Gabhadairean Dopamine D2 ann an dìth-dhuais mar dhualasachd agus biadh èigneachail ann am radain èiginn (2010)

Beachd: Tha an sgrùdadh seo a ’sealltainn, nuair a gheibh beathach ruigsinneachd gun chrìoch, gum faod inneal-neartachaidh nàdarra làidir (biadh fìor bhrosnachail) crìonadh ann an gabhadairean D2. Chaidh an crìonadh seo fhaicinn anns cha mhòr a h-uile radan, agus thachair e gu math luath. Nuair a chaidh biadh “fìor palatable” a thoirt air falbh, dhiùlt na radain ithe chow àbhaisteach. Chùm na radain orra a ’dol a-steach (nuair a b’ urrainn dhaibh) a dh ’aindeoin a bhith a’ càradh crathadh dealain leis a ’chaitheamh bìdh“ a bha gu math tlachdmhor ”.

• Sgrùdadh Làn

Nat Neurosci. 2010 Cèitean; 13(5): 635-641. Air fhoillseachadh air-loidhne 2010 March 28. doi:  10.1038 / nn.2519

Abstract

Fhuair sinn a-mach gun robh leasachadh reamhrachd an cois easbhaidh a bha a ’fàs nas miosa ann am freagairtean duais neòil. Thathas den bheachd gu bheil atharrachaidhean coltach ri seo ann an homeostasis duais air a bhrosnachadh le cocaine no heroin deatamach ann a bhith a ’brosnachadh gluasad bho bhith a’ gabhail dhrogaichean cas gu èiginneach. A rèir sin, lorg sinn giùlan biadhaidh coltach ri èigneachadh ann an radain reamhar ach chan e leanmhainn, air a thomhas mar chaitheamh bìdh palatable a bha an aghaidh aimhreit le brosnachadh dìonach cumhach. Chaidh gabhadairean D2 striatal dopamine (D2Rs) a lughdachadh ann am radain reamhar, mar a chaidh aithris ann an daoine a tha air an glacadh le drogaichean. A bharrachd air an sin, le bhith a ’leagail lentivirus-mediated de D2Rs striatal luathaich leasachadh easbhaidhean duais coltach ri tràilleachd agus tòiseachadh biadh a bha coltach ri èigneachadh a’ sireadh ann am radain le ruigsinneachd leudaichte air biadh làn geir. Tha an dàta seo a ’sealltainn gu bheil cus caitheamh de bhiadh palatable a’ piobrachadh freagairtean neuroadaptive coltach ri tràilleachd ann an cuairtean duais eanchainn agus a ’stiùireadh leasachadh ithe èigneachail. Mar sin is dòcha gum bi uidheamachdan hedonic cumanta mar bhunait air reamhrachd agus cuir ri drogaichean.

Ro-ràdh

Tha biadhadh a ’toirt buaidh air toileachas agus duais, agus faodaidh duais bìdh fhaighinn caitheamh làidir a bhrosnachadh1, 2. Ach a dh’ aindeoin sin, tha tuigse fhathast aig na h-innealan hedonic a tha a ’cur ri reamhrachd. Ann an daoine hyperphagic le easbhaidh leptin congenital, tha gnìomhachd anns an striatum dorsal agus ventral, a tha nam prìomh phàirtean de chuairtean duais eanchainn a ’meudachadh gu mòr mar fhreagairt air ìomhaighean de bhiadh3, agus tha leigheas ath-àiteachaidh leptin a’ lughdachadh an dà chuid gnìomhachd striatal agus ‘coltas’ fèin-aithris air biadh3 . Tha seo a ’moladh gu bheil an striatum cudromach ann an taobhan hedonic de ghiùlan beathachaidh. Chaidh a shealltainn o chionn ghoirid gu bheil gnìomhachd an striatum mar fhreagairt air biadh a tha gu math tlachdmhor air a mhilleadh ann an daoine reamhar an taca ri smachdan caol4. A bharrachd air an sin, tha hypofunction an striatum dorsal agus buannachd cuideam fad-ùine nas fhollaisiche ann an daoine fa leth leis an allele TaqIA de locus gine DRD2 - ANKK1, a tha a ’leantainn gu lùghdachadh ann an abairt D2R striatal agus thathas air sealltainn gu bheil e a’ toirt fa-near do dhaoine eas-òrdugh eisimeileachd stuthan4, 5 . Tha na beachdan sin agus an leithid air leantainn gu moladh gum faodadh easbhaidhean ann an giullachd dhuaisean a bhith na fheart cunnairt cudromach airson a bhith a ’leasachadh reamhrachd, agus gum faod daoine reamhar biadh èigneachail ithe gu dìcheallach airson dìoladh hyposensitivity6. Gu sònraichte, chan eil e soilleir a bheil easbhaidhean ann an giullachd dhuaisean co-sheasmhach agus a ’dol thairis air reamhrachd, no an urrainn do chaitheamh cus de bhiadh blasta a bhith a’ stiùireadh dòs duais agus mar sin a ’cur ri reamhrachd a tha air a bhrosnachadh le daithead.

Is e feart sònraichte de dhaoine reamhar is reamhar gu bheil iad a ’cumail orra a dh’ aindeoin na droch bhuaidhean slàinte is sòisealta a tha aithnichte. Gu dearbh, tha mòran de dhaoine reamhar a ’cur an cèill miann a bhith a’ cuingealachadh na tha iad a ’caitheamh de bhiadh, ach a’ strì ri smachd a chumail air na tha iad a ’faighinn a-steach agus a-rithist ag ithe nas fhaide na na riatanasan lùtha aca7, 8. Tha leasachadh giùlan biadhaidh a tha neo-mhothachail ri toradh àicheil co-chosmhail ris a ’ghiùlan èiginneach dhrogaichean a chithear ann an luchd-cuir dhrogaichean daonna, a tha a cheart cho neo-thuigseach ri builean àicheil9. An seo rinn sinn sgrùdadh air a ’bhuaidh a th’ aig ruigsinneachd leudaichte air daithead làn geir le geir air cugallachd shiostaman duais eanchainn ann am radain. Rinn sinn sgrùdadh cuideachd air a ’cheangal eadar dysregulation hedonic a tha air a bhrosnachadh le daithead agus mar a tha biadh èiginneach a’ tighinn am bàrr. Mu dheireadh, rinn sinn sgrùdadh air an àite airson D2Rs striatal anns na freagairtean giùlain sin a tha coltach ri tràilleachd.

Dìth duais coltach ri tràilleachd ann am radain reamhar

Gus deuchainn a dhèanamh air buaidhean ruigsinneachd cuibhrichte no leudaichte air daithead làn geir le geir, dh ’ullaich sinn radain Wistar fireann (300−350 g) le dealan brosnachail bipolar anns an hypothalamus lateral agus rinn sinn trèanadh dhaibh airson 10–14 d ann an deuchainn air leth modh duais brosnachaidh eanchainn gnàthach-stairsneach (BSR) gus an deach stairsnich duais seasmhach a stèidheachadh4. Ann am modh BSR, bidh radain a ’freagairt gu làidir gus fèin-bhrosnachadh dealain buannachdail fhaighinn tron ​​electrod brosnachail indwelling, leis an ìre as lugha de bhrosnachadh a chumas giùlan fèin-bhrosnachaidh ris an canar an ìre duais10. Leis gu bheil stairsnich duais fhathast seasmhach agus gun atharrachadh thar amannan fada fo chumhachan bun-loidhne, tha am modh-obrach seo a ’toirt seachad tomhas mothachail air freagairteachd siostaman duais eanchainn. Às deidh dhuinn stairsnich BSR seasmhach a stèidheachadh (air am mìneachadh mar <eadar-dhealachadh <10% ann an stairsnich thar trì seiseanan leantainneach), riaraich sinn radain gu trì buidhnean nach do sheall eadar-dhealachaidhean sam bith ann an cuideaman bodhaig cuibheasach no ìrean duais eadar buidhnean. Fhuair na trì buidhnean cothrom eadar-dhealaichte air daithead ‘ann an stoidhle cafeteria’ air a dhèanamh suas de bhiadh dùmhail lùth dlùth ri fhaighinn gu furasta airson a chaitheamh le daoine (faic Dòighean Air-loidhne). Bha radain 0 h (radain chow-mhàin; n = 9), 1 h (radain le ruigsinneachd cuibhrichte; n = 11), no 18–23 h (radain le ruigsinneachd leudaichte; n = 11) cothrom air an daithead gach latha airson 40 latha leantainneach. Tha fios gu bheil daithead cafaidh a ’leantainn gu reamhrachd air a bhrosnachadh le daithead ann am radain11. Bha cothrom aig gach radan cuideachd air ad libitum air chow obair-lann àbhaisteach, le stairsnich duais, buannachd cuideam agus in-ghabhail caloric air a chlàradh air feadh.

Mheudaich cuideam gu mòr ann am radain le ruigsinneachd leudaichte air daithead a ’chafaidh an coimeas ris na buidhnean chow-mhàin no ruigsinneachd cuibhrichte (Fig. 1a). Bha cuideam cuideachd buailteach àrdachadh anns na radain le ruigsinneachd cuibhrichte an coimeas ri radain chow a-mhàin, ach cha do ràinig a ’bhuaidh seo brìgh staitistigeil. Bha leasachadh reamhrachd ann am radain ruigsinneachd leudaichte ceangailte gu dlùth ri easbhaidh a bha a ’fàs nas miosa ann an gnìomh duais eanchainn, air a nochdadh ann an stairsnich BSR a bha a’ sìor fhàs (Fig. 1b). Leis nach deach eadar-dhealachaidhean sam bith ann an latencies freagairt airson BSR a choimhead am measg nan trì buidhnean (Leasachail Fig. 1), chan urrainn dha easbhaidhean ann an coileanadh giùlan cunntas a thoirt air an amharc seo. Chaidh aithris air easbhaidhean co-ionann ann an gnìomh duais eanchainn ann am radain le ruigsinneachd leudaichte ach gun chuingealachadh gu fèin-rianachd cocaine no heroin fèin-rianachd12, 13, 14. Mar sin, faodaidh ruigsinneachd leudaichte gu biadh geir àrd geir blasad easbhaidhean coltach ri tràilleachd a bhrosnachadh ann an gnìomh duais eanchainn, air a mheas mar stòr brosnachaidh cudromach a dh ’fhaodadh a bhith a’ stiùireadh overeating agus a ’cur ri leasachadh reamhrachd1, 6.

Figear 1: Dèanamh cuideam agus duais duais ann am radain le ruigsinneachd leudaichte air daithead cafaidh.

(a) Buannachd cuideam cuibheasach (± sem) ann am radain chow-a-mhàin, ruigsinneachd cuibhrichte agus ruigsinneachd leudaichte (eadar-obrachadh × latha: eadar-obrachadh latha: F39,702 = 7.9, P <0.0001; * P <0.05 an coimeas ri buidheann chow-mhàin, deuchainn post hoc). (b) Atharrachadh ceudad cuibheasach (± sem) bho stairsnich duais bun-loidhne (ruigsinneachd × eadar-obrachadh ùine: F78,1092 = 1.7, P <0.0005; * P <0.05 an coimeas ri buidheann chow a-mhàin, deuchainn post hoc).

Nuair a rinn sinn sgrùdadh mionaideach air giùlan biadhaidh (Fig. 2), lorg sinn gu robh gabhail a-steach caloric iomlan làitheil coltach ri radain chow a-mhàin agus ruigsinneachd cuibhrichte (Fig. 2a, d). An coimeas ri sin, bha an ìre caloric iomlan ann am radain le ruigsinneachd leudaichte faisg air dà uair nas motha na na radain ruigsinneachd cuibhrichte agus chow a-mhàin (Fig. 2a, d). Ged a bha na radain ruigsinneachd-ruigsinneach agus chow-a-mhàin a ’cumail suas timcheall air an aon ìre caloric làitheil (Fig. 2a, d), cha d’ fhuair radain ruigsinneachd cuibhrichte ach ~ 33% de na calaraidhean làitheil aca bho chow (Fig. 2b, d), a ’nochdadh sin leasaich iad giùlan biadhaidh coltach ri binge agus dh ’ith iad ~ 66% den in-ghabhail caloric làitheil aca rè an t-seisein ruigsinneachd 1 h chun cafeteria diet15 (Fig. 2d). Cha d ’fhuair radain le ruigsinneachd leudaichte ach bloigh bheag (~ 5%) den in-ghabhail caloric iomlan aca bho chow (Fig. 2b); bha iad ag ithe daithead a ’chafaidh cha mhòr a-mhàin (Fig. 2d). Bha an gluasad ann an roghainn daithead anns na buidhnean cuibhrichte agus ruigsinneachd leudaichte cuideachd air a nochdadh ann an àrdachadh mòr ann an gabhail a-steach geir an coimeas ri radain chow a-mhàin (Fig. 2c agus Leasachail Fig. 2). A ’co-chòrdadh ri aithisgean roimhe16, bha claonadh ann a bhith a’ caitheamh daithead a ’chafaidh a’ lughdachadh thar ùine anns na radain le ruigsinneachd leudaichte. Is dòcha gu bheil seo a ’nochdadh leasachadh fulangas gu blasad nan nithean bìdh a tha air an toirt seachad mar phàirt den daithead cafaidh thar ùine. Ach a dh ’aindeoin sin, dh’ fhuirich an roghainn airson daithead cafeteria an aghaidh chow àbhaisteach gu cunbhalach àrd anns na radain sin (Leasachail Fig. 3). Tha an dàta seo a ’sealltainn gu bheil ruigsinneachd leudaichte ach gun a bhith cuibhrichte gu daithead làn geir a tha ag adhbhrachadh easbhaidhean duais coltach ri tràilleachd, a’ dèanamh cus agus a ’call cothromachadh lùth homeostatic. An coimeas ri sin, tha ruigsinneachd cuibhrichte air biadh palatable ag adhbhrachadh pàtrain caitheamh coltach ri rag, ach chan eil e a ’cur dragh air cothromachadh lùth homeostatic no gnìomh duais eanchainn. Ach, tha e comasach gum biodh ruigsinneachd cuibhrichte air daithead a ’chafaidh airson barrachd air làithean leantainneach 40 ag adhbhrachadh àrdachadh cuideam mòr agus a’ cur dragh air gnìomh duais eanchainn.

Figear 2: Pàtrain caitheamh ann am radain le ruigsinneachd leudaichte air daithead cafaidh.

(a) Ìre cuibheasach caloric làitheil (± sem) ann an radain chow a-mhàin, ruigsinneachd cuibhrichte agus ruigsinneachd leudaichte (ruigsinneachd: F1,324 = 100.6, P <0.0001; ùine: F18,324 = 7.8, P <0.0001; ruigsinneachd × eadar-obrachadh ùine: F18,324 = 4.6, P <0.0001; * P <0.05 an coimeas ri buidheann chow a-mhàin, deuchainn post hoc). (b) Ìre cuibheasach caloric làitheil (± sem) bho chow (ruigsinneachd: F2,504 = 349.1, P <0.0001; ùine: F18,504 = 5.9, P <0.0001; ruigsinneachd × eadar-obrachadh ùine: F36,504 = 3.52, P <0.0001; * P <0.05 an coimeas ri buidheann chow-mhàin, deuchainn post hoc). (c) Ìre cuibheasach caloric làitheil (± sem) bho gheir (ruigsinneachd: F2,486 = 118.7, P <0.0001; ùine: F18,486 = 8.8, P <0.0001; ruigsinneachd × eadar-obrachadh ùine: F36,486 = 6.2, P <0.0001; * P <0.05 an coimeas ri buidheann chow-mhàin, deuchainn post hoc). (d) Coimeas eadar cuibheas (± sem) làn caloric, agus calaraidhean air an ithe a-mhàin bho chow, rè na h-ùine ruigsinneachd 40-latha gu lèir (ruigsinneachd: F2,54 = 25.0, P <0.0001; stòr calorie: F2,54 = 1235.2, P <0.0001; ruigsinneachd × eadar-obrachadh stòr calorie: F2,54 = 485.7, P <0.0001; *** P <0.001 an coimeas ri calaraidhean iomlan ann am buidheann chow-mhàin, ### P <0.001 an coimeas ri calaraidhean iomlan anns an an aon bhuidheann de radain, deuchainn post hoc).

Às deidh 40 d, cha robh cead aig radain tuilleadh faighinn a-steach don daithead palatable ach bha iad fhathast a ’faighinn cothrom ad libitum air obair-lann àbhaisteach. Rinn sinn measadh air stairsnich dhuaisean agus caitheamh chow gach latha rè na h-ùine èigneachaidh seo. Lean na h-àrdachaidhean ann an stairsnich duais airson co-dhiù 2 sheachdain anns na radain ruigsinneachd leudaichte nuair nach robh cothrom aca tuilleadh air an daithead palatable (Fig. 3a). Tha seo eadar-dhealaichte bho na h-easbhaidhean an ìre mhath neo-ghluasadach (~ 48 h) ann an gnìomh duais a chaidh aithris ann am radain a tha a ’dol à bith bho cocaine fèin-rianachd13. Bha lùghdachadh mòr cuideachd ann an in-ghabhail caloric (Fig. 3b) agus lùghdachadh mean air mhean ann an cuideam bodhaig (Fig. 3c) ann am radain le ruigsinneachd leudaichte, agus gu ìre nas lugha ann am radain le ruigsinneachd cuibhrichte, rè na h-ùine staonadh seo, co-chòrdail ri aithisgean roimhe11, 15. Às deidh 14 d de staonadh, chaidh radain a mharbhadh agus chaidh ionadan dealain a dhearbhadh le staining violet cresyl (Fig. 3d).

Figear 3: Dìth duais seasmhach agus hypophagia rè staonadh ann am radain le ruigsinneachd leudaichte air daithead cafaidh.

(a) Atharrachadh cuibheasach sa cheud bho stairsnich duais bun-loidhne (± sem) aig àm stad bho daithead làn geir saill (ruigsinneachd: F2,112 = 3.7, P <0.05; ùine: F4,112 = 2.3, P> 0.05; * P <0.05 an coimeas ris a ’bhuidheann chow-only, deuchainn post hoc). (b) Ìre cuibheasach caloric (± sem) air an latha mu dheireadh de chothrom air an daithead làn geir (bun-loidhne) agus rè an 14 d de staonadh nuair nach robh ach chow àbhaisteach ri fhaighinn (ruigsinneachd: F2,168 = 41.7, P <0.0001 ; ùine: F6,168 = 65.6, P <0.0001; ruigsinneachd × eadar-obrachadh ùine: F12,168 = 38.3, P <0.0001; * P <0.05 an coimeas ri buidheann chow-mhàin, deuchainn post hoc). (c) Atharrachadh ann an cuideam cuibheasach bodhaig (± sem) an coimeas ri cuideam bodhaig air an latha mu dheireadh de chothrom air daithead làn geir (bun-loidhne) agus rè an 14 d de staonadh nuair nach robh ach chow àbhaisteach ri fhaighinn (ruigsinneachd: F1,126 = 37.2, P <0.0001; ùine: F7,126 = 3.1, P <0.01; ruigsinneachd × eadar-obrachadh ùine: F7,126 = 40.9, P <0.0001; * P <0.05 an coimeas ri buidheann chow-mhàin, deuchainn post hoc). (d) Ath-thogail histological de shuidheachadh electrodes brosnachail BSR anns an hypothalamus lateral de chow-mhàin (triantanan), ruigsinneachd cuibhrichte (ceàrnagan) agus radain ruigsinneachd leudaichte (cearcaill).

D2Rs striatal ann am radain reamhar: àite ann an easbhaidhean duais

An uairsin rinn sinn deuchainn air a ’bheachd-bheachd gum faodadh cus caitheamh de bhiadh cafaidh palatable dùmhlachd D2R striatal a lughdachadh, a’ cur ri leasachadh hyposensitivity duais coltach ri tràilleachd. Bha cead aig buidheann ùr de radain chow a-mhàin, ruigsinneachd cuibhrichte agus ruigsinneachd leudaichte faighinn a-steach don daithead cafaidh gus an robh àrdachadh mòr gu staitistigeil ann an cuideam bodhaig anns na radain ruigsinneachd leudaichte an coimeas ris a ’bhuidheann chow-mhàin (P <0.05 ; Fig. 4a). Bha an abairt striatal den chruth a chaidh aithris gu mòr air glycosylated (~ 70 kDa) den D2R nas ìsle anns na radain ruigsinneachd leudaichte na bha e anns na radain le ruigsinneachd cuibhrichte no chow a-mhàin (Fig. 4b; faic Dòighean Air-loidhne). Nuair a roinn sinn na radain anns gach buidheann ruigsinneachd ann an dà fho-bhuidheann air bunait sgaradh meadhanach de chuideaman bodhaig (aotrom no trom), lorg sinn dàimh neo-sheasmhach soilleir eadar cuideam bodhaig agus abairt D2R striatal (Fig. 4a, c). Cha do lorg sinn lùghdachaidhean cudromach gu staitistigeil a thaobh a bhith a ’cur an cèill na foirmean neòghlanylated (~ 39 kDa) agus foirmean cytoplasmic glycosylated eadar-mheadhanach (~ 51 kDa) den D2R (Leasachail Fig. 4) 17, a’ nochdadh gur dòcha gu bheil abairt striatal D2R ann am radain le ruigsinneachd leudaichte air a riaghladh tro uidheaman iar-tar-sgrìobhaidh.

Figear 4: Tha buannachd cuideam co-cheangailte gu h-iongantach ri ìrean D2R striatal.

(a) Chaidh radain chow-a-mhàin, ruigsinneachd cuibhrichte agus ruigsinneachd leudaichte a roinneadh ann an dà bhuidheann airson gach suidheachadh ruigsinneachd stèidhichte air sgaradh meadhanach de chuideaman bodhaig: solas (L) no trom (H). (b) Chaidh an toinnte striatal gu lèir a chruinneachadh bho gach radan agus ìre D2R anns gach buidheann air a thomhas le blotadh an iar. Chaidh an còmhlan D2R co-cheangailte ri membran a rèiteachadh aig 70 kDa, agus tha an smachd air luchdachadh pròtain air a thaisbeanadh gu h-ìosal (β-actin, 43 kDa). Tha immunoblots làn-ùine air an sealltainn ann am Figear Leasachail 12. (c) Chaidh meudan coimeasach de D2R anns an striatum de radain chow a-mhàin, ruigsinneachd cuibhrichte agus ruigsinneachd leudaichte a thomhas le densitometry (F2,6 = 5.2, P <0.05, prìomh buaidh ruigsinneachd; * P <0.05 agus ** P <0.01 an coimeas ri buidheann chow-only-L).

An ath rud, gus deuchainn a dhèanamh air iomchaidheachd gnìomh lughdachadh lùghdachaidh daithead ann an D2R striatal gu gnìomh duais eanchainn, dhealbhaich agus dhearbh sinn vectar lentiviral gus hairpin ghoirid a lìbhrigeadh a ’toirt buaidh air RNA (shRNA) gus D2R (Lenti-D2Rsh; Fig. 5 agus Leasachail Fig. 5). Thòisich stairsnich duais a ’dol am meud ann an radain a chaidh an làimhseachadh le Lenti-D2Rsh cha mhòr sa bhad nuair a chaidh cead a thoirt dhaibh faighinn a-steach gu daithead a’ chafaidh, ach dh ’fhuirich stairsnich dhuaisean gun atharrachadh ann am radain le ruigsinneachd leudaichte air an làimhseachadh le vectar lentivirus falamh (smachd Lenti) thar na h-ùine an ìre mhath goirid de ruigsinneachd air daithead a ’chafaidh (14 d; Fig. 6a). Cha deach atharrachadh a dhèanamh air latenachdan freagairt anns an dà bhuidheann de radain, a ’sealltainn nach robh a’ bhuaidh seo àrd-sgoile ri easbhaidhean ann an coileanadh gnìomh (Leasachail Fig. 6). Cha deach stairsnich duais atharrachadh cuideachd ann am radain a chaidh an làimhseachadh le Lenti-D2Rsh no Lenti-smachd aig nach robh cothrom air chow a-mhàin thairis air an aon ùine (Fig. 6b).

Bha na stairsnich a ’sìor dhol suas aig àm 15 d de staonadh nuair nach robh cothrom aig radain ach air chow àbhaisteach (Leasachail Fig. 7). Mar sin rinn cnocachadh de D2R striatal barrachd so-leòntachd a thaobh hypofunction duais a tha air a bhrosnachadh le daithead ach cha do dh'atharraich e gnìomhachd bunasach siostaman duais eanchainn.

Figear 5: Bualadh le meadhan Lentivirus air a mhìneachadh le abairt D2R striatal.

(a) Riochdachadh grafaigeach de na raointean striatal anns an deach cus cuideam a chuir air Lenti-D2Rsh. Tha cearcallan uaine anns an leth-chruinne striatal clì a ’riochdachadh na h-àiteachan far an robhar a’ cuimseachadh infusions viral. Tha staining uaine anns an leth-chruinne striatal ceart na staining immunochemistry riochdachail airson pròtain fluorescent uaine (GFP) bho eanchainn radan Lenti-D2Rsh. (b) Immunoblot riochdachail den abairt D2R lùghdaichte ann an striatum radain Lenti-D2Rsh. Tha immunoblots làn-ùine air an sealltainn ann am Figear Leasachail 13. (c) Suimean reusanta de D2R anns an striatum de radain-smachd Lenti agus Lenti-D2Rsh, air an tomhas le densitometry (* P <0.05 an coimeas ris a ’bhuidheann smachd Lenti, deuchainn post hoc ). (d) Cha deach lorg cealla glial anns an striatum leis an vectar Lenti-D2Rsh. Tha staining uaine GFP bhon bhìoras; is e dearg an comharra astrocyte pròtain searbhagach glial fibrillary (GFAP); tha niuclas cealla air an comharrachadh le staining DAPI ann an gorm. Tha saighdean geal a ’comharrachadh àite ionadail de gliosis a lorgar dìreach aig làrach in-stealladh bhìoras anns an striatum agus chan ann anns na figheagan mun cuairt anns a bheil am bhìoras air sgaoileadh. Fiù ‘s anns an raon seo, chan eil gin de na astrocytes GFP-positive. Tha na saigheadan buidhe san ìomhaigh leudaichte a ’soilleireachadh na astrocytes àbhaisteach GFP-àicheil a chaidh an lorg. (e) Ìrean àrda de ghalaran neuronal anns an striatum leis an vectar Lenti-D2Rsh. Tha staining uaine GFP bhon bhìoras; is e dearg an comharra niùclasach neuronal NeuN; tha niuclas cealla air an comharrachadh le staining DAPI ann an gorm. Bidh na saigheadan buidhe san ìomhaigh leudaichte a ’soilleireachadh neurons GFP-positive agus NeuN-positive anns an striatum. (f) Ìomhaigh meudachaidh nas àirde de neuron gabhaltach beòil (GFP-positive) ann an striatum radain Lenti-D2Rsh a tha a ’sealltainn feartan morphologach àbhaisteach neurons spìosrach meadhanach.

Figear 6: Tha cnocachadh de D2R striatal a ’meudachadh so-leòntachd gus duais a dhuais ann am radain le ruigsinneachd leudaichte air daithead cafaidh.

(a) Atharrachadh ceudad cuibheasach (± sem) bho stairsnich duais bun-loidhne ann an radain Lenti-smachd agus Lenti-D2Rsh a bha air ruigsinneachd a leudachadh gu daithead a ’chafaidh airson 14 latha leantainneach (bhìoras: F1,156 = 5.9, P <0.05; ùine: F13,156 = 2.2, P <0.05; bhìoras × eadar-obrachadh ùine: F13,156 = 2.2, P <0.05; #P <0.05, buaidh eadar-obrachaidh). (b) Atharrachadh ceudad cuibheasach (± sem) bho stairsnich duais bun-loidhne ann an radain Lenti-smachd agus Lenti-D2Rsh aig an robh ruigsinneachd a-mhàin. (c) In-ghabhail caloric cuibheasach (± sem) radain rè 14 d de chow a-mhàin no ruigsinneachd leudaichte (ruigsinneachd: F2,28 = 135.6, *** P <0.0001). (d) Buannachd cuideam cuibheasach (± sem) rè 14 d de chow a-mhàin no ruigsinneachd leudaichte (ruigsinneachd: F2,28 = 96.4, P <0.0001; *** P <0.001, prìomh bhuaidh ruigsinneachd).

Fhuair sinn a-mach gu robh in-ghabhail caloric (Fig. 6c) agus buannachd cuideam (Fig. 6d) coltach anns na buidhnean Lenti-D2Rsh agus Lenti-smachd co-fhreagarrach fo chumhachan chow-mhàin no ruigsinneachd leudaichte (Figs Leasachail. 8 agus 9). Mar sin, cha do dh ’atharraich cnag striatal D2R roghainn sam bith airson daithead a’ chafaidh no gabhail a-steach caloric iomlan nuair a bha am biadh palatable ri fhaighinn gu saor airson a chaitheamh.

Ag ithe èigneachail ann am radain reamhar: dreuchd airson D2R striatal

An uairsin rinn sinn deuchainn air a ’bheachd-bheachd gum faodadh ithe coltach ri èigneachadh nochdadh ann am radain le ruigsinneachd leudaichte air daithead a’ chafaidh agus gum faodadh easbhaidhean ann an comharran D2R striatal cur ris a ’bhuaidh seo. Chaidh cead a thoirt do bhuidheann ùr de radain chow a-mhàin, ruigsinneachd cuibhrichte agus ruigsinneachd leudaichte faighinn a-steach don daithead cafaidh airson> 40 d gus an do thachair àrdachadh cuideam cudromach gu staitistigeil anns na radain leudaichte (P <0.05 an coimeas ri radain chow a-mhàin; air a shealltainn). Cha robh cead aig na trì buidhnean de radain an uairsin ach 30 mionaid de chothrom gach latha air daithead a ’chafaidh airson 5–7d ann an seòmar luchd-obrach gus an deach gabhail a-steach seasmhach (air a mhìneachadh mar <10% eadar-dhealachadh ann an in-ghabhail làitheil). Bha leth de na radain anns gach suidheachadh ruigsinneachd an uairsin fosgailte do sholas (brosnachadh le cumha) air a chàradh le lìbhrigeadh buillean coise (buidheann air am peanasachadh), ach bha na radain a bha air fhàgail anns gach buidheann fosgailte don t-solas cue às aonais clisgeadh coise (buidheann neo-ullaichte ). Air latha an deuchainn, rinn sinn sgrùdadh air buaidhean foillseachadh solais cue leis fhèin air caitheamh bìdh palatable (Fig. 7; faic Dòighean Air-loidhne). Fhuair sinn a-mach gu robh gabhail a-steach caloric cuibheasach anns na seiseanan bun-loidhne 30-min nas àirde anns na radain chow a-mhàin agus ruigsinneachd cuibhrichte na anns na radain ruigsinneachd leudaichte (Fig. 7a, b). Tha seo a ’toirt a’ bheachd gun robh na radain chow-a-mhàin agus ruigsinneachd cuibhrichte a ’biadhadh air a’ bhiadh blasda rè nan seiseanan inntrigidh 30-min eadar-amail, a ’nochdadh leis gun robh na radain sin ag ithe ~ 40-50% den bhiadh caloric làitheil aca, mar as trice ~ 100 kCal, rè nan seiseanan seo (Fig. 7a, b). An coimeas ri sin, tha coltas ann gu bheil radain le ruigsinneachd leudaichte a ’seasamh an aghaidh a bhith a’ leasachadh an giùlan biadhaidh seo a tha coltach ri rag, is dòcha air sgàth ’s gun do stèidhich an eachdraidh aca de ruigsinneachd cha mhòr gun chrìoch air a’ bhiadh palatable airson> 40 latha leantainneach pàtrain ithe a bha an ìre mhath sùbailte ri atharrachadh. Air latha an deuchainn, cha do choimhead sinn buaidhean cudromach gu staitistigeil sam bith ann an ath-chluich solais cue air caitheamh bìdh anns na radain neo-ullaichte bho na buidhnean chow-mhàin, ruigsinneachd cuibhrichte no ruigsinneachd leudaichte an coimeas ri in-ghabhail rè na h-ùine bun-loidhne (Fig. 7a). Mar sin cha robh solas brosnachail aig an t-solas cue leis fhèin. Ann am radain a chaidh a pheanasachadh, lùghdaich an solas cue le paidhir clisgeadh gu mòr na bh ’ann de bhiadh blasta anns na radain chow a-mhàin agus ruigsinneachd cuibhrichte. Ach, cha robh buaidh sam bith aig an t-solas cue air toirt a-steach biadh palatable anns na radain le ruigsinneachd leudaichte, a ’sealltainn gu robh an caitheamh neo-mhothachail a thaobh cuisean àrainneachdail a bha a’ ro-innse aimhreit. Bha an lùth bun-loidhne anns na radain ruigsinneachd nas ìsle na bha e anns na buidhnean eile. Ach, leis gu robh in-ghabhail chow rè amannan coltach ri seo fada nas ìsle (Fig. 7d), chan eil e coltach gu bheil seo a ’riochdachadh‘ buaidh làr ’a tha a’ dearbhadh ar co-dhùnaidhean. Còmhla, tha an dàta againn a ’toirt taic don bheachd gum faod giùlan ithe coltach ri èigneachadh nochdadh ann am radain le ruigsinneachd leudaichte ann an dòigh a tha coltach ris a bhith a’ gabhail cocaine èiginneach a chithear ann am radain le eachdraidh de ruigsinneachd leudaichte air an druga18.

Figear 7: Freagairt coltach ri èigneachadh airson biadh a ghabhas ithe.

(a) Caitheamh daithead palatable cuibheasach (± sem) ann an radain neo-ullaichte rè nan seiseanan bun-loidhne 30-min agus air latha an deuchainn nuair a bha radain fosgailte do bhrosnachadh suidheachadh neodrach nach robh air a chàradh roimhe le clisgeadh cas gabhaltach (ruigsinneachd: F2,20 = 5.2, P <0.05; #P <0.05 an coimeas ri radain chow-mhàin). . , P <30; cue: F2,21 = 3.9, P <0.05; ruigsinneachd × eadar-obrachadh cue: F1,21 = 8.6, P <0.01; * P <2,21 an coimeas ri in-ghabhail tron ​​t-seisean bun-loidhne, #P <4.7 an coimeas ri radain chow-mhàin). (c) Caitheamh daithead palatable cuibheasach (± sem) rè nan seiseanan bun-loidhne 0.05-min agus air an latha deuchainn ann an radain Lenti-smachd agus Lenti-D0.05Rsh aig an robh cothrom roimhe no leudaichte air daithead cafaidh (cue: F0.05, 30 = 2, P <1,26; * P <29.7, ** P <0.0001 an coimeas ri in-ghabhail rè nan seiseanan bun-loidhne, deuchainn post hoc). (d) Caitheamh cuibheasach (± sem) chow rè nan seiseanan bun-loidhne 0.05-min agus air an latha deuchainn ann an radain Lenti-smachd agus Lenti-D0.01Rsh aig an robh roimhe seo ach a-mhàin no ruigsinneachd leudaichte air daithead cafaidh (cue: F30 = 2, P <1,26; * P <44.9, ** P <0.0001 an coimeas ri in-ghabhail rè nan seiseanan bun-loidhne, deuchainn post hoc).

Mu dheireadh, rinn sinn sgrùdadh air buaidh a ’bhrosnachaidh cumhaichte le peanas air toirt a-steach biadh anns na radain Lenti-smachd agus Lenti-D2Rsh aig an robh cothrom roimhe air chow a-mhàin no ruigsinneachd leudaichte air daithead a’ chafaidh (radain bho Fig. 6). Fhuair sinn a-mach gun robh gabhail a-steach biadh palatable bun-loidhne rè na seiseanan bun-loidhne 30-min co-ionann àrd (~ 40 kCal) anns na ceithir buidhnean (Fig. 7c). A bharrachd air an sin, bha caitheamh iomlan chow làitheil (anns a ’chèidse dachaigh) coltach eadar na ceithir buidhnean de radain rè nan seiseanan fuarachaidh agus air latha an deuchainn (Leasachail Fig. 10). Mar sin cha robh an 14 d de ruigsinneachd ro-làimh air daithead a ’chafaidh gu leòr gus casg a chuir air giùlan ithe coltach ri rag ann an dòigh coltach ris na chithear ann am radain aig an robh> 40 d ruigsinneachd leudaichte air daithead a’ chafaidh (Fig. 7a, b). Bha an spreagadh solas cue aversive a ’cur dragh air toirt a-steach biadh palatable ann an radain Lenti-smachd agus Lenti-D2Rsh aig an robh ruigsinneachd chow a-mhàin roimhe (Fig. 7c). San aon dòigh, chuir am brosnachadh aversive conditioned a-steach biadh palatable anns na radain smachd Lenti aig an robh 14 d roimhe seo a ’leudachadh ruigsinneachd air daithead a’ chafaidh. An coimeas ri sin, cha robh buaidh sam bith aig an spreagadh cumhach aversive air caitheamh bìdh palatable anns na radain Lenti-D2Rsh aig an robh ruigsinneachd d 14 roimhe seo air daithead a ’chafaidh (Fig. 7c). Bha stairsnich BSR fhathast air àrdachadh gu mòr anns na radain sin nuair a chaidh an clàradh 48 h às deidh an t-seisean deuchainn, ach dh ’fhan stairsnich seasmhach agus gun atharrachadh anns na trì buidhnean eile de radain

(Leasachail Fig. 11). Gus dearbhadh nach robh strì an aghaidh toirt a-steach brosnachaidh brosnachail mar thoradh air toirt a-steach biadh palatable ann an radain ruigsinneachd leudaichte Lenti-D2Rsh àrd-sgoil gu eas-bhuannachdan ann am pròiseasan gnàthachaidh clasaigeach, rinn sinn deuchainn air buaidh a ’bhrosnachaidh chumhaichte aversive air caitheamh chow àbhaisteach nach robh cho blasta a-steach. na ceithir buidhnean de radain. An coimeas ri caitheamh coltach ri binge de bhiadh palatable, lorg sinn gu robh na ceithir buidhnean de radain ag ithe beagan chow (~ 2 kCal) rè seiseanan bun-loidhne 30 min (Fig. 7d) agus gun deach dragh a chuir air toirt a-steach chow anns na ceithir buidhnean le meud co-ionann nuair a nochdas e don bhrosnachadh brosnachail aversive (Fig. 7d). Tha an dàta seo a ’sealltainn gun do chuir leagail D2Rs striatal gu mòr ri bhith a’ nochdadh biadh èiginneach coltach ri biadh blasta, ach dìreach ann am radain le eachdraidh de ruigsinneachd leudaichte. A bharrachd air an sin, seach gun deach ithe èigneachail a lorg a-mhàin ann an radain Lenti-D2Rsh aig an robh stairsnich BSR àrdaichte, dh ’fhaodadh gum bi hypofunction duais a tha air a bhrosnachadh le daithead na ro-shealladh riatanach airson a bhith a’ nochdadh biadh èigneachail.

Deasbaireachd

Thathas a ’meas gu bheil e furasta faighinn gu biadh làn geir le geir mar fhactar cunnairt àrainneachdail airson reamhrachd19. Fhuair sinn a-mach gun robh ruigsinneachd leudaichte gu daithead ann an stoidhle cafaidh gu math tlachdmhor a ’ciallachadh gun robh cus cuideam agus cuideam ann còmhla ri àrdachadh ìrean BSR ann am radain. Faodar a ’bhuaidh seo air stairsnich BSR a mhìneachadh le bhith a’ lughdachadh mean air mhean freagairteachd chuairtean duais eanchainn, mìneachadh a tha co-chòrdail leis gum faod cuingealachadh bìdh agus call cuideim àrdachadh20, ach dh ’fhaodadh cus biadhadh lughdachadh thar-ghluasadach21, a’ freagairt airson BSR ann am radain. Tha an lorg seo a ’riochdachadh leudachadh air obair a’ sealltainn gu bheil cus gluasaid de radain tro phìob beathachaidh intragastric21, agus sàrachadh gastric no dòrtadh glucagon intravenous a tha coltach ri satiety postprandial22, 23, 24, a ’lughdachadh freagairt airson a bhith a’ duaiseachadh BSR hypothalamic lateral agus a ’meudachadh freagairtean coltach ri aversion don brosnachadh25. Tha obair roimhe air sealltainn cuideachd gu bheil radain a tha a ’biathadh feachd tro phìoban intragastric gus am bi an cuideam aca air a dhol suas le ~ 200 g mar an ceudna a’ lughdachadh ìrean freagairt airson BSR, buaidh a mhaireas gus am bi cuideam bodhaig air normalachadh23. Mar a chaidh a lorg anns na co-dhùnaidhean sin ann am radain, chaidh casg a chuir air freagairt ann an cait airson BSR hypothalamic lateral le bhith a ’biathadh roimhe gu satiation26, a’ sealltainn gu bheil eadar-obrachaidhean eadar gnìomh duais eanchainn agus staid metabolach air an gleidheadh ​​agus mar sin dualtach tachairt ann an daoine cuideachd. Thathas a ’meas gu bheil e furasta faighinn a-steach agus faighinn thairis air daithead ann an stoidhle cafeteria ann an daoine a’ cur gu mòr ris an tinneas reamhrachd a tha ann an-dràsta ann an comainn an Iar19. Tha an dàta againn a ’sealltainn gu bheil hypofunction duais ag èirigh ann am radain a bhios a’ dol thairis gu saor-thoileach air daithead cafaidh coltach ri na bhios daoine ag ithe agus gum bi a ’bhuaidh seo a’ fàs nas miosa mar a bhios iad a ’faighinn barrachd cuideam. Gu sònraichte, bha electrodan BSR aig a h-uile radan le àrdachaidhean stairsnich duais ≥20% taobh a-staigh ~ 500 μm den fornix dorsolaterally. Tha cugallachd neurons co-cheangailte ri duais san raon seo air a mheudachadh le cuingealachadh bìdh ann an dòigh a tha mothachail don hormone leptin geir, agus tha an roinn eanchainn seo air a mheas mar substrate cudromach airson duais bìdh27. Mar sin tha na cuairtean eanchainn a bhios a ’riaghladh gràinean bìdh air am bacadh le comharran postestive a tha a’ ro-innse satiety, co-chòrdail ri sgrùdaidhean ìomhaighean daonna o chionn ghoirid a ’sealltainn gu bheil gastric distention28 agus am bàillidh postprandial peptide peptide YY3-36 (PYY) 29 ag atharrachadh gnìomhachd roinnean den eanchainn. an sàs ann an giullachd dhuaisean. A bharrachd air an sin, tha siostaman duais cuideachd air am bacadh le cus cuideam fhaighinn. Tha aithisgean o chionn ghoirid a ’nochdadh gum faod cuairteachadh leptin, prìomh riaghladair cothromachadh lùtha, a dhol a-steach do fhigheagan eanchainn agus bacadh a chur air gnìomhachd chuairtean cuairteachaidh3, 27, 30, 31.

Dh ’fhaodadh gum bi easbhaidhean dhuaisean ann am radain a tha ro throm a’ nochdadh lùghdachaidhean frith-bhuailteachd ann an cugallachd bun-loidhne chuairtean duais eanchainn gus a dhol an aghaidh an cus sùim le biadh palatable. Dh ’fhaodadh a leithid de dhuais duais a tha air a bhrosnachadh le daithead cur ri leasachadh reamhrachd le bhith a’ meudachadh an spreagadh a bhith ag ithe daithead àrd ‘obesogenic’ gus an staid seo de dhuais àicheil6 a sheachnadh no a lughdachadh32, 2. Dh ’fhaodadh seo a bhith mar thoradh air an hypophagia a chunnaic sinn ann an ruigsinneachd leudaichte radain agus gu ìre nas lugha ann an radain le ruigsinneachd cuibhrichte nuair a chaidh am biadh blasta a thoirt air falbh agus nach robh ach an chow nach robh cho blasta ri fhaighinn. Tha suidheachadh mar seo cuideachd co-chòrdail ri dàta bho sgrùdaidhean ìomhaighean eanchainn daonna anns a bheil gnìomhachd blunted an striatum mar fhreagairt air biadh a tha gu math palatable, gu sònraichte ann an daoine fa leth le polymorphisms ginteil a thathas a ’smaoineachadh a lùghdaicheas abairt D4R striatal, co-cheangailte ri àrdachadh cuideam fad-ùine12. Chan eil e soilleir a bheil a leithid de hyposensitivity duais ann an daoine reamhar air a nochdadh mus tèid reamhrachd a leasachadh agus co-cheangailte ri factaran ginteil a-mhàin (‘syndrome easbhaidh duais’) no an urrainn cus a bhith ag adhbhrachadh cus dragh ann an giullachd dhuaisean. Tha an dàta againn a ’sealltainn gu bheil ruigsinneachd leudaichte gu biadh làn lùth lùthmhor agus blunts overeating às deidh sin a’ toirt duais do chugallachd agus mar sin dh ’fhaodadh sin a bhith a’ riochdachadh inneal hedonic cudromach a bhrosnaicheas leasachadh reamhrachd. Tha dòs duais coltach ris an fheadhainn a chaidh aithris an seo ann an radain reamhar cuideachd air a lorg ann am radain le eachdraidh de ruigsinneachd leudaichte gu cocaine intravenous no fèin-rianachd heroin, ach chan ann anns an fheadhainn le eachdraidh de ruigsinneachd cuibhrichte13, 14, 12. A bharrachd air an sin, tha an gluasad bho Thathas a ’moladh a bhith a’ sireadh dhrogaichean cas gu èigneachail mar thoradh air oidhirp gus lughdachadh a dhèanamh air staid leantainneach de dhuais lùghdaichte mar thoradh air an dòs duais seo a tha air a bhrosnachadh le drogaichean32, 33, XNUMX. Mar sin, tha an dàta againn a ’nochdadh gum faodadh reamhrachd agus tràilleachd dhrogaichean a bhith a’ co-roinn innleachdan hedonic.

Tha an ìsleachadh de abairt D2R striatal na fhreagairt neuroadaptive sònraichte do bhith a ’toirt cus de bhiadh palatable. Gu dearbh, chithear lùghdachaidhean ann an dùmhlachd D2R striatal ann an daoine reamhar4, 34 agus rodents35, 36. Air an làimh eile, tha daoine fa leth le anorexia nervosa air D2R37 striatal àrdachadh, agus tha call cuideim ann an daoine reamhar às deidh lannsaireachd bariatrach (seach-rathad gastric) co-cheangailte ri D2R dùmhlachd28 striatal àrdaichte. Tha an gine polymorphism ris an canar an allele TaqIA A1 a ’leantainn gu dùmhlachd D2R striatal lùghdaichte, agus tha daoine fa leth a tha a’ caladh na h-allele seo air an riochdachadh cus ann an àireamhan reamhar4. Bidh an allele TaqIA cuideachd a ’meudachadh so-leòntachd a thaobh deoch-làidir, opioid agus psychomotor stimulant addiction38. Mar sin faodaidh lughdachaidhean ann an dùmhlachd D2R striatal a tha a ’tachairt an dàrna cuid tro fhactaran ginteil bun-os-cionn no mar thoradh air a bhith a’ dèanamh cus cur ri uidheaman neurobio-eòlasach reamhrachd. Fhuair sinn a-mach gu robh ìrean striatal den isoform 70 kDa D2R, a bhathas a ’smaoineachadh a bha a’ nochdadh an D2R co-cheangailte ri buill-bodhaig, co-cheangailte gu h-iongantach ri cuideam bodhaig ann am radain bho na buidhnean chow-mhàin, ruigsinneachd cuibhrichte agus ruigsinneachd leudaichte (Fig. 4). Dh ’adhbhraich cnocachadh de abairt D2R striatal, gu sònraichte anns an striatum dorsolateral (Fig. 5), stairsnich BSR àrdachadh cha mhòr sa bhad nuair a nochdas iad air daithead a’ chafaidh. Mar sin lughdaich lughdachadh ann an abairt D2R striatal gu luath nuair a nochd hypofunction duais ann am radain le ruigsinneachd leudaichte air biadh fìor palatable, lorg a tha co-chòrdail ri dàta ìomhaighean eanchainn daonna a tha a ’nochdadh gu bheil easbhaidhean ann an dùmhlachd D2R striatal a’ cur ri hypofunction duais ann an daoine reamhar4.

Tha trì feartan de na radain Lenti-D2Rsh ainmeil cuideachd. An toiseach, ged a dh ’adhbhraich leagail D2R striatal còmhla ri ruigsinneachd leudaichte air an daithead palatable àrdachadh stairsnich BSR, cha robh eadar-dhealachaidhean sam bith ann an toirt a-steach caloric no buannachd cuideam anns na radain sin an coimeas ri radain smachd. Is dòcha gu bheil seo a ’nochdadh an fhìrinn nach robh ach 14 d aig radain air daithead a’ chafaidh; dh ’fhaodadh gum biodh amannan ruigsinneachd nas fhaide air leantainn gu àrdachadh cuideam nas àirde thar ùine, coltach ris an ìre nas àirde de dh’ ionnsaigh cuideam a chithear ann an daoine le easbhaidhean ann an soidhne D2R striatal4. Ach, is e a ’bhuannachd a bhith a’ cuingealachadh ruigsinneachd air daithead a ’chafaidh gu 14 d a-mhàin gur e na radain a bha a’ leagail le ruigsinneachd leudaichte an aon bhuidheann a bha a ’sealltainn stairsnich àrda BSR, agus leig seo leinn measadh a dhèanamh air a’ phàirt a dh ’fhaodadh a bhith aig hypofunction duais ann a bhith a’ leasachadh èigneachadh ag ithe (faic gu h-ìosal). San dàrna àite, dh ’fhuirich stairsnich BSR seasmhach agus gun atharrachadh anns na radain a bha a’ leagail aig an robh cothrom air chow a-mhàin. Tha seo a ’sealltainn nach robh an abairt D2R striatal lùghdaichte gu leòr gus hyposensitivity duais a bhrosnachadh; an àite sin, bha e coltach gu robh e ag eadar-obrachadh le cus cus de bhiadh blasta gus luathachadh na stàite seo de chugallachd duais nas ìsle. Mar sin is dòcha gun toir freagairtean atharrachail eile ann an cuairtean duais eanchainn brosnachadh hyposensitivity duais ann am radain le ruigsinneachd leudaichte air daithead cafaidh. Le seo san amharc, tha sinn a ’toirt fa-near gu bheil bromocriptine agonist D2R a’ lughdachadh ìrean cuairteachaidh de leptin39, agus tha leptin a ’cur bacadh air a bhith a’ biadhadh co-dhiù ann am pàirt le bhith a ’cur bacadh air na roinnean striatal a bhios a’ cumail smachd air freagairtean hedonic gu food3, 30, 31. Mar sin, tha e comasach gum bi ìsleachadh de striatal D2R mar fhreagairt air àrdachadh cuideam bodhaig ag àrdachadh comharran leptin agus mar sin a ’neartachadh buaidhean bacaidh an adipokine seo air siostaman duais eanchainn. Mu dheireadh, tha sinn a ’toirt fa-near gu robh sinn a’ cuimseachadh ar vectaran lentivirus a dh ’ionnsaigh an striatum dorsolateral. Bha seo gu h-àraidh airson adhbharan teicnigeach, leis gu robh suidheachadh taobhach cannulae airson lìbhrigeadh bhìoras a-steach don striatum a ’toirt cothrom dhuinn cuideachd àite a thoirt don electrod brosnachail hypothalamic indwelling airson dearbhadh stairsneach BSR. Mar sin, tha e comasach gum faodadh cuimseachadh D2Rs airson a bhith a ’leagail ann an ceàrnaidhean eile den striatum, gu sònraichte na raointean dorsomedial agus ventral (niuclas accumbens cridhe agus slige), ìrean àrda BSR àrdachadh eadhon às aonais an daithead palatable.

Tha an striatum dorsolateral air a bhith gu mòr an sàs ann an ionnsachadh seòrsa cleachdadh freagairt-brosnachaidh, mar a chithear ann an leasachadh giùlan consummatory a tha neo-mhothachail ri lughdachadh le bhith a ’biathadh ro-làimh gu satiation no le bhith a’ càradh le brosnachaidhean gabhaltach40. Le bhith a ’cuimseachadh gu ìre mhòr air an striatum dorsolateral, is dòcha gu robh sinn air àireamhan de D2R a leagail a tha a’ riaghladh so-leòntachd an radan a thaobh leasachadh ithe coltach ri èigneachadh. A ’cumail ri dreuchd airson D2Rs striatal ann an giùlan èiginneach, tha an allele TaqIA de locus gine DRD2 - ANKK1 daonna - a tha a’ leantainn gu dùmhlachd D2R striatal ìosal5, a ’brùthadh gnìomhachd striatal mar fhreagairt air biadh palatable4 agus ag àrdachadh so-leòntachd gu reamhrachd4 - cuideachd co-cheangailte ri easbhaidhean ann an ionnsachadh gus gnìomhan le droch bhuaidhean a sheachnadh41. Tha call smachd bacaidh air giùlan a dh ’fhaodadh toradh àicheil a thoirt na fheart cumanta an dà chuid reamhrachd agus cuir ri drogaichean, anns a bheil giùlan consummatory a’ leantainn a dh ’aindeoin droch bhuaidhean sòisealta, slàinte no ionmhasail. Faodaidh giùlan cocaine ann am radain le eachdraidh de dhrogaichean farsaing a bhith sùbailte agus a bhith an aghaidh aimhreit le brosnachadh dìonach a tha a ’ro-innse toradh àicheil (clisgeadh coise) 18. San aon dòigh, bidh luchainn a bha roimhe seo a ’faighinn cothrom air daithead làn geir le geir a’ caitheamh barrachd ùine ann an àrainneachd aimhreit (air a lasadh gu soilleir) gus am biadh blasta fhaighinn na luchainn nach robh eòlas sam bith air an daithead42. Fhuair sinn a-mach gu robh caitheamh bìdh palatable ann am radain le ruigsinneachd leudaichte air daithead a ’chafaidh an aon rud neo-mhothachail ri brosnachadh brosnachail suidheachadh. A ’co-chòrdadh ri dreuchd airson D2Rs striatal anns a’ bhuaidh seo, chaidh ithe coltach ri èigneachadh a lorg anns na radain bualadh D2R striatal aig an robh 14 d roimhe seo a ’leudachadh ruigsinneachd air daithead a’ chafaidh ach chan ann anns na buidhnean smachd. Bho shealladh neurocircuitry, dh ’fhaodadh ruigsinneachd leudaichte air biadh palatable plastachd a bhrosnachadh ann an slighean corticostriatal, mar sin a’ toirt bheathaichean nas so-leònte gu leasachadh giùlan coltach ri èigneachadh, le easbhaidhean ann an comharran D2R striatal a ’neartachadh a’ phròiseas seo. Gu dearbh, tha dùmhlachd D2R striatal lùghdaichte ann an daoine reamhar ceangailte ri metabolism lùghdaichte ann an raointean cortical prefrontal agus orbitofrontal43 a bheir smachd casg air giùlan44.

Gu sònraichte, cha robhas a ’lorg caitheamh èiginneach coltach ri biadh palatable ach anns na radain a bha a’ lughdachadh ruigsinneachd air daithead a ’chafaidh, chan ann ann an radain smachd a bha air ruigsinneachd a leudachadh gu daithead a’ chafaidh airson an aon ùine, no ann an radain a bha air tuiteam ruigsinneachd chow-mhàin. B ’e am prìomh eadar-dhealachadh eadar na radain a bha a’ leagail le ruigsinneachd leudaichte ro-làimh agus na buidhnean eile na stairsnich BSR aca a bha air àrdachadh gu cunbhalach. Dh ’fhaodadh seo a bhith mar thoradh air tùsan neurobio-eòlasach cumanta de dhuais hypofunction agus nochdadh ithe coltach ri èigneachadh, a tha co-thuiteamas sealach ach neo-eisimeileach. Air an làimh eile, dh ’fhaodadh hypofunction duais a tha air a bhrosnachadh le daithead a bhith na substrate airson daingneachadh àicheil a leigeas le bhith ag ithe ithe coltach ri èigneachadh14, 32, 33. Ge bith dè na h-innleachdan bunaiteach a th ’ann, tha na co-dhùnaidhean againn a’ sealltainn gum faod freagairt èiginneach coltach ri tràilleachd airson biadh palatable nochdadh ann am radain reamhar, agus a ’nochdadh gu bheil easbhaidhean ann an soidhneadh D2R striatal a’ meudachadh so-leònteachd a thaobh leasachadh a ’ghiùlain seo.

Ann an geàrr-chunntas, lorg sinn gu bheil cus brosnachaidh de shiostaman duais eanchainn tro bhith a ’caitheamh cus de bhiadh palatable, làn lùth a’ toirt a-steach suidheachadh domhainn de hyposensitivity duais agus leasachadh ithe coltach ri èigneachadh. Is dòcha gu bheil na freagairtean giùlan mì-chùramach sin ann am radain reamhar ag èirigh bho easbhaidhean a tha air an adhbhrachadh le daithead ann an comharrachadh D2R striatal. Tha cus de dhrogaichean mì-ghnàthachaidh mar an ceudna a ’lughdachadh dùmhlachd D2R striatal, a’ toirt a-steach staid dhomhainn de dhuais hypofunction agus a ’piobrachadh nochdadh giùlan èiginneach coltach ri drogaichean. Mar sin tha na co-dhùnaidhean againn a ’toirt taic do obair roimhe4, 19, 42, 45, 46, 47 ann a bhith a’ nochdadh gum faodadh reamhrachd agus tràilleachd dhrogaichean èirigh bho fhreagairtean neuroadaptive coltach ann an cuairtean duais eanchainn.

Dòighean-obrach

Radain.

Fhuaireadh radain fireann Wistar le cuideam 300 - 350 g aig toiseach nan deuchainnean bho Charles River. Nuair a ràinig iad, bha radain a ’fuireach leotha fhèin aig teòthachd cunbhalach air cearcall dorcha-dorcha 12-h (solais air adhart aig 2200 h). Bha cead aig radain faighinn a-steach gu libitum gu obair-lann àbhaisteach agus uisge fad an deuchainn. Chaidh a h-uile modh-obrach aontachadh le Comataidh Institiùid Cùram is Cleachdadh Bheathaichean Scripps Florida, agus chaidh radain a làimhseachadh a rèir an stiùireadh a chuir Institiudan Nàiseanta Slàinte a-mach a thaobh prionnsapalan cùram bheathaichean.

Modhan lannsaireachd.

Chaidh radain a chaidh ullachadh le electrodan brosnachail BSR a thoirt a-steach an toiseach le bhith a ’toirt a-steach 1 - 3% isoflurane ann an ogsaidean agus air a shuidheachadh ann am frèam stereotaxic (Kopf). Chaidh electrodan bipolar BSR (11 mm a dh ’fhaid) a chuir a-steach don hypothalamus lateral posterior (anteroposterior, −0.5 mm bho bregma; mediolateral, ± 1.7 mm bho midline; dorsoventral, 8.3 mm bho dura; chaidh bàr incisor atharrachadh gu 5 mm os cionn na loidhne eadar-roinneil. ) 47. Chaidh radain a bha a ’faighinn in-stealladh bhìoras ullachadh cuideachd le cannulae treòrachaidh dà-thaobhach (tomhas 23, 14 mm de dh'fhaid) suidhichte os cionn an striatum (anteroposterior, 2.8 mm bho bregma; mediolateral, ± 3.1 mm bho mheadhan-loidhne; dorsoventral, −2.4 mm bho dura) 48 agus air a lìonadh le stoidhlichean 14-mm. Bha ceithir sgriothan claigeann stàilinn gun staoin agus acrylic fiaclaireachd a ’cumail an dealan agus an cannulae nan àite. Chaidh an leòn lannsaichte a làimhseachadh le antibiotic gnàthach aon uair gach 12 h airson 5 d às deidh an lannsaireachd. Bha cead aig radain 7 - 10 d faighinn air ais bho obair-lannsa agus an uairsin air an trèanadh ann am modh stairsnich BSR.

Modh BSR.

Chaidh radain a thrèanadh gus freagairt airson brosnachadh BSR a rèir modh-obrach gnàthaichte-deuchainn gnàthach-deuchainn coltach ris an fhear a chaidh a mhìneachadh an àite eile10, 14. Goirid, chaidh ìrean gnàthach BSR atharrachadh ann an sreathan eile a ’teàrnadh agus a’ dìreadh ann an ceumannan 5-μA. Anns gach seisean deuchainn, chaidh ceithir sreathan eile de dhìreadh / dìreadh a thaisbeanadh. Chaidh an stairsneach airson gach sreath a mhìneachadh mar a ’mheadhan-phuing eadar dà dhian gnàthach leantainneach às an do fhreagair radain ann an co-dhiù trì de na còig deuchainnean, agus dà dhianas leantainneach leantainneach nach do fhreagair radain ann an trì no barrachd de na còig deuchainnean. Chaidh stairsneach iomlan an t-seisein a mhìneachadh mar mheadhan nan stairsnich airson nan ceithir sreathan fa leth. Bha gach seisean deuchainn mu 30 min ann am fad. Chaidh stairsnich BSR seasmhach a mhìneachadh mar eadar-dhealachadh ≤10% ann an stairsnich thairis air làithean leantainneach 5, mar as trice air an stèidheachadh às deidh trèanadh 10 - 14 d. Chaidh an ùine freagairt airson gach seisean deuchainn a mhìneachadh mar an ìre freagairt cuibheasach de gach deuchainn anns an do thachair freagairt adhartach.

Pacadh viral agus lìbhrigeadh.

Chaidh RNA hairpin goirid a lìbhrigeadh agus a chuir an cèill gu cunbhalach a ’cleachdadh an t-siostam vectar pRNAT-U6.2 / Lenti (GenScript). Chaidh mìrean viral ullachadh a rèir protocol an neach-dèanamh. Goirid, chaidh ceallan HEK 293FT a thar-chuir le vectar anns an robh an cuir a-steach shRNA (5’-GGATCCCGCGCAGCAGTCGAGCTTTCTTCAAGAGAGAAAGCTCGACTGCTGCGCTTTTTTCCAACTCGAG-3 ′) no an vectar falamh, a bharrachd air ViraPower Packaging Mix (Invitrogen) airson 72 h (meadhanach). Chaidh Supernatant an uairsin a chruinneachadh agus a cho-chruinneachadh le ultracentrifugation (24g, Beckman Coulter SW 76,755 TI rotor., 32 min, 90 ° C) agus chaidh titer viral a dhearbhadh le seòrsachadh cealla le gnìomh fluorescence a rèir stiùireadh an neach-dèanamh. Chaidh bhìoras a thoirt a-mach agus a stòradh ann am bogsaichean dìon aotrom aig −4 ° C gus an deach a chleachdadh.

Fhuair radain le stairsnich BSR seasmhach in-stealladh viral dà-thaobhach aig trì làraich ann an striatum gach leth-chruinne eanchainn (2 μl gach in-stealladh, 1 μl min - 1, 1 min eadar in-stealladh, sia in-stealladh gu h-iomlan gach radan). Bha cead aig radain faighinn air ais co-dhiù 2 - 3 d bho in-stealladh intrastriatal mus deach measadh stairsneach BSR a thòiseachadh a-rithist. Lean measadh stairsneach BSR làitheil airson 33 d às deidh in-stealladh bhìoras gus dèanamh cinnteach gun deach an leagail D2R striatal as àirde a choileanadh mus leigeadh radain a-steach don daithead cafaidh. Cha robh eadar-dhealachaidhean sam bith ann an stairsnich BSR eadar na radain Lenti-control agus Lenti-D2Rsh rè na 33 d seo (cha deach dàta a shealltainn).

Dìon dìon.

Chaidh radain a mharbhadh timcheall air 1 h às deidh dhaibh faighinn gu cunbhalach air daithead a ’chafaidh, agus chaidh brains a thoirt air falbh gu sgiobalta. Chaidh earrannan eanchainn de thiugh ~ 1 - 2 mm ullachadh le bhith a ’cleachdadh matrix eanchainn coronal (eadar-ama sliseag 1-mm; Plastaigean a h-Aon) air bloca deighe, agus buillean teann de striatum dorsal (bregma: ~ 2.2 gu −0.26 mm). Chaidh pungan teann striatal a chruinneachadh gu sgiobalta, snaim reòta agus a stòradh aig −80 ° C gus an deach a chleachdadh. Chaidh sampaill fa leth a leaghadh air deigh agus chaidh an aon mheud de stuth striatal a thoirt còmhla a rèir sgaradh meadhanach de bhuidhnean ruigsinneachd (radain 7 - 10 gach amar). Chaidh feansa ath-chaitheamh ann am bufair RIPA fuar-deighe 500 μl (Thermo Scientific) anns a bheil sodium orthovanadate, luchd-bacadh cocktail phosphatase 1 agus 2 (Sigma-Aldrich), leupeptin agus pepstatin mus homogenization. Bha lysates fìnealta air an goil airson 10 min ann am bufair sampall agus air an luchdachadh air gels 4% –20% no 10% Tris-glycine SDS (Invitrogen). Chaidh protein a ghluasad gu buill nitrocellulose, air a bhacadh airson 1 h aig ~ 23 - 25 ° C (5% bainne tioram neo-reamhar agus 0.2% Tween-20 ann am PBS, pH 7.4), agus air a bhrosnachadh ann am antibody bun-sgoile thar oidhche aig 4 ° C. Chaidh na prìomh antibodies a leanas a lagachadh ann am fuasgladh bloc: monoclonal luch D2R (Santa Cruz, 1: 100) no monoclonal luch β-actin (Santa Cruz, 1: 200). Chaidh ath-ghiùlan chemiluminescent ECL a chur ris an dèidh a bhith a ’dol a-steach le antibodies àrd-sgoile horseradish peroxidase-conjugated (Amersham, 1: 2,000). Chaidh an cruth aibidh co-cheangailte ri D2DR (~ 70 kDa) 17, 49 a dhèanamh àbhaisteach gu smachd luchdachadh pròtain (β-actin; 43 kDa) agus air a thomhas le densitometry a ’cleachdadh bathar-bog NIH Image J.

Mion-sgrùdadh immunochemical.

Chaidh radain a thoirt anesthetized agus air an gluasad gu transcardial le paraformaldehyde 4% ann am PBS (pH 7.6). Chaidh brains a thoirt air falbh, postfixed thar oidhche agus an stòradh ann an sucrose (fuasgladh 30% ann am PBS, pH 7.4) airson co-dhiù 72 h. Chaidh earrannan clò reòta (tiugh 30 μm) a chruinneachadh bho mhicrotome agus air am bacadh (3% BSA, 5% serum gobhar àbhaisteach agus 0.3% Triton X-100 ann am PBS) airson 1 h aig ~ 23 - 25 ° C. Chaidh na prìomh antibodies a leanas a chur ris an fhuasgladh bloca agus air an toirt a-steach thar oidhche aig 4 ° C: polyclonal cearc gu GFP (Abcam, 1: 1,000); monoclonal coineanach gu GFAP (Millipore, 1: 1,000); luch monoclonal gu NeuN (Millipore, 1: 1,000). Chaidh earrannan a bhrosnachadh le antibodies àrd-sgoile fluorescent-dye-conjugated aig ~ 23 - 25 ° C: dath anti-cearc - 488-nm (Jackson ImmunoResearch, 1: 1,000), dath an-aghaidh coineanach - 594-nm (Invitrogen, 1: 1,000 ), agus dath anti-luch - 594-nm (Invitrogen, 1: 1000). Bha earrannan air an cur suas le meadhanan sreap Vectashield anns a bheil DAPI (Vector Labs) agus còmhdaichte le còmhdach. Chaidh dealbhan a thogail a ’cleachdadh miocroscop flùraiseach Olympus BX61 (amas × amas 2) no miocroscop confocal Olympus (× amasan 10 agus × 100).

Modh beathachaidh.

Bhiodh radain a ’fuireach leotha fhèin air aodach leapa pàipeir (alpha pads; Shepherd Specialty Papers) gus casg a chuir air toraidhean bìdh bho bhith a’ salach le stuthan leapa sgaoilte. Ann an daithead a ’chafaidh bha bacon, isbean, càiseagan, cèic punnd, reothadh agus seoclaid, a bha air an tomhas leotha fhèin mus biodh iad rim faighinn dha na radain. Chaidh na stuthan bìdh daithead cafeteria a lìbhrigeadh ann an gabhadan beaga meatailt. Chaidh a h-uile rud bìdh, a ’toirt a-steach chow obair-lann àbhaisteach, a thomhas a-rithist nuair a bhiodh an seisean beathachaidh deiseil. Chaidh in-ghabhail caloric bho na diofar macronutrients a thomhas a ’cleachdadh an fhiosrachadh beathachaidh a thug an neach-dèanamh.

Cur às do ghiùlan biadhaidh air a bhrosnachadh le cue.

Chaidh modhan biadhaidh a chumail ann an seòmraichean obrachaidh le fuaim fuaim co-ionann ann an tomhasan ris an fheadhainn a chaidh a chleachdadh ann an deuchainnean BSR. Chaidh radain a chuir a-steach do sheòmar obrachaidh agus bha cothrom aca air daithead a ’chafaidh no chow airson 30 min. Chaidh na toraidhean bìdh a lìbhrigeadh ann an gabhadan beaga meatailt. Bha gach nì bìdh air a thomhas ro agus às deidh seiseanan biadhaidh, a chaidh a dhèanamh aig àm beathachaidh àbhaisteach nan radain. Chaidh caitheamh chow a mheasadh le bhith a ’caitheamh peileagan chow 45-mg co-ionann ann an co-chòrdadh ri chow a chaidh a thoirt seachad ann an cèidsichean dachaigh nan radain. Chaidh cead a thoirt do radain an uairsin 30 mionaid gach latha air daithead a ’chafaidh gus an deidheadh ​​gabhail a-steach seasmhach (air a mhìneachadh mar <eadar-dhealachadh <10% ann an in-ghabhail làitheil), a’ feumachdainn 5–7 d. Às deidh dhaibh gabhail a-steach biadh palatable rè na h-ùine bun-loidhne seo, chaidh radain anns gach suidheachadh ruigsinneachd a thoirt do dhà bhuidheann: peanasachadh (an fheadhainn a bha a ’faighinn clisgeadh coise) agus gun ullachadh (gun a bhith a’ faighinn clisgeadh coise). Bhiodh radain an uairsin a ’faighinn ceithir seiseanan fuarachaidh air làithean leantainneach anns an aon seòmar obrachaidh anns an robh cothrom aca roimhe air a’ bhiadh blasda. Tro na seiseanan fuarachaidh 30-min chaidh solas cue (brosnachadh suidheachadh) a chuir an gnìomh airson 10 min, chaidh a chuir dheth airson 10 min, agus an uairsin air ais airson 10 min. Cha d ’fhuair radain a chaidh a pheanasachadh clisgeadh coise a-mhàin nuair a chaidh an solas cue a thaisbeanadh (0.5 mA airson 1.0 s; 10 brosnachadh le ~ amannan 1-min). Chaidh na radain neo-ullaichte a thoirt seachad leis an t-solas cue san aon dòigh, ach às aonais clisgeadh coise a lìbhrigeadh. Air latha an deuchainn, an latha às deidh an t-seisean fuarachaidh mu dheireadh, fhuair radain anns na buidhnean a chaidh a pheanasachadh clisgeadh cas bho àm gu àm (còig brosnachadh gu h-iomlan) le paidhir de ghnìomhachadh an t-solais cue airson 5 min. Bha na radain neo-ullaichte a-rithist fosgailte don t-solas cue às aonais clisgeadh coise. Às deidh na h-ùine peanas 5-min, chaidh cead a thoirt dha radain faighinn a-steach don bhiadh palatable airson seisean 30-min leis an spreagadh suidheachadh air a chuir an gnìomh bho àm gu àm (solas cue 10 min air, solas cue 10 min air falbh, solas cue 10 min air).

Mion-sgrùdaidhean staitistigeil.

Chaidh stairsnich duais bun-loidhne a mhìneachadh mar an luach stairsneach cuibheasach airson an 5 d mus robh cothrom air daithead a ’chafaidh airson gach cuspair. Chaidh stairsnich duais a chuir an cèill mar an atharrachadh sa cheud bhon luach bun-loidhne. Chaidh dàta mu cheudad de luachan stairsnich duais bun-loidhne, buannachd cuideam, caitheamh caloric, agus caitheamh caloric bho gheir a sgrùdadh le mion-sgrùdadh dà-fhactar, ath-aithris air ceumannan, le ruigsinneachd (chow a-mhàin, ruigsinneachd cuibhrichte no ruigsinneachd leudaichte), stòr calorie ( daithead àbhaisteach chow no cafeteria), bhìoras (Lenti-smachd no Lenti-D2Rsh) agus cue (càraid no gun chàradh le peanas) mar na factaran eadar-chuspair agus ùine mar fhactar taobh a-staigh cuspairean. Nuair a bha e iomchaidh, chaidh na prìomh bhuaidhean anns na mion-sgrùdaidhean caochlaideachd a sgrùdadh tuilleadh le deuchainnean post hoc Bonferroni. Chaidh na mion-sgrùdaidhean staitistigeil uile a dhèanamh a ’cleachdadh bathar-bog GraphPad Prism.

iomraidhean

iomraidhean

Litrichean gu:

· Pòl J Kenny ([post-d fo dhìon])