Easnaimh neurotransmission mesolimbic i otracht chothaithe francach (2009)

Nótaí tráchta: nochtann staidéar go laghdaíonn laghduithe ar leibhéil dopamine agus freagairt dopamine blunted ar ghnáth-francaigh mar thoradh ar ró-ithe “bia caifitéire” go murtall. Mar sin féin, bhí freagra luaíochta fós ag na francaigh ar bhia an chaifitéire. Ceann de go leor staidéir a thaispeánann athruithe inchinne cosúil leo siúd atá tugtha do dhrugaí. D’fhéadfadh andúil a bheith mar thoradh ar ró-ídiú leaganacha osnádúrtha de luaíochtaí nádúrtha.

Néareolaíocht. 2009 Apr 10; 159 (4): 1193-9. doi: 10.1016 / j.neuroscience.2009.02.007. Epub 2009 Feabhra 11.

BM Geiger,a M. Haburcak,a NM Avena,b,c MC Moyer,c BG Hoebel,c agus EN Pothosa,*

Tá leagan críochnaitheach eagarthóra an ailt seo den alt seo ar fáil ag Néarchórais

Féach ailt eile sa PMC sin cite an t-alt foilsithe.

Téigh go dtí:

Abstract

D'fhéadfaí iontógáil caloric mhéadaithe i murtall aiste bia a thiomáint ag meicníochtaí lárnacha a rialaíonn iompar lorg-duaise. Tá an córas dopamine mesolimbic, agus an córas núicléas go háirithe, mar bhonn le luach saothair bia agus drugaí. Scrúdaíomar an bhfuil murtall aiste bia francach nasctha le hathruithe i neurotransmission dopaminergic sa réigiún sin. Cuireadh francaigh Sprague – Dawley ar réim bia caifitéire chun murtall nó aiste bia chow saotharlainne a spreagadh chun gnáthmhéadú meáchain a choinneáil. Rinneadh leibhéil dopamine eisghléasacha a thomhas trí in vivo micrea-scagdhealaithe. Tomhaiseadh scaoileadh dopamine arna spreagadh go leictreach ex vivo i slisníní corónacha na núicléas accumbens agus an striatum droma ag baint úsáide as amperometry snáithín carbóin fíor-ama. Thar 15 seachtaine, d’éirigh francaigh a bhí á gcothú ag aiste bia caifitéire murtallach (> méadú 20% ar mheáchan an choirp) agus thaispeáin siad leibhéil dopamine accumbens eachtarcheallacha níos ísle ná gnáth-francaigh meáchain (0.007 ± 0.001 vs. 0.023 ± 0.002 pmol / sampla; P<0.05). Spreag dúshlán caifitéire-aiste bia scaoileadh dopamine i núicléas accumbens na francach murtallach, ach d’fhan sé neamhfhreagrach do bhéile chow saotharlainne. Riarachán dLéirigh teamphetamine (1.5 mg / kg ip) freagra dopamine caolaithe i bhfrancaigh mhurtallach. Léirigh turgnaimh a thomhaiseann comhartha dopamine a gabhadh go leictreach ex vivo i slisní núicléas freagairt i bhfad níos laige in ainmhithe murtallacha (12 vs 25 × 106 móilíní dopamine in aghaidh an spreagadh, P<0.05). Taispeánann na torthaí go bhfuil easnaimh i neurotransmission dopamine mesolimbic nasctha le murtall aiste bia. D’fhéadfadh scaoileadh dopamine dubhach cúiteamh a thabhairt d’ainmhithe murtallacha trí bhia “sóláis” inite a ithe, spreagadh a scaoil dopamine nuair a theip ar chow saotharlainne.

Keywords: núicléas accumbens, striatum, beathú, meáchan coirp, amfataimín, hyperphagia

Léiríonn an méadú tapa ar mhurtall cothaithe i sochaithe tionsclaithe go bhféadfadh cosáin chomharthaíochta neamh-homeostatic a cheadaíonn iontógáil dearfach fuinnimh ainsealach a bheith freagrach. Is ceist ríthábhachtach í an fáth a gcoinníonn ainmhithe saotharlainne agus daoine ar bhia atá lán-fhuinniúil agus atá in-fhuinnmhithe a ithe go dtí go mbíonn siad murtallach. Ó pheirspictíocht éabhlóideach, táthar ag súil leis gur fhorbair an inchinn córas chun freagairt do luach saothair nádúrtha, amhail bia. Caomhnaítear na meicníochtaí lárnacha seo thar speicis chun a chinntiú go mairfidh siad (Kelley agus Berridge, 2002) agus d'fhéadfadh sé an ciorcad a rialaíonn meáchan coirp a mhodhnú nó a mhodhnú. Dá bhrí sin, d'fhéadfadh iontógáil caloric agus meáchan a fháil a bheith mar thoradh ar infhaighteacht bia inghlactha luach saothair a bhféadfadh sé nach sárófaí meicníochtaí atá á dtiomáint ag homeostasis, a eascraíonn go príomha san hypothalamus. D’fhéadfadh an fhéidearthacht seo a mhíniú, go páirteach ar a laghad, an cion eipidéim de mhurtall aiste bia.

I measc na gcóras néarógach tá na cosáin dopamine mesolimbic, áit a bhfuil sé ar eolas go bhfuil meicníochtaí treisithe ag idirghabháil dopamine, go háirithe i gcríochfoirt núicléas accumbens. Áirítear le gníomhachtú an chórais seo leibhéil dopamine ingearchló agus athruithe i láimhdeachas dopamine tar éis iompraíocht luachmhar nádúrtha cosúil le beathú (Hernandez agus Hoebel, 1988; Radhakishun et al., 1988). Ina theannta sin, is eol dopamine sa núicléas accumbens (agus an droma droma droma) in aice leis an nochtadh do spreagthaigh a bhaineann le bia agus gníomhaíocht mhótair a bhaineann le bia a bhaint amach (Mogenson agus Wu, 1982; Bradberry et al., 1991; Salamone et al., 1991). Tá sé réasúnta, dá bhrí sin, a bheith ag súil go mbeidh an otracht chothaithe nasctha le cumas an bhia ard-fhuinnimh inlasta mesolimbic dopamine.

Sa staidéar seo, rinneamar imscrúdú ar an gcúis go n-athraíonn an t-nochtadh ainsealach (seachtainí 15) d'fhrancaigh le haiste bia caifitéire ard-fhuinnimh, inlasta dopamine. Tá ag éirí go maith leis an aiste bia an-inghlactha seo murtall cothaithe i bhfrancaigh agus is é an ceann is ábhartha maidir le murtall an duine a fhorbairt (Sclafani agus Springer, 1976). Ina theannta sin, chuir an aiste bia caifitéire ar ár gcumas idirdhealú a dhéanamh idir roghanna ardmhéathrais agus ard-charbaihiodráit agus an raibh tionchar ag na roghanna sin ar scaoileadh dopamine mesolimbic. Fuaireamar amach gur thóg francaigh Sprague – Dawley an chuid is mó dá n-iontógáil laethúil caloric ó fhoinsí ard-charbaihiodráit agus gur fhorbair siad murtall a spreagann réim bia. Ina theannta sin, léirigh siad scaoileadh dopamine basal dúlagar sa núicléas accumbens agus freagairt dopamine mhaolaithe ar ghnáthbhéile cró nó ar riarachán sistéamach dteamphetamine.

NÓSANNA IMEACHTA SAORÁLA

ainmhithe

Mná francaigh albino Sprague-Dawley (Taconic, Hudson, NY, SAM), comhoiriúnaithe do mheáchan coirp 300 g gach ceann acu ag 3 mhí. Roghnaíodh ainmhithe baineanna toisc, i gcodarsnacht le francaigh fhireann, go bhfuil meáchan coirp na mban baineanna saotharlainne-beathaithe cobhsaí le himeacht ama. Cuireadh ainmhithe ar fáil ina n-aonar sa seomra céanna faoi thimthriall éadrom / dorcha 12-h (soilse ar: 6 pm, soilse as: 6 am). Faoi na coinníollacha seo, níor bhreathnaíomar ar aon tionchar a bhí ag an gcéim timthriallach estriúil ar scaoileadh dopamine mesolimbic (Geiger et al., 2008). Baineadh úsáid as gach ainmhí de réir na dtreoirlínte foilsithe ag Institiúidí Náisiúnta Sláinte na Stát Aontaithe (NIH) agus ag Coiste Cúraim agus Úsáide Ainmhithe na hInstitiúide (IACUC) d’Ollscoil Tufts agus Ionad Leighis na dTugaí. Rinneadh gach iarracht teorainn a chur le líon na n-ainmhithe a úsáidtear chun úsáid agus fulaingt ainmhithe a íoslaghdú.

Comhdhéanamh aiste bia Caifitéire

Roinneadh na hainmhithe i ngrúpa DIO caifitéire (a bhfuil cur síos air freisin mar an grúpa murtallach aiste bia thíos) agus an grúpa cró-chothaithe saotharlainne (gnáthghrúpa meáchain). Cuireadh gach grúpa chun cinn roghnach. Áiríodh ar aiste bia an chaifitéire comhpháirteanna ardmhéathrais ar nós Crisco (laghdú glasraí 33%, púdar Purina 67), salami, cáis cheddar agus im peanut; agus comhpháirteanna ard-charbaihiodráite amhail bainne comhdhlúite milsithe (branda Magnolia measctha le huisce, 1: 1), fianáin sliseanna seacláide, seacláid bhainne, bananaí, díghalraí agus tuaslagán shiúcrós 32%. Tá sé léirithe go bhfuil an aiste bia an-inghlactha seo an-éifeachtach maidir le murtall cothaithe i bhfrancaigh agus go ndéantar aithris ar fhorbairt mhurtaill an duine (Sclafani agus Springer, 1976). Bhí gach ceann de na comhpháirteanna ar fáil i gcónaí agus athraíodh iad ceithre huaire sa tseachtain. Tugadh an grúpa Caifitéire DIO, chomh maith le bia inlasta, freisin roghnach rochtain ar chow saotharlainne Purina. Chun sainroghanna aiste bia a aithint, tomhaiseadh iontógáil gach ceann de chomhpháirteanna an aiste bia caifitéire thar dhá thréimhse 48-h le linn an aonú seachtain déag den aiste bia. Taifeadadh meáchain choirp uair sa tseachtain.

Máinliacht stereotaxic

Rinneadh máinliacht stereotaxic i rith na seachtaine 7 den staidéar (nFrancaigh chaifitéire DIO 24, n= Francaigh cró saotharlainne 32). Ainmhíodh ainéistéití le hainmhithe (60 mg / kg ip) agus xylazine (10 mg / kg ip) le haghaidh 10 mm déthreoch, cannulas treoir mhicrodialysis dhosmálta 21 a thomhas atá dírithe ar réigiún na mblaosc iar-núicléis. Ba iad na comhordanáidí stereotaigheacha 10 mm ar an taobh amuigh go nialas interaural, 1.2 mm cliathánach go dtí an sinus midsagittal agus an vent 4 mm go dtí dromchla an bhloic leibhéal. Chuir an snáithín scagdhealaithe probe ventra 4 mm eile chun an suíomh sprice a bhaint amach (Paxinos agus Watson, 2007). Tar éis obráid, cuireadh na hainmhithe go léir ar ais chuig a gcliabháin agus lean siad ar aghaidh lena n-aiste bia.

Microdialysis agus crómatagrafaíocht leachtach ardfheidhmíochta le nós imeachta braite leictriceimiceach (HPLC-EC)

Rinneadh Microdialysis le linn sheachtain 14 an staidéir chun ligean dó teacht ar ais ó mháinliacht. I gcás gach micreascallys seisiún cuireadh ainmhithe ina n-aonar i gcaighean agus i dtóireadóirí microdialysis a cuireadh sa mhicrodialysis cannulas 12 – 15 h sular bailíodh an chéad sampla. Rinneadh suíomh an bhroinn (ar chlé i gcoinne na láimhe deise) a fhrithchothromú. Bhí tóireadóirí micrea-scagdhealaithe den chineál comhlárnach, a rinneadh go háitiúil agus léirigh siad aisghabháil 10 de neurochemicals i in vitro tástálacha mar a thuairiscítear níos luaithe (Hernandez et al., 1986). Rinneadh réiteach Ringer ar na tóireadóirí (142 mM NaCl, 3.9 mM KCl, 1.2 mM CaCl2, 1.0 mM MgCl2, 1.4 mM Na2HPO4, 0.3 mM NaN2PO4) ag ráta 1 ° µl / min. Bailíodh an dialysate i vials 40 µl ina raibh 5 µl de leasaitheach (0.1 M HCl agus 100 ° µM EDTA) chun ocsaídiú monaimíní a mhaolú. Thosaigh bailiú samplaí i lár an timthrialla dhorcha, agus baineadh an bia ar fad 3 h sular sampláladh é do na hainmhithe go léir. Bailíodh samplaí ag eatraimh 30-min do 2 h de bhunlíne, ar a laghad, agus instealladh sistéamach ina dhiaidh sin. d-athetamine (1.5 mg / kg ip; Sigma, St Louis, MO, SAM). Ó gach sampla, cuireadh 25 µl de dialysate isteach i gcóras amteciméadrach Antec HPLC-EC (GBC, Inc., Boston, MA, SAM) le colún Rainin 10 cm agus maolán céim phosphate soghluaiste, a scarann ​​agus a bhrath dopamine, agus meitibilítí dopamine aigéad dihydroxyphenylacetic (DOPAC) agus aigéad homovanillic (HVA). Rinneadh tomhas agus taifeadadh ar na beanna a bhí mar thoradh air. Deimhníodh suíomh an tóireadóra mhicrodialysis sa sprioc-shuíomh ag deireadh an turgnaimh trí scrúdú histeolaíoch a dhéanamh ar chonair an probe tar éis an inchinn a shocrú le paraformaldehyde.

Maidir le hainmhithe a bhfuil cré saotharlainne 30-min orthu nó dúshlán béile aiste bia caifitéire-aiste bia in ionad dteamphetamine, bhí gach grúpa díothach ó thaobh bia le haghaidh 12 h roimh an turgnamh microdialysis chun spreagadh leordhóthanach a ithe.

Leictreifiseolaíocht slice

Cuireadh inchinn francach go tapa isteach i sreabhach cerebrospinal saorga ocsaiginithe (aCSF) ar chreatlach Leica VT1000S (Leica Microsystems, Wetzlar, an Ghearmáin), agus gearradh slisní corónacha 300 µm. Bhí aCSF sa dabhach slise (124 mM NaCl, 2.0 mM KCl, 1.25 mM KH2PO4, 2.0 MM MgSO4, 25 mM NaHCO3, 1.0 MM CaCl2, Glúcós mM 11, pH = 7.3). Tar éis 1 h in ACSF aistríodh slisní go dtí an seomra taifeadta le briseadh de ACSF ocsaigithe socraithe go 1 ml / min ag 37 ° C. Cuireadh leictreoidí snáithín carbóin, trastomhas 5 µm, le dromchla úr gearrtha sa bhlaosc núicléas accumbens nó an striatum droma ~ 50 µm isteach sa slice, agus cuireadh an leictreoid tagartha (sreang Ag / AgCl) isteach sa dabhach ACSF agus an tacar voltais go + 700 mV (Axopatch 200 B, Axon Instruments Inc., Union City, CA, SAM). Cuireadh an bipolar, an tsreang sreinge, an leictreoid spreagúil (0.005 le trastomhas sreinge i: MS 303 / 3, Plaistigh One, Inc., Roanoke, VA, SAM) laistigh de 100-200 µm den leictreoid snáithín carbóin. Seachadadh iarspreagtha spreagthaigh Isoflex (AMPI, Inc., Iarúsailéim, Iosrael) spreagadh reatha monaphasach 2 ms ag + 500 µA, a spreag spreagadóir reatha (Model S88; Grass Technologies, West Warwick, RI, SAM) . Rinne Superscope monatóireacht agus cainníochtú ar fhreagra an leictreoid amperometric (athrú ar an mbonnlíne) (GW Instruments, Inc., Somerville, MA, SAM). Calabraíodh leictreoidí roimh agus tar éis a n-úsáide le voltammagraim dhealú cúlra (cuireadh cúig thonn i bhfeidhm agus meán, 300 V / s, −400 go + 1000 mV, i meánmhéide agus meánmhéide le dopamine 10 µM). Aithníodh beanna Amperometric mar imeachtaí a bhí níos mó ná torann 3.5 × na rms den bhunlíne. Ba é leithead na hócáide an fad idir (a) idirlíne bunlíne an inclíne uasta ón mbunlíne go dtí an chéad phointe a sháraigh an gearradh agus (b) an chéad phointe sonraí ag leanúint an aimplitiúid uasta a chláraigh luach ≤0 pA. An t-aimplitiúid uasta (imaxba é an ócáid ​​an luach is airde san imeacht. Chun líon iomlán na móilíní a chinneadh (N) a scaoileadh, cinneadh muirear iomlán na hócáide idir na crosphointí bunlíne, agus an líon móilíní a mheas an gaol N= Q /nF, más é Q an muirear, n an líon leictreon a thugtar do gach móilín, agus is é F an tairiseach Faraday (96,485 C in aghaidh an choibhéis). Bhí na meastacháin bunaithe ar thoimhde go raibh dhá leictreon le fáil in aghaidh an mhóilín ocsaídithe dopamine (Ciolkowski et al., 1994).

Micropunches fíocháin

Cafeteria DIO nó francaigh chothaithe cró-chothaithe (n= 11 / grúpa) a eotáineadh mar a rinneadh sa turgnamh roimhe seo agus tógadh punanna trastomhas 1 mm den striatum droma agus núicléas accumbens ó slisní inchinne 300 µm. Bhí na puinseanna nochta ansin do réiteach 40 MM KCl le haghaidh 3 min chun scaoileadh dopamine a spreagadh. Rinneadh leibhéil dopamine eisghléasacha a thomhas ansin ag baint úsáide as an modh HPLC a bhfuil cur síos air thuas.

Anailís ar shonraí

Baineadh úsáid as ANOVA dhá bhealach (grúpa × am) le bearta athdhéanta agus anailís iar-iascaigh Fisher mar is cuí chun anailís a dhéanamh ar na sonraí microdialysis. Baineadh úsáid as ANOVA aon-bhealach le haghaidh gach measúnachta eile. Maidir leis na turgnaimh slice, bhí na torthaí ó chúig spreagadh éagsúla ar an slice céanna ar an meán in aghaidh an slice sular reáchtáladh an ANOVA. Cuirtear na torthaí in iúl mar earráid chaighdeánach ± ​​den mheán (SEM).

TORTHAÍ

Is fearr leis na francaigh chothaitheacha bia bia an-inghlactha a fháil

Léirigh francaigh caifitéire DIO go raibh rogha láidir ann do bhainne milis (74.4 ± 6.4 g; 241 ± 21 kcal) agus an tuaslagán siúcróis 32% (31.4 ± 4.1 g; 40 cal 5 kcal) (Fíor. 1A, B, F(9,127) = 116.9854, P<0.01). Ina theannta sin, d’ith na hainmhithe seo i bhfad níos lú den chow Purina (5.66 ± 1.02 g) i gcomparáid leis na hainmhithe saotharlainne a chothaítear le chow (54.7 ± 2.3 g; F(1,27) = 419.681, P<0.01). Tar éis 14 seachtaine ar aiste bia an chaifitéire, ghnóthaigh francaigh 53.7% dá meáchan coirp tosaigh go meáchan deiridh 444.9 ± 19.0 g. Tar éis na tréimhse céanna, shroich francaigh ar chow saotharlainne meáchan deiridh 344.0 ± 10.8 (Fíor 2A).

Fig. 1 

Fabhair chomhdhúile aiste bia caifitéire i bhfrancaigh otrach. Is é an meánchaitheamh de chomhpháirteanna aiste bia caifitéire i ngraim (A) agus kcal (B) thar dhá thréimhse 48-h i rith na seachtaine 11 de réimeas cothaithe a thaitníonn le rogha bainne milis agus tuaslagáin shiúcróis (± SEM; ...
Fig. 2 

Bunúsach, amfataimín agus saotharlann a chowadh núicléas a bhfuil dúshlán ag baint leis agus laghdaítear leibhéil dopamine i bhfrancaigh otrach chothaithe. (A) Bhí meáchan coirp na bhfrancaigh DIO caifitéire i rith tréimhse 14 i bhfad níos mó ná an tsaotharlann a chothaíodh le cré ...

Tá dopamine basal íseal ag francaigh otrach chothaithe agus scaoileadh dopamine amphetamine laghdaithe

Ag seachtain 14 den staidéar, thaispeáin francaigh caifitéire DIO leibhéil dopamine eisiltigh níos ísle sa núicléis accumbens, i gcomparáid le francaigh chothaithe chowt-shaotharlainne (0.007 ± 0.001 pmols / 25 µL sampla vs. 0.023 ± 0.002 pmols / 25 µL; Fíor 2B, F(1,19) = 11.205; P<0.01), arna thomhas ag in vivo microdialysis. Fuarthas amach freisin go raibh leibhéil bhunúsacha na meitibilítí dopamine, DOPAC agus HVA i bhfad níos ísle sna francaigh chaifitéire DIO. Bhí leibhéil DOPAC i bhfrancaigh caifitéire DIO 3.13 ± 0.42 vs 8.53 ± 0.56 pmol i bhfrancaigh chothaithe cró-shaotharlainne (F(1,10) = 14.727, P<0.01). Ba iad leibhéil HVA 1.0 ± 0.28 vs 4.28 ± 0.33 pmol faoi seach (F(1,20) = 6.931, P<0.05). Tar éis bunlíne seasta dopamine a bhunú, tugadh instealladh 1.5 mg / kg ip de amfataimín do francaigh. Bhí scaoileadh iomlán na leibhéal dopamine spreagtha níos lú i francaigh DIO caifitéire i gcomparáid le hainmhithe saotharlainne a chothaítear le chow (Fíor 2B, F(9,162) = 2.659, P

Scaoileann francaigh otrach chothaithe dopamine sa núicléas accumbens nuair a bhíonn bia an-inlasta á ithe acu, ní gnáth-chow saotharlainne

Fíor 2D Léiríonn sé nár mhéadaigh leibhéil na dopamine eisiltigh sna francaigh DIO caifitéire inbhraite mar fhreagra ar bhéile crow saotharlainne. D'ith ainmhithe ar an meán 1.3 ± 0.4 g de chow thar min 30. Mar sin féin, nuair a bhíonn fo-thacar de na hainmhithe seo (nCuireadh 8) chun an aiste bia caifitéire a chothú le haghaidh 30 min, mhéadaigh dopamine 19.3% ó 0.027 ± 0.003 go 0.033 sample 0.004 pmols / 25 µL (F(11,187) = 8.757, P<0.05). Tháinig méadú 17.13% ± 6.14% ar leibhéil DOPAC freisin. I gcodarsnacht leis sin, tháinig méadú 51.10% ± 17.31% ar leibhéil dopamine san tsaotharlann ainmhithe a chothaítear le chow (F(7,119) = 3.902, P<0.05) 1 h tar éis an bhéile chow (d’ith ainmhithe 5.7 ± 0.8 g ar an meán, i bhfad níos mó ná na hainmhithe DIO; F(1,33) = 26.459, P<0.01). Mar sin féin, nílimid ag súil gurb é an iontógáil bia is ísle ag na hainmhithe DIO an chúis dhíreach leis an easpa scaoileadh dopamine sna hainmhithe seo ós rud é gur tuairiscíodh go spreagann iontógáil bia chomh híseal le 0.6 g scaoileadh dopamine i núicléas accumbens francaigh (Martel agus Fantino, 1996). Ina theannta sin, léirigh staidéir eile nach gá go mbeadh difríochtaí idir méid na dopamine a scaoiltear agus an méid bia atá i láthair go díreach, ach d'fhéadfadh spreagthaí eile difear a dhéanamh dóibh freisin, mar shampla leibhéal satiety ainmhí, palatability agus nuachta an bhia a chuirtear i láthair (Hoebel et al., 2007). Níor tugadh aiste bia caifitéire mar dhúshlán d’ainmhithe a chothaigh cró-saotharlann mar bhíothas ag súil go spreagfadh sé éifeachtaí nuachta a chuirfeadh isteach ar aon chomparáidí leis na hainmhithe caifitéire DIO.

Laghdaítear scaoileadh dopamine a spreagtar go leictreach i slisní géarmhíochaine inchinne ó fhrancaigh otrach aiste bia

Fíor 3A taispeánann rianta ionadaíocha amperometric ó slisní blaosc núicléas accumbens de ghnáth-fhrancaigh otrach aiste bia (n= Spreagthaí 30 i seacht slisní vs spreagtha 24 i gcúig slisní faoi seach). Caifitéire Bhí scaoileadh dopamine níos ísle go leictreach ag francaigh DIO ná francaigh chothaithe sa saotharlann (12 × 10)6± 4 × 106 vs 25 × 106± 6 × 106 móilíní; Fíor 3B, F(1,52) = 2.1428, P<0.05). Léiríonn an difríocht seo i scaoileadh dopamine dúisithe laghdú ar aimplitiúid imeachta (5.16 ± 1.10 pA i francaigh DIO caifitéire vs 7.06 ± 0.80 pA i francaigh saotharlainne a chothaítear le chow; Fíor 3C, F(1,52) = 2.4472, P<0.05) agus leithead (2.45 ± 0.73 s i gcaiféanna francaigh DIO vs 4.43 ± 0.70 s i francaigh saotharlainne a chothaítear le chow, Fíor 3D, F(1,52) = 3.851, P

Fig. 3 

Scaoileadh dopamine éalaithe as an núicléas accumbens in slisní inchinne (A) Déanann rianta ionadaíochta ó núicléas corónach géaránach slisní d'ainmhithe a chothaítear ar an bhfód a bharrú (barr; n= Spreagthaí 30 i seacht slisní) agus ainmhithe DIO caifitéire (bun; n= Spreagthaí 24 ...

Fig. 4 léiríonn sé go raibh na treochtaí céanna i láthair i slisní droma droma na bhfrancaigh murtallach chothaithe. Rianta ionadaíocha ón tsaotharlann a chothaítear le cró (n= Spreagthaí 31 i seacht slisní) agus DIO caifitéire (n= Spreagtar 15 i gceithre slisnéal) i ngrúpaí Fíor 4A. Ba é an scaoileadh dopamine a gabhadh go leictreach ón striatum ná 0.8 × 106± 0.1 × 106 i gcaifitéire francaigh DIO vs 44 × 106± 11 × 106 móilíní (Fíor 4B, F(1,45) = 6.0546, P<0.01) sa tsaotharlann ainmhithe a chothaítear le chow. Arís léiríonn sé seo laghdú ar aimplitiúid an imeachta (2.77 ± 0.42 vs. 9.20 ± 1.88 pA; F(1,45) = 7.8468, P<0.01) agus leithead (0.22 ± 0.03 vs. 5.90 ± 0.98 s; F(1,45) = 17.2823, P<= 0.01) sa ghrúpa caifitéire DIO (Fíor. 4C, 4D).

Fig. 4 

Scaoileadh dopamine as an striatum droma i slisní inchinne. (A) Rianta ionadaí ó slisní géara corónacha droma droma droma d'ainmhithe faoi bheathú (barr; n= Spreagthaí 31 i seacht slisní) agus ainmhithe DIO caifitéire (bun; n= Spreagthaí 15 isteach ...

Laghdaítear scaoileadh dopamine potaisiam-spreagtha i micropunches fíochán sa núicléas accumbens agus striatum na bhfrancaigh chothaithe otrach

Thomhais HPLC-EC leibhéil dopamine eisghléasacha tar éis spreagadh KCl agus léirítear iad i Fig. 5. Ba iad leibhéil dopamine eisghléasacha 0.16 ± 0.08 pmol / sampla sna micropunches na n-ainmhithe murtallachan= Micropunches 10) i gcomparáid le 0.65 ± 0.23 pmol / sampla sna micropunches ó na hainmhithe rialaithe (nMicropunches 11; Fíor 5A; F(1,19) = 4.1911, P<0.01). Ba iad na leibhéil dopamine eachtarcheallacha ná 5.9 ± 1.7 pmol / sampla sna micreapunches striatal ó murtallach (n= Micropunches 8) francaigh agus 11.3 ± 1.9 pmol / sampla sa suíomh céanna ó smacht (nFrancaigh (11) francaigh (Fíor 5B; F(1,17) = 7.5064, P

Fig. 5 

Leibhéil dopamine eisghléasacha ó mhicropunches fíocháin photaisiam-spreagtha. Méid dopamine a scaoiltear ó (A) núicléas accumbens (n= Micropunches 11 ó gach grúpa) agus (B) striatum droma (n= Micropunches 8 ó otrach agus n= Micropunches 11 ó rialuithe) ...

Plé

Sa staidéar seo, tháinig ró-mheáchan ar fhrancaigh ó aiste bia caifitéire a ithe le rogha bianna ard-charbaihiodráit. Ina stát róthrom, bhí dopamine eachtarlaoiseach basal níos ísle acu chomh maith le dopamine a spreagadh le cró nó amfataimín a spreagadh sa núicléis accumbens. I staidéir ag baint úsáide as drugaí mí-úsáide, oibreoidh ainmhithe chun leibhéil dopamine a choinneáil sa núicléas níos airde ná leibhéal áirithe (Wise et al., 1995a,b; Ranaldi et al., 1999). Sa staidéar seo, is bia inlasta an “tsubstaint” mí-úsáidte, mar sin de thoradh ar an dopamine eallach as cuimse sa accumbens tá méadú ar thomhaltas bia inlasta.

Léirigh francaigh mhurtallacha leibhéil mhaolaithe dopamine a spreagadh go leictreach i slisní inchinne agus dopamine spreagtha potaisiam a spreagadh i micropunches fíochán ón núicléas accumbens agus striatum droma. Is léir, dá bhrí sin, go bhfuil easnamh réamhghabhálach lárnach in eocrót dopamine i otracht chothaithe ós rud é go bhfuil dúlagar scaoilte dopamine nochta i láthair in vivo, i slisní géarmhíochaine agus inchinne carnacha agus i micropunches fíochán ó ainmhithe murtallacha aiste bia. Chonaiceamar éifeacht chomhchosúil i samhail ghéiniteach tocsaineachta otrachta. Sa mhúnla seo, laghdaítear mRNA agus léiriú próitéine ar rialtóirí shintéise dopamine agus exocytosis lena n-áirítear hiodrocsaile tyrosine agus an t-iompróir monaimíne veicleach neuronal (VMAT2) i néaróin dopamine aerárthaigh aerála (VTA) d’ainmhithe a bhfuil seans maith le murtall iontu (Geiger et al., 2008). Suíomh féideartha eile d’athchóiriú réamh-sioncópach is ea an t-iompróir plasma dopamine ath-ghlactha dopamine, DAT. Tugann na staidéir leictreifiseolaíochta slice deis dúinn idirdhealú a dhéanamh idir difríochtaí i scaoileadh dopamine i gcomparáid le cinéitic ath-ghlactha. Tugann an difríocht i leithead spike le fios, i bprionsabal, go bhfuil níos lú scaoileadh scaoileadh ainmhithe ainmhithe murtallacha ach go bhfuil athruithe ar ath-ghlacadh mar gheall orthu i ndifríochtaí i suíomhanna gníomhacha iompair iompróra ar an bplasma plasma. I sailleacha Zucker (fa / fafrancaigh, tuairiscíodh leibhéil mRNA méadaithe an iompróra DAT sa VTA (Figlewicz et al., 1998). Tá an fhéidearthacht a bhaineann le himréiteach dopamine méadaithe comhoiriúnach leis an gcomhartha dopamine laghdaithe in francaigh DIO sa staidéar reatha.

Ba cheart dúinn a thabhairt faoi deara nár maolaíodh cumas scaoileadh dopamine amphetamine sna hainmhithe murtallacha (i dtéarmaí athrú faoin gcéad ó bhonnlíne) agus d’fhéadfadh sé seo “a shárú” mar aon leis na dearbhleibhéil dopamine níos ísle chun spreagadh a thabhairt d'ainmhithe murtallacha spreagadh a thabhairt dopamine a scaoileadh. Is bonn lag é amfataimín a dhíshuiteann dopamine ó na veicíní go dtí an cíteosól agus a eascraíonn as dopamine eisilteach trí iompar droim ar ais (Sulzer agus Rayport, 1990). I gcásanna easnaimh thromchúiseacha i linnte dílsithe dopamine, mar shampla i gcás an luchtaire dílsigh VMAT2, spreagann instealladh amfataimín sintéis dopamine nua sa chíteatólFon et al., 1997). Is féidir le méadú neamhbhuan amphetamine-spreagtha i dopamine cytosolic an méadú sealadach ar athrú faoin gcéad dopamine accumbens a mhíniú sna hainmhithe murtallacha thar an méid a bhreathnaítear in gnáth-ainmhithe meáchain agus féadfaidh sé cur le so-ghabhálacht na n-ainmhithe murtallacha spreagthaí scaoilte a scaoileadh chomh maith leis an sliocht glan iomlán leibhéil dopamine sna accumbens.

Cad iad na meicníochtaí is dócha a dhéanfadh idirghabháil a dhéanamh ar an easnamh dopamine réamh-ocsaíde in ainmhithe murtallacha agus a gcuid roghanna aiste bia a thiomáint? Taispeántar go soiléir an nasc idir rogha bia agus dopamine núicléas accumbens i bhfreagra blunted na n-ainmhithe aiste bia murtallach chun iad a fhuarú, ach ní le haiste bia inghlactha. Comhlánaíonn ár gcuid torthaí an obair a rinneadh le déanaí a thaispeánann gur fheabhsaigh an gabhdóir gabhdóra de chineál dopamine D1 (D1) rogha francaigh do bhia an-inlasta (Cooper agus Al-Naser, 2006). Ina theannta sin, cuirtear dopamine núicléas accumbens i ngníomh i bhfrancaigh atá oilte le hobú ar shiúcrós (Avena et al., 2008), ag tacú tuilleadh le rannpháirtíocht dopamine lárnaigh i gcás bia inlasta atá saibhir ó thaobh carbaihiodráití. Tá sé léirithe againn an t-easnamh dopamine lárnach a tuairiscíodh sa staidéar reatha i samhlacha breise otrachta, lena n-áirítear an ob / ob luch leptin easnamhach agus an francach a bhfuil an-mhurtall air / uirthiFulton et al., 2006; Geiger et al., 2008). Dá bhrí sin, d'fhéadfadh comhartha amháin a nascann tomhaltas bia palatable agus scaoileadh dopamine accumbens leptin. I ndaoine a bhfuil easnamh leptin ó bhroinn acu, laghdaíonn athsholáthar leptin a hyperphagia agus athraíonn siad gníomhachtú a striatum ventral maidir le léirshamhlú bia inlasta (Farooqi et al., 2007). I bhfrancaigh tá sé léirithe freisin go laghdóidh leptin féin-riarachán siúcróis (Figlewicz et al., 2006, 2007). Léiríodh freisin go bhfuil baint ag ionchuir eile orexigenic mar ghrelin agus orexin le gníomhachtú chóras lár dopamine midbrain (Rada et al., 1998; Helm et al., 2003; Abizaid et al., 2006; Narita et al., 2006). Bheadh ​​sé spéisiúil a thuilleadh scrúdú a dhéanamh ar an mb'fhéidir go gcoimeádfadh aistriú ainmhithe murtallacha go gnáthghlós saotharlainne ar bhonn ainsealach a rogha bia inlasta agus an freagra dopamine gaolmhar dó neamhspleách ar na hathruithe a bhfuiltear ag súil leo i leptin, ghrelin nó orexin agus comharthaí eile a bhaineann le rialachán goile.

CONCLÚID

Mar fhocal scoir, léiríonn na torthaí sa staidéar seo go bhfuil ról criticiúil ag an gcóras dopamine mesolimbic i gcás aistí bia ardfhuinnimh, hyperphagia agus an otracht chothaithe dá bharr. Tá an núicléasc núicléas accumbens agus néal-tarchurtha dopaminergic droma dúlagar i bhfrancaigh otrach chothaithe. Is féidir leis na hainmhithe leibhéil dopamine a athbhunú go sealadach trí bhia ard-fhuinnimh atá in-ídithe a ithe. Tugann na torthaí seo le tuiscint gur cur chuige tuar dóchais é an spriocdhíriú roghnach a dhéanamh ar rialtóirí réamhshaptacha an chórais dopamine mesolimbic chun cóireáil a dhéanamh ar an otracht chothaithe.

Admhálacha

Thacaigh DK065872 (ENP), F31 DA023760 (BMG, ENP), Gradam Fondúireachta Fondúireachta Smith Family i dTaighde Bithleighis (ENP) agus P30 NS047243 (Ionad na nGaotharlann Taighde Néareolaíochta) leis an obair seo.

Giorrúcháin

  • ACSF
  • sreabhach cerebrospinal saorga
  • DAT
  • iompróir scannán dopamine plasma
  • DIO
  • murtall a spreagann aiste bia
  • DOPAC
  • aigéad dihydroxyphenylacetic
  • HPLC-EC
  • crómatagrafaíocht leachtach ardfheidhmíochta le brath leictriceimiceach
  • HVA
  • aigéad homovanillic
  • VMAT2
  • iompróir neamónach monaimín dílsithe
  • VTA
  • ceantar fiontair

TAGAIRTÍ

  1. Abizaid A, Liu ZW, Andrews ZB, Shanabrough M, Borok E, Elsworth JD, Roth RH, Sleeman MW, Picciotto MR, Tschop MH, Gao XB, Horvath TL. Déanann Ghrelin modhnú ar an ngníomhaíocht agus ar an eagraíocht ionchuir synaptic i néaróin dopamine midbrain agus an fonn a chur chun cinn. J Clin Invest. 2006; 116 – 3229. [Airteagal saor in aisce PMC] [PubMed]
  2. Avena NM, Rada P, Hoebel BG. Fianaise ar andúil siúcra: éifeachtaí iompraíochta agus neurochemical a bhaineann le hiontógáil siúcra ró-fhada, iomarcach. Neurosci Biobehav Rev. 2008; 32: 20 – 39. [Airteagal saor in aisce PMC] [PubMed]
  3. Bradberry CW, Gruen RJ, Berridge CW, Roth RH. Difríochtaí aonair i mbearta iompraíochta: comhghaolúcháin le núicléas accumbens dopamine arna thomhas ag microdialysis. Pharmacol Biochem Behav. 1991; 39 – 877. [PubMed]
  4. Ciolkowski EL, Maness KM, PS Cahill, Wightman RM, Evans DH, Fosset B, Amatore C. Dí-chomhroinnt le linn leictrocsainithe catecholamines ag micrea-leictreoidí carbóin-snáithín. Anal Chem. 1994; 66 – 3611.
  5. Cooper SJ, Al-Naser HA. Rialú dopaminergic ar rogha bia: éifeachtaí codarsnacha SKF 38,393 agus quinpirole ar rogha bia ard-inghlacthachta sa francach. Neuropharmacology. 2006; 50 – 953. [PubMed]
  6. Farooqi IS, Bullmore E, Keogh J, Gillard J, O'Rahilly S, Fletcher PC. Rialaíonn Leptin réigiúin striatal agus iompar itheacháin an duine. Eolaíocht. 2007: 317: 1355. [Airteagal saor in aisce PMC] [PubMed]
  7. Figlewicz DP, Bennett JL, Naleid AM, Davis C, Grimm JW. Laghdaíonn insulin ion-churaclaim agus leptin féin-riarachán siúcróis i bhfrancaigh. Physiol Behav. 2006; 89 – 611. [PubMed]
  8. Figlewicz DP, MacDonald Naleid A, Sipols AJ. Modúl bia a mhodhnú trí chomharthaí adiposity. Physiol Behav. 2007; 91 – 473. [Airteagal saor in aisce PMC] [PubMed]
  9. Figlewicz DP, Patterson TA, Johnson LB, Zavosh A, Iosrael PA, Szot P. Iompróir dopamine méadaítear mRNA i CNS na bhfrancaigh sailleacha (fa / fa). Brain Res Bull. 1998; 46 – 199. [PubMed]
  10. Fon EA, Pothos EN, Sun BC, Killeen N, Sulzer D, Edwards RH. Rialaítear iompar monatóireach stóráil agus scaoileadh monaimín ach níl sé riachtanach do ghníomh amfataimín. Neuron. 1997; 19 – 1271. [PubMed]
  11. Fulton S, Pissios P, Manchon RP, Stiles L, Frank L, Pothos EN, Maratos-Flier E, Flier JS. Rialú Leptin ar an mbealach dopamine mesoaccumbens. Neuron. 2006; 51 – 811. [PubMed]
  12. Geiger BM, Behr GG, Frank LE, Caldera-Siu AD, Beinfeld MC, Kokkotou EG, Pothos EN. Fianaise ar exocytosis dolaimín mesolimbic lochtach i bhfrancaigh a bhfuil seans maith le murtall iontu. FASEB J. 2008; 22: 2740 – 2746. [Airteagal saor in aisce PMC] [PubMed]
  13. Helm KA, Rada P, Hoebel BG. Is éard atá i gceist le colecystokinin in éineacht le serotonin sna teorainneacha hypothalamus scaoileadh dopamine agus méadú ar acetylcholine: meicníocht satiation fhéideartha. Res Brain. 2003; 963 – 290. [PubMed]
  14. Hernandez L, Hoebel BG. Méadaíonn beathú agus spreagadh hypothalamic láimhdeachas dopamine sna accumbens. Physiol Behav. 1988; 44 – 599. [PubMed]
  15. Hernandez L, Stanley BG, Hoebel BG. Tóireadóir microdialysis inbhainte beag. Life Sci. 1986; 39 – 2629. [PubMed]
  16. Hoebel BG, Avena NM, Rada P. Accumbens cothromaíocht dopamine-acetylcholine i gcur chuige agus seachaint. Curr Opin Pharmacol. 2007; 7 – 617. [Airteagal saor in aisce PMC] [PubMed]
  17. Kelley AE, Berridge KC. An néareolaíocht de luach saothair nádúrtha: ábharthacht do dhrugaí andúileacha. J Neurosci. 2002; 22 – 3306. [PubMed]
  18. Martel P, Fantino M. Tionchar ar an méid bia a ionghabhtar ar ghníomhaíocht an chórais dopaminergic mesolimbic: staidéar microdialysis. Pharmacol Biochem Behav. 1996; 55 – 297. [PubMed]
  19. Mogenson GJ, Wu M. Fianaise neuropharmacological agus leictreifiseolaíoch ag cur isteach ar an gcóras dopamine mesolimbic i bhfreagairtí beathaithe a spreagtar trí spreagadh leictreach ar an mbonn forebrain medial. Res Brain. 1982; 253 – 243. [PubMed]
  20. Narita M, Nagumo Y, Hashimoto S, Narita M, Khotib J, Miyatake M, Sakurai T, Yanagisawa M, Nakamachi T, Shioda S, Suzuki T. Rannpháirtíocht dhíreach na gcóras orexinergic i ngníomhú an chos dopamine mesolimbic agus iompraíochtaí gaolmhara spreagtha trí mhoirfín. J Neurosci. 2006; 26 – 398. [PubMed]
  21. Paxinos G, Watson C. An inchinn francach i gcomhordanáidí steiréiteacha. Amstardam: Academic Press; 2007.
  22. Rada P, Mark GP, Hoebel BG. Ardaíonn Galanin san hypothalamus dopamine agus laghdaíonn sé scaoileadh acetylcholine sa núicléas accumbens: meicníocht fhéideartha chun tús a chur le hiompar beathúcháin. Res Brain. 1998; 798 – 1. [PubMed]
  23. Radhakishun FS, van-Ree JM, Westerink BH. Méadaíonn ithe sceidealta scaoileadh dopamine sa núicléas accumbens de fhrancaigh faoi mhíbhuntáiste bia arna measúnú le scagdhealú inchinne ar líne. Neurosci Lett. 1988; 85 – 351. [PubMed]
  24. Ranaldi R, Pocock D, Zereik R, Wise RA. Gabhann luaineachtaí Dopamine sa núicléas le linn cothabhála, díothaithe agus athfhriotas féin-riaracháin D-amphetamine inbhuanaithe. J Neurosci. 1999; 19: 4102-4109. [PubMed]
  25. Cuireann Salamone JD, Steinpreis RE, McCullough LD, Smith P, Grebel D, Mahan K. Haloperidol agus núicléas an t-ídiú dopamine cosc ​​ar luamhán le haghaidh bia ach méadaíonn sé tomhaltas bia saor in aisce i nós imeachta úrnua um roghnú bia. Psychopharmacology. 1991; 104 – 515. [PubMed]
  26. Sclafani A, Springer D. Murtall cothaithe i bhfrancaigh fhásta: cosúlachtaí le siondróim otothalamaí agus otrachta daonna. Physiol Behav. 1976; 17 – 461. [PubMed]
  27. Sulzer D, Rayport S. Laghdaíonn amfataimín agus síceastimulaithe eile grádáin pH i néaróin dopaminergic midbrain agus gráinníní chromaffin: meicníocht ghníomhaíochta. Neuron. 1990; 5 – 797. [PubMed]
  28. Déanann RA Wise, Leone P, Rivest R, Leeb K. leibhéil dopamine agus DOPAC ingearchlónna le linn féin-riarachán infhéitheach hearóin. Synapse. 1995a; 21: 140. [PubMed]
  29. RA RA, Newton P, Leeb K, Burnette B, Pocock D, Dlí agus Cirt JB., Jr Bíonn luaineachtaí in núicléas ag díriú go mór ar fhéin-riaradh cóicín infhéitheach i bhfrancaigh. Psychopharmacology (Berl) 1995b; 120: 10 – 20. [PubMed]