KOMMANDAEN: Hoewol't beide stress, drugs fan misbrûk en beskate natuerlike beladen, in accumulaasje fan DeltaFosB útlizze, stimulearje ferskate streamlinen nei sellen en letter ferskate reptosers en genen. Mei oare wurden, bedoelingen en ferset tsjin stress binne op grûn fan ferskillende meganismen
J Neurosci. 2010 Oct 27; 30 (43): 14585-92.
Vialou V, Maze I, Renthal W, LaPlant QC, Watts EL, Mouzon E, Ghose S, Tamminga CA, Nestler EJ.
Boarne
Fishberg Department fan Neuroscience, Mount Sinai School of Medicine, New York, New York 10029, USA.
Abstract
De molekulêre meganika's dy't stress-en drug-induzearre neuroanale oanpassingen binne, binne ûnfoldwaande begrepen. Ien molekule dy't yn sokke oanpassingen belutsen is, is ΔFosB, in transkriptyffaktor dy't yn 'e rodentkearn accumbens (NAc), in wichtige hinneblêd-regio-regio, yn reaksje op oftewol chronike stress of werhelle eksposysje oan drugs fan misbrûk sammele. Thy opstream-transkrystaalmeganisme dy't kontrolearje ΔFosB-yndeksearring troch dizze omjouwingsstimuli bliuwend flink. Hjirby identifisearje wy de aktiviteitenôfhinklike transkriptyffaktor, serum response factor (SRF), as in roman opstream mediator fan stress-, mar net kokaïne-, indulearre ΔFosB. SRF is opnegeleare yn NAc fan beide depredige minsklike pasjinten en yn 'e mûs kritysk beljochte oan maatskiplike nederlaachstress. Dizze opslachregulaasje fan SRF is ôfwêzich yn krêftige dieren. Troch it brûken fan inducible mutagenesis, soargje wy, dat stress-mediïntearre yndeksje fan ΔFosB, dy't foar it meastepart yn fêste mûzen bart, ôfhinklik fan SRF-ekspresje yn dizze harsensregio. Fierder stimulearret NAc-spesifike genetyske deletion fan SRF in ferskaat oan prodepresjint- en proanxity-like-fenotypes en jout bisten mear gefoelich foar de skriklike effekten fan chronike stress. Yn tsjinstelling steane wy, dat SRF gjin rol spilet yn 'e accumulaasje fan ΔFosB yn NAc yn antwurd op chronike kokainebelesting. Fierder hat NAc-spesifike klok út SRF gjin ynfloed op kokaïne-ferwurde gedrach, wêrby't oanwêzich is dat chronike maatskiplike beslissing stress en werhelle kokaïnske eksposysje regelje ΔFosB akkuraasje en gedrachssensitiviteit troch ûnôfhinklike meganismen.
Ynlieding
De nucleus accumbens (NAc), in wichtige brain-reward-regio, is wichtich foar yntegraasje fan sensory en kognitive ynputs dy't motivearjend relevante gedrach drage as antwurd op omo-stimulearrings (Nestler en Carlezon, 2006, Sesack en Grace, 2010). De NAC is ek belutsen by ferplichtings fan abnormaliteiten dy't ferbûn binne mei drugsnijlikens en depresje. Dêrtroch is it opsetten fan 'e NAc mei djippe harsensimulaasje te sjen om depresje- en socht-like gedrach yn sawol minsklike as nagelingen te lijen (Schlaepfer et al., 2008, Vassoler et al., 2008; Heinze et al., 2009; Kuhn et al., 2009).
Untfongen fan eksposysje foar drugs fan misbrûk of stress foar feroarsake gegevens fan 'e gene ekspresje yn NAc, dy't potinsjeel de kwikiteit fan ferslaving en depresje (Berton et al., 2006, Krishnan et al., 2007, Maze et al., 2010, Vialou et al ., 2010). Interestingly, the transcription factor ΔFosB, a splice product of the fosB gene, accumulates in NAc in response to repeated drug or stress exposure (Nestler, 2008, Perrotti et al., 2008; Vialou et al., 2010). ΔFosB is foarsteld as in potensjele molekulêre skeakel dy't de oergong fan rekreaasje-drug brûkt wurdt nei de chronysk fersmoarge state (Nestler et al., 1999; McClung et al., Rentn et al., 2004), lykas syn accumulation yn NAc ferbettere lynberende antwurden op ferskate drugs fan misbrûk. Op it lêst is de rol fan ΔFosB-yndeksearring yn NAc folgjende chronike maatskiplike nederlaachstress (Nikulina et al, 2009; Vialou et al., 2008) is útwurke: ΔFosB stimulearret aktive reagearjende responsen oan stressige stimulâns en fersterket herte. Hoewol de ΔFosB-yndeksioasje op in stimulus-ôfhinklike manier komt, binne de meganisaasjes ferantwurdelik foar drug-and stress-inducearre ΔFosB akkumulation yn NAc bliuwe ûnbekend.
Serumresponsyfaktor (SRF) is in transkripsjefaktor nedich foar de aktiviteitsôfhinklike transkripsjonele aktivearring fan ferskate direkte iere genen, ynklusyf c-fos, fosb, Egr1, en Arc (Knöll en Nordheim, 2009). Resinte ûndersiken hawwe de effekten fan SRF oantoand op de morfologyske en cytoarchitecturele eigenskippen fan neuronen, ynklusyf regeling fan synaptyske aktiviteit en sirkwyfoarming yn it folwoeksen brein (Knöll en Nordheim, 2009). Dizze befiningen fregen ús om te ûndersiikjen oft SRF funksjoneel wurdt regele troch chronike bleatstelling oan drugs fan misbrûk of stress, lykas de potensjele ynfloed fan sa'n regeling op ΔFosB-ynduksje ûnder dizze betingsten.
Hjir beskriuwe wy in nij meganisme wêrtroch downregulaasje fan SRF yn NAc prodepressant en eangstige fenotypen befoarderet, en de kwetsberens fan in bist úteinlik fergruttet foar de skealike effekten fan chronike stress, Dizze effekten wurde diels bemiddele troch it ferlies fan ΔFosB ynduksje yn NAc fan beklamme dieren. Observeare fermindering fan SRF- en ΔFosB-ekspresje yn postmortem NAc-tissue krigen fan depresjeare pasjinten stypje it belang fan ús befiningen foar minsklike depresje. Opfallend liket dit meganisme te kontrolearjen fan ΔFosB-akkumulaasje stressspesifyk te wêzen: chronike eksposysje fan kokaïne hat gjin effekt op SRF-ekspresje, SRF-wiskjen fan 'e NAc hat gjin ynfloed op ΔFosB-akkumulaasje nei chronike kokaïne-eksposysje, en sa'n SRF-ferwidering hat gjin effekt op kokaïne- feroarsake gedragingen. Dit roman ynteraksje tusken SRF en ΔFosB, yn 'e kontekst fan stress, kin in wichtige homeostatyske meganisme fertsjintwurdigje dy't de sensibiliteit fan in yndividu foar chronike stress regelt.
Materialen en metoades
bisten
Acht moanne-âlde C57BL / 6J mannelike mûs (Jackson Laboratory) waarden brûkt yn alle gedrachs- en biogemyske eksperiminten. Alle bisten waarden gewoan ferwidere nei de bistesoart foar at least 1 week foar eksperiminteel manipulaasjes en waarden op 23-25 ° C op in 12 h ljocht / tsjuster fyts hâlden (ljochten fan 7: 00 AM nei 7: 00 PM) mei ad libitum tagong ta iten en it wetter. Eksperiminten waarden neffens guodlinen fan 'e Maatskippij foar neurology en de ynstitúsjoneel soarchsoarch en gebrûkskomitee op Mount Sinai School of Medicine.
Foar kokaïne eksperiminten [Western blotting and quantitative chromatin immunoprecipitation (ChIP)] waarden 8- oant 10-wyt-âlde manlike C57BL / 6J mice brûkt. Dieren krigen sân tûzen yntraperitoneale ynjeksjes fan of saline of kokaïne (20 mg / kg cocaine-HCl; Sigma). Mûs waarden brûkt nei de lêste behanneling 24 h. Foar geduldige eksperiminten waarden muzen ienhannele ynstekkerij behannele en waarden behannele mei 10 mg / kg (locomotor sensitization) of 7.5 mg / kg (kondisearre plak foarkar) kokaine-HCl yntraperitoneal, lykas hjirûnder beskreaun.
Srffl / fl wurde as earder beskreaun (Ramanan et al., 2005). NAc-spesifike knock-out fan Srf waard berikt troch stereotaksyske ynjeksje en de folgjende virale overexpresje fan Cre recombinase (Cre) fusearre oan grien fluoreszinsprotein (GFP) mei adeno-assosjearre virus (AAV) fekters. In net-ferwiderjende Cre waard brûkt. AAV-GFP waard ynsteld yn stee fan AAV-Cre-GFP yn Srffl / flôs as kontrôle. Koartsein waarden meksen mei in mingfoarm fan ketamine (10 mg / kg) en xylazine (10 mg / kg), mei de neifolgjende stereotaksyske koördinaasjes brûkt foar virale levering: + 1.6 (anterior / posterior), + 1.5 (lateraal) 4.4 (dorsal / ventral) by in winkel fan 10 ° fan 'e midline (relatyf oan bregma). Yn totaal waard 0.5 μl fan gereinearre sykte bilateraal oer in 5 minperioade (0.1 μl / min), folge troch 5 min fan 'e rest. Mysen waarden testen fan 2 wiken nei operaasje, wylst virale ekspresje maksimal waard en virale ynjeksjekampen befêstige waarden foar alle dieren mei standert histoaryske metoaden. Effektiviteit fan virale mediated Cre-ekspresje waard fêststeld troch immunhistochemistry en troch reverse-transkriptase PCR foar Srf dy't op mikrodeksige NAC-stiennen útfierd waard fan dieren dy't AAV-Cre-GFP en AAV-GFP yn 't NAc wiene. AAV-GFP- en AAV-Cre-GFP-firussen waarden generearre as earder beskreaun (Maze et al., 2010).
Behavioralprosedueres
Sosjale beslút stress.
C57BL / 6J-mûs waarden ûnderwurpen oan chronike maatskiplike nederlaachstressen foar 10 konsekwint dagen lykas earder beskreaun (Berton et al., 2006; Krishnan et al., 2007; Vialou et al., 2010). Koartsein, elke mûs waard eksposearje oan in ûnbekende en agressive manlike CD1-pensjonearret mûs foar 5 min per dei. Nei direkte ynteraksje mei de CD1-agressor waarden de dieren dan yn in adjasint fak fan 'e selde kazer pleatst foar de kommende 24 h mei sensory mar gjin fysike kontakt. Kontrastdieren waarden yn lykwichtige kaemtsjes ûnderbrocht, mar mei leden fan deselde stin. Sosjale ynteraksje-testen waarden útfierd fan 24 h nei de einlingsdei fan 'e nederlaach.
Sosjale mijen foar in ûnbekende CD1 manlike mûs waard beoardiele neffens publisearre protokollen (Berton et al., 2006; Krishnan et al., 2007; Vialou et al., 2010). De eksperimintele mûs waard earst yntrodusearre yn in iepen fjild mei in lege gaas koai foar 2.5 min. Tidens in twadde sesje waard in ûnbekende CD1 manlike mûs ynfierd yn 'e bedrade koai. De tiid bestege yn 'e ynteraksjesône (in 8-cm brede korridor om' e koai hinne) waard metten. Segregaasje fan fersleine mûzen yn gefoelige en elastyske subpopulaasjes waard útfierd lykas earder beskreaun (Krishnan et al., 2007; Vialou et al., 2010). Sûnt de mearderheid fan kontrolemûzen mear tiid ynterakteare mei in sosjaal doel dan mei in lege doelomslach, waard in ynteraksjeferhâlding fan 100 (gelikense tiid bestege yn 'e ynteraksjesône yn' e oanwêzigens tsjin ôfwêzigens fan in sosjaal doel) ynsteld as cutoff. Mûzen mei punten <100 waarden bestimpele as gefoelich, en dy mei punten ≥100 waarden bestimpele as fûl. Wiidweidige gedrachs-, biogemyske en elektrofysiologyske analyses stypje de jildigens fan dizze ûnderskate gefoelige en elastyske subpopulaasjes (Krishnan et al., 2007; Wilkinson et al., 2009; Vialou et al., 2010).
Om ûndersiik te meitsjen fan de kwetsberens fan Srffl / flôs nei sosjale beslissende stress, waarden de mûs, dy't bilateraal mei AAV-GFP of AAV-Cre-GFP ynfierd waarden, ûnderwurpen oan trije konsekwinsjes op deselde dei ferslein en doe besocht foar sosjale ynteraksje 24 h letter. Dit submaximale fersprateproseduere is earder validearre om prosessenektibiliteitsfinosypes nei genetike manipulaasjes te sjen (Krishnan et al., 2007; Vialou et al., 2010).
Learde helpens.
Srffl / fl-mispearen oere ekspresjearring of AAV-GFP of AAV-Cre-GFP waarden ûnderwizer fan 'e learde helplessigensproseduere as earder beskreaun (Berton et al., 2007). Koartsein waarden mûzels útwiisd om intermittinte, ûnferjitlike foetshokken foar 1 h oer 2-konsekwintels dagen (0.45 mA, 5 s duorre). Op de dei fan 'e test waarden mekses yn' e kast opnommen foar 15 opfolgjende útfieringsproblemen. By elke proefstân waard in stoommasjoneel stoart levere en mieren waarden de gelegenheid jûn om te ûntkommen troch it yngenegjen fan it neistlizzende, net-elektrisearre fak. Nei in suksesfolle útfining waard de doar automatysk sluten en de foltochten waard opnommen. As meksen net binnen binnen 25 s ûntkommen wiene, waard de probleem beëinige en waard opnommen as in mislearre. Foarôfgeande ûndersiken hawwe te sjen dat virale ekspresje yn NAc en oare regio 's gjin effekt hat op baseline ûntslach gedrach yn it ûntbrekken fan stress (Newton et al, 2002; Berton et al., 2007).
Lokomotiv sensibilisaasje.
Twa wiken nei intra-NAc ynjeksjes fan AAV-GFP as AAV-Cre-GFP waarden Srffl / fl-mûzen ûnderwurpen oan sensibilisaasje fan lokomotor. Mûzen waarden wenne oan de lokomotyfarena foar 30 min per dei foar 4 d. Nei gewoante waarden dieren yntraperitoneal ynjekteare mei 10 mg / kg kokaïne-HCl en yn 'e lokomotyf doazen pleatst. De bewegingsaktiviteiten fan 'e dieren waarden opnommen mei in fotobeamsysteem (San Diego Instruments) as ambulante beam brekt foar 30 min per dei. Sensibilisaasje fan locomotor waard registrearre oer in perioade fan 6 d.
Oanwêzich plak foarkar.
De proseduere foar plakferbettering waard útfierd lykas earder beskreaun (Maze et al., 2010), mei de folgjende wizigingen. Koartsein, 18 d nei intra-NAc-infusjes fan AAV-GFP as AAV-Cre-GFP yn Srffl / fl-mûzen, waarden bisten pleatst yn 'e kondysjonele keamers, dy't bestiene út trije kontekst ûnderskate omjouwings. Mûzen werjaan wichtige foarkar foar ien fan 'e twa kondysjonele keamers waarden útsletten fan' e stúdzje (<10% fan alle bisten). Kondysjegroepen waarden fierder balansearre om oan te passen foar elke keamerfoardieling dy't noch kin bestean. Op dêrop folgjende dagen waarden bisten mei sâltop spuite en yn 'e middei beheind ta ien keamer foar 30 min en dan ynjekteare mei kokaïne (7.5 mg / kg, ip) en de oare deis foar 30 min beheind ta de oare keamer, gelyk oan in totaal fan twa rûndes fan ferieningstraining per behanneling (twa sâltop en twa kokaïnepearingen). Op 'e dei fan' e test waarden mûzen werom pleatst yn it apparaat sûnder behanneling foar 20 min en hifke om side foarkar te evaluearjen. Lokomotoryske antwurden op kokaïne waarden beoardiele fia beambreken yn 'e kokaïne-pearde keamers om de effektiviteit fan medyske behanneling te garandearjen. Foar alle groepen waard baseline-beweging yn antwurd op sâltwize beoardiele om te soargjen dat beweging net beynfloede waard troch virale behanneling.
Oare gedrachstests.
Srffl / fl wurde testen yn iepen fjild, ljocht / tsjuster, en twongen swim testen basearre op publisearre protokollen (Vialou et al., 2010). De aktiviteit fan mekses yn it iepen fjild waard opnaam foar 5 min mei in video-tracking-systeem (Ethovision) ûnder read-ljocht-omstannichheden. Foar de ljocht / tsjustere test wiene mûzen frij om in twa-keamerfisk te ûndersiikjen, besteande út ien grutte ljochte arena ferbûn mei in lytsere sletten arena. Mispels waarden getten foar in perioade fan 5 min om te evaluearjen hoefolle tiid yn elk bebouwing is. Yn 'e iepen fjild en ljocht / tsjustere testen waard de tiid yn' e sintrum en lichte arena ferbrutsen, respektivelik waard as in ynverse-yndeks fan anxiety-related responses evaluearre. In 1 d-twongen swim test waard fjirde foar in perioade fan 5 min. Ferhege tiid fan ûntwikkeling yn 'e twang swim test waard ynterpretearre as in produsearjende-like gedrach. De 1-d-swimtest-test is útwurke yn mûzels en is fêststeld as in mjitting fan predikaat-jildigens, yn dat antypresjintêre therapies ferminderje tiden.
Immunohistochemistry
Srffl / fl-mjitten wiene anesthetisearre en yntriptearjend yntrakoarte mei 4% paraformaldehyde / PBS. Braineen waarden fuortsmiten en kryoproeteare yn 30% sucrose / PBS. Koronale sektoaren (30 μm) waarden op in frije mikrotome snutsen en ferwurke foar immunhistochemyske analyzes. Validaasje fan Srffl / fl knock-out waard útfierd troch in polyklonale antykoade dy't rjochte is tsjin SRF (1 / 2000, Santa Cruz Biotechnology). Cre ekspresje waard befestige troch GFP (hynder polyklonale, 1 / 8000, Aves Labs) ekspressie yn seksuze harsens, lykas de Cre is fusearre oan GFP. Foar kwantifikaasje fan ΔFosB-yndeksje nei sosjale beslút stress yn Srffl / flokken-útmisken, waard ΔFosB ûntdutsen mei in kanon polyklonale antykoade dy't opnommen is tsjin it N-terminal-gebiet fan it protein (1 / 1000, Santa Cruz Biotechnology). Ofbyldings waarden nommen mei in confokale mikroskoop (20 × fergrutting; Zeiss). It oantal GFP-immunopositive sellen waard rekkene as negatyf en posityf foar ΔFosB-immunreaktiviteit yn in meardere bylden kwantifisearre foar elke dier, mei gemiddelde wearden dy't letter foar elke dier berekkene waarden. Elk dier waard beskôge as in yndividuele observaasje foar statistyske analyze.
Human postmortem NAc tissue
Human postmortem brain tissue waard krigen fan 'e Dallas Brain Collection, wêr't weefsel wurdt sammele út it Dallas Medical Examiner's Office en University of Texas (UT) Southwestern's Tissue Transplant Program nei ynstimming fan' e neibesteanden. Tissue waard analysearre fan sawol manlju as wyfkes dy't waarden matched foar leeftyd, postmortem ynterval, RNA yntegriteit nûmer (RIN), en pH. Spesifike agonale faktoaren, ynklusyf koma, hypoxia, pyrexia, oanfallen, útdroeging, hypoglykemy, meardere oargelfalen, en ynname fan neurotoxyske stoffen op 'e tiid fan' e dea beynfloedzje RNA-yntegriteit yn postmortem harsensweefsels (Tomita et al., 2004). Wy brûkten in agonale faktorskaal (AFS) om weefselproeven te karakterisearjen op elk fan dizze acht betingsten. De ôfwêzigens fan in agonale faktor waard in skoare fan 0 tawiisd en syn oanwêzigens waard skoare as 1 om in totale AFS-skoare te leverjen tusken 0 en 8. Tissue mei agonale punten fan 0 of 1 wjerspegelt goede kwaliteitsproeven; de demografy fan saken wurde jûn yn Tabel 1. Opfallende weefselkwaliteit waard befestige troch hege RIN-wearden. Gefallen waarden ûnderwurpen oan in standert disseksje foardat snapfries yn -40 ° C isopentane en opslach by -80 ° C; fierdere disseksje fan NAc waard útfierd op beferzen weefsel. It UT Southwestern ynstitúsjonele beoardielingsbestjoer hat de samling fan dit tissue foar ûndersyksgebrûk beoardiele en goedkard. In direkte ynformante-ynterview waard op in letter datum útfierd foar elke depresjegefal, wêr't ynformaasje oangeande de sykte fan 'e saak waard dokuminteare; in konsensus-diagnoaze fan grutte depressive steuring waard makke mei DSM-IV kritearia troch twa ûndersykspsychiaters. Gjin fan 'e gefallen opnaam yn dizze stúdzje hie bloedtoksykology-skermen posityf foar drugs fan misbrûk, alkohol, of reseptdrugs oars as antidepressiva. Nettsjinsteande anty-depresjeare behanneling wiene alle proefpersoanen klinysk depressyf op 'e tiid fan' e dea. Tissue-samples waarden op in blinde manier útjûn foar analyse.
Tabel 1.
Demografyske gegevens foar mens postmortemstúdzje
Western blotting
Minsken en mûzen NAc-eksimplaren waarden ferwurke as earder beskreaun (Maze et al., 2010). Gefrissende tissue waard oannaam yn in 5 mM HEPES lysis-buffer mei 1% SDS mei protease (Roche) en phosphatase ynhibitoren (Sigma). Protein-konsintraasjes waarden bepaald troch de Dc-proteinassay (Bio-Rad). Selektearre mjitten fan protte problemen waarden ûnderdiel fan SDS-PAGE en Western Blotting. Westernblots waarden besprutsen mei in antykoade nei SRF (1 / 2000, Santa Cruz Biotechnology) of GAPDH (1 / 1500; Abcam) en waarden doe geskut en kwantifisearre troch Odyssey-ôfbyldingssystem (Licor).
RNA-isolaasje en kwantitative PCR
RNA-isolaasje, quantitative PCR (qPCR), en data-analyse waarden dien as earder beskreaun (Maze et al., 2010; Vialou et al., 2010). Koartsein waard RNA isolearre mei TriZol reagens (Invitrogen) en waard fjirder mei RNAeasy micro kits fan Qiagen fierd. Alle RNA-samples waarden bepaald om 260 / 280- en 260 / 230-wearden ≥1.8 te hawwen. Reverse transcription waard útfierd fia iScript (Bio-Rad). qPCR gebrûk fan SYBR grien (Quanta) waard útfierd mei in Applied Biosystems 7900HT RT PCR systeem mei de folgjende fytsparameters: 2 min by 95 ° C; 40-cycles fan 95 ° C foar 15 s, 59 ° C foar 30 s, 72 ° C foar 33 s; en gradearre waarmte nei 95 ° C om dissociationskurven te generearjen foar befêstiging fan inkele PCR-produkten. De data waarden analysearre troch it fergelykjen fan C (t) wearden fan 'e behannebedâning (kontrôle tsjin sêfskuldige of flechtige mûzen, of minsklike kontrôles tsjin depredige pasjinten) mei de ΔΔC (t) -toade (Tsankova et al., 2006). ΔFosB qPCR-primers: foward, AGGCAGAGCTGGAGTCGGAGAT en werom, GCCGAGGACTTGAACTTCACTCG.
ChIP
ChIP waard útfierd as earder beskreaun (Maze et al., 2010) op plysjoneel bilaterale NAC stampers fan kontrôle, oanfallende en fêste foarkarren (fjouwer 14-mjitstasken / mûs) 1 h nei de lêste beslissende ûnderfining en fan saline- en kokaïne- behannele bisten 24 h nei de lêste behanneling. Tissue waard ferdrach yn 1% formaldehyd. Fixaasje waard dêrnei ûnderbrekke troch glycine applikaasje en tissue waard gewoopt en hâlden op -80 ° C oant gebrûk. Shared chromatine waard oerwintere mei in anti-SRF antykoade (Santa Cruz Biotechnology) dy't earder ferbûn wie oan magnetyske kears (Dynabeads M-280; Invitrogen). Nei reverse-cross-linking en DNA-ferwidering, waard de ferbining fan SRF oan de fosb-promotor troch bepaald troch qPCR te brûken primers dy't in regio fan de fosb-promotor hawwe dy't twa ferbinende siden fan reaktive elemint befetsje. SRF-pylldowns waarden krêftich fertsjinne ferlike mei nûmer-antyodyske kontrôles. Mûsfosb-gene-promotor-primers: foarút, CCCTCTGACGTAATTGCTAGG en weromreis, ACCTCCCAAACTCTCCCTTC.
Statistyske analyze
Ienrjochtige ANOVA's waarden brûkt om middels te fergelykjen tusken kontrôle, gefoelich en elastyske mûzen yn biogemyske en gedrachsanalyses. Twa-wei-ANOVA's waarden brûkt om ΔFosB-ynduksje te fergelykjen troch sosjale nederlaach yn Srf lokale knock-outmûzen, lykas ek it effekt te fergelykjen fan Srf knock-out yn 'e learde hulpeloosheid en lokomotor-sensibilisaasjeprotokollen. Student's t-tests waarden brûkt om middels te fergelykjen yn it effekt fan Srf-knock-out op ΔFosB-ynduksje, en tusken groepen yn minsklik postmortem weefsel en mûs ChIP-analyse. Ferskillen tusken eksperimintele omstannichheden waarden beskôge as statistysk signifikant as p ≤ 0.05.
results
SRF en ΔFosB ekspresje yn minsklike depresje en sosjale fersmoarge mûzen
Om in potensjele rol foar SRF te ûndersiikjen yn 'e ûntwikkeling fan depressyf-like gedrach, evalueare wy earst SRF-proteïne-ekspresje yn NAc fan postmortem deprimearre minsklike pasjinten. Depresjeare proefpersoanen werjûn signifikant fermindere SRF-nivo's yn NAc yn ferliking mei har leeftydsoarte kontrôles (t (19) = 1.9; p <0.05) (Fig. 1A). Mei it each op de rol fan SRF by it regeljen fan aktiviteitsôfhinklike direkte iere ekspresje (Ramanan et al., 2005), hypoteze wy dat SRF belutsen wêze kin by it kontrolearjen fan ΔFosB-ekspresje yn dizze harsensregio. As stipe fan dizze hypoteze observeare wy dat Δfosb mRNA-nivo's ek signifikant waarden fermindere yn NAc fan deprimeare minsken (t (16) = 1.8; p <0.05) (Fig. 1B). Dit is konsistint mei resinte fynsten fan fermindere nivo's fan ΔFosB-proteïne ûnder dizze betingsten ek (Vialou et al., 2010).
Figure 1.
Kronyske stress-induzearre ûnderdrukking fan SRF korreleart mei fermindere ΔFosB transkripsje yn NAc. A, B, Postmortem minsklike deprimearre pasjinten werjaan fermindere nivo's fan SRF-aaiwyt (n = 10 / groep; A) en Δfosb mRNA-ekspresje yn NAc (n = 8 / groep; B). C, Mûzen ûnderwurpen oan chronike (10 d) maatskiplike nederlaachstress waarden groepeare yn gefoelich en fearkrêftige subpopulaasjes. D, Chronike sosjale nederlaachstress fermindert SRF-proteinnivo's yn NAc fan gefoelige mûzen, mar net elastyske mûzen, yn ferliking mei kontrôles 24 h nei de sosjale ynteraksjetest werjûn yn C. E, ΔfosB mRNA-nivo's yn NAc binne net feroare yn gefoelich mûzen, mar signifikant opregulearre yn feardige bisten (n = 7-15 / groep). F, SRF-aaiwyt toant ferhege bining oan 'e fosb-genepromotor nei chronike sosjale nederlaachstress allinich yn elastyske, en net yn gefoelich, mûzen (n = 5 / groep). De werjûn gegevens wurde útdrukt as gemiddelde ± SEM (fertsjintwurdige as flaterbalken). Con., Kontrôle; Dep., Depressyf; Sus., Gefoelich; Res., Fearkrêftich. * p <0.05 tsjin kontrôle; *** p <0.001 tsjin kontrôle; #p <0.05 tsjin gefoelich; ## p <0.01 tsjin gefoelich; ### p <0.001 tsjin gefoelich.
Om dizze befiningen út te wreidzjen, brûkten wy it chronike sosjale protesstressprotokol yn mûzen. Twa ûnderskiedbere groepen ferslein mûzen, gefoelich en elastysk, wiene sichtber (Krishnan et al., 2007) basearre op in mjitte fan sosjale foarkommen, wêryn gefoelige dieren signifikant fermindere sosjale ynteraksje werjûn yn ferliking mei sawol kontrôle as fûle bisten (F (2,23, 157.2) = 0.001; p <0.001; t testen mei in Bonferroni-korreksje, gefoelich tsjin kontrôle, p <0.05; wjerstân tsjin kontrôle, p <0.01; wjerstân tsjin gefoelich, p <1) (Fig. 2,32C). Twa dagen nei de lêste ôflevering fan 'e nederlaach waarden gefoelich, fûleindige en net-fersleine kontrôlemûzen analysearre foar SRF-ekspresje yn NAc. Fergelykber mei befiningen yn minsklike depresje waarden SRF-proteinnivo's signifikant fermindere yn NAc fan gefoelige mûzen yn ferliking mei kontrôles, wylst SRF-nivo's yn NAc fan elastyske mûzen net beynfloede waarden (F (4.7) = 0.05; p <0.05; t tests mei in Bonferroni-korreksje, gefoelich tsjin kontrôle, p <0.05; elastysk tsjin gefoelich, p <1) (ôfb. XNUMXD).
Folgjende ûndersochten wy Δfosb mRNA-ekspresje yn NAc fan dizze trije groepen bisten en observearren in signifikante ferheging fan Δfosb-ekspresje allinich yn elastyske dieren, mei in trend, mar gjin signifikante ferheging beoardiele yn gefoelige mûzen (t (14) = 2.1; p <0.05 ) (Ôfb. 1E). Om mooglike ynteraksjes fierder te ûndersiikjen tusken SRF-nivo's en Δfosb-transkripsje, brûkten wy ChIP om te ûndersiikjen oft SRF-bining oan 'e fosb-genepromotor waard feroare nei chronike maatskiplike nederlaachstress yn aparte kohorten fan gefoelige en elastyske mûzen. Wjersteande dieren werjûn signifikant ferbettere SRF-bining oan 'e fosb-promotor yn NAc yn ferliking mei kontrôles (t (8) = 2.1; p <0.05) en ek yn fergeliking mei gefoelige mûzen (t (8) = 2.0; p <0.05). D'r waard gjin ferskil waarnomd tusken kontrôles en gefoelich mûzen, wierskynlik wjerspegelje it gebrek oan SRF-ynduksje yn gefoelige mûzen (Fig. 1F).
Om de rol fan SRF te befestigjen yn 'e regeling fan ΔFosB nei chronike sosjale nederlaachstress, waarden Srffl / fl-mûzen brûkt om it effekt te ûndersiikjen fan in selektyf wiskjen fan SRF fan' e NAc op stressinduksje fan ΔFosB. Srffl / fl-mûzen waarden stereotaksysk yntra-NAc ynjekteare mei AAV-fektoren dy't GFP of Cre-GFP ekspresje. In NAc-spesifike knock-out fan SRF feroarsake troch AAV-Cre-GFP waard immunhistochemysk befestige (Fig. 2A). Eins wie d'r gjin oerlaap tusken SRF-kleuring en Cre-ekspresje, wat de effektiviteit fan 'e knock-out oantoande. Yn mikrodissekteare NAc-punches ûntdutsen wy in signifikante 50% fermindering fan SRF-proteinnivo's (t (11) = 4.3; p <0.001). De grutte wjerspegelt wierskynlik it feit dat in fraksje fan weefsel yn sokke mikrodisseksjes net firaal ynfekteare is.
Figure 2.
SRF bemiddelt ΔFosB-ynduksje troch chronike sosjale nederlaachstress. A, Injeksje fan AAV-Cre-GFP yn 't NAc fan Srffl / fl-mûzen resulteart yn it útslaan fan SRF-aaiwyt yn Cre-ekspresjeare neuroanen. Ynjeksje fan AAV-GFP wie sûnder te merken effekt. B, Sokke selektive knock-out fan SRF fan 'e NAc blokkeart de ynduksje fan ΔFosB yn NAc folslein nei chronike sosjale nederlaachstress (n = 4 / groep). De werjûn gegevens wurde útdrukt as gemiddelde ± SEM (fertsjintwurdige as flaterbalken). * p <0.05 tsjin AAV-GFP kontrôle; ** p <0.01 tsjin AAV-GFP-nederlaach.
Wy folgen neist kwantitative immunhistochemy foar ΔFosB yn NAc fan fersleine Srffl / fl-mûzen dy't yntra-NAc binne ynjekteare mei AAV-Cre-GFP as AAV-GFP. Nei chronike sosjale nederlaachstress waard ΔFosB-ekspresje signifikant feroarsake yn NAc fan AAV-GFP-ynjekteare bisten (firus × behanneling ynteraksje, F (1,12) = 6.4; t tests mei in Bonferroni korreksje, kontrôle vs nederlaach, p <0.05; AAV-Cre tsjin AAV-GFP, p <0.01). Dizze ynduksje waard lykwols net beoardiele yn Srffl / fl-mûzen dy't AAV-Cre-GFP ûntfange (Fig. 2B), oantoand dat ΔFosB-ynduksje yn NAc troch chronike stress SRF fereasket.
SRF-knock-out yn NAc fermindert prodpresje- en proanxity-like fenotypes
Sûnt ΔFosB-ynduksje troch chronike sosjale nederlaachstress is earder oantoand om fermogen te bemiddeljen (Vialou et al., 2010), hypoteze wy dat downregulaasje fan SRF, en it resultearjende ferlies fan ΔFosB-ynduksje, yn gefoelige dieren in negative oanpassing kin fertsjintwurdigje dy't úteinlik rendeart bisten kwetsberder foar de skealike effekten fan stress. Om dizze hypoteze te testen, hawwe wy in lokale NAc-spesifike wiskjen fan 'e Srf-gen feroarsake yn folwoeksen Srffl / fl-mûzen lykas hjirboppe beskreaun, en de resultearjende mûzen en har kontrôles waarden test yn in batterij fan gedrachsparadigma's om baseline depresje- en eangst te beoardieljen lykas gedrach. Lokale NAc-ferwidering fan SRF befoardere in prodepresje-lykas effekt lykas mjitten fia de twongen-swimtest (t (30) = 2.5; p <0.05), lykas in eangstige effekt lykas mjitten yn it iepen fjild (t (38) = 1.9; p <0.05) en ljocht / donkere tests (t (8) = 1.9; p <0.05). Sadwaande eksposearren Srffl / fl-mûzen AAV-Cre-GFP yn 't NAc fermindere wachttiid foar ûnbeweeglikens yn' e twongen swimtest, minder tiid yn it sintrum fan in iepen fjild, en minder tiid yn 'e ljochte keamer fan in ljocht / donkere doaze fergelike mei AAV-GFP-ynjekte dieren (ôfb. 3A-C). Intra-NAc-ferwidering fan SRF feroare lykwols gjin baseline-nivo's fan beweging, wat suggereare dat de beoardielde gedrachseffekten yn SRF-knock-out bisten net wiene fanwegen abnormaliteiten yn algemiene lokomotoryske aktiviteit (Fig. 3D). Dizze gegevens binne ynteressant yn it ljocht fan eardere rapporten dy't suggerearje dat, hoewol ΔFosB yn NAc depressyf-lykas gedrach reguleart, it liket net belutsen te wêzen by eangst-relatearre antwurden (Vialou et al., 2010). Us hjoeddeistige befiningen dat ferlies fan SRF soarget foar eangstige antwurden suggerearje dat it dat docht fia oare doelen dan ΔFosB.
Figure 3.
SRF-knock-out fan 'e NAc befoardert prodepression- en proanxiety-like fenotypen. A – C, Selektyf knock-out fan SRF fan 't NAc, berikt fia AAV-Cre-GFP ynjeksje yn' t NAc fan Srffl / fl-mûzen, ferminderet wachttiid oant ûnbeweeglikens yn 'e twongen-swimtest (n = 14-18 / groep; A) en fermindert tiid trochbrocht yn it sintrum en tiid trochbrocht yn it ljochtkompartemint yn respektivelik it iepen fjild (B) en ljocht / tsjuster (C) (n = 5-15 / groep). D, Gjin ferskil yn basale lokomotoraktiviteit waard beoardiele yn it iepen fjild fan mûzen dy't intra-NAc ynjeksjes fan AAV-GFP as AAV-Cre-GFP krigen. E, F, Ferhege gefoelichheid foar learde hulpeloosheid (n = 7-8 / groep; E) en sosjale nederlaachstress (n = 5-6 / groep; F), respektivelik metten troch de wachttiid om te ûntkommen en sosjale ynteraksjetiid , De werjûn gegevens wurde útdrukt as gemiddelde ± SEM (fertsjintwurdige as flaterbalken). * p <0.05 tsjin GFP as tsjin doel ôfwêzich; ** p <0.01 tsjin GFP; *** p <0.001 tsjin GFP.
Wy hawwe neist ûndersocht oft SRF-ferwidering yn NAc ek de kwetsberens fan in dier fergruttet foar de skealike effekten fan werhelle stress. Srffl / fl-mûzen, ynjekteare mei AAV-Cre-GFP as AAV-GFP yn 't NAc, waarden ûndersocht yn twa depresjemodellen, learde hulpeloosheid en chronike sosjale nederlaachstress. Yn learde hulpeloosheid werjûn Srffl / fl-dieren dy't AAV-Cre-GFP ûntfange, ferhege latency om te ûntkommen oan in foetskok nei foarige bleatstelling oan ûnûntkombere foetskokstress (behanneling × ynteraksje foar triennen, F (14,180) = 10.2; t tests mei in Bonferroni korreksje, p <0.001; AAV-Cre vs AAV-GFP, p <0.01), wat oanjout ferhege gefoelichheid foar stress-feroarsake gedrachseferskillen (Fig. 3E). Likegoed ferhege lokale SRF-ferwidering fan NAc ek sosjale aversje (t (10) = 1.8; p <0.05) yn ferliking mei AAV-GFP-ynjekteare kontrôledieren nei chronike sosjale nederlaachstress (Fig. 3F), in prodepression-lykas effekt.
Fermindering fan belutsenheid fan SRF yn ΔFosB-yndeksjes en gedrachsreaksjes op kokaïne
Jûn dat ΔFosB ek wurdt feroarsake yn NAc yn antwurd op drugs fan misbrûk lykas kokaïne, wie it fan belang om in potensjele rol foar SRF te ûndersiikjen yn kokaïne-aksje. Oars as chronike sosjale nederlaachstress feroare werhelle kokaïne-eksposysje gjin SRF-proteïne-ekspresje yn NAc (t (14) = 0.8; p> 0.05) (ôfb. 4A) en hie gjin effekt op SRF-bining oan 'e fosB-genpromotor yn dizze harsensregio. (t (4) = 0.7; p> 0.05) (ôfb. 4B). Dit suggereart dat, yn tsjinstelling ta stress, ynduksje fan ΔFosB nei chronike kokaïne wurdt net bemiddele fia SRF. Wy testen dit direkt troch te ûndersiikjen oft ΔFosB-akkumulaasje nei chronike kokaïne wurdt feroare yn Srffl / fl-bisten dy't AAV-Cre-GFP krije tsjin AAV-GFP yn NAc. Wy fûnen dat SRF-ferwidering gjin effekt hie op kokaïne-induzearre ΔFosB-akkumulaasje yn dizze harsensregio (Fig. 4C).
Figure 4.
Sloop fan SRF hie gjin effekt op kokaïneinduksje fan ΔFosB of koalynregulearre gedrach. A, B, opnij kokaïne-eksposysje (7 d, 20 mg / kg cocaïne-HCl) hie gjin effekt op SRF-proteine-ekspresje yn NAc (A) of op SRF-binding oan de fosB-genomepromotor yn dizze harsensregio (B) 24 h nei Medisineel eksposysje (n = 5 / groep). C, ΔFosB akkumulaasje, gemocht immunocytochemysk, neikommende chronische kokainebelesting is net befoardere troch NAc-spesifike klok út SRF. D, E, Lokale deletion fan SRF fan 'e NAc hat ek gjin effekt op lokomotoraktiviteit nei in saline-ynjeksje (d 1) op kokaine-induzearre lokomotoraktiviteit en sensibilisaasje (n = 8 / groep) (d 1-7; D) of op kokaïne kondisearre plak foarkar (n = 8 / groep; E). Oanbeane gegevens wurde ekspresearre as gemiddelde ± SEM (fertsjintwurdige as flaterbalken).
Om dizze ferrassende fynst op te folgjen, ûndersochten wy oft in selektyf SRF-knock-out fan NAc gedrachsreaksjes feroaret op kokaïne. Yn oerienstimming mei SRF's gebrek oan regeling fan ΔFosB-ynduksje troch kokaïne, hie NAc-spesifike knock-out fan SRF gjin effekt op lokomotoraktiviteit feroarsake troch akute kokaïne as locomotor-sensibilisaasje sjoen nei werhelle kokaïne-eksposysjes (behanneling × tiid ynteraksje, F (4,80) = 0.3; p> 0.05) (ôfb. 4D). Likegoed hie NAc-spesifike knock-out fan SRF gjin effekt op kokaïne-kondysjoneare plak foarkar (t (14) = 0.1; p> 0.05) (Fig. 4E), dy't in yndirekte maatregel leveret fan kokaïne-beleanning.
Diskusje
Dizze stúdzje identifisearret SRF as in roman opstreamter mediator fan ΔFosB yn NAc nei chronike maatskiplike nederlaachstress, en ymplemintearret SRF yn 'e ûntwikkeling fan depresje- en aspekten-like gedrach. Wy leverje direkteur oan dat chronologyske sosjale beslissende stressen SRF-nivo's yn NAc fermindere, mar net fermindere, bisten ôfrinne, en dat dizze downregulation foarkomt dat de yndeksearring fan ΔFosB yn dizze harsensregeling, dy't wy sjen hawwe, nedich is foar effektyf behanneling mei chronike stress, dat is, wjerstân (Vialou et al., 2010). In ferlykbere reduksje yn 'e SRF-ekspresje waard fûn yn NAc fan deedere minsken, wêrby't ΔFosB mRNA en proteine-ekspresje ekrede waard. Op it stuit waarden ΔFosB-nivo's yn 't NAc fan sêftmoedige mûsen net fermindere, nettsjinsteande in downregulation fan SRF, dy't oare transkrystaal-meganismen ymplisearret, dat noch net ûnbekend is, yn kontrolearjen fan ΔFosB-útdrukking. In kausale rol foar SRF yn mediatorende ΔFosB-yndeksearring yn NAc nei chronike stress waard fêststeld troch gebrûk fan ynfoedige genetyske deletion fan SRF út dizze harsensregio. Behaviorale analyse fan mûzels mei dit NAc-spesifike SRF-klokje betsjuttet SRF as it spyljen fan in wichtige rol yn 'e ûntwikkeling fan sawol baseline as stress-induzearre depresje- en dreech-like gedrach. Op opfallende kontrast, SRF-deletion hie gjin effekt op ΔFosB-yndeksje yn antwurd op chronike kokaineadministration of op de gedrachseffekten fan kokaïne. Dizze fynsten stypje in roman stimulous spesifike rol foar SRF yn 'e regeling fan ΔFosB-yndeksearring en fan gedrachsregelingen oan ûnderskate omlizzende omstannichheden.
SRF-mediïntearre transkripsje is eartiids reagearre oan reagearjen op synaptyske aktiviteiten, foar in grut part útlutsen troch ferhege calciumfluit, en ek foar fergrutte neurotrophyske aktiviteit, benammen yn it gefal fan neurotropyske faktor (BDNF) (Bading et al., 1993; Xia et al., 1996; Johnson et al., 1997; Chang et al., 2004; Kalita et al., 2006; Knöll en Nordheim, 2009). Dit soarget de ynteressante fraach oer wêrom SRF opnijregele is yn NAc fan saaklik, mar net fermindere, mûs nei chronik maatskiplike beslút stress. Dizze differinsjaal oardering is wierskynlik net troch mediated by dopamine of BDNF-sinjalearring, om't sêftbere mûsen sjen litte foar BDNF-protivnivo's en ferhege streamline fan BDNF-signalisearring yn NAc, en ek fersterkte burstfeart fan ventral tegmentale gebiet (VTA) dopamine-neuronen, dy't de NAc ynnimme, wylst Alderearstige dieren biede normale nivo's fan BDNF-sinjalearring en VTA-frije tariven (Krishnan et al., 2007). In alternatyf mooglikheid is dat SRF-ekspresje yn NAc ûnderdrukt wurdt yn antwurd op feroare glutamatergyske ynternaasje fan dizze harsensregio, dy't wy sjen litten binne is differinsjaal regele yn sêfterbere tsjinwillige maus (Vialou et al., 2010). Fierder wurk is nedich om dit en oare meganismen direkt fuort te sykjen.
Untfongen fan ûnderskeare ferwizings mei genome-wide en oare metoaden suggerearje dat ~5-10% fan SRF-targetgenes yn neuroanen binne direkte genen fan genêzen (Philippar et al., 2004; Ramanan et al., 2005; Etkin et al., Knol en Nordheim, 2006). Dit is konsekwint mei ús gegevens dat in kritike rol foar SRF oanbelanget yn 'e yndeksje fan ΔFosB, in kroane produkt fan' e fosb direkte heuregen, troch chronike stress. Ynteressant steane ferskate SRF-targetgenes dy't yn dizze ûnderskate stúdzjes identifisearre binne ek foar bekende doelen fan ΔFosB yn NAc (Kumar et al., 2009; Renthal et al., 2005, 2008, Maze et al., 2009). Under dizze gewoane regels binne ferskate ferskillen dy't bekend binne om de neuronale cytoskeleton te regulearjen (bygelyks Cdk2010, Arc en Actb). Dit is, op 'e hân, konsistint mei rapporten dy't SRF beynfloedet fan dynamyske dynamyk en neuroanale motiliteit yn ferskate neuronale celltypen (Alberti et al., 5; Ramanan et al., 2005; Knöll et al., 2005), wylst ΔFosB bekend is beynfloedzje dendrityske rinnende útgrûn fan NAc-neuronen (Maze et al., 2006). Sokke mienskiplike funksjonele endpunten kinne reflektearje fan de konserten effekten fan SRF, kombinearre mei har yndeks fan ΔFosB, dy't dwaande binne op in searje fan mienskiplike doelgenen om ynfloed op 'e neuronale morphology en, úteinlik, komplekse gedrach.
SRF is ek bewize om krityske rollen te spyljen yn 'e regeling fan synaptyske plastykens en neuroanale aktiviteit-ôfhinklike geneel ekspression en gedrach. Bygelyks is it ferlies fan SRF-ôfhinklike yndeks fan direkte genêzen yn 'e antwurd op elk frijwillige ûntdekking fan in românske omjouwing of neuronale aktivearring troch elektroanwulstige krêftingen is ferûngelokke mei lange beperkte synaptyske potensaasje yn' e hippocampus fan Srf mutanten (Ramanan et al. , 2005; Etkin et al., 2006). De SRF-oanslach yn hippocampus is te sjen dat defizite yn lange termyn synaptyske depresje feroarsaakje, direkte begjingene ekspresje dy't troch in novelle kontekst feroarsake waard en feroaring fan 'e habituaasje by it ûntdekken fan in românske omjouwing (Etkin et al., 2006). Dizze gegevens befetsje it belang fan SRF yn it fermogen fan in dier om passend oan te passen oan omjouwingsfersteuringen, lykas yn it niisneamde gefal fan learen om te wenjen oan in nije omjouwing, of, yn 't gefal fan oanpassing oan negative stressfolle stimuli, om de promulgaasje fan stress te foarkommen -induseare gedrachstekoarten, lykas yn ús hjoeddeistige stúdzje, Sadwaande observearje wy dat bisten tekoarten hawwe yn SRF-ekspresje, as antwurd op sosjale nederlaachstress yn gefoelige yndividuen as troch direkte knockdown fan SRF, ferhege depresje- en eangst-lykas gedragingen werjaan. Mei it each op dat deprimeare minsklike proefpersoanen ek oanwêzich binne mei fermindere SRF-nivo's yn 't NAc, is it tinkber dat SRF in fûnemintele rol spilet by it regeljen fan it fermogen fan in yndividu om posityf oan te passen oan negative miljeu-stimulâns, foar in part troch regeling fan ΔFosB-ekspresje yn' t NAc.
DIFFERENING MECHANISMS: ADDIKTION F STRESS RESISTANCE
In ferrassende fynst fan 'e hjoeddeistige stúdzje is dat, alhoewol SRF needsaaklik is foar ΔFosB akkumulation yn NAc yn reaksje op chronike stress, is it net nedich foar ΔFosB yndeksearring yn deselde harsensregion yn antwurd op chronike kokaïne. De SRF is lykwols net ferplicht foar gewoane gedrachskontroleiten nei it drug. Dizze gegevens sjogge dat, nettsjinsteande it feit dat ΔFosB yn NAc yntellekt yn reaksje op in protte soarten stimulearingen (Nestler et al., 1999, Nestler, 2008), ferskine der ferskate molekulêre paadjes dy't liede ta ΔFosB-yndeksje. In mooglike ferklearring foar dizze befiningen is de diels ferskillende toetsetypen dy't de akkuraasje fan ΔFosB as reaksje op stress tsjin kokaïne sjen litte. Chronike stressen befoarderje dat ΔFosB sawat likegoed binnen de twa grutte subpopulaasjes fan NAc-medium-spiny-neuronen, dy't útdrukking hawwe oerweldig D1 tsjin D2 dopamine-receptors, wylst chronike kokaine ΔFosB foaral yn D1 + neurons (Kelz et al., 1999; Perrotti et al., 2004) . Sa kin it wêze dat SRF-ôfhinklike paden kinne wichtich wêze foar ΔFosB-yndeksje yn D2 + neurons. Dit soe lykwols it folsleine ferlies fan ΔFosB-ynduzikaasje yn SRF-knock-out-muzen nei chronike stress, om't de yndeks yn beide neuroanale subtypen komt. In alternatyf ferklearring is dat chronike stress en chronike kokaïne op ferskate yntrakellulêre sinjalearjende kaskaden, neffens har ûnderskate modus fan aksje op NAc neuronen, mei chronike stress, miskien wurkje troch feroare glutamatergyske transmissia, lykas earder al bekend en chronike kokaïne wurkje benammen troch D1 Receptor signaling (Nestler, 2008). Noch in oare mooglikheid is dat ΔFosB-ynduksje troch chronike stress tsjin chronike kokaïne ôfhinklik is fan ûnderskate transkrystaalmeganismen dy't differinsjele kontrolearje troch ûnderskate neuronale ynputen dy't de NAc fan ferskate glutamatergyske projektionsregio's ynternimme, lykas ferskate regio's fan prefrontale cortex, hippocampus en amygdala. In protte wurk is nedich om dizze en alternative mooglikheden te ûndersykjen.
Mei - inoar identifisearje ús befinings in roman transkrialealmechanisaasje dêr't fia ΔFosB yn NAc befoardere om prestaasjes foar stress te stimulearjen. Dizze stúdzje leveret ek wichtige nije ynsjoch yn 'e rol dy't SRF spilet op it nivo fan' e NAc yn 'e regeling fan depresje- en dreech-like gedrach, In better begryp krije fan 'e transkripsjonele rol fan SRF by de regeling fan sokke gedragingen sil helpe by de identifikaasje fan nije gendoelen dy't belutsen binne by fearkrêft foar stress-relatearre steuringen, en kin de takomstige ûntwikkeling fan effektiver antidepressiva-terapyen fasilitearje.
Dit wurk waard stipe troch subsydzjes fan it Nasjonaal Ynstitút foar Mental Health and National Institute of Drug Abuse en troch in ûndersyksbûn mei AstraZeneca. Wy tankje David D. Ginty foar it oanbieden fan de Srffl / fl-mûs.
Korrespondinsje moat rjochte wurde oan Eric J. Nestler, Fishberg Department fan Neuroscience, Mount Sinai School of Medicine, ien Gustave L. Levy Place, Box 1065, New York, NY 10029-6574. [e-post beskerme]
Copyright © 2010 de auteurs 0270-6474 / 10 / 3014585-08 $ 15.00 / 0
Referinsjes
1. ↵
1. Alberti S,
2. Krause SM,
3. Kretz O,
4. Philippar U,
5. Lemberger T,
6. Casanova E,
7. Wiebel FF,
8. Schwarz H,
9. Frotscher M,
10. Schütz G,
11. Nordheim A
(2005) Neuroanale migraasje yn 'e murine rostralte migraasjestream fereare serum antwurdfaktor. Proc Natl Acad Sci USA 102: 6148-6153.
Abstract / FREE Full Text
2. ↵
1. Bading H,
2. Ginty DD,
3. Greenberg ME
(1993) Bestimming fan gene ekspresje yn hippocampale neurons troch ûnderskate kalsy-symboalwegen. Science 260: 181-186.
Abstract / FREE Full Text
3. ↵
1. Berton O,
2. McClung CA,
3. Dileone RJ,
4. Krishnan V,
5. Renthal W,
6. Russo SJ,
7. Graham D,
8. Tsankova NM,
9. Bolanos CA,
10. Rios M,
11. Monteggia LM,
12. Self DW,
13. Nestler EJ
(2006b) Essential rol fan BDNF yn 'e mesolimbyske dopamynespaad yn sosjale besmetting stress. Science 311: 864-868.
Abstract / FREE Full Text
4. ↵
1. Berton O,
2. Covington HE 3rd.,
3. Ebner K,
4. Tsankova NM,
5. Carle TL,
6. Ulery P,
7. Bhonsle A,
8. Barrot M,
9. Krishnan V,
10. Singewald GM,
11. Singewald N,
12. Birnbaum S,
13. Neve RL,
14. Nestler EJ
(2007) Ynduksje fan ΔFosB yn 'e periaqueduktalgriis troch stress stimulearret aktive bewurkingen. Neuron 55: 289-300.
CrossRefMedline
5. ↵
1. Chang SH,
2. Poser S,
3. Xia Z
(2004) In romantyske rol foar serumaktyffaktor yn neuroanale oerwinning. J Neurosci 24: 2277-2285.
Abstract / FREE Full Text
6. ↵
1. Etkin A,
2. Alarcón JM,
3. Weisberg SP,
4. Touzani K,
5. Huang YY,
6. Nordheim A,
7. Kandel ER
(2006) In rol yn 't learen foar SRF: fuortsmiten yn' e folwoeksenen foar fuortset ûnderbrekken LTD en de formaasje fan in direkte ûnthâld fan in roman kontekst. Neuron 50: 127-143.
CrossRefMedline
7. ↵
1. Heinze HJ,
2. Heldmann M,
3. Voges J,
4. Hinrichs H,
5. Marco-Pallares J,
6. Hopf JM,
7. Müller UJ,
8. Galazky I,
9. Sturm V,
10. Bogerts B,
11. Münte TF
(2009) Yn tsjinstelling ta stimulearensensisaasje yn sterke alkoholôfhanneling mei djippe hynstimulation fan 'e nucleus accumbens: klinyske en basiswittenskip aspekten. Foare Hum Neurosci 3: 22.
literatuerdatabases MEDLINE
8. ↵
1. Johnson CM,
2. Hill CS,
3. Chawla S,
4. Treisman R,
5. Bading H
(1997) Calcium kontrolearret gene ekspresje fia trije ferskate paadwizen dy't selsstannich funksjonearje kinne fan 'e Ras / mitogen-aktive proteine kinasen (ERKs) dy't signalisearret cascade. J Neurosci 17: 6189-6202.
Abstract / FREE Full Text
9. ↵
1. Kalita K,
2. Kharebava G,
3. Zheng JJ,
4. Hetman M
(2006) Rol fan megakaryoblastyske akute leukemia-1 yn ERK1 / 2-ôfhinklike stimulearring fan serumaktyf-fereaske transkripsje troch BDNF of gruttere synaptyske aktiviteit. J Neurosci 26: 10020-10032.
Abstract / FREE Full Text
10. ↵
1. Kelz MB,
2. Chen J,
3. Carlezon WA Jr.,
4. Whisler K,
5. Gilden L,
6. Beckmann AM,
7. Steffen C,
8. Zhang YJ,
9. Marotti L,
10. Self DW,
11. Tkatch T,
12. Baranauskas G,
13. Surmeier DJ,
14. Neve RL,
15. Duman RS,
16. Picciotto MR,
17. Nestler EJ
(1999) Ekspresje fan 'e transkriptyffaktor ΔFosB yn it hert kontrolearret sensibiliteit foar kokaïne. Natuer 401: 272-276.
CrossRefMedline
11. ↵
1. Knöll B,
2. Nordheim A
(2009) Funksjonele ynpassing fan transkriptyfokraters yn it nervensystem: it SRF paradigm. Trends Neurosci 32: 432-442.
CrossRefMedline
12. ↵
1. Knöll B,
2. Kretz O,
3. Fiedler C,
4. Alberti S,
5. Schütz G,
6. Frotscher M,
7. Nordheim A
(2006) Serum antwurdfaktor kontrolearret neuronale circuit-assemblage yn 'e hippocampus. Nat Neurosci 9: 195-204.
CrossRefMedline
13. ↵
1. Krishnan V,
2. Han MH,
3. Graham DL,
4. Berton O,
5. Renthal W,
6. Russo SJ,
7. Laplant Q,
8. Graham A,
9. Lutter M,
10. Lagace DC,
11. Ghose S,
12. Reister R,
13. Tannous P,
14. Green TA,
15. Neve RL,
16. Chakravarty S,
17. Kumar A,
18. Eisch AJ,
19. Self DW,
20. Lee FS,
21. en oaren.
(2007) Molekulêre oanpassingen dy't ûnderstypje fan gefoeligens en wjerstân tsjin sosjale beslissingen yn 'e harsensbeliedregio's. Cell 131: 391-404.
CrossRefMedline
14. ↵
1. Kuhn J,
2. Bauer R,
3. Pohl S,
4. Lenartz D,
5. Huff W,
6. Kim EH,
7. Klosterkoetter J,
8. Sturm V
(2009) beoardielingen op unaided smakingsbeheining nei djipte fan brainstimulation fan de kearn accumbens. Eur Addict Res 15: 196-201.
CrossRefMedline
15. ↵
1. Kumar A,
2. Choi KH,
3. Renthal W,
4. Tsankova NM,
5. Theobald DE,
6. Truong HT,
7. Russo SJ,
8. Laplant Q,
9. Sasaki TS,
10. Whistler KN,
11. Neve RL,
12. Self DW,
13. Nestler EJ
(2005) Chromatine remodeling is in kaaimechanisme dy't ûnderdiel kokaine-induzearre plastykens yn striatum is. Neuron 48: 303-314.
CrossRefMedline
16. ↵
1. Maze I,
2. Covington HE 3rd.,
3. Dietz DM,
4. LaPlant Q,
5. Renthal W,
6. Russo SJ,
7. Mechanic M,
8. Mouzon E,
9. Neve RL,
10. Haggarty SJ,
11. Ren Y,
12. Sampath SC,
13. Hurd YL,
14. Greengard P,
15. Tarakhovsky A,
16. Schaefer A,
17. Nestler EJ
(2010) Essential rol fan 'e histone-methyltransferase G9a yn kokaïne-induzearre plastiksiteit. Science 327: 213-216.
Abstract / FREE Full Text
17. ↵
1. McClung CA,
2. Ulery PG,
3. Perrotti LI,
4. Zachariou V,
5. Berton O,
6. Nestler EJ
(2004) DeltaFosB: in molekulêre skeakel foar lange oanpassing yn it harsens. Brain Res Mol Brain Res 132: 146-154.
literatuerdatabases MEDLINE
18. ↵
1. Nestler EJ
(2008) Transkretaalmeganismen fan ferslaving: rol fan deltaFosB. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 363: 3245-3255.
Abstract / FREE Full Text
19. ↵
1. Nestler EJ,
2. Carlezon WA Jr.
(2006) De mesolimbyske dopamine-belodskoat yn depresje. Biologyske psychiatry 59: 1151-1159.
CrossRefMedline
20. ↵
1. Nestler EJ,
2. Kelz MB,
3. Chen J
(1999) ΔFosB: in molekulare mediator fan lange termyn neurele en gedrachsplastyk. Brain Res 835: 10-17.
CrossRefMedline
21. ↵
1. Newton SS,
2. Thome J,
3. Wallace TL,
4. Shirayama Y,
5. Schlesinger L,
6. Sakai N,
7. Chen J,
8. Neve R,
9. Nestler EJ,
10. Duman RS
(2002) Inhibysje fan cAMP-antwurd-elemint-ferbinende protein of dynorphin yn 'e nucleus accumbens soarget foar in antidepressant-like effekt. J Neurosci 22: 10883-10890.
Abstract / FREE Full Text
22. ↵
1. Nikulina EM,
2. Arrillaga-Romany I,
3. Miczek KA,
4. Hammer RP Jr.
(2008) Langstige feroaring yn mesocorticolimbyske struktueren nei repetitive sosjale beslissing stress yn rat: tiidskursus fan mu-opioid-receptor mRNA en FosB / DeltaFosB-immunreaktiviteit. Eur J Neurosci 27: 2272-2284.
CrossRefMedline
23. ↵
1. Perrotti LI,
2. Hadeishi Y,
3. Ulery PG,
4. Barrot M,
5. Monteggia L,
6. Duman RS,
7. Nestler EJ
(2004) Ynduksje fan ΔFosB yn belang-ferbûne harsensstruktueren nei chronike stress. J Neurosci 24: 10594-10602.
Abstract / FREE Full Text
24. ↵
1. Perrotti LI,
2. Weaver RR,
3. Robison B,
4. Renthal W,
5. Maze I,
6. Yazdani S,
7. Elmore RG,
8. Knapp DJ,
9. Selley DE,
10. Martin BR,
11. Sim-Selley L,
12. Bachtell RK,
13. Self DW,
14. Nestler EJ
(2008) Distinjearre patroanen fan DeltaFosB ynduksje yn it harsens troch drugs fan misbrûk. Synapse 62: 358-369.
CrossRefMedline
25. ↵
1. Philippar U,
2. Schratt G,
3. Dieterich C,
4. Müller JM,
5. Galgóczy P,
6. Engel FB,
7. Keating MT,
8. Gertler F,
9. Schüle R,
10. Vingron M,
11. Nordheim A
(2004) De SRF-targetgene Fhl2 kontrôle RhoA / MAL-ôfhannele aktivearring fan SRF. Mol Cell 16: 867-880.
CrossRefMedline
26. ↵
1. Ramanan N,
2. Shen Y,
3. Sarsfield S,
4. Lemberger T,
5. Schütz G,
6. Linden DJ,
7. Ginty DD
(2005) SRF ferliedt aktiviteiten-induzearre gene ekspresje en synaptyske plastykens, mar net neuroanale leefberheid. Nat Neurosci 8: 759-767.
CrossRefMedline
27. ↵
1. Renthal W,
2. Carle TL,
3. Maze I,
4. Covington HE 3rd.,
5. Truong HT,
6. Alibhai I,
7. Kumar A,
8. Montgomery RL,
9. Olson EN,
10. Nestler EJ
(2008) Delta FosB mediagt epigenetyske desensitization fan 'e c-fos-gen nei chronike amfetamine-eksposysje. J Neurosci 28: 7344-7349.
Abstract / FREE Full Text
28. ↵
1. Renthal W,
2. Kumar A,
3. Xiao G,
4. Wilkinson M,
5. Covington HE 3rd.,
6. Maze I,
7. Sikder D,
8. Robison AJ,
9. LaPlant Q,
10. Dietz DM,
11. Russo SJ,
12. Vialou V,
13. Chakravarty S,
14. Kodadek TJ,
15. Stap A,
16. Kabbaj M,
17. Nestler EJ
(2009) Genome-wide analyze fan chromatine-regelje troch kokaïne lûkt in rol foar sirtuinen. Neuron 62: 335-348.
CrossRefMedline
29. ↵
1. Schlaepfer TE,
2. Cohen MX,
3. Frick C,
4. Kosel M,
5. Brodesser D,
6. Axmacher N,
7. Joe AY,
8. Kreft M,
9. Lenartz D,
10. Sturm V
(2008) Djipte fan harsens stimulearjen om skriklike lieningen te fertsjinjen fan anhidonia yn refraktoarjende grutte depresje. Neuropsychopharmakology 33: 368-377.
CrossRefMedline
30. ↵
1. Sesack SR,
2. Grace AA
(2010) Cortico-basale ganglia-belodnernet: mikroskoalle. Neuropsychopharmakology 35: 27-47.
CrossRefMedline
31. ↵
1. Tomita H,
2. Vawter MP,
3. Walsh DM,
4. Evans SJ,
5. Choudary PV,
6. Li J,
7. Overman KM,
8. Atz ME,
9. Myers RM,
10. Jones EG,
11. Watson SJ,
12. Akil H,
13. Bunney WE Jr.
(2004) Effekt fan agonale en postmortemfaktors op gene ekspresjeprofyl: kwaliteitskontrôle yn microarray analyzes of postmortem minskebern. Biol Psychiatry 55: 346-352.
CrossRefMedline
32. ↵
1. Tsankova NM,
2. Berton O,
3. Renthal W,
4. Kumar A,
5. Neve RL,
6. Nestler EJ
(2006) Sustante hippocampale chromatine regeling yn in mûsmodel fan depresje en antidepresjonistyske aksje. Nat Neurosci 9: 519-525.
CrossRefMedline
33. ↵
1. Vassoler FM,
2. Schmidt HD,
3. Gerard ME,
4. Bekende KR,
5. Ciraulo DA,
6. Kornetsky C,
7. Knapp CM,
8. Pierce RC
(2008) Djipte fan harsens stimulearjen fan 'e nucleus accumbens shell ferslacht kokaine-priming-induzearre werhelling fan drugs dy't sykje yn rat. J Neurosci 28: 8735-8739.
Abstract / FREE Full Text
34. ↵
1. Vialou V,
2. Robison AJ,
3. Laplant QC,
4. Covington HE 3rd.,
5. Dietz DM,
6. Ohnishi YN,
7. Mouzon E,
8. Rush AJ 3rd.,
9. Watts EL,
10. Wallace DL,
11. Iñiguez SD,
12. Ohnishi YH,
13. Steiner MA,
14. Warren BL,
15. Krishnan V,
16. Bolaños CA,
17. Neve RL,
18. Ghose S,
19. Berton O,
20. Tamminga CA,
21. Nestler EJ
(2010) ΔFosB yn 'e harsens beliedsirkjes mediit de wjerstân oan stress en antidepresintêre reaksjes. Nat Neurosci 13: 745-752.
CrossRefMedline
35. ↵
1. Wilkinson MB,
2. Xiao G,
3. Kumar A,
4. LaPlant Q,
5. Renthal W,
6. Sikder D,
7. Kodadek TJ,
8. Nestler EJ
(2009) Imipramine-behanneling en fersuligens sjogge in identike chromatine regeling yn in kaaibelied-regio-regio. J Neurosci 29: 7820-7832.
Abstract / FREE Full Text
36. ↵
1. Xia Z,
2. Dudek H,
3. Miranti CK,
4. Greenberg ME
(1996) Calcium-influere fia de NMDA-receptor feroarsake direkte early gene transkripsje mei in MAP kinase / ERK-ôfhinklike meganisme. J Neurosci 16: 5425-5436.
Abstract / FREE Full Text
;