DeltaFosB: Atharrachadh mòr-mhullachail seasmhach airson fulangas (2001)

BEACHDAN: Mar a nochdas sgrùdaidhean nas fhaide air adhart is e DeltaFosB an tionndadh moileciuil cumanta airson an dà chuid cuir-ris drogaichean agus giùlan. Tha e na fhactar tar-sgrìobhaidh a tha a ’ciallachadh gu bheil e a’ toirt buaidh air na gineadan a tha air no dheth. Mar a chaidh a ràdh ann an àiteachan eile, chan eil drogaichean addictive a ’gabhail thairis ach dòighean àbhaisteach. Sin as coireach gu bheil e gòrach a bhith a ’moladh nach urrainn tràillean giùlain a bhith ann.


 ATH-OBRACH LÀN

Proc Natl Acad Sci US A. 2001 Sultain 25; 98 (20): 11042 - 11046.

doi: 10.1073 / pnas.191352698.

Eric J. Nestler *, Michel Barrot, agus David W. Self

Roinn Eòlas-inntinn agus Ionad Neuroscience Bunasach, Ionad Meidigeach Iar-dheas Oilthigh Texas, 5323 Harry Hines Boulevard, Dallas, TX 75390-9070

Abstract

Tha fad-beatha cuid de na gnàthasan giùlain a tha a ’comharrachadh tràilleachd dhrogaichean air moladh gum faodadh riaghladh faireachdainn gine neòil a bhith an sàs anns a’ phròiseas leis am bi drogaichean mì-ghnàthachaidh ag adhbhrachadh staid tràilleachd. I.tha fianais làidir a ’nochdadh gu bheil am bàillidh tar-sgrìobhaidh ΔFosB a’ riochdachadh aon dòigh anns am bi drogaichean mì-ghnàthachaidh a ’toirt a-mach atharrachaidhean an ìre mhath seasmhach san eanchainn a tha a’ cur ri phenotype tràilleachd. ΔFosB, ball de theaghlach Fos de fhactaran tar-sgrìobhaidh, a ’cruinneachadh taobh a-staigh fo-sheata de neurons den niuclas accumbens agus striatum dorsal (roinnean eanchainn cudromach airson tràilleachd) às deidh rianachd iomadh uair de dhrogaichean mì-ghnàthachaidh. Tha cruinneachadh coltach ri ΔFosB a ’tachairt às deidh ruith èigneachail, a tha a’ nochdadh gum faodadh ΔFosB cruinneachadh mar fhreagairt do dh ’iomadh seòrsa giùlan èiginneach. Gu cudromach, tha ΔFosB a ’leantainn air adhart ann an neurons airson ùine gu math fada air sgàth cho seasmhach‘ s a tha e. Mar sin, tha ΔFosB a ’riochdachadh inneal moileciuil a dh’ fhaodadh atharrachaidhean a thòiseachadh agus an uairsin a chumail suas ann an abairt gine a mhaireas fada às deidh do nochdadh dhrogaichean stad.. Tha sgrùdaidhean ann an luchagan transgenic inducible a tha a ’dol thairis air an dàrna cuid ΔFosB no prìomh neach-bacadh àicheil a’ phròtain a ’toirt seachad fianais dhìreach gu bheil ΔFosB ag adhbhrachadh barrachd cugallachd ri buaidhean giùlain dhrogaichean mì-ghnàthachaidh agus, is dòcha, barrachd giùlan sireadh dhrogaichean. Tha an obair seo a ’toirt taic don bheachd gu bheil ΔFosB ag obair mar sheòrsa de“ tionndadh moileciuil ”seasmhach a bhios mean air mhean ag atharrachadh freagairtean drogaichean gu atharrachaidhean caran seasmhach a chuireas ris a’ phlastaig neural agus giùlain fad-ùine a tha mar bhunait air tràilleachd.

Tha rannsachadh tràilleachd ag amas air tuigse fhaighinn air na dòighean iom-fhillte anns am bi drogaichean mì-ghnàthachaidh ag atharrachadh an eanchainn gus ana-cainnt giùlain adhbhrachadh a tha mar chomharradh air tràilleachd. Is e aon de na dùbhlain èiginneach san raon a bhith a ’comharrachadh atharrachaidhean a tha an ìre mhath seasmhach air an adhbhrachadh le drogaichean san eanchainn gus cunntas a thoirt air na ana-cainnt giùlain sin a tha gu sònraichte fada beò. Mar eisimpleir, dh ’fhaodadh gum bi addict daonna ann an cunnart nas motha airson ath-chraoladh eadhon às deidh bliadhnaichean de bhith a’ stad.

Tha seasmhachd nan ana-cainnt giùlain sin air leantainn gu moladh gum faodadh iad a bhith air am meadhanachadh, gu ìre co-dhiù, tro atharrachaidhean ann an abairt gine (1 - 3). A rèir a ’bheachd seo, tha nochdadh a-rithist air droga droch dhìol a’ toirt air falbh tar-chuir aig synapses sònraichte san eanchainn a tha mothachail don druga. Bidh bualaidhean mar sin a ’nochdadh tro bhith a’ sgaoileadh tro theachdaireachdan intracellular don niuclas, far am bi iad a ’tòiseachadh an toiseach agus an uairsin a’ cumail suas atharrachaidhean ann an abairt gineadan sònraichte. Is e prìomh dhòigh anns am bi slighean tar-chuir comharran a ’toirt buaidh air faireachdainn gine riaghladh factaran tar-sgrìobhaidh, pròtanan a tha a’ ceangal ri roinnean riaghlaidh de ghinean agus ag atharrachadh an tar-sgrìobhadh.

Is e aon amas de sgrùdadh tràilleachd, mar sin, a bhith ag aithneachadh factaran tar-sgrìobhaidh a tha air an atharrachadh ann an roinnean eanchainn a tha an sàs ann an tràilleachd às deidh rianachd cronail de dhrogaichean mì-ghnàthachaidh. Chaidh grunn fhactaran tar-sgrìobhaidh den leithid a chomharrachadh thar nan deich bliadhna a chaidh seachad (1 - 6). Tha fòcas an ath-bhreithneachaidh seo air aon fhactar tar-sgrìobhaidh sònraichte ris an canar ΔFosB.

Inntrigeadh ΔFosB le Drogaichean Mì-ghnàthachaidh

Tha ΔFosB, air a chòdachadh leis a ’ghine fosB, na bhall de theaghlach Fos de fhactaran tar-sgrìobhaidh, a tha cuideachd a’ toirt a-steach c-Fos, FosB, Fra1, agus Fra2 (7). Bidh na pròtanan teaghlaich Fos sin a ’heterodimerize le pròtainean teaghlaich Jun (c-Jun, JunB, no JunD) gus factaran tar-sgrìobhaidh gnìomhach AP-1 (activator protein-1) a chruthachadh a bhios a’ ceangal ri làraich AP-1 (sreath co-aontachd: TGAC / GTCA) an làthair luchd-adhartachaidh cuid de ghinean gus an tar-sgrìobhadh aca a riaghladh.

Tha na pròtanan teaghlaich Fos sin air an toirt a-steach gu luath agus gu neo-ghluasadach ann an roinnean eanchainn sònraichte às deidh rianachd cruaidh air mòran dhrogaichean mì-ghnàthachaidh (Fig. 1) (8 - 11). Is e roinnean follaiseach na niuclas accumbens agus striatum dorsal, a tha nan eadar-mheadhanairean cudromach de fhreagairtean giùlain do na drogaichean, gu sònraichte, na buaidhean buannachdail agus gnìomhach aca air locomotor (12, 13). Bidh na pròtanan sin a ’tilleadh gu ìrean basal taobh a-staigh uairean a-thìde bho rianachd dhrogaichean.

 

 

Figear 1

Sgeama a ’sealltainn cruinneachadh mean air mhean de ΔFosB an aghaidh inntrigeadh luath agus neo-ghluasadach de phròtainean teaghlaich Fos eile mar fhreagairt air drogaichean mì-ghnàthachaidh. (A) Tha an autoradiogram a ’nochdadh inntrigeadh eadar-dhealaichte de na diofar phròtainean sin le brosnachadh geur (1 - 2 hr às deidh aon dhroga fhoillseachadh) an aghaidh brosnachadh cronach (1 latha às deidh nochdadh dhrogaichean a-rithist). (B) Grunn tonnan de phròtainean coltach ri Fos [air a dhèanamh suas de c-Fos (52- gu 58-kDa isoform), FosB (46- gu 50-kDa isoform), ΔFosB (33-kDa isoform), agus Fra1 no Fra2 ( Tha 40 kDa)] air an toirt a-steach do niuclas accumbens agus neurons striatal dorsal le bhith a ’toirt seachad droch dhroga de dhroch dhìol. Cuideachd air an toirt a-steach tha isofoirmean atharraichte bith-cheimigeach de ΔFosB (35 - 37 kDa); tha iad, cuideachd, air am brosnachadh (ged a tha iad aig ìrean ìosal) às deidh rianachd dhrogaichean gruamach, ach bidh iad a ’leantainn air adhart san eanchainn airson amannan fada air sgàth an seasmhachd aca. . Is e an toradh seo àrdachadh mean air mhean anns na h-ìrean iomlan de ΔFosB le brosnachadh a-rithist rè cùrsa de làimhseachadh broilleach, a tha air a chomharrachadh leis an loidhne cheumnach a tha a ’sìor fhàs sa ghraf.

Thathas a ’faicinn freagairtean gu math eadar-dhealaichte às deidh rianachd cronail de dhrogaichean mì-ghnàthachaidh (Fig. 1). Bidh isofoirmean atharraichte bith-cheimigeach de ΔFosB (tomad moileciuil 35 - 37 kDa) a ’cruinneachadh taobh a-staigh na h-aon roinnean eanchainn às deidh nochdadh dhrogaichean a-rithist, ach tha a h-uile ball eile de theaghlach Fos a’ nochdadh fulangas (is e sin, inntrigeadh lùghdaichte an coimeas ri nochdaidhean tùsail dhrogaichean). Thathas air a leithid de chruinneachadh de ΔFosB a choimhead airson cocaine, morphine, amphetamine, deoch làidir, nicotine, agus phencyclidine (11, 14 - 18). Tha beagan fianais ann gu bheil an inntrigeadh seo roghnach airson an fho-sheata dynorphin / susbaint P anns a bheil neurons spìosrach meadhanach a tha suidhichte anns na roinnean eanchainn sin (15, 17), ged a tha feum air barrachd obrach gus seo a stèidheachadh le cinnt. Tha na h-isofoirmean 35- gu 37-kDa de ΔFosB a ’lughdachadh sa mhòr-chuid le JunD gus iom-fhillte AP-1 gnìomhach agus maireannach a chruthachadh taobh a-staigh nan roinnean eanchainn sin (19, 20). Bidh na h-isofoirmean ΔFosB seo a ’cruinneachadh le bhith a’ nochdadh dhrogaichean cronail air sgàth an leth-beatha anabarrach fada (21), agus mar sin bidh iad a ’mairsinn anns na neurons airson co-dhiù grunn sheachdainean às deidh rianachd dhrogaichean a stad. Tha e inntinneach toirt fa-near gu bheil na isoforms ΔFosB seo nan toraidhean gu math seasmhach de ghine tràth sa bhad (fosB). Tha seasmhachd nan isoforms ΔFosB a ’toirt seachad inneal moileciuil ùr-nodha leis an urrainn atharrachaidhean a tha air an adhbhrachadh le drogaichean ann an abairt gine a bhith a dh’ aindeoin amannan caran fada de tharraing dhrogaichean.

Ged a tha pàirt deatamach aig an niuclas accumbens ann am buaidhean buannachdail dhrogaichean mì-ghnàthachaidh, thathas a ’creidsinn gun obraich e gu h-àbhaisteach le bhith a’ riaghladh fhreagairtean do luchd-neartachadh nàdurrach, leithid biadh, deoch, gnè, agus eadar-obrachadh sòisealta (12, 13). Mar thoradh air an sin, tha ùidh mhòr ann an àite a dh ’fhaodadh a bhith aig an roinn eanchainn seo ann an giùlan èiginneach eile (me, overeating pathological, gambling, eacarsaich, msaa). Air an adhbhar sin, rinn sinn sgrùdadh a bheil ΔFosB air a riaghladh ann am modail beathach de ruith èigneachail. Gu dearbh, tha na isofoirmean seasmhach 35- gu 37-kDa de ΔFosB air an toirt a-steach gu roghnach taobh a-staigh na niuclas accumbens ann am radain a tha a ’nochdadh giùlan ruith èiginneach †

Dearbh-aithne bith-cheimiceach de isoforms ΔFosB seasmhach

Mar a chaidh a ràdh gu h-àrd, tha na h-isofoirmean ΔFosB a bhios a ’cruinneachadh às deidh rianachd cronail de dhroga de dhroch dhìol no ruith èiginneach a’ nochdadh tomad moileciuil de 35 - 37 kDa. Faodar an eadar-dhealachadh bhon isoform 33-kDa de ΔFosB a tha air a thoirt a-steach gu luath ach thar-ghluasadach às deidh aon dhroga fhoillseachadh (Fig. 1) (14, 19, 22). Tha fianais làithreach a ’moladh gur e an isoform 33-kDa an cruth dùthchasach den phròtain, a tha air atharrachadh gus na toraidhean 35- gu 37-kDa nas seasmhaiche (19, 21) a chruthachadh. Ach, tha nàdar an atharrachaidh bith-cheimiceach a dh ’atharraicheas an isoform 33-kDa neo-sheasmhach gu na isofoirmean seasmhach 35- gu 37-kDa air fuireach doilleir. Thathas air a bhith a ’smaoineachadh gur dòcha gur e fosphorylation a bu choireach (11). Mar eisimpleir, tha inntrigeadh ΔFosB air a lughdachadh ann an luchagan le dìth DARPP-32, pròtain le beairteas striatal (23, 24). Leis gu bheil DARPP-32 a ’riaghladh gnìomhachd catalail pròtain phosphatase-1 agus protein kinase A (25, 26), tha an riatanas airson a’ phròtain seo airson cruinneachadh àbhaisteach de isoforms ΔFosB seasmhach a ’moladh àite a dh’ fhaodadh a bhith ann airson fosphorylation ann an ginealach de na toraidhean seasmhach sin.

Dleastanas ΔFosB ann am plastachd giùlain gu drogaichean mì-ghnàthachaidh

Tha lèirsinn mu àite ΔFosB ann an tràilleachd dhrogaichean air a thighinn gu ìre mhòr bho sgrùdadh luchainn transgenic anns am faodar ΔFosB a thoirt a-steach gu roghnach taobh a-staigh niuclas accumbens agus roinnean striatal eile de bheathaichean inbheach (27, 28). Gu cudromach, bidh na luchagan sin overexpress ΔFosB gu roghnach anns na neurons spìosrach meadhanach dynorphin / susbaint P, far a bheilear a ’creidsinn gu bheil na drogaichean a’ brosnachadh a ’phròtain. Tha geàrr-chunntas ann an Clàr 1 air a ’phenotype giùlan de na luchagan ΔFosB-overexpressing, a tha coltach ri beathaichean às deidh nochdadh dhrogaichean cronail. Tha na luchagan a ’nochdadh freagairtean leasaichte locomotor gu cocaine às deidh rianachd gruamach agus cronach (28). Bidh iad cuideachd a ’nochdadh cugallachd nas fheàrr a thaobh buaidhean buannachdail cocaine agus morphine ann am measaidhean suidheachadh-àite (11, 28) agus bidh iad ag fèin-rianachd dòsan nas ìsle de chocaine na sgudal-sgudail nach eil a’ toirt cus cuideam air ΔFosB. ‡ An coimeas ri sin, tha na beathaichean sin a ’nochdadh locomotor àbhaisteach le suidheachadh. mothachadh air cocaine agus ionnsachadh spàsail àbhaisteach ann an cuairtean uisge Morris (28). T.tha dàta hese a ’nochdadh gu bheil ΔFosB a’ meudachadh cugallachd beathach ri cocaine agus is dòcha drogaichean mì-ghnàthachaidh eile agus dh ’fhaodadh e a bhith na dhòigh airson mothachadh gu ìre mhath fada air na drogaichean.

Clàr 1
Plastachd giùlain air a mheadhanachadh le ΔFosB ann an niuclas accumbens-dorsalstriatum

 

Barrachd gnìomhachd locomotor mar fhreagairt air rianachd cocaine leantainneach agus a-rithist.
Barrachd fhreagairtean buannachdail do chocaine agus morphine ann am measaidhean suidheachadh-àite.
Barrachd fèin-rianachd air dòsan ìosal de chocaine.
Barrachd brosnachaidh airson cocaine ann am measaidhean co-mheas adhartach.
Barrachd fhreagairtean anxiolytic air deoch làidir.
Meudachadh giùlan ruith èigneachail.

Stèidhichte air dàta ann an refs. 28 agus 29.† ‡ §¶

 

Plastachd giùlain air a mheadhanachadh le ΔFosB ann an striatum niuclas accumbens-dorsal

IA bharrachd air an sin, tha fianais tòiseachaidh ann gum faod buaidhean ΔFosB leudachadh fada seachad air riaghladh cugallachd dhrogaichean per se gu giùlan nas iom-fhillte co-cheangailte ris a ’phròiseas tràilleachd. Bidh luchagan a tha a ’cur an cèill ΔFosB ag obair nas cruaidhe gus fèin-rianachd cocaine ann am measaidhean fèin-rianachd co-mheas adhartach, sua ’cumail a-mach gum faodadh ΔFosB beathaichean a mhothachadh gu na togalaichean brosnachaidh cocaine agus mar sin a’ leantainn gu claonadh airson ath-tharraing às deidh drogaichean a tharraing air aisl. ‡ Δ Tha luchagan a tha a ’cur an cèill cuideachd a’ nochdadh buaidhean anxiolytic leasaichte air deoch làidir, § phenotype a tha air a bhith co-cheangailte ri barrachd deoch làidir ann an daoine. Còmhla, tha na co-dhùnaidhean tràth sin a ’moladh gu bheil ΔFosB, a bharrachd air a bhith a’ meudachadh cugallachd ri drogaichean mì-ghnàthachaidh, a ’toirt a-mach atharrachaidhean càileachdail ann an giùlan a bhrosnaicheas giùlan sireadh dhrogaichean. Mar sin, faodaidh ΔFosB obrachadh mar “tionndadh moileciuil” seasmhach a chuidicheas le bhith a ’tòiseachadh agus an uairsin a’ cumail suas nithean deatamach den stàit a tha air an cuir an sàs. Is e ceist chudromach a tha fo sgrùdadh làithreach a bheil cruinneachadh ΔFosB aig àm foillseachadh dhrogaichean a ’brosnachadh giùlan a tha a’ sireadh dhrogaichean às deidh amannan tarraing air ais fada, eadhon às deidh ìrean ΔFosB a dhèanamh àbhaisteach (faic gu h-ìosal).

Inbhich tha luchagan a tha overexpress ΔFosB gu roghnach taobh a-staigh an niuclas accumbens agus dorsal striatum cuideachd a ’nochdadh barrachd ruith èiginneach an coimeas ri sgudal-sgudail smachd. † Tha na beachdan sin a’ togail a ’chothruim inntinneach gu bheil cruinneachadh ΔFosB taobh a-staigh nan neurons sin a’ frithealadh àite nas fharsainge ann a bhith a ’cruthachadh agus a’ cumail suas cuimhneachain gnàthach agus èigneachail giùlan, is dòcha le bhith a ’daingneachadh èifeachdas chuairtean neòil anns a bheil na neurons sin ag obair.

Bidh ΔFosB a ’cruinneachadh ann an cuid de roinnean eanchainn taobh a-muigh an niuclas accumbens agus striatum dorsal às deidh a bhith a’ nochdadh cocaine gu cocaine. Gu follaiseach nam measg is e roinnean an cortex preygal amygdala agus medial (15). Is e prìomh amas an rannsachaidh làithreach tuigse fhaighinn air na tha inntrigeadh ΔFosB anns na roinnean sin a ’cur ris a’ phenotype tràilleachd.

Nochd obair na bu thràithe air luchagan cnag fosB nach eil na beathaichean sin a ’leasachadh mothachadh air buaidhean locomotor cocaine, a tha co-chòrdail ri co-dhùnaidhean nan luchagan ΔFosB-overexpressing a chaidh ainmeachadh gu h-àrd (22). Ach, sheall na mutants fosB cugallachd nas fheàrr a thaobh droch bhuaidhean cocaine, a tha neo-chunbhalach leis na co-dhùnaidhean eile sin. Tha eadar-mhìneachadh de thoraidhean leis na fosB mutants, ge-tà, iom-fhillte leis gu bheil na beathaichean sin a ’dìth chan e a-mhàin ΔFosB, ach FosB làn-fhad cuideachd. A bharrachd air an sin, chan eil an dà phròtain aig an mutants air feadh an eanchainn agus bho na h-ìrean leasachaidh as tràithe. Gu dearbh, tha obair nas ùire a ’toirt taic do cho-dhùnaidhean bho luchagan overexpressing ΔFosB: overexpression inducible de mutant truncated de c-Jun, a tha ag obair mar phrìomh antagonist àicheil de ΔFosB, gu roghnach ann an nucleus accumbens agus striatum dorsal a’ sealltainn cugallachd nas lugha ri buaidhean buannachdail cocaine. .¶ Tha na co-dhùnaidhean sin a ’cur cuideam air an rabhadh a dh’ fheumar a chleachdadh ann a bhith a ’mìneachadh toraidhean bho luchainn le mùthaidhean bun-os-cionn agus a’ nochdadh cho cudromach sa tha luchainn le mùthaidhean oideachail agus seòrsa cealla sònraichte ann an sgrùdaidhean air plastachd san eanchainn inbheach.

Genes Targaid airson ΔFosB

Leis gu bheil ΔFosB na fhactar tar-sgrìobhaidh, is dòcha gu bheil am pròtain ag adhbhrachadh plastachd giùlain tro atharrachaidhean ann an abairt gineadan eile. Tha ΔFosB air a chruthachadh le splicing eile den ghine fosB agus chan eil cuibhreann den fhearann ​​eadar-ghluasaid C-terminal an làthair ann am FosB làn-fhaid. Mar thoradh air an sin, chaidh a mholadh an toiseach gum bi ΔFosB ag obair mar ro-aithris tar-sgrìobhaidh (29). Ach, tha obair ann an cultar cealla air sealltainn gu soilleir gu bheil ΔFosB faodaidh e brosnachadh no ath-bhualadh Tar-sgrìobhadh AP-1-meadhanaichte a rèir an làrach AP-1 sònraichte a chaidh a chleachdadh (21, 29 - 31). Tha FosB làn-fhaid a ’toirt a-mach na h-aon bhuaidhean ri ΔFosB air criomagan brosnachaidh sònraichte, ach buaidhean eadar-dhealaichte air feadhainn eile. Feumar tuilleadh obrach a dhèanamh gus tuigse fhaighinn air na h-uidheamachdan a tha mar bhunait ris na gnìomhan measgaichte sin ΔFosB agus FosB.

Tha am buidheann againn air dà dhòigh-obrach a chleachdadh gus ginean targaid a chomharrachadh airson ΔFosB. Is e aon dòigh-obrach gine tagraiche. Bheachdaich sinn an toiseach air gabhadairean glutamate α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid (AMPA) mar thargaidean putative, leis an àite chudromach a th ’aig sgaoileadh glutamatergic anns na nucleus accumbens. Tha obair gu ruige seo air nochdadh gum faodadh aon subunit gabhadair glutamate AMPA sònraichte, GluR2, a bhith na thargaid bona fide airson ΔFosB (Fig. 2). Tha abairt GluR2, ach chan e an abairt fo-ghabhadain gabhadain AMPA eile, air a mheudachadh ann an niuclas accumbens (ach chan e striatum dorsal) air overexpression de ΔFosB (28), agus tha faireachdainn de mutant àicheil ceannasach a ’lughdachadh comas cocaine gus am pròtain a bhrosnachadh.¶ A bharrachd air an sin, tha neach-adhartachaidh a ’ghine GluR2 a’ toirt a-steach làrach co-aontachd AP-1 a tha a ’ceangal ΔFosB (28). Tha overexpression de GluR2 anns na nucleus accumbens, le bhith a ’cleachdadh gluasad gine viral-mediated, a’ meudachadh cugallachd beathach gu buaidhean buannachdail cocaine, mar sin a ’dèanamh atharrais air pàirt den phenotype a chithear anns na luchagan ΔFosB-expressing (28). Dh ’fhaodadh inntrigeadh GluR2 cunntas a thoirt air cugallachd electrophysiologic lùghdaichte neurons niuclas accumbens gu agonists gabhadain AMPA às deidh rianachd cocaine cronail (32), seach gu bheil gabhadairean AMPA anns a bheil GluR2 a’ nochdadh giùlan iomlan nas lugha agus lughdachadh truailleadh Ca2 +. Faodaidh freagairt nas lugha de na neurons sin a thaobh cuir a-steach excitatory àrdachadh a dhèanamh air freagairtean do dhroga droch dhìol. Ach, chan eil fios fhathast dè na dòighean anns a bheil comharran dopaminergic agus glutamatergic ann an niuclas accumbens a ’riaghladh giùlan addictive; bidh seo a ’feumachdainn ìre tuigse cuairteachaidh neural, nach eil ri fhaighinn fhathast.

 Figear 2

Tha fo-ionad gabhadair glutamate AMPA, GluR2, na thargaid adhartach airson ΔFosB. Tha sealltainn mar a dh ’fhaodadh inntrigeadh ΔFosB-meadhanaichte GluR2 atharrachadh a dhèanamh air freagairteachd fiseòlasach niuclasan accumbens neurons agus leantainn gu freagairtean cugallach do dhrogaichean mì-ghnàthachaidh. A rèir an sgeama seo, bidh drogaichean mì-ghnàthachaidh a ’toirt a-mach na buaidhean neartachaidh làidir aca tro bhith a’ toirmeasg niuclas accumbens neurons. Le nochdadh a-rithist, bidh na drogaichean a ’brosnachadh ΔFosB, a bhios a’ riaghladh grunn ghinean targaid, nam measg GluR2. Tha seo a ’meudachadh a’ chuibhreann de gabhadairean AMPA (AMPA-R) air niuclas accumbens neurons anns a bheil an subunit GluR2, a dh ’adhbhraicheas nas lugha de shruth AMPA iomlan agus lughdaich Ca2 + gnàthach. Dh ’fhaodadh an excitability lùghdaichte seo na neurons a dhèanamh nas mothachail do dhroch bhuaidh bacaidh nan drogaichean agus mar sin a’ toirt buaidh neartachaidh air na drogaichean.

Is e targaid putative eile airson ΔFosB an gine a tha a ’còdachadh dynorphin. Mar a chaidh a ràdh roimhe, tha dynorphin air a chuir an cèill anns an fho-sheata de niuclasan accumbens neurons spìosrach meadhanach a tha a ’sealltainn inntrigeadh ΔFosB. Tha e coltach gu bheil Dynorphin ag obair ann an lùb fios-air-ais intercellular: tha an leigeil ma sgaoil a ’cur bacadh air na neurons dopaminergic a tha a’ toirt a-steach na neurons spìosrach meadhanach, tro gabhadairean κ opioid a tha an làthair air crìochnachaidhean nerve dopaminergic anns na nucleus accumbens agus cuideachd air cuirp cealla agus dendrites anns an sgìre teascal ventral. (Fig. 3) (33 - 35). Tha am beachd seo co-chòrdail ri comas agonist receptor κ, nuair a thèid a rianachd a-steach do aon de na dà roinn eanchainn sin, gus lughdachadh dhrogaichean a lughdachadhd (35).

Rtha obair ecent air sealltainn gu bheil ΔFosB a ’lughdachadh abairt dynorphin, ‖ a dh’ fhaodadh cur ri àrdachadh innealan duais a chithear le inntrigeadh ΔFosB. Gu h-inntinneach, tha factar tar-sgrìobhaidh eile air a riaghladh le drogaichean, CREB (pròtain ceangail eileamaid freagairt cAMP) (2, 3), a ’toirt a-mach a’ bhuaidh eile: bidh e a ’brosnachadh abairt dynorphin anns na nucleus accumbens agus a’ lughdachadh feartan buannachdail cocaine agus morphine (4). **

BBidh gnìomhachd ecause air a bhrosnachadh le drogaichean de CREB a ’sgaoileadh gu sgiobalta às deidh rianachd dhrogaichean, dh’ fhaodadh an riaghladh co-phàirteach sin de dynorphin le CREB agus ΔFosB mìneachadh a dhèanamh air na h-atharrachaidhean giùlan dà-thaobhach a bhios a ’tachairt aig ìrean tràtha is fadalach de tharraing air ais, le comharran tòcail àicheil agus cugallachd dhrogaichean nas ìsle anns na tràth ìrean. de tharraing air ais, agus mothachadh do na buaidhean brosnachail is brosnachail a tha aig drogaichean aig amannan nas fhaide air adhart.

 

 

Figear 3

 Tha Dynorphin na thargaid adhartach airson ΔFosB. Air a shealltainn tha sgìre teascal ventral (VTA) dopamine (DA) neuron a ’toirt a-steach clas de niuclas accumbens (NAc) neuron teilgean GABAergic a tha a’ cur an cèill dynorphin (DYN). Tha Dynorphin a ’frithealadh uidheamachd fios-air-ais anns a’ chuairt seo: tha dynorphin, air a leigeil ma sgaoil bho chrìochan nan neurons NAc, ag obair air gabhadairean κ opioid a tha suidhichte air ionadan neòil agus cuirp cealla de na neurons DA gus casg a chuir air an gnìomhachd aca. ΔFosB, le bhith a ’cur bacadh air abairt dynorphin, is dòcha gun lùghdaich e an lùb fios-air-ais seo agus àrdachadh a thoirt air feartan buannachdail dhrogaichean mì-ghnàthachaidh. Chan eilear a ’sealltainn a’ bhuaidh a tha aig CREB air an t-siostam seo: tha CREB a ’neartachadh abairt dynorphin agus mar sin a’ lughdachadh feartan buannachdail dhrogaichean mì-ghnàthachaidh (4). GABA, searbhag γ-aminobutyric; DR, gabhadair dopamine; NO, gabhadair opioid.

Tha an dàrna dòigh-obrach a chaidh a chleachdadh gus ginean targaid a chomharrachadh airson ΔFosB a ’toirt a-steach mion-sgrùdadh DNA microarray. Bidh overexpression neo-sheasmhach de ΔFosB a ’meudachadh no a’ lughdachadh abairt grunn ghinean anns na nucleus accumbens (36). Ged a tha feum air obair mhòr a-nis gus gach aon de na ginean sin a dhearbhadh mar thargaidean fiseòlasach ΔFosB agus gus na tha iad a ’cur ris a’ phenotype tràilleachd a thuigsinn, tha e coltach gur e Cdk5 (kinase-5 a tha an urra ri cyclin) aon targaid chudromach. Mar sin, chaidh Cdk5 a chomharrachadh an toiseach mar ΔFosB-riaghlaichte le bhith a ’cleachdadh microarrays, agus an dèidh sin chaidh a shealltainn gu robh e air a mhisneachadh ann an niuclas accumbens agus striatum dorsal às deidh rianachd cocaine cronach (37). Bidh ΔFosB a ’gnìomhachadh a’ ghine cdk5 tro làrach AP-1 a tha an làthair taobh a-staigh neach-adhartachaidh a ’ghine (36). Còmhla, tha an dàta seo a ’toirt taic do sgeama far a bheil cocaine a’ brosnachadh abairt Cdk5 anns na roinnean eanchainn sin tro ΔFosB. Tha e coltach gu bheil inntrigeadh Cdk5 ag atharrachadh comharran dopaminergic co-dhiù ann am pàirt tro barrachd fosphorylation de DARPP-32 (37), a tha air a thionndadh bho inhibitor protein phosphatase-1 gu inhibitor protein kinase A air a fosphorylation le Cdk5 (26).

Dleastanas ΔFosB ann a bhith a ’meadhanachadh plastachd“ maireannach ”gu drogaichean mì-ghnàthachaidh

Ged a tha an comharra ΔFosB gu ìre mhath fada beò, chan eil e maireannach. Bidh ΔFosB a ’crìonadh mean air mhean agus chan urrainnear a lorg tuilleadh san eanchainn às deidh mìosan 1 - 2 de tharraing dhrogaichean, eadhon ged a tha ana-cainnt giùlain sònraichte a’ mairsinn airson amannan fada nas fhaide. Mar sin, cha bhiodh e coltach gum biodh ΔFosB per se comasach air na h-ana-cainnt giùlain semipermanent sin a mheadhain. Tha an duilgheadas ann a bhith a ’lorg na h-atharrachaidhean moileciuil a tha mar bhunait ris na h-atharrachaidhean giùlain a tha gu math seasmhach co-cheangailte ri tràilleachd co-chosmhail ris na dùbhlain a tha mu choinneimh an raon ionnsachaidh is cuimhne. Ged a tha modalan ionnsachaidh ceallach agus moileciuil ann an ionnsachadh agus cuimhne, cha deach a dhèanamh gu ruige seo atharrachaidhean moileciuil is ceallach a chomharrachadh a tha beò gu leòr airson a bhith a ’toirt cunntas air cuimhneachain giùlain a tha gu math seasmhach. Gu dearbh, is e ΔFosB an atharrachadh as fhaide a tha aithnichte a tha ri fhaicinn ann an eanchainn inbheach, chan ann a-mhàin mar fhreagairt air drogaichean mì-ghnàthachaidh, ach ri buaireadh sam bith eile (nach eil a ’toirt a-steach lotan) cuideachd. Tha dà mholadh air a thighinn air adhart, gach cuid ann an raointean tràilleachd agus ionnsachaidh agus cuimhne, gus cunntas a thoirt air an eadar-dhealachadh seo.

Is e aon chothrom gum bi atharrachaidhean nas neo-ghluasadach ann an abairt gine, leithid an fheadhainn a tha air am meadhanachadh tro ΔFosB no factaran tar-sgrìobhaidh eile (me, CREB), is dòcha gum bi e a ’toirt buaidh air atharrachaidhean nas fhaide ann am morf-eòlas neuronal agus structar synaptic. Mar eisimpleir, tha àrdachadh ann an dùmhlachd spìcean dendritic (gu sònraichte àrdachadh ann an spìcean le dà cheann) a ’dol leis an barrachd èifeachdais de synapses glutamatergic aig neurons pioramaideach hippocampal rè potentiation fad-ùine (38 - 40), agus tha e co-shìnte ri cugallachd giùlain leasaichte ri cocaine air a mheadhanachadh aig ìre neurons spìosrach meadhanach de na nucleus accumbens (41). Chan eil fios a bheil atharrachaidhean structarail mar sin fada gu leòr airson cunntas a thoirt air atharrachaidhean gu math seasmhach ann an giùlan, ged a mhaireas an fheadhainn mu dheireadh airson co-dhiù mìos 1 de tharraing dhrogaichean. Tha fianais o chionn ghoirid a ’togail a’ chothruim gu bheil ΔFosB, agus an inntrigeadh aige de Cdk5, mar aon eadar-mheadhanair de dh ’atharrachaidhean a tha air an adhbhrachadh le drogaichean ann an structar synaptic anns na nucleus accumbens (Fig. 4). ‡‡ Mar sin, bidh lionnachadh inhibitor Cdk5 a-steach don niuclas accumbens a’ cur casg air comas a bhith a ’nochdadh cocaine a-rithist gus dùmhlachd spine dendritic a mheudachadh san roinn seo. Tha seo co-chòrdail ris a ’bheachd gu bheil Cdk5, a tha air a bheairteachadh ann an eanchainn, a’ riaghladh structar agus fàs neural (faic refs. 36 agus 37). Tha e comasach, ged nach eil e air a dhearbhadh idir, gum faodadh atharrachaidhean mar sin ann am morf-eòlas neuronal a dhol thairis air a ’chomharra ΔFosB fhèin.

 Figear 4

Riaghladh structar dendritic le drogaichean mì-ghnàthachaidh. Air a shealltainn tha leudachadh air craobh dendritic neuron às deidh a bhith a ’nochdadh cronail air droga droch dhìol, mar a chaidh fhaicinn le cocaine anns na nucleus accumbens agus cortex prefrontal (41). Tha na raointean meudachaidh a ’sealltainn àrdachadh ann an spìcean dendritic, a tha air a phostadh gu bhith a’ tachairt an co-bhonn ri crìochnachaidhean neoni gnìomhaichte. Faodar an àrdachadh seo ann an dùmhlachd dendritic an spine a mheadhanachadh tro ΔFosB agus an inntrigeadh Cdk5 mar thoradh air (faic an teacsa). Dh ’fhaodadh atharrachaidhean mar seo ann an structar dendritic, a tha coltach ris an fheadhainn a chaidh fhaicinn ann an cuid de mhodalan ionnsachaidh (me, potentiation fad-ùine), freagairtean cugallach fad-ùine a thoirt do dhrogaichean mì-ghnàthachaidh no glaodh àrainneachd. [Ath-nochdte le cead bho ref. 3 (Dlighe-sgrìobhaidh 2001, irisean Macmillian Ltd.)].

Is e comas eile a th ’ann gu bheil inntrigeadh gluasadach de fhactar tar-sgrìobhaidh (me, ΔFosB, CREB) a ’leantainn gu atharrachaidhean nas maireannach ann an abairt gine tro atharrachadh chromatin. Thathas a ’creidsinn gu bheil iad sin agus mòran fhactaran tar-sgrìobhaidh eile a’ gnìomhachadh no ag ath-sgrìobhadh tar-sgrìobhadh gine targaid le bhith a ’brosnachadh acetylation no deacetylation, fa leth, de histones faisg air a’ ghine (42). Ged a tha coltas ann gu bheil acetylation agus deacetylation de histones a ’tachairt gu math luath, tha e comasach gum faodadh ΔFosB no CREB atharrachaidhean maireannach a thoirt gu buil anns an inneal enzymatic a bhios a’ cumail smachd air acetylation histone. Faodaidh ΔFosB no CREB cuideachd atharrachaidhean nas fhaide a bhrosnachadh ann an abairt gine le bhith a ’riaghladh atharrachaidhean eile de chromatin (me, methylation DNA no histone) a tha air a bhith an sàs anns na h-atharrachaidhean maireannach ann an tar-sgrìobhadh gine a bhios a’ tachairt aig àm leasachaidh (faic refs. 42 agus 43) . Ged a tha na comasan sin fhathast tuairmeasach, dh ’fhaodadh iad a bhith nan dòigh anns am bi atharrachaidhean neo-ghluasadach air droga droch dhìol (no buaireadh eile) a’ leantainn gu buil giùlan fad-beatha.

iomraidhean

    1. Nestler EJ,
    2. An dòchas BT,
    3. Widnell KL

(1993) Neuron 11: 995 - 1006.

SgaoileadhMedlineWeb Saidheans

    1. Berke JD,
    2. Hyman SE

(2000) Neuron 25: 515 - 532.

SgaoileadhMedlineWeb Saidheans

    1. Nestler EJ

(2001) Nat Rev Neurosci 2: 119 - 128.

SgaoileadhMedlineWeb Saidheans

    1. Carlezon WA Jr,
    2. Thome J,
    3. Olson VG,
    4. Lane-Ladd SB,
    5. Brodkin ES,
    6. Hiroi N,
    7. Duman RS,
    8. Neve RL,
    9. Nestler EJ

(1998) Saidheans 282: 2272 - 2275.

Geàrr-chunntas / Teacs an-asgaidh

    1. O'Donovan KJ,
    2. Tourtellotte WG,
    3. Millbrandt J,
    4. Baraban JM

(1999) A ’gluasad Neurosci 22: 167 - 173.

SgaoileadhMedlineLìon na Saidheans

    1. Mackler SA,
    2. Korutla L,
    3. Cha XY,
    4. Koebbe MJ,
    5. Fournier KM,
    6. Bowers MS,
    7. Kalivas PW

(2000) J Neurosci 20: 6210 - 6217.

Geàrr-chunntas / Teacs an-asgaidh

    1. Morgan JI,
    2. Curran T.

(1995) A ’gluasad Neurosci 18: 66 - 67.

SgaoileadhMedlineLìon na Saidheans

    1. ST òg,
    2. Porrino LJ,
    3. Iadarola MJ

(1991) Proc Natl Acad Sci USA 88: 1291 - 1295.

Geàrr-chunntas / Teacs an-asgaidh

    1. Graybiel AM,
    2. Moratalla R,
    3. Robasdan HA

(1990) Proc Natl Acad Sci USA 87: 6912 - 6916.

Geàrr-chunntas / Teacs an-asgaidh

    1. Dòchas B,
    2. Kosofsky B,
    3. Hyman SE,
    4. Nestler EJ

(1992) Proc Natl Acad Sci USA 89: 5764 - 5768.

Geàrr-chunntas / Teacs an-asgaidh

    1. Kelz MB,
    2. Nestler EJ

(2000) Curr Opin Neurol 13: 715 - 720.

SgaoileadhMedlineWeb Saidheans

    1. Koob GF,
    2. Sanna PP,
    3. Bloom FE

(1998) Neuron 21: 467 - 476.

SgaoileadhMedlineWeb Saidheans

    1. RA glic

(1998) eisimeileachd deoch làidir drogaichean 51: 13 - 22.

SgaoileadhMedlineWeb Saidheans

    1. An dòchas BT,
    2. Nye HE,
    3. Kelz MB,
    4. Fèin DW,
    5. Iadarola MJ,
    6. Nakabeppu Y,
    7. Duman RS,
    8. Nestler EJ

(1994) Neuron 13: 1235 - 1244.

SgaoileadhMedlineLìon na Saidheans

    1. Nye H,
    2. An dòchas BT,
    3. Kelz M,
    4. Iadarola M
    5. Nestler EJ

(1995) J Pharmacol Exp Ther 275: 1671 - 1680.

Geàrr-chunntas / Teacs an-asgaidh

    1. Nye HE,
    2. Nestler EJ

(1996) Mol Pharmacol 49: 636 - 645.

Abstract

    1. Moratalla R,
    2. Elibol B,
    3. Vallejo M,
    4. Graybiel AM

(1996) Neuron 17: 147 - 156.

SgaoileadhMedlineWeb Saidheans

    1. Pich EM,
    2. Pagliusi SR,
    3. Tessari M,
    4. Talabot-Ayer D,
    5. Hooft van Huijsduijnen R,
    6. Chiamulera C

(1997) Saidheans 275: 83 - 86.

Geàrr-chunntas / Teacs an-asgaidh

    1. Chen JS,
    2. Nye HE,
    3. Kelz MB,
    4. Hiroi N,
    5. Nakabeppu Y,
    6. An dòchas BT,
    7. Nestler EJ

(1995) Mol Pharmacol 48: 880 - 889.

Abstract

    1. Hiroi N,
    2. Brown J,
    3. Ye H,
    4. Saudou F,
    5. Vaidya VA,
    6. Duman RS,
    7. Greenberg ME,
    8. Nestler EJ

(1998) J Neurosci 18: 6952 - 6962.

Geàrr-chunntas / Teacs an-asgaidh

    1. Chen J,
    2. Kelz MB,
    3. An dòchas BT,
    4. Nakabeppu Y,
    5. Nestler EJ

(1997) J Neurosci 17: 4933 - 4941.

Geàrr-chunntas / Teacs an-asgaidh

    1. Hiroi N,
    2. Brown J,
    3. Haile C,
    4. Ye H,
    5. Greenberg ME,
    6. Nestler EJ

(1997) Proc Natl Acad Sci USA 94: 10397 - 10402.

Geàrr-chunntas / Teacs an-asgaidh

    1. Fienberg AA,
    2. Hiroi N,
    3. Mermelstein P,
    4. Òran WJ,
    5. Snyder GL,
    6. Nishi A,
    7. Ceàrnag A,
    8. O'Callaghan JP,
    9. Miller D,
    10. Cole DG,
    11. et al.

(1998) Saidheans 281: 838 - 842.

Geàrr-chunntas / Teacs an-asgaidh

    1. Hiroi N,
    2. Feinberg A,
    3. Haile C,
    4. P Greengard,
    5. Nestler EJ

(1999) Eur J Neurosci 11: 1114 - 1118.

SgaoileadhMedlineWeb Saidheans

    1. P Greengard,
    2. Allen PB,
    3. AC Inbhir Narann

(1999) Neuron 23: 435 - 447.

SgaoileadhMedlineWeb Saidheans

    1. Bibb JA,
    2. Snyder GL,
    3. Nishi A,
    4. Yan Z,
    5. Meijer L,
    6. Fienberg AA,
    7. Tsai LH,
    8. Kwon YT,
    9. Girault JA,
    10. Czernik AJ,
    11. et al.

(1999) Nàdar (Lunnainn) 402: 669 - 671.

SgaoileadhMedline

    1. Chen JS,
    2. Kelz MB,
    3. Zeng GQ,
    4. Sakai N,
    5. Steffen C,
    6. PE Shockett,
    7. Picciotto M,
    8. Duman RS,
    9. Nestler EJ

(1998) Mol Pharmacol 54: 495 - 503.

Geàrr-chunntas / Teacs an-asgaidh

    1. Kelz MB,
    2. Chen JS,
    3. Carlezon WA,
    4. Whisler K,
    5. Gilden L,
    6. Beckmann AC,
    7. Steffen C,
    8. Zhang YJ,
    9. Marotti L,
    10. Fèin SW,
    11. et al.

(1999) Nàdar (Lunnainn) 401: 272 - 276.

SgaoileadhMedline

    1. Dobrazanski P,
    2. Noguchi T,
    3. Kovary K,
    4. Rizzo CA,
    5. Lazo PS,
    6. Bravo R.

(1991) Mol Cell Biol 11: 5470 - 5478.

Geàrr-chunntas / Teacs an-asgaidh

    1. Nakabeppu Y,
    2. Nathans D.

(1991) Cell 64: 751 - 759.

SgaoileadhMedlineWeb Saidheans

    1. Yen J,
    2. Gliocas RM,
    3. Tratner I,
    4. Verma IM

(1991) Proc Natl Acad Sci USA 88: 5077 - 5081.

Geàrr-chunntas / Teacs an-asgaidh

    1. FJ geal,
    2. Hu XT,
    3. Zhang XF,
    4. Madadh ME

(1995) J Pharmacol Exp Ther 273: 445 - 454.

Geàrr-chunntas / Teacs an-asgaidh

    1. Hyman SE

(1996) Neuron 16: 901 - 904.

SgaoileadhMedlineLìon na Saidheans

    1. Kreek MJ

(1997) Giùlan Biochem Pharmacol 57: 551 - 569.

SgaoileadhMedlineWeb Saidheans

    1. Shippenberg TS,
    2. Rea W.

(1997) Giùlan Biochem Pharmacol 57: 449 - 455.

SgaoileadhMedlineWeb Saidheans

    1. Chen JS,
    2. Zhang YJ,
    3. Kelz MB,
    4. Steffen C,
    5. Ang ES,
    6. Zeng L,
    7. Nestler EJ

(2000) J Neurosci 20: 8965 - 8971.

Geàrr-chunntas / Teacs an-asgaidh

    1. Bibb JA,
    2. Chen JS,
    3. Mac an Tàilleir JR,
    4. Svenningsson P,
    5. Nishi A,
    6. Snyder GL,
    7. Yan Z,
    8. Sagawa ZK,
    9. Inbhir Narann ​​AC,
    10. Nestler EJ,
    11. et al.

(2001) Nàdar (Lunnainn) 410: 376 - 380.

SgaoileadhMedline

    1. Luscher C,
    2. Nicoll RA,
    3. Malenka RC,
    4. Muller D.

(2000) Nat Neurosci 3: 545 - 550.

SgaoileadhMedlineWeb Saidheans

    1. Malinow R,
    2. Mainen ZF,
    3. Hayashi Y.

(2000) Curr Opin Neurobiol 10: 352 - 357.

SgaoileadhMedlineWeb Saidheans

    1. Scannevin RH,
    2. Huganir RL

(2000) Nat Rev Neurosci 1: 133 - 141.

SgaoileadhMedlineWeb Saidheans

Robinson, TE & Kolb, B. (1999) (1997) Eur. J. Neurosci.11, 1598-1604.

    1. Carey M,
    2. Smale ST

(2000) Riaghladh tar-sgrìobhaidh ann an Eukaryotes (Cold Spring Harbour Lab. Press, Plainview, NY).

Rannsaich Google Scholar

    1. Spencer VA,
    2. Davie JR

(1999) Gene 240: 1 - 12.

SgaoileadhMedlineWeb Saidheans

  • Cuir ri FacebookFacebook
  • Cuir ri TwitterTwitter
  • Google+
  • Cuir ri CiteULikeCiteULike
  • Cuir ri DeliciousDelicious
  • Cuir ri DiggSgaoil
  • Cuir ri MendeleyMendeley

Dè tha seo?

Artaigilean le aoigheachd HighWire Press ag ainmeachadh an artaigil seo