säätelyn toiminnallinen merkitys kroonisen lääkehoidon tai seksuaalisen kokemuksen jälkeen on edelleen epäselvä, ja sen on ehdotettu olevan tärkeä homeostaattinen mekanismi, jolla säännellään eläimen herkkyyttä toistuvalle palkkioaltistukselle (Renthal et ai. 2008).

Yhteenvetona voidaan todeta, että nykyinen tutkimus osoittaa, että ΔFosB: ssä NAc: ssä on keskeinen rooli seksuaalisen palkkion muistissa, mikä tukee mahdollisuutta, että ΔFosB on tärkeä yleisen palkitsemisvahvistuksen ja muistin kannalta.. Tämän tutkimuksen tulokset selventävät edelleen, miten ymmärrämme seksuaalisen palkkion ja motivaation välittäviä solu- ja molekyylimekanismeja, ja lisätä kirjallisuuteen, joka osoittaa, että ΔFosB on tärkeä tekijä riippuvuuden kehityksessä osoittamalla ΔFosB: n roolia luonnollisessa palkinnossa vahvistaminen.

Oheismateriaali

Syötä kuva S1-S4 ja taulukko S1-S2

Klikkaa tästä nähdäksesi.^{(167K, pdf)}

Kiitokset

Tätä tutkimusta tukivat Kanadan terveysalan tutkimuslaitosten avustukset LMC: lle, kansallisen mielenterveyslaitoksen EJN: lle ja Kanadan luonnontieteiden ja tekniikan tutkimusneuvostolle KKP: lle ja LMC: lle.

REFERENSSIT

Agmo A. Mies rotan seksuaalinen käyttäytyminen. Brain Res Brain Res Protoc. 1997;1: 203-209. [PubMed]
Agmo A, Berenfeld R. Miespuolisen rotan siemensyöksyn vahvistaminen: opioidien ja dopamiinin rooli. Behav Neurosci. 1990;104: 177-182. [PubMed]
Ang E, Chen J, Zagouras P, Magna H, Holland J, Schaeffer E, Nestler EJ. Ydintekijä-kappaB: n induktio ytimen accumbensissa kroonisen kokaiinin antamisen avulla. J Neurochem. 2001;79: 221-224. [PubMed]
Balfour ME, Yu L, Coolen LM. Seksuaalinen käyttäytyminen ja sukupuoleen liittyvät ympäristömerkit aktivoivat mesolimbisen järjestelmän urosrotilla. Neuropsychopharmacology. 2004;29: 718-730. [PubMed]
Bibb JA, Chen J, Taylor JR, Svenningsson P, Nishi A, Snyder GL, Yan Z, Sagawa ZK, Ouimet CC, Nairn AC, Nestler EJ, Greengard P. Kroonisen altistumisen vaikutuksia kokaiiniin säätelee neuroniproteiini Cdk5. Nature. 2001;410: 376-380. [PubMed]
Bradley KC, Haas AR, Meisel RL. 6-hydroksidopamiinin vauriot naaraiden hamstereissa (Mesocricetus auratus) poistavat seksuaalisen kokemuksen herkistetyt vaikutukset koirilla esiintyviin vuorovaikutuksiin miesten kanssa. Behav Neurosci. 2005;119: 224-232. [PubMed]
Bradley KC, Meisel RL. Seksuaalinen käyttäytyminen indusoi c-Fos-proteiinia ytimessä ja amfetamiinilla stimuloitu liikunta-aktiivisuus herkistyy aiemmasta seksuaalikokemuksesta naispuolisilla Syyrian hamstereilla. J Neurosci. 2001;21: 2123-2130. [PubMed]
Carle TL, Ohnishi YN, Ohnishi YH, Alibhai IN, Wilkinson MB, Kumar A, Nestler EJ. Proteasomeista riippuvaiset ja riippumattomat mekanismit FosB: n epävakaudelle: FosB-degronidomeenien tunnistaminen ja vaikutukset DeltaFosB-vakauteen. Eur J Neurosci. 2007;25: 3009-3019. [PubMed]
Chao J, Nestler EJ. Huumeriippuvuuden molekyyli neurobiologia. Annu Rev Med. 2004;55: 113-132. [PubMed]
Chen J, Nye HE, Kelz MB, Hiroi N, Nakabeppu Y, Hope BT, Nestler EJ. Delta FosB: n ja FosB: n kaltaisten proteiinien säätäminen sähköiskun ja kokaiinihoidon avulla. Molekyylifarmakologia. 1995;48: 880-889. [PubMed]
Colby CR, Whisler K, Steffen C, Nestler EJ, Self DW. DeltaFosB: n voimakas solutyyppinen spesifinen yli-ilmentyminen lisää kokaiinin kannustimia. J Neurosci. 2003;23: 2488-2493. [PubMed]
Coolen LM, Allard J, Truitt WA, Mckenna KE. Siemensyöksyn keskeinen sääntely. Physiol Behav. 2004;83: 203-215. [PubMed]
Damsma G, Pfaus JG, Wenkstern D, Phillips AG, Fibiger HC. Seksuaalinen käyttäytyminen lisää dopamiinin siirtoa urosrottien ytimessä ja striatumissa: vertailu uutuuteen ja liikkumiseen. Behav Neurosci. 1992;106: 181-191. [PubMed]
Dietz DM, Maze I, Mechanic M, Vialou V, Dietz KC, Iniguez SD, Laplant Q, Russo SJ, Ferguson D, Nestler EJ. ΔFosB: n keskeinen rooli ydinakumeenien neuronien dendriittisten piikkien kokaiinin säätelyssä. Neurotieteen yhteiskunta Tiivistelmä. 2009
Frohmader KS, Pitchers KK, Balfour ME, Coolen LM. Herkkujen sekoittaminen: Katsaus huumeiden vaikutuksiin sukupuolikäyttäytymiseen ihmisissä ja eläinmalleissa. Horm Behav. 2009 Lehdistössä.
Hedges VL, Chakravarty S, Nestler EJ, Meisel RL. Delta FosB: n yli-ilmentyminen ytimen accumbensissa parantaa seksuaalista palkkaa naisilla Syyrian hamstereilla. Geenit Brain Behav. 2009;8: 442-449. [PMC vapaa artikkeli] [PubMed]
Hernandez L, Hoebel BG. Ruokinta ja hypotalamuksen stimulaatio lisäävät dopamiinin vaihtuvuutta accumbensissa. Physiol Behav. 1988a;44: 599-606. [PubMed]
Hernandez L, Hoebel BG. Elintarvikepalkkio ja kokaiini lisäävät solunulkoista dopamiinia ydintekijöissä mitattuna mikrodialyysillä. Life Sci. 1988b;42: 1705-1712. [PubMed]
Hiroi N, Marek GJ, Brown JR, Ye H, Saudou F, Vaidya VA, Duman RS, Greenberg ME, Nestler EJ. FosB-geenin keskeinen rooli kroonisten sähkökouristuskohtausten molekyyli-, solu- ja käyttäytymistapauksissa. J Neurosci. 1998;18: 6952-6962. [PubMed]
Hommel JD, Sears RM, Georgescu D, Simmons DL, DiLeone RJ. Paikallinen geenin knockdown aivoissa käyttäen virus-välitteistä RNA-interferenssiä. Nat Med. 2003;9: 1539-1544. [PubMed]
Hope B, Kosofsky B, Hyman SE, Nestler EJ. Kroonisen kokaiinin säätely välittömästä varhaisesta geenien ilmentymisestä ja AP-1: n sitoutumisesta rotan ytimessä. Proc Natl Acad Sci USA A. 1992;89: 5764-5768. [PMC vapaa artikkeli] [PubMed]
Hope BT, Nye HE, Kelz MB, Self DW, Iadarola MJ, Nakabeppu Y, Duman RS, Nestler EJ. Pitkäaikaisen AP-1-kompleksin induktio, joka koostuu muuttuneista Fos-kaltaisista proteiineista aivoissa kroonisen kokaiinin ja muiden kroonisten hoitojen avulla. Neuron. 1994;13: 1235-1244. [PubMed]
Hull EM, Meisel RL, Sachs BD. Miesten seksuaalinen käyttäytyminen. Horm Behav. 2002;1: 1-139.
Jaber M, Cador M, Dumartin B, Normand E, Stinus L, Bloch B. Akuutit ja krooniset amfetamiinihoidot säätelevät eri tavalla neuropeptidi-messenger-RNA-tasoja ja Fos-immunoreaktiivisuutta rotan striattuuroneissa. Neuroscience. 1995;65: 1041-1050. [PubMed]
Jenkins WJ, Becker JB. Dopamiinin dynaaminen lisääntyminen naisen rotan tahdistuneen kopulaation aikana. Eur J Neurosci. 2003;18: 1997-2001. [PubMed]
Kelz MB, Chen J, Carlezon WA, Jr, Whisler K, Gilden L, Beckmann AM, Steffen C, Zhang YJ, Marotti L, Self DW, Tkatch T, Baranauskas G, Surmeier DJ, Neve RL, Duman RS, Picciotto MR, Nestler EJ. Transkriptiotekijän deltaFosB: n ilmentyminen aivoissa kontrolloi herkkyyttä kokaiinille. Nature. 1999;401: 272-276. [PubMed]
Lopez HH, Ettenberg A. Altistuminen naaraspuolisille rotille aiheuttaa eroja c-fos-induktiossa sukupuolisesti naiivien ja kokeneiden urosrottien välillä. Brain Res. 2002;947: 57-66. [PubMed]
Maze I, Covington HE, 3rd, Dietz DM, LaPlant Q, Renthal W, Russo SJ, Mechanic M, Mouzon E, Neve RL, Haggarty SJ, Ren Y, Sampath SC, Hurd YL, Greengard P, Tarakhovsky A, Schaefer A, Nestler EJ. Histonimetyylitransferaasin G9a: n olennainen rooli kokaiinin aiheuttamassa plastisuudessa. Science. 2010;327: 213-216. [PMC vapaa artikkeli] [PubMed]
McClung CA, Nestler EJ. CREB: n ja DeltaFosB: n geenien ilmentymisen ja kokaiinipalkinnon säätäminen. Nat Neurosci. 2003;6: 1208-1215. [PubMed]
McClung CA, Ulery PG, Perrotti LI, Zachariou V, Berton O, Nestler EJ. DeltaFosB: molekyylikytkin aivojen pitkäaikaiseen sopeutumiseen. Brain Res. Mol Brain Res. 2004;132: 146-154. [PubMed]
Miller SM, Lonstein JS. Dopaminergiset ulokkeet synnytyksen jälkeisten rottien mediaaliseen preoptiseen alueeseen. Neuroscience. 2009;159: 1384-1396. [PMC vapaa artikkeli] [PubMed]
Morgan JI, Curran T. Stimulus-transkriptiokytkentä neuroneissa: solujen välitön varhaisgeenien rooli. Trendit Neurosci. 1989;12: 459-462. [PubMed]
Nestler EJ. Huumeriippuvuuden molekyylimekanismit. Neuropharmacology. 2004;47 Suppl 1: 24 – 32. [PubMed]
Nestler EJ. Kokaiiniriippuvuuden neurobiologia. Sci Practic Perspect. 2005;3: 4-10. [PMC vapaa artikkeli] [PubMed]
Nestler EJ. Arvostelu. Riippuvuuden transkriptionaaliset mekanismit: DeltaFosB: n rooli. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2008;363: 3245-3255. [PMC vapaa artikkeli] [PubMed]
Nestler EJ, Barrot M, Self DW. DeltaFosB: kestävä molekyylikytkin riippuvuutta varten. Proc Natl Acad Sci USA A. 2001;98: 11042-11046. [PMC vapaa artikkeli] [PubMed]
Nye HE, Hope BT, Kelz MB, Iadarola M, Nestler EJ. Farmakologiset tutkimukset kokaiinin kroonisen FOS: een liittyvän antigeenin induktion säätelystä striatumissa ja ytimessä. J Pharmacol Exp Ther. 1995;275: 1671-1680. [PubMed]
Olausson P, Jentsch JD, Tronson N, Neve RL, Nestler EJ, Taylor JR. DeltaFosB ytimen ytimessä säätelee elintarvikkeiden vahvistamaa instrumentaalikäyttäytymistä ja motivaatiota. J Neurosci. 2006;26: 9196-9204. [PubMed]
Peakman MC, Colby C, Perrotti LI, Tekumalla P, Carle T, Ulery P, Chao J, Duman C, Steffen C, Monteggia L, Allen MR, Stock JL, Duman RS, McNeish JD, Barrot M, Self DW, Nestler EJ , Schaeffer E. Inducible, c-Junin dominoivan negatiivisen mutantin aivojen alueen spesifinen ilmentyminen siirtogeenisissä hiirissä vähentää herkkyyttä kokaiinille. Brain Res. 2003;970: 73-86. [PubMed]
Perrotti LI, Bolanos CA, Choi KH, Russo SJ, Edwards S, Ulery PG, Wallace DL, Self DW, Nestler EJ, Barrot M. DeltaFosB kerääntyvät GABAergiseen solupopulaatioon ventral tegmentaalisen alueen takaosassa psykostimulanttikäsittelyn jälkeen. Eur J Neurosci. 2005;21: 2817-2824. [PubMed]
Perrotti LI, Hadeishi Y, Ulery PG, Barrot M, Monteggia L, Duman RS, Nestler EJ. DeltaFosB: n indusointi palkkioon liittyvissä aivorakenteissa kroonisen stressin jälkeen. J Neurosci. 2004;24: 10594-10602. [PubMed]
Perrotti LI, Weaver RR, Robison B, Renthal W, Maze I, Yazdani S, Elmore RG, Knapp DJ, Selley DE, Martin BR, Sim-Selley L, Bachtell RK, Self DW, Nestler EJ. DeltaFosB: n induktiokohtia aivoissa väärinkäytösten avulla. Synapsi. 2008;62: 358-369. [PMC vapaa artikkeli] [PubMed]
Pfaus JG. Seksuaalisen halu. J Sex Med. 2009;6: 1506-1533. [PubMed]
Pfaus JG, Kippin TE, Centeno S. Ilmastointi ja seksuaalinen käyttäytyminen: tarkistus. Horm Behav. 2001;40: 291-321. [PubMed]
Phillips AG, Vacca G, Ahn S. Ylhäältä alaspäin suuntautuva näkökulma dopamiiniin, motivaatioon ja muistiin. Pharmacol Biochem Behav. 2008;90: 236-249. [PubMed]
Pitchers KK, Balfour ME, Lehman MN, Richtand NM, Yu L, Coolen LM. Neuroplastisuus mesolimbisessa järjestelmässä, jonka indusoi luonnollinen palkkio ja sen jälkeen palkkio-abstinensi. Biol Psychiatry. 2010;67: 872-879. [PMC vapaa artikkeli] [PubMed]
Renthal W, Carle TL, Maze I, Covington HE, 3rd, Truong HT, Alibhai I, Kumar A, Montgomery RL, Olson EN, Nestler EJ. Delta FosB välittää c-fos-geenin epigeneettistä desensitisaatiota kroonisen amfetamiinialtistuksen jälkeen. J Neurosci. 2008;28: 7344-7349. [PMC vapaa artikkeli] [PubMed]
Renthal W, Kumar A, Xiao G, Wilkinson M, Covington HE, 3rd, Maze I, Sikder D, Robison AJ, LaPlant Q, Dietz DM, Russo SJ, Vialou V, Chakravarty S, Kodadek TJ, Stack A, Kabbaj M, Nestler EJ. Kokaiinin kromatiinin säätelyn genomien laajuinen analyysi paljastaa sirtuinien roolin. Neuron. 2009;62: 335-348. [PMC vapaa artikkeli] [PubMed]
Tenk CM, Wilson H, Zhang Q, Pitchers KK, Coolen LM. Seksuaalinen palkkio urospuolisilla rotilla: seksuaalisen kokemuksen vaikutukset ejakuloitumiseen ja sisäpiiriin liittyviin ehdolliseen paikkaan. Horm Behav. 2009;55: 93-97. [PMC vapaa artikkeli] [PubMed]
Ulery-Reynolds PG, Castillo MA, Vialou V, Russo SJ, Nestler EJ. DeltaFosB: n fosforylaatio välittää sen stabiilisuutta in vivo. Neuroscience. 2008
Ulery PG, Rudenko G, Nestler EJ. DeltaFosB-stabiilisuuden säätäminen fosforylaatiolla. J Neurosci. 2006;26: 5131-5142. [PubMed]
Wallace DL, Vialou V, Rios L, Carle-Florence TL, Chakravarty S, Kumar A, Graham DL, Green TA, Kirk A, Iniguez SD, Perrotti LI, Barrot M, DiLeone RJ, Nestler EJ, Bolanos-Guzman CA. DeltaFosB: n vaikutus ydinaseeseen kohdistuu luonnolliseen palkkioon liittyvään käyttäytymiseen. J Neurosci. 2008;28: 10272-10277. [PMC vapaa artikkeli] [PubMed]
Werme M, Messer C, Olson L, Gilden L, Thoren P, Nestler EJ, Brene S. Delta FosB säätelee pyörän toimintaa. J Neurosci. 2002;22: 8133-8138. [PubMed]
Winstanley CA, LaPlant Q, Theobald DE, Green TA, Bachtell RK, Perrotti LI, DiLeone RJ, Russo SJ, Garth WJ, Self DW, Nestler EJ. DeltaFosB-induktio orbitofrontalisessa kuoressa välittää toleranssia kokaiinin aiheuttamaan kognitiiviseen toimintahäiriöön. J Neurosci. 2007;27: 10497-10507. [PubMed]
Zachariou V, Bolanos CA, Selley DE, Theobald D, Cassidy MP, Kelz MB, Shaw-Lutchman T, Berton O, Sim-Selley LJ, Dileone RJ, Kumar A, Nestler EJ. DeltaFosB: n olennainen rooli morfiinitoiminnassa olevissa ytimissä. Nat Neurosci. 2006;9: 205-211. [PubMed]
Zhang J, Zhang L, Jiao H, Zhang Q, Zhang D, Lou D, Katz JL, Xu M. c-Fos helpottavat kokaiinin aiheuttamien pysyvien muutosten hankkimista ja sammumista. J Neurosci. 2006;26: 13287-13296. [PubMed]