Bidh insulin a ’gnìomhachadh gabhadairean insulin (InsRs) anns an hypothalamus gus a bhith a’ comharrachadh satiety às deidh biadh. Ach, tha an reamhrachd a tha a ’sìor fhàs, a tha a’ leantainn gu ìrean insulin àrdaichte, a ’ciallachadh gum faodadh insulin cuideachd a bhith ag obair ann an ionadan eanchainn a bhios a’ riaghladh togradh agus duais. Tha sinn ag aithris an seo gum faod insulin leudachadh a dhèanamh air leigeil ma sgaoil dopamine (DA) a tha an urra ri comas anns na nucleus accumbens (NAc) agus caudate-putamen tro inneal neo-dhìreach a tha a ’toirt a-steach interneurons striatal cholinergic a tha a’ cur an cèill InsRs. A bharrachd air an sin, tha dà làimhseachadh daithead broilleach eadar-dhealaichte ann am radain, cuingealachadh bìdh (FR) agus daithead obesogenic (OB), ag atharrachadh an aghaidh cugallachd sgaoileadh DA striatal gu insulin, le freagairt nas fheàrr ann an FR, ach call freagairt ann an OB. Tha sgrùdaidhean giùlain a ’sealltainn gu bheil ìrean insulin neo-iomlan anns an t-slige NAc riatanach airson a bhith a’ faighinn roghainn airson blas fuasgladh glùcois càraideach. Còmhla, tha an dàta seo a ’ciallachadh gu bheil soidhneadh striatal insulin a’ neartachadh sgaoileadh DA gus buaidh a thoirt air roghainnean bìdh.

Tha e air a dhearbhadh gu làidir gu bheil àrdachadh seasmhach ann an insulin plasma rè agus às deidh biadh a ’gnìomhachadh gabhadairean insulin (InsRs) anns an hypothalamus, a bheir seachad fios air ais àicheil do chuairtean blasda a lùghdaicheas tuilleadh ithe^{1, 2, 3}. Tha insulin eanchainn a ’tighinn sa mhòr-chuid bho cheallan β pancreatic, le còmhdhail gnìomhach bho plasma gu eanchainn aig a’ chnap-starra fuil-eanchainn^{4, 5, 6, 7, 8}, ged a tha fianais a ’sìor fhàs airson synthesis agus leigeil ma sgaoil insulin neuronal, cuideachd^{1, 9}. Gu sònraichte, chan eil abairt de InsRs air a chuingealachadh ris an hypothalamus, ged a tha obair InsRs taobh a-muigh hypothalamic fhathast gun fhuasgladh^{1, 2, 3}. Leis gu bheil reamhrachd agus tinneas an t-siùcair seòrsa II a ’sìor fhàs, anns a bheil ìrean cuairteachaidh de insulin air an àrdachadh gu sìorraidh agus còmhdhail insulin eanchainn agus cugallachd gabhadain air an lughdachadh^{3, 8, 10, 11}, tha e deatamach tuigsinn gnìomh insulin ann an roinnean eanchainn a bhios a ’riaghladh togradh agus duais. Tha roinnean eanchainn le ùidh shònraichte a ’toirt a-steach na niuclas accumbens (NAc), a bhios a’ meadhanachadh buaidhean buannachdail gach cuid biadh is drogaichean^{12, 13}, agus an caudate-putamen (CPu), aig a bheil pàirt ann an giùlan stèidhichte agus cleachdadh¹³. Tha InsRs air an cur an cèill air feadh nan roinnean sin, leis an dùmhlachd as àirde a ’nochdadh anns an NAc^{3, 14}; Tha insRs cuideachd air an cur an cèill le neurons dopamine (DA) anns a ’mheanbh-chuileag, a’ toirt a-steach an fheadhainn anns an sgìre teasach ventral (VTA) agus substantia nigra pars compacta (SNc)¹⁵. Tha ìrean insulin eanchainn co-roinneil ri dùmhlachd insulin plasma agus ri adiposity a ’chuirp^{6, 7, 8}, a ’leantainn chun a’ bheachd gum faodadh insulin obrachadh aig InsRs anns na roinnean eanchainn sin gus buaidh a thoirt air duais bìdh^{3, 16, 17}.

Sgrùdaidhean roimhe ann an synaptosomes striatal, ceallan heterologous, sliseagan eanchainn agus ann am vivo air sealltainn gu bheil gnìomhachd insulin de InsRs a ’leantainn gu àrdachadh ann an gabhail DA leis an neach-còmhdhail DA (DAT)^{18, 19, 20, 21, 22, 23}. Tha am pròiseas seo a ’toirt a-steach slighe chomharran PI3 kinase^{19, 20}, agus a ’leantainn gu cuir a-steach DAT anns an membran plasma¹⁹. Bidh a bhith a ’cuairteachadh ìrean insulin ag atharrachadh gnìomhachd DAT striatal gu dinamach, le lùghdachadh ann an gabhail DA agus faireachdainn uachdar DAT air fhaicinn ann am modalan beathach de thinneas an t-siùcair agus às deidh cuingealachadh bìdh (FR)^{20, 21}. Thathar air sealltainn gu bheil àrdachadh ann an gnìomhachd DAT a tha an urra ri insulin a ’lughdachadh dùmhlachd DA extracellular ([DA]_o) anns an VTA²³, a ’nochdadh gluasad anns a’ chothromachadh eadar sgaoileadh DA agus gabhail. A ’co-chòrdadh ris an àite stèidhichte aig insulin ann an satiety, faodaidh microinjection acute de insulin anns an VTA duais bìdh a lughdachadh^{23, 24}, ach tha luchagan le dìth InsRs ann an neurons VTA agus SNc DA a ’nochdadh barrachd bidhe agus a’ fàs reamhar²⁵. Ged a dh ’fhaodadh insulin ìsleachadh fad-ùine de chur-a-steach excitatory gu neurons VTA DA²⁴, a-rithist co-chòrdail ri dreuchd ann an satiety, faodaidh foillseachadh insulin àrdachadh ìre losgadh neuron DA, is dòcha le bhith a ’lughdachadh leigeil às DA agus casg air autoreceptor-mediated.²⁵. Mar sin tha e doirbh ro-innse buaidh lom insulin air leigeil a-mach DA striatal. Gu dearbh, tha na toraidhean bho sgrùdaidhean air buaidh insulin air sgaoileadh DA striatal a-steach ex vivo slisnean¹⁹ agus a ’bhuaidh a tha aig meanbh-bhualadh ionadail de insulin anns an NAc air duais bìdh²⁶ tha coltas gu bheil iad an-aghaidh a chèile. Gus seo fhuasgladh, rinn sinn measadh air sgaoileadh DA axonal agus gabhail ann am meanbh-àrainneachd iomlan an NAc agus CPu a-steach ex vivo sliseagan striatal a ’cleachdadh voltammetry cearcallach luath-scan (FCV), agus cho-dhùin iad buaidh chomharran insulin anns an NAc air giùlan duais ann am vivo.

Tha na sgrùdaidhean againn a ’sealltainn gur e prìomh bhuaidh insulin ann an NAc agus CPu cur ri sgaoileadh DA, a dh’ aindeoin àrdachadh co-leanailteach ann an gabhail DA. Tha an riaghladh fiùghantach seo de shaoradh DA a ’toirt a-steach àrdachadh a tha an urra ri insulin ann an excitability interneurons cholinergic striatal (ChIs), a tha a’ leantainn gu sgaoileadh DA leasaichte tro ghnìomhachadh gabhadairean acetylcholine nicotinic (ACh) (nAChRs). Tha buaidh insulin air ChIs agus air sgaoileadh DA air a mheadhanachadh le InsRs. Gu sònraichte, tha buaidh insulin air leigeil a-mach DA air a mheudachadh ann an sliseagan bho radain FR, ach a ’brùthadh ann am radain air daithead obesogenic (OB). An dàta seo a ’sealltainn leudachadh air sgaoileadh DA a-steach ex vivo bidh sliseagan le insulin a ’leantainn gu ro-innse gum faodadh insulin a bhith na chomharra duais ann am vivo. Gu dearbh, tha sgrùdaidhean giùlan co-shìnte a ’nochdadh àite airson insulin anns an t-slige NAc ann an suidheachadh roghainn blas. Còmhla, tha na co-dhùnaidhean sin a ’nochdadh àite ùr airson insulin mar chomharradh duais a bheir buaidh air roghainn bìdh

Bidh insulin a tha ag obair aig InsRs a ’meudachadh sgaoileadh DA striatal falaichte

A ’chiad sgrùdadh air an toirt gu h-ionadail [DA]_o air a sgrùdadh le FCV a-steach ex vivo sliseagan striatal bho radain le ad libitum (AL) sheall ruigsinneachd air biadh is uisge an lorg ris nach robh dùil a bha a ’cur insulin an sàs thar raon de cho-chruinneachaidhean buntainneach gu corporra^{1, 4} barrachd aon-tharraingeach [DA]_o (Fig. 1a – c), le insulin EC₅₀ luachan (an dùmhlachd aig an robh a ’bhuaidh aig an ìre as àirde) de 2 - 12 nM (Fig. 1b). Meudachadh air a dhùsgadh [DA]_o gu sònraichte na iongnadh, leis gun robh àrdachadh mòr anns an ìre as àirde an cois seo (V_max) airson gabhail DAT-meadhanaichte anns gach fo-sgìre (Clàr 1), a leanadh gu lùghdachadh farpaiseach ann an toirt air falbh [DA]_o, mar a chaidh aithris roimhe^{22, 23}. An àite sin, lorg sinn gu robh sin air a dhùsgadh [DA]_o chaidh an leudachadh as motha a dhèanamh air 20 - 55% le insulin 30 nM; b ’e an sgìre leis a’ bhuaidh cho-roinneil as motha an t-slige NAc, is e sin an fho-roinn striatal leis an abairt InsR as àirde^{1, 14}. Cha robh sliseagan a bha fosgailte do insulin 30 nM fo chumhachan co-ionann a ’sealltainn atharrachadh sam bith ann an susbaint DA striatal (Figear Leasachail 1a), a ’ciallachadh gu bheil insulin ag atharrachadh riaghladh fuasglaidh fiùghantach, seach a bhith dìreach a’ dol suas ann an synthesis DA. Gu sònraichte, buaidh insulin air dùsgadh [DA]_o air chall aig co-chruinneachaidhean supraphysiologic ≥100 nM (Fig. 1b). Cha robh seo mar thoradh air barrachd gnìomhachd DAT a ’dol seachad air leigeil ma sgaoil, mar a bha buaidh insulin air V_max chaidh a chall cuideachd aig na dùmhlachdan sin (Clàr 1). Gu h-iomlan, tha an dàta seo a ’sealltainn gur ann am meanbh-àrainneachd striatal iomlan, a’ bhuaidh as motha a tha aig insulin air a dhùsgadh [DA]_o a bhith a ’meudachadh sgaoileadh, a dh’ aindeoin àrdachadh co-leanailteach ann an gabhail DA.

  

  

(a) Cuibheasachd aon-tharraingeach [DA]_o ann an slige NAc, cridhe NAc agus CPu ro agus às deidh insulin (Ins) le dealbhan airson 30 nM; barraichean mearachd air fhàgail às, ach faic (b); tha saighdean a ’comharrachadh àm brosnachaidh. Meudaich insulin air a dhùsgadh [DA]_o ann an slige (le 55 ± 10%), cridhe (le 37 ± 5%) agus CPu (le 20 ± 4%) (***P<0.001). (b) Bha buaidh insulin an urra ri dùmhlachd thar raon fiosaigeach (1 - 30 nM) ann an slige (n= 22 - 24, F_5,133= 14.471, P<0.001), cridhe (n= 36 - 76, F_5,308= 16.318, P<0.001) agus CPu (n= 30 - 62, F_5,253= 13.763, P<0.001), ach air chall aig ≥100 nM. (c) Clàran riochdaire de stùc [DA]_o an coimeas ri ùine aig aon làrach ann an cridhe NAc às aonais tagradh dhrogaichean (Con), rè tagradh insulin (30 nM) no nuair a chaidh insulin a chuir an sàs ann an làthaireachd inhibitor InsR HNMPA (5 μM). (d) Cuibheasachd stùc [DA]_o dàta a ’sealltainn casg air buaidh insulin (30 nM) le HNMPA, antagonist InsR S961 (1 μM) agus inhibitor PI3K LY294002 (1 μM), ach chan ann le IGF-1R inhibitor PPP (1 μM) (n= 29 - 76; P> 0.9 an aghaidh insulin leis fhèin). Airson Fig. 1a – d, n= àireamh de làraich gach fo-sgìre bho radain 3 - 6 airson gach droga no insulin; ANOVA aon-shligheach, deuchainn cudromachd onarach Tukey (HSD). Faic Figear leasachail 1b, c airson dàta slige NAc agus CPu.

• Ìomhaigh làn mheud (98 KB)

 

 

Leis gum faod insulin cuideachd a bhith an sàs aig gabhadan fàs 1 coltach ri insulin (IGF-1Rs), ged a tha e aig dùmhlachdan nas àirde na 100 nM (ref. 1), dh ’fheuch sinn ri dearbhadh gu bheil buaidh àrdachadh insulin air dùsgadh [DA]_o bha InsR an urra. Bha seo fìor, oir chaidh a ’bhuaidh a chasg le inhibitor InsR intracellular, searbhag hydroxy-2-naphthalenylmethylphosphonic (HNMPA), agus le antagonist InsR, S961, ach chan ann le inhibitor roghnach de IGF-1Rs, picropodophyllin²⁴ (PPP; Fig. 1c, d agus Figear leasachail 1b, c). Rinn sinn sgrùdadh an uairsin air com-pàirteachadh PI3 kinase, a tha a ’tòiseachadh an t-slighe chomharran le uallach airson riaghladh DAT a tha an urra ri insulin¹⁹. Aig dùmhlachd de 1 μM, cha robh buaidh sam bith aig an inhibitor P13K LY249002 leis fhèin air stùc-dùsgadh [DA]_o or V_max (n= Làraich 29 - 76 (cridhe NAc) gach droga, P> 0.05, mion-sgrùdadh aon-shlighe air caochlaideachd (ANOVA); cha deach dàta a shealltainn), ach chuir e stad air buaidh insulin air evoked [DA]_o anns a h-uile subregions striatal (Fig. 1d agus Figear leasachail 1b, c).

Ionadail de InsRs air DA axons agus ChIs

An àrdachadh a chaidh fhaicinn ann an V_max airson gabhail DA le ìrean fiseòlasach de insulin a ’ciallachadh gu bheil InsRs ann air axons DA, mar a tha toraidhean roimhe ann an grunn ullachaidhean striatal^{18, 19, 20, 21, 22}. Ged a chaidh mìneachadh gnìomh de InsRs air neurons DA midbrain a dhearbhadh^{15, 23, 24, 25}, Cha deach aithris a thoirt air abairt InsR air axons DA striatal. Thug sinn aghaidh air an seo le bhith a ’cleachdadh immunohistochemistry. Immunoreactivity tiugh InsR air feadh an striatum measadh cainneachdail cuibhrichte de sgìreachadh InsR air axons DA, a chaidh an comharrachadh le immunoreactivity airson enzyme DA-synthesizing, tyrosine hydroxylase (TH). Mar sin ghabh sinn ri protocol a chaidh aithris roimhe²⁷, a bha a ’toirt a-steach cunntadh InsR puncta a bha a’ dol thairis le pròifilean TH + ann an sealladh ìomhaigh àbhaisteach agus a ’cunntadh a-rithist às deidh an ìomhaigh InsR a-mhàin a bhith air a thionndadh le 90 °. Ma bha coltas gun robh tar-tharraing de phròifilean InsR agus TH + neo-shònraichte, bu chòir don dòigh-obrach seo cunntasan a thoirt seachad a tha coltach gu staitistigeil co-dhiù a tha iad àbhaisteach no 90 ° a-mach às an ìre. Ach, sheall an anailis seo lùghdachadh anns an tar-tharraing de InsR puncta le pròifilean TH + de 14 ± 9% (n= 42 achaidhean, P<0.01, càraid dà-earbaill t-test; dàta nach eil air a shealltainn), a ’dearbhadh làthaireachd InsR air axons DA. Nas inntinniche, ge-tà, nochd immunolabelling InsR den striatum faireachdainn sònraichte InsR air cuirp cealla mòra a chaidh an comharrachadh mar ChIan striatal le bhith a ’co-bhanntachd airson acetyltransferase choline (ChAT), am prìomh enzyme a dh’ fheumar airson synthesis ACh. A ’cleachdadh slatan-tomhais electrophysiologic²⁸ gus ChIs a chomharrachadh ann an ro-sgrùdaidhean clàraidh làn-cealla, chaidh grunn neurons a lìonadh le biocytin agus an uairsin a phròiseasadh airson immunohistochemistry; bha a h-uile gin dhiubh sin (4 / 4) immunopositive airson an dà chuid InsR agus ChAT (Fig. 2a). Dhearbh measadh às dèidh sin air co-ionadachadh InsR agus ChAT anns an NAc gu robh cha mhòr a h-uile neuron ChAT + a ’cur an cèill InsR (96%; n= Neurons 27 / 28 ann an ceithir earrannan bho dhà radan).

  

  

(a) ChI air a lìonadh le biocytin, an uairsin immunolabelled airson ChAT, agus InsR (riochdaire de ChIs làn biocytin 4 / 4); tha an ìomhaigh aonaichte a ’sealltainn co-ionadailachadh; bàr sgèile, 10 μm. (b-e) Freagairt ChIs striatal gu sreath de bhuillean gnàthach dubhach (fad 3-s; 200, 300 agus 400 pA; amannan 120-s) ro agus às deidh insulin (30 nM). (b) Thathas a ’faicinn atharrachadh tricead spike ann an ChI (àrd) ann an call comas gnìomh (AP) rè an in-stealladh gnàthach, ach tha spìc a’ leantainn air feadh na cuisle gnàthach ann an insulin (nas ìsle); seata dàta iomlan air a shealltainn ann an d. (c) Cùrsa ùine riochdaire den àrdachadh air a bhrosnachadh le insulin ann an àireamh AP le gach ceum gnàthach airson an ChI a-steach b. (d) Geàrr-chunntas de àireamh AP rè na buillean gnàthach a chaidh a lìbhrigeadh ro agus aig a ’bhuaidh as àirde de nochdadh insulin (n= Spreagadh càraideach 21, neurons 7, radain 5) (e) Freagairtean cuibheasach a ’sealltainn buaidh insulin (+ Ins) fo chumhachan smachd (Con; n= Spreagadh càraideach 21, neurons 7, ***P<0.001, càraid dà-earbaill t-test), an làthair HNMPA (5 μM) (n= Spreagadh càraideach 12, neurons 4, radain 4, P>0.05, càraid dà-earbaill t-test), agus an làthair PPP (1 μM) (n= Spreagadh càraideach 18, neurons 6, radain 6, **P<0.01, deuchainn inbhe comharraichte paidhir Wilcoxon). (f) Cuibheasachd aon-tharraingeach [DA]_o ann an cridhe NAc ro agus às deidh insulin (30 nM) ann am mecamylamine (Mec; 5 μM) no DHβE (1 μM) air a dhèanamh àbhaisteach gu 100% smachd stùc (n= Làraich 20 - 40 gach fo-sgìre gach staid bho radain 3 - 4, P> 0.05 an aghaidh smachd, gun ullachadh t-test). (g) Cuibheasachd aon-tharraingeach [DA]_o ann an sliseagan forebrain bho smachd heterozygous (Het) agus ChAT Luchagan KO ro agus às deidh insulin (30 nM), air a dhèanamh àbhaisteach gu 100% stùc smachd. Meudaich insulin air a dhùsgadh [DA]_o ann an luchagan heterozygous le 190 ± 23% ann an slige NAc, 140 ± 8% ann an cridhe NAc agus 137 ± 12% ann an CPu (n= Làraich 15 - 25 gach fo-roinn bho luchagan 3 - 4 gach genotype, **P<0.01, ***P<0.001 an aghaidh smachd gun chàradh t-test), ach cha robh buaidh sam bith aige air dùsgadh [DA]_o ann an subregion striatal sam bith de ChAT Luchainn KO (P> 0.1).

• Ìomhaigh làn mheud (167 KB)

 

 

Bidh insulin a ’meudachadh excitability ChI

Gus deuchainn a dhèanamh air comasachd InsRs air ChIs striatal, rinn sinn sgrùdadh air buaidh insulin air excitability ChI a ’cleachdadh clàradh gnàthach-clamp làn-cealla. Chaidh excitability ChI a mheasadh le bhith a ’cleachdadh sreath de 3-s a’ nochdadh bhuillean gnàthach gus trèan de chomas gnìomh a lorg a bha a ’taisbeanadh atharrachadh tricead spìc gu h-earbsach (Fig. 2b), gu tric le call spìc ro dheireadh na cuisle gnàthach. Gu h-inntinneach, lughdaich insulin (30 nM) atharrachadh tricead spike, a ’leantainn gu àrdachadh adhartach ann an àireamh comas gnìomh thar ùine (Fig. 2c), le àrdachadh as motha (Fig. 2d, e) mar as trice air fhaicinn eadar 20 agus 50 min de nochdadh insulin. Às aonais insulin, cha do sheall ChIs smachd atharrachadh sam bith anns an àireamh de chomas gnìomh a chaidh a dhùsgadh (P> 0.05, càraid dà-earbaill t-test; cha deach dàta a shealltainn); nuair a thèid an coimeas ri neurons smachd a chaidh a sgrùdadh thar an aon ùine, sheall neurons a bha fosgailte do insulin atharrachadh mòran nas motha anns an àireamh de chomas gnìomh a chaidh a dhùsgadh (smachd n= Paidhrichean brosnachaidh 12 bho cheithir neurons, insulin n= Paidhrichean brosnachaidh 21 bho seachd neurons, F_1,25= 5.63, P<0.05, ANOVA dà-thaobh measgaichte; cha deach dàta a shealltainn). Chaidh buaidh insulin air àrdachadh àireamh gnìomh gnìomh a chasg le HNMPA ach chan ann leis an inhibitor roghnach IGF-1R PPP (Fig. 2e), a ’sealltainn gun robh barrachd excitability ChI le insulin air a mheadhanachadh le InsR.

Meudachadh insulin air a dhùsgadh [DA]_o feumach air nAChRs agus ACh

Tha sgrùdaidhean roimhe air sealltainn gu bheil ChIs agus ACh gu làidir a ’riaghladh sgaoileadh DA striatal tro nAChRs air axons DA^{29, 30, 31, 32, 33, 34}. Bha faireachdainn anabarrach InsR air ChIs agus an àrdachadh ann an excitability ChI a chithear le fìor dhroch fhoillseachadh de insulin a ’moladh gum faodadh na neurons sin a bhith nan targaidean ùr-nodha airson insulin a dh’ fhaodadh leantainn gu sgaoileadh DA leasaichte. Gus deuchainn a dhèanamh air seo, rinn sinn sgrùdadh air buaidh insulin an làthair mecamylamine, antagonist nAChR neo-roghnach, no dihydro-β-erythroidine (DHβE), antagonist roghnach airson β2 subunit-contain (β2 *) nAChRs a tha air am beairteachadh air DA axons³⁵. Air a dhùsgadh [DA]_o chaidh a lorg gu furasta an làthair nan antagonists sin, eadhon ged a lughdaich an dà dhroga meud an aon-chuisle [DA]_o (mar eisimpleir, le 13 - 26% ann an cridhe NAc), mar a chaidh aithris roimhe^{29, 30, 31, 32}. A ’toirt taic do dhreuchd airson ACh agus nAChRs, buaidh insulin air a dhùsgadh [DA]_o chaidh casg a chuir air an dàrna cuid mecamylamine no DHβE (Fig. 2f). Gus dearbhadh an robh comharran ACh striatal an sàs ann an sgaoileadh DA le àrdachadh insulin, rinn sinn sgrùdadh air buaidh insulin a-steach ex vivo sliseagan striatal bho luchainn anns an deach abairt ChAT a ghintinn gu ginteil ann an structaran forebrain (forebrain ChAT Luchagan KO), a ’toirt a-steach striatum³². Ged a tha ChIs neo-iomlan anns na luchagan sin, tha synthesis ACh air a chuir às, a tha a ’leantainn gu lùghdachadh, ach a tha fhathast furasta aithneachadh le aon bhuille [DA]_o, mar a chaidh a mhìneachadh roimhe³². Ann a bhith a ’cumail smachd air sgudal-sgudail heterozygous, mheudaich insulin (30 nM) [DA]_o ann an slige agus cridhe NAc agus ann an CPu le 37 - 90% (Fig. 2g), a ’dol thairis air an leudachadh a chithear ann an rat striatum (mar eisimpleir, Fig. 1). Ach, buaidh insulin air evoked [DA]_o bha e neo-làthaireach air feadh an t-suidheachadh striatal ann an forebrain ChAT Luchagan KO, a ’sealltainn gu bheil àrdachadh insulin-meadhanaichte air sgaoileadh DA a’ feumachdainn ACh striatal, ach chan e tar-chuirichean bho ChIs, leithid glutamate³⁶.

Buaidh insulin air dùsgadh [DA]_o an urra ri daithead

Tha dùmhlachd plasma agus insulin eanchainn ann an co-rèir ri adiposity a ’chuirp^{6, 7, 8}, agus dh ’fhaodadh sin leantainn gu atharrachaidhean dìolaidh ann an cugallachd eanchainn ri insulin. Mar sin rinn sinn deuchainn air a ’bheachd gu bheil daithead a’ toirt buaidh air comas insulin gus sgaoileadh DA a bhrosnachadh, a ’cleachdadh sliseagan striatal bho radain a chaidh a chumail an dàrna cuid air daithead cronail FR no OB an aghaidh smachdan AL. Mar a bhiodh dùil, chaidh ìrean insulin plasma a cheangal ri cuideam bodhaig, le insulin nas ìsle ann an FR na ann an radain AL no OB (Fig. 3a agus Clàr 2). A dh ’aindeoin na h-eadar-dhealachaidhean sin ann a bhith a’ cuairteachadh insulin, dhùisg stùc [DA]_o ann an slige agus cridhe NAc, agus bha CPu gu math nas ìsle a-steach ex vivo sliseagan striatal bhon dà bhuidheann daithead an coimeas ri AL (Fig. 3b agus Figear leasachail 2 a, b), a ’ciallachadh gu bheil factaran a bharrachd air insulin a’ riaghladh làn dhùsgadh [DA]_o. Cha robh susbaint DA striatal eadar-dhealaichte am measg buidhnean daithead, a ’nochdadh atharrachadh ann an riaghladh fuasglaidh seach ann an synthesis DA (Figear leasachail 2c). Co-chòrdail ri atharrachadh ann an riaghladh fiùghantach, bha cugallachd sgaoileadh DA striatal gu insulin gu mòr an urra ri daithead. Ann am radain FR, dùmhlachd insulin ≤1 nM, nach robh buaidh sam bith ann an AL (Fig. 1b), barrachd air a dhùsgadh [DA]_o (Fig. 3c), a ’nochdadh barrachd cugallachd insulin, le EC₅₀ luachan ann an striatum FR (0.4 - 0.6 nM) a bha timcheall air òrdugh meudachd nas ìsle na ann an AL (coimeas Figs 1b agus 3c). An coimeas ri sin, chaidh buaidh insulin a chall ann an OB striatum; eadhon insulin 30 nM, aig an robh a ’bhuaidh as motha ann an AL striatum (Fig. 1b), cha robh buaidh sam bith aige air OB (Fig. 3c).

  

  

(a) Tha dlùth-cheangal insulin plasma air a cheangal gu dearbhach ri cuideam bodhaig thar buidhnean beathachaidh (R= 0.76). (b) Cuibheasachd aon-tharraingeach [DA]_o ann an cridhe NAc (faic Figear Leasachail 2a, b airson slige NAc agus CPu) bha e na b ’ìsle ann an FR (38 ± 4%) agus OB (25 ± 4%) an aghaidh AL (n= Làraich 50 - 60 bho radain 5 - 6 gach buidheann daithead, F_2,156= 23.337, ANOVA aon-shligheach, Tukey HSD; ***P<0.001); OB an aghaidh FR (P<0.08). (c) Mothalachd air a dhùsgadh [DA]_o chaidh insulin a leasachadh ann am FR, ach chaidh a chall ann an OB (n= Làraich 21 - 49 gach fo-roinn gach dùmhlachd bho radain 2 - 4 gach buidheann daithead, ANOVA aon-shligheach, Tukey HSD), le barrachd cugallachd ann an radain FR an aghaidh AL anns a h-uile fo-sgìre ((P<0.001 airson gach sgìre; ANOVA dà-thaobh; CPU: F_{(conc × diet; 3,286)}= 10.253; cridhe: F_{(conc × diet; 3,353)}= 6.166; slige: F_{(conc × diet; 3,195)}= 10.735).

• Ìomhaigh làn mheud (124 KB)

 

 

Tha an dàta seo a ’ciallachadh dàimh neo-sheasmhach eadar cugallachd InsR striatal agus adiposity bodhaig. Air an làimh eile, ge-tà, is dòcha gu bheil na h-eadar-dhealachaidhean sin a tha an urra ri daithead a ’nochdadh cugallachd nAChR atharraichte. Mar sin cho-dhùin sinn an fhreagairt dùmhlachd gu nicotine ann an cridhe NAc bho gach buidheann daithead. Tha nicotine ag adhbhrachadh desensitization nAChR, a ghabhas tomhas le bhith a ’dèanamh coimeas eadar co-mheas de [DA]_o air a dhùsgadh le trèana ghoirid de chòig buillean aig 100 Hz gu aon-tharraingeach [DA]_o (5 p: co-mheas 1 p) mar chlàr-amais de ghnìomhachadh / desensitization nAChR^{30, 31}. A ’cleachdadh an dòigh-obrach seo, cha do lorg sinn eadar-dhealachaidhean sam bith am measg bhuidhnean daithead ann an cugallachd nAChR ann an cridhe NAc (Figear Leasachail 3a – c). A bharrachd air an sin, cha robh eadar-dhealachadh smachd 5 p: 1 p am measg buidhnean daithead ann an cridhe NAc (Figear leasachail 3d) no CPu (gun dealbh), a ’ciallachadh nach bi daithead ag atharrachadh riaghladh fuasglaidh DA a tha an urra ri nAChR. Mar sin, tha coltas ann gu bheil cugallachd striatal InsR air àrdachadh ann an radain FR an aghaidh AL, ach neo-làthaireach ann an radain OB, le call riaghladh air sgaoileadh DA striatal aig dùmhlachd fiseòlasach de insulin.

Bidh insulin slige NAc ag atharrachadh roghainn blas cumhaichte

Tha roghainnean bìdh air an gineadh leis an dà chuid factaran ro-làimh agus às dèidh làimh; chan eil na h-innleachdan airson gach fear air am fuasgladh gu tur, ach tha an fhianais làithreach a ’ciallachadh gu bheil soidhneadh NAc DA anns gach cuid^{37, 38}. Leis gu bheil ìrean insulin plasma agus fluid cerebrospinal (CSF) ag èirigh gu luath às deidh àrdachadh glùcois iomaill⁶, agus gum faighear àrdachadh ann an insulin san striatum taobh a-staigh 5 min de àrdachadh insulin plasma⁷, tha e loidsigeach a bhith a ’smaoineachadh gum faodadh sgaoileadh insulin iomaill aig àm bìdh cur ri sgaoileadh NAc DA agus cur ri uidheamachdan duais iar-ingestive. Rinn sinn atharrachadh air protocol roghainn blas a chaidh a mhìneachadh roimhe³⁷ le fuasglaidhean glùcois milisichte le saccharin ann am radain gus deuchainn a dhèanamh air a ’bheachd gun toireadh bacadh air buaidh insulin endogenous tro bhith a’ cur an-aghaidh antibody insulin (InsAb) anns an NAc lùghdachadh air an roghainn airson blas càraid. Chaidh èifeachdas an InsAb ann a bhith a ’bacadh buaidh insulin a dhearbhadh ann an ann vitro assay de ghabhail DA a-steach do synaptosomes striatal. Dh'adhbhraich insulin (30 nM) àrdachadh mòr ann an V_max ann an synaptosomes bho NAc no CPu (Figear Leasachail 4), co-chòrdail ri ar V_max dàta bho sliseagan striatal (Clàr 1) agus le sgrùdaidhean roimhe^{18, 19, 20, 21, 22, 23}. Às aonais insulin, cha do dh ’atharraich InsAb no immunoglobulin G (IgG) antibody smachd air an V_max airson gabhail DA an aghaidh smachd. Ann an làthaireachd IgG, bha insulin fhathast ag adhbhrachadh àrdachadh mòr ann an V_max; ge-tà, buaidh insulin air V_max air chall an làthair InsAb (Figear Leasachail 4).

Gus milleadh teannachaidh a lughdachadh agus cugallachd an targaid teannachaidh a ghleidheadh, chaidh dà bhuidheann de chuspairean a dhearbhadh anns an do dh ’atharraich sinn microinjection taobh a-staigh NAc le modh-obrach magadh microinjection, an àite a bhith a’ cleachdadh aon bhuidheann de chuspairean agus a ’càradh aon fhuasgladh le blas le InsAb agus fear eile le carbad. Mar thoradh air an sin, rè seiseanan fuarachaidh aon bhotal, fhuair a ’bhuidheann deuchainneach meanbh-bhualaidhean InsAb ann am paidhir le aon de dhà blas, agus air seiseanan eile, magadh meanbh-bhualaidhean air am pacadh leis an blas eile (Fig. 4a, clì). Fhuair a ’bhuidheann smachd meanbh-meanbh-bheachdan air an atharrachadh le meanbh-bhualaidhean de shalainn bufair fosfat (PBS) no IgG. Bha glùcois anns an dà fhuasgladh blas. Cha robhar a ’sùileachadh roghainn eadar-dhealaichte eadar blasan anns a’ bhuidheann smachd-microinjected, ach bha dùil gum biodh roghainn a ’gluasad a dh’ ionnsaigh blas meallta meanbh-stealladh anns a ’bhuidheann InsAb-microinjected.

  

  

(a) Diagram a ’sealltainn suidheachadh aon bhotal (clì) agus an deuchainn dà bhotal (deas). (b) Meud caitheamh (ml) rè seiseanan fuarachaidh aon bhotal. Bha eadar-obrachadh mòr eadar seisean fuarachaidh-fuarachaidh agus làimhseachadh meanbh-stealladh (n= 19 - 20 radain gach buidheann, F_(3,111)= 3.088, P<0.05, 2 × 4 ANOVA measgaichte le ceumannan a-rithist air seisean fuarachaidh-fuarachaidh). Lùghdaich Insinb microinjection caitheamh gu mòr an coimeas ri smachd rè an treas ((t(40) = 3.026, **P<0.01) agus an ceathramh (t(40) = 3.052, **P<0.01, aon-earbaill dìon t-tests) infusions. Cha robh buaidh aig in-stealladh meallta air caitheamh anns gach buidheann (F_3,111= 1.110, 2 × 4 ANOVA measgaichte le ceumannan a-rithist air seisean magadh magadh). (c) Meud a chaidh a chaitheamh aig deuchainn roghainn blas dà bhotal. Bha eadar-obrachadh mòr eadar blas agus làimhseachadh microinjection aig àm an t-suidheachaidh (F_1,37= 5.36, P<0.05, ANOVA measgaichte dà-shligheach le ceumannan a-rithist air blas). Bha a ’bhuidheann InsAb ag ithe mòran nas lugha de bhlas càraid InsAb an taca ris a’ bhlas càraid càraid (t(18) = 2.82, ** P.<0.01, aon-earbaill dìon t-test); cha do sheall am buidheann smachd roghainn blas (t(19) = 0.803, P> 0.05, air a dhìon t-test). A ’dèanamh coimeas eadar buidhnean, dh’ òl radain InsAb mòran nas lugha de bhlas càraid-infusion (t(40) = 1.96, *P<0.05) agus mòran a bharrachd den blas meallta càraid (t(40) = 1.77, *P<0.05, aon-earbaill dìon t-test) na smachdan.

• Ìomhaigh làn mheud (161 KB)

 

 

Rè nan seiseanan fuarachaidh aon bhotal, lùghdaich meanbh-ghluasad InsAb gu mòr an caitheamh an coimeas ri carbad rè an treas agus an ceathramh infusions (Fig. 4b). An coimeas ri sin, dh ’ith an dà bhuidheann an aon uiread de dh’ fhuasgladh anns na ceithir seiseanan stealladh meallta (F_3,111= 0.127, P>0.05, ANOVA dà-thaobh measgaichte) (Fig. 4b). Às deidh ochd seiseanan fuarachaidh gu h-iomlan, chaidh roghainn blas a mheasadh ann an deuchainn dà bhotal anns an robh cothrom aig radain air an dà fhuasgladh blas aig an aon àm (Fig. 4a). Nochd mion-sgrùdadh staitistigeil gu robh eadar-obrachadh cudromach eadar blas agus an làimhseachadh microinjection a fhuaireadh aig àm an t-suidheachaidh (Fig. 4c). Bha a ’bhuidheann InsAb ag ithe mòran nas lugha de bhlas càraid InsAb an taca ris an blas meallta càraid (Fig. 4c), ach cha do sheall a ’bhuidheann carbaid roghainn blas (Fig. 4c), a ’ciallachadh gun do chuir soidhnichean insulin iomlan ri bhith a’ taghadh fuasgladh caloric milis. An coimeas ri carbad, dh ’òl radain InsAb-microinjected mòran nas lugha de bhlas càraid-infusion agus mòran a bharrachd den blas càraid-stealladh brèige (Fig. 4c). Microinjection de IgG (t(9) = 0.792. P>0.05, air a dhìon t-tests) no PBS (t(9) = 0.442. P>0.05, air a dhìon t-tests) cha robh buaidh sam bith aca air roghainn blas (cha deach dàta a shealltainn), ag argamaid an aghaidh a ’chomais gun lùghdaich buaidh neo-shònraichte de mhicro-stealladh InsAb caitheamh no roghainn blas. Bu chòir a thoirt fa-near cuideachd nach b ’fheàrr leis a’ bhuidheann InsAb aig deuchainn roghainn airson blas nas lugha nobhail, leis nach robh eadar-obrachadh eadar seisean agus seòrsa seisean (fìor fhilleadh an aghaidh magadh infusion) airson a ’bhuidheann InsAb (F_3,54= 1.584, P> 0.05, ANOVA dà-thaobh). Is e sin, cha do dh ’ith a’ bhuidheann InsAb barrachd den bhlas càraid-infusion ann an coimeas ri blas càraid InsAb; an àite sin, cha do nochd eadar-dhealachaidhean eadar buidhnean làimhseachaidh ach ann an seiseanan fuarachadh-uisge. Gu h-iomlan, tha an dàta seo a ’sealltainn gu bheil pàirt aig insulin anns an NAc ann a bhith a’ daingneachadh roghainn airson blas a tha a ’comharrachadh luchd glycemic.

Tha sinn ag aithris an seo gu bheil insulin a ’meudachadh sgaoileadh DA striatal ann an dòigh a tha an urra ri nAChR le bhith ag atharrachadh excitability ChI tro InsRs. Tha na toraidhean againn a ’ciallachadh gum faod insulin a bhith na chomharradh duais, a bharrachd air a dhreuchd stèidhichte ann a bhith a’ comharrachadh satiety. Gu sònraichte, tha buaidh insulin air leigeil a-mach DA air a mhodaladh a rèir daithead, le barrachd cugallachd ri insulin às deidh FR, ach call iomlan de riaghladh leasaichte insulin air daithead OB. Tha e coltach gu bheil na h-atharrachaidhean sin a ’nochdadh atharrachaidhean ann an cugallachd InsR a tha gu h-iongantach co-cheangailte ri bhith a’ cuairteachadh ìrean insulin, leis gun deach ìrean insulin plasma a lorg a bhith an urra ri daithead, ach cha robh cugallachd nAChR. Mu dheireadh, tha na sgrùdaidhean roghainn blas againn ann a bhith a ’giùlan bheathaichean a’ ciallachadh gu bheil soidhneadh insulin anns an t-slige NAc a ’toirt buaidh air roghainn bìdh, a tha chan ann a-mhàin a’ ciallachadh insulin ann an ionnsachadh co-cheangailte ri biadh ach a tha cuideachd a ’dearbhadh a dhleastanas mar chomharradh duais.

Net [DA]_o a ’nochdadh a’ chothromachadh eadar sgaoileadh DA agus gabhail DA tron ​​DAT. Fianais roimhe a ’sealltainn gum faod insulin gnìomhachd DAT a riaghladh^{18, 19, 20, 21, 22, 23} thug seo gu buil gum bu chòir àrdachadh ann an insulin adhbhrachadh lùghdachadh lom ann an toirt air falbh [DA]_o tro àrdachadh ann an gabhail DA. Ach, lorg sinn, anns an striatum, gu bheil buaidh insulin nas iom-fhillte na seo. Ged a mheudaich foillseachadh insulin V_max airson an DAT, b ’e a’ phrìomh bhuaidh a bh ’aig insulin air DA a leigeil ma sgaoil, chan ann air gabhail DA, le àrdachadh cunbhalach ann an toirt air falbh [DA]_o thairis air raon fiosaigeach de cho-chruinneachaidhean insulin ann an slige agus cridhe NAc agus ann an CPu. Ged a tha an àrdachadh ann an dùsgadh [DA]_o thill e gu ìrean smachd aig dùmhlachd supraphysiologic de 100 nM, V_max cha deach atharrachadh cuideachd bho smachd, a ’cur às do phrìomh bhuaidh air an DAT mar mhìneachadh. An àite sin, tha call na buaidh air gabhail a-steach a bharrachd air a leigeil ma sgaoil a ’ciallachadh desensitization de InsRs no ìsleachadh slighean comharran sìos an abhainn aig dùmhlachd insulin àrd. Gu dearbh, bidh InsRs a ’faighinn endocytosis luath agus truailleadh às deidh ceangal insulin ann an nèapraigean iomaill¹, le fianais a tha a ’tighinn am bàrr airson call cugallachd neuronal InsR às deidh nochdadh geàrr-ùine air ìrean àrda de insulin no daithead àrd-calorie^{10, 11, 39}.

Tha a ’bhuaidh as motha a th’ aig insulin airson sgaoileadh DA striatal a chaidh aithris an seo eadar-dhealaichte le toraidhean dithis eile o chionn ghoirid ex vivo sgrùdaidhean slice. Anns a ’chiad dol a-mach, dh’ adhbhraich insulin lùghdachadh de thar-shruth dealanach de [³H] DA bho sliseagan striatal, ged a chaidh àrdachadh [³Chaidh faighinn thairis air H] DA nuair a chaidh an DAT a bhacadh²². Leis gun deach a leigeil ma sgaoil [³H] Feumaidh DA teicheadh ​​bho ghlacadh DAT-meadhanaichte air feadh an tiùrr gus a lorg anns an fhuasgladh dòigheil, tha am pròtacal seo gu sònraichte mothachail air riaghladh DAT. Tha na toraidhean againn a tha a ’sealltainn gu bheil insulin a’ neartachadh sgaoileadh DA tro ChIs agus gnìomhachd nAChR, a bharrachd air àrdachadh gabhail DAT-meadhanaichte, a ’mìneachadh an àrdachadh paradoxical a tha coltach ann an àrdachadh le insulin [³H] DA thar-shruth a chithear nuair a chaidh buaidhean farpaiseach air an DAT a bhacadh²². Bha an dàrna sgrùdadh a ’cleachdadh FCV airson lorg dìreach air sgaoileadh DA somatodendritic anns an VTA, ach lorg e cuideachd prìomh bhuaidh insulin air gabhail DA, air a nochdadh ann an lughdachadh falaichte [DA]_o (ref. 23). Eadar-dhealachaidhean ann an grunn nithean, bho microcircuitry ionadail gu innealan fuasglaidh DA somatodendritic an aghaidh axonal DA⁴⁰, dh ’fhaodadh e cur ris an eadar-dhealachadh roinneil seo. Mar a thèid a dheasbad nas fhaide gu h-ìosal, ge-tà, tha dreuchdan insulin a tha an urra gu roinneil buailteach a bhith co-phàirteach, seach a bhith an aghaidh a chèile.

Roimhe sin, bhathar a ’gabhail ris gu robh dreuchd sam bith de riaghladh insulin-eisimeil air comharran DA air a mheadhanachadh le bhith a’ cur InsRs an sàs gu dìreach air DA neurons. Tha sinn a ’sealltainn an seo gu bheil InsRs cuideachd air an cur an cèill air ChIan striatal, agus gu bheil insulin ag atharrachadh excitability ChI gus sgaoileadh DA striatal a mheudachadh, a dh’ fhaodadh a bhith na phàirt chudromach ann am buaidh insulin air daithead. Bidh ChI Striatal a ’faighinn ro-mheasaidhean bho neurons de niuclasan intralaminar an thalamus, a tha a’ nochdadh losgadh spreadhaidh mar fhreagairt do bhrosnachaidhean mothachaidh iomchaidh agus a chuidicheas le bhith a ’stiùireadh phàtranan spìceadh fois-stad ann an ChIs a tha cudromach ann a bhith a’ stiùireadh aire, daingneachadh agus ionnsachadh ceangail.⁴¹. Mar sin, dh ’fhaodadh gnìomhachd insulin aig InsRs air ChIs striatal buaidh cuisean bìdh mothachaidh a dhèanamh air freagairteachd striatal a thaobh losgadh thalamic, a’ cur ri barrachd tuigse air luach duais biadh a tha air a shlugadh. Tha brosnachadh dìreach air sgaoileadh DA striatal le gnìomhachadh ChI air leantainn gu moladh gum bi àite sochair aig factaran a bhrosnaicheas ChIs mar luchd-brosnachaidh sgaoileadh DA³³. Tha an dàta againn a ’toirt seachad a’ chiad fhianais taiceil airson seo, le excitability ChI leasaichte le insulin agus comharran ACh a ’stiùireadh àrdachadh fiùghantach ann an sgaoileadh DA.

Tha leigeil ma sgaoil DA àrdaichte an làthair insulin cuideachd ag argamaid an aghaidh àrdachadh ann an comharran ACh gu ìre a dh ’adhbhraicheas desensitization nAChR no gnìomhachadh gabhadair ACh muscarinic (mAChR), agus faodaidh an dàrna cuid cur às do aon-tharraing [DA]_o (refs 29, 30, 31, 42). Mar sin, tha na h-uidheamachdan a chaidh aithris an seo eadar-dhealaichte bho ghnìomhachadh ACh de mAChRs, a tha air a bhith co-cheangailte ri aimhreit agus satiety⁴³.

Pùdar aon-tharraingeach [DA]_o bha e na b ’ìsle ann an radain FR agus OB na ann an radain AL; ged a tha na toraidhean sin ann an co-chòrdadh ri aithisgean roimhe^{44, 45, 46}, tha na sgrùdaidhean againn a ’toirt seachad a’ chiad choimeas eagarach de thrì fo-roinnean striatal anns an dà bhuidheann daithead thar ùine. Cha deach na h-innleachdan a tha mar bhunait air atharrachaidhean a tha an urra ri daithead ann an sgaoileadh DA a mhìneachadh, agus tha iad taobh a-muigh raon nan sgrùdaidhean làithreach. Ach, leis gu bheil ìrean insulin plasma air an atharrachadh an aghaidh sin le daithead FR agus OB, chan eil e coltach gun lùghdaich lughdachadh [DA]_o anns gach buidheann tha seo mar thoradh air ìrean insulin a tha an urra ri daithead.

Air an làimh eile, tha atharrachaidhean ann an cugallachd InsR le daithead agus ìrean insulin plasma a tha an urra ri daithead a ’toirt seachad am mìneachadh as coltaiche airson barrachd cugallachd ri insulin ann an FR agus call freagairt do insulin ann an OB. Cha robh fianais sam bith ann airson mìneachadh eile air cugallachd atharraichte nAChR ann an radain FR no OB an aghaidh AL. Ged a tha na co-dhùnaidhean againn am measg a ’chiad fheadhainn a chomharraich barrachd cugallachd InsR striatal le FR¹⁸, faodaidh call cuideim a bhith an cois ìrean lùghdaichte de insulin ann an CSF⁷, a chuireadh ri cugallachd nas fheàrr de sgaoileadh DA gu insulin ann an FR. Air an làimh eile, tha call freagairteachd insulin ann an radain OB co-chòrdail ri fianais roimhe airson cugallachd InsR eanchainn lùghdaichte air adhbhrachadh le àrdachadh cuideam no daithead OB^{3, 10, 11}.

Tha ar n- ex vivo tha dàta sliseag a ’toirt taic don bheachd gur dòcha gu bheil insulin a’ comharrachadh duais a bharrachd air satiety. Rinn sinn deuchainn air a ’bheachd seo le bhith a’ cur bacadh air buaidh insulin endogenous le microinjection dà-thaobhach InsAb anns an t-slige NAc aig àm suidheachadh blas. A ’co-chòrdadh ri dreuchd ann an duais, le bhith a’ cuir bacadh air buaidh insulin lùghdaich roghainn airson blas fuasgladh càraid glùcois an coimeas ris a ’bhlas a tha co-cheangailte ri soidhneadh insulin neo-iomlan. Bha a bhith a ’blocadh insulin anns an t-slige NAc cuideachd a’ lughdachadh caitheamh de dh ’fhuasgladh càraideach aig àm suidheachadh aon bhotal, ach cha robh buaidh sam bith aig meanbh-bhualaidhean no smachd air caitheamh. Tha an dàta seo a ’moladh gu bheil pàirt aig insulin ann an slige NAc ann an roghainn bìdh. Tha sgrùdaidhean roimhe air sealltainn gu bheil feum air comharran DA neo-iomlan anns an NAc airson a bhith a ’faighinn blas blas^{37, 38}, a ’dearbhadh àite airson NAc DA ann a bhith a’ meadhanachadh buaidhean ath-neartachaidh fuasglaidhean beathachaidh. Anns an t-solas seo, tha roghainn airson an fhuasgladh glucose a tha air a chàradh le cothrom air insulin neo-iomlan ag argamaid an aghaidh prìomh bhuaidh insulin air gabhail DA DAT-meadhanaichte anns an t-slige NAc, oir bhiodh dùil gum biodh seo a ’lughdachadh [DA]_o agus mar sin lughdaich caitheamh blas blas-smachd. Tha na toraidhean againn cuideachd co-chòrdail ris an fheadhainn bho sgrùdadh roimhe anns an do mheudaich meanbh-bhualadh insulin anns an t-slige NAc an ùine a bha na beathaichean an sàs ann am fèin-rianachd sucrose beòil, le àrdachadh crìche ann an caitheamh sucrose²⁶, a bha eadar-dhealaichte bhon bhuil ris an robh dùil bho àrdachadh ann an DA. Gu h-iomlan, tha an dàta giùlain seo co-chòrdail ris a ’bhuaidh a tha dùil aig insulin air ChIs striatal agus sgaoileadh DA leasaichte. Ach, chan eil na toraidhean sin a ’dùnadh a-mach com-pàirt eileamaidean eile de microcircuitry striatal anns na giùlan sgrùdaichte, air sgàth faireachdainn farsaing InsR air feadh striatum^{1, 14}.

Tha na sgrùdaidhean a chaidh aithris an seo a ’toirt seachad a’ chiad fhianais gu bheil pàirt aig insulin ann a bhith a ’conaltradh an luach caloric, agus mar sin na buaidhean buannachdail a th’ aig biadh, aig a bheil buaidh chudromach air buaidh insulin ann an cuspairean reamhar agus reamhar. Tha grunn sgrùdaidhean a ’sealltainn gu bheil buaidhean iar-ingestive aig biadh, ge bith a bheil slighean tar-chuir blas neo-iomlan⁴⁷, meudachadh air sgaoileadh NAc DA agus daingneachadh adhartach air giùlan^{37, 47}. Mar sin, is dòcha gum bi an fhreagairt insulin iar-shàthaichte a ’còdachadh toradh glycemic de bhiadh agus a’ cur ri bhith a ’daingneachadh roghainnean agus giùlan bìdh a tha a’ comasachadh caitheamh. Ach, dh ’fhaodadh atharrachaidhean mòra ann an cuairteachadh ìrean insulin agus cugallachd meadhan InsR àite a bhith aca ann an giùlan mì-ghnàthach, a bharrachd air atharrachadh. Mar eisimpleir, dh'fhaodadh hypoinsulinaemia agus àrdachadh dìolaidh de chugallachd InsR ann an cuspairean FR a bhith na adhbhar anns an dòigh sa bheil iad a ’dol an sàs⁴⁸. Air an làimh eile, dh ’fhaodadh neo-sheasmhachd insulin sa mheadhan ann an tinneas an t-siùcair seòrsa II no reamhrachd, mar a chithear an seo ann an radain OB, cur ri faireachdainn nas lugha de dhuais às deidh ionnsaigh, a’ draibheadh ​​toirt a-steach biadh le clàr-innse àrd glycemic mar dhìoladh^{49, 50}. Mar sin, dh ’fhaodadh an dàrna cuid àrdachadh no lùghdachadh ann an cugallachd insulin striatal cur ri ithe pathologach, a’ leantainn gu ithe rag agus / no reamhrachd.

Gu h-iomlan, tha na co-dhùnaidhean againn a ’nochdadh dreuchd ùr airson insulin mar chomharradh duais. Tha dreuchd mar seo eadar-dhealaichte bhon ghnìomh aithnichte aige mar chomharradh satiety, a ’toirt a-steach co-dhùnaidhean o chionn ghoirid gum faod insulin microinjected a-steach don VTA lughdachadh biadhadh hedonic agus roghainn airson cuisean co-cheangailte ri duais bìdh^{23, 24}. Tha seo a ’togail na ceist air mar as urrainnear dreuchdan dùbhlanach insulin airson na gnìomhan DA-eisimeil sin a cho-rèiteach. Is dòcha gur e am freagairt gu bheil na buaidhean sin co-phàirteach, seach a bhith an aghaidh a chèile. Tha na toraidhean a th ’ann an-dràsta a’ sealltainn gu bheil insulin anns an striatum a ’conaltradh luach duais biadh a tha air a shlugadh. Is dòcha gu bheil dreuchd dùbailte ann a bhith a ’comharrachadh satiety dìreach a’ leigeil le insulin a bhith a ’frithealadh an adhbhar chudromach airson crìoch a chuir air biadh, agus aig an aon àm a’ stèidheachadh cuimhne air na feartan beathachaidh aige agus mar sin a ’toirt duais seachad, mar sin a’ daingneachadh ath-aithris air giùlan gabhaltach.

Làimhseachadh bheathaichean

Bha modhan bheathaichean a rèir stiùiridhean NIH agus chaidh an aontachadh le Comataidh Cùram is Cleachdadh Bheathaichean Sgoil Leigheas NYU. Bha a h-uile beathach air solas 12 h: cearcall dorcha, le solais air adhart bho 06: 00 gu 18: 00; ex vivo chaidh sliseagan ullachadh eadar 08: 00 agus 12: 00. Chaidh sgrùdaidhean meacanaigeach ann an radain AL agus luchainn a dhèanamh ann an ex vivo sliseagan bho bheathaichean a bha nan càraidean, ach bha radain a ’fuireach leotha fhèin airson a h-uile coimeas buidheann daithead agus airson sgrùdadh giùlan.

Rèimean daithead radan

Bha radain fireann inbheach Sprague - Dawley (Taconic) 8 - 10 seachdainean a dh'aois aig toiseach riaghaltasan daithead a mhaireadh làithean 21 - 30. Chaidh radain a thoirt seachad air thuaiream do na buidhnean daithead: chaidh cuspairean a rangachadh a rèir cuideam tùsail, an uairsin chaidh gach trio de radain a sgaoileadh air thuaiream am measg nam buidhnean daithead. Bha cothrom an-asgaidh aig radain AL air radan chow airson an aon ùine ri radain càraideach air daithead FR no OB. Bha cothrom an-asgaidh aig uisge air radain. Chaidh cuingealachadh bìdh a chuir an gnìomh mar a bha e roimhe⁵¹; ann an ùine ghoirid, fhuair radain 40 - 50% de AL a-steach de chow radan àbhaisteach gach latha gus an deach cuideam bodhaig a lughdachadh le 20%, às deidh sin chaidh biadh a thoirt a-mach gus an cuideam seo a chumail suas. Bha cothrom an-asgaidh aig radain OB air radan chow agus seoclaid Dèan cinnteach, leaghan a tha gu math blasda le tòrr geir is siùcar⁵².

Forebrain ChAT luchagan bualadh

Luchagan le allele floxed conditional de ChAT (ChAT^flox) chaidh tarsainn le a Nkx2.1^Cre loidhne transgenic gus luchagan a thoirt gu buil anns a bheil ablation de synthesis ACh air a chuingealachadh ri forebrain³². Bha smachd air sgudal-sgudail transgenic neo-mutant; na genotypes aca Cre⁺;ChAT^{flox / +} agus Cre^-;ChAT^{flox / flox} tha iad air an ainmeachadh mar 'heterozygotes'. Bha luchagan fireann inbheach air an cleachdadh airson sgrùdaidhean sliseag ad libitum ruigsinneachd air chow agus uisge.

Ex vivo ullachadh slice agus fuasglaidhean fiosaigeach

Chaidh radain no luchainn anaesthetized gu domhainn le 50 mg kg^-1 pentobarbital (intraperitoneal (ip)) agus decapitated. Airson voltammetry, chaidh sliseagan forebrain coronal (tighead 300 - 400-μm) a ghearradh air microtome lann crathaidh Leica VT1200S (Leica Microsystems; Bannockburn, IL) ann an CSF fuadain fuasgailte le HEPES (aCSF) anns a bheil (ann am mM): NaCl (120); NaHCO₃ (20); glucose (10); HEPES acid (6.7); KCl (5); HEPES salann sodium (3.3); CaCl₂ (2); agus MgSO₄ (2), co-chothromach le 95% O.₂/ 5% CO₂. Chaidh sliseagan an uairsin a chumail san fhuasgladh seo aig teòthachd an t-seòmair airson 1 h ron deuchainn^{30, 32, 53}. Airson electrophysiology, às deidh anaesthetization, chaidh radain a thoirt a-mach gu transcardial le fuasgladh fuar-deighe anns a bheil (ann am mM): sucrose (225); KCl (2.5); CaCl₂ (0.5); MgCl₂ (7); NaHCO₃ (28); NaH₂PO₄ (1.25); glucose (7); ascorbate (1); agus pyruvate (3), agus air a chothromachadh le 95% O.₂/ 5% CO₂. Chaidh sliseagan a ghearradh san fhuasgladh seo, an uairsin a ghluasad gu seòmar ath-bheothachaidh ann an aCSF atharraichte anns a bheil (ann am mM): NaCl (125); KCl (2.5); NaH₂PO₄ (1.25); NaHCO₃ (25); MgCl₂(1); CaCl₂ (2); glucose (25); ascorbate (1); pyruvate (3); agus myo-inositol (4), co-chothromach le 95% O.₂/ 5% CO₂; chaidh am fuasgladh seo an toiseach aig 34 ° C, an uairsin leig leis fuarachadh mean air mhean gu teòthachd an t-seòmair⁵⁴. Chaidh a h-uile deuchainn voltammetry agus physiology a dhèanamh ann an seòmar clàraidh fo-thalamh aig 32 ° C a chaidh a thoirt thairis aig 1.5 ml min^-1 le aCSF anns a bheil (ann am mM): NaCl (124); KCl (3.7); NaHCO₃ (26); CaCl₂ (2.4); MgSO₄ (1.3); KH₂PO₄ (1.3); agus glucose (10), agus serum albumin bó (BSA, 0.05 - 0.1 mg ml^-1) air a cho-chothromachadh le 95% O.₂/ 5% CO₂; bha cead aig sliseagan cothromachadh a dhèanamh san àrainneachd seo airson 30 min mus deidheadh ​​deuchainn a dhèanamh.

Volumammetry cearcallach luath-scan

Chaidh sgrùdaidhean leigeil ma sgaoil DA a dhèanamh a ’cleachdadh FCV ann an sliseagan eanchainn^{32, 53} ullachadh bho radain fhireann no ChAT luchagan bualadh forebrain agus smachdan heterozygote (seachdainean 5 - 8). Sgrùdaidhean ann an ChAT Chaidh luchagan cnag a dhalladh, ach bha phenotypes follaiseach aig buidhnean daithead radan a chuir casg air sèididh. Chaidh tomhasan bholtammetric a dhèanamh le Voltammeter Millar (ri fhaighinn le iarrtas sònraichte don Dr Julian Miller aig St Bartholomew's agus Sgoil Leigheas agus Fiaclaireachd Rìoghail Lunnainn, Oilthigh Lunnainn). Chaidh cruth-tonn triantan gnàthach a chleachdadh airson FCV, le raon scan de −0.7 gu + 1.3 V (an aghaidh Ag / AgCl), ìre scan de 800 V s^-1, agus eadar-ama samplachaidh de 100 ms^{30, 32, 53}. Chaidh dàta fhaighinn le bhith a ’cleachdadh bòrd DigiData 1200B A / D fo smachd bathar-bog Clampex 7.0 (Innealan Molecular). Chaidh DA a leigeil ma sgaoil a ’cleachdadh dealan brosnachail cuimseach; b 'e 0.4 - 0.6 mA an leud pulse brosnachaidh agus b' e 100 μs an fhad^{30, 32, 53}. Chaidh brosnachadh aon-tharraing ionadail a chleachdadh ann an cridhe NAc agus CPu; ge-tà, chaidh trèana pulse àrd-tricead goirid (còig buillean aig 100 Hz) a chleachdadh gus leudachadh a dhèanamh air [DA]_o ann an slige NAc. Bidh an dà pharaid brosnachaidh a ’dùsgadh sgaoileadh DA a tha comasach a thaobh gnìomh agus Ca.²⁺ an urra, gun bhuaidh le glutamate a chaidh a leigeil ma sgaoil aig an aon àm agus GABA^{42, 55}, agus air a chomasachadh le ACh a chaidh a leigeil ma sgaoil aig an aon àm^{29, 30, 31, 32, 33, 34}. Gus tomhas a chaidh fhuadachadh [DA]_o, chaidh electrodes a calibratachadh le dùmhlachdan aithnichte de DA aig 32 ° C às deidh gach deuchainn ann an aCSF agus an làthair gach droga a chaidh a chleachdadh ann an deuchainn sònraichte⁵³.

Deuchainnean bholtammetry gus measadh a dhèanamh air buaidh insulin air evoked [DA]_o chaidh fhaighinn le bhith a ’cleachdadh aon de dhà phròtacal. Chaidh ciad dheuchainnean a dhèanamh gus faighinn a-mach dè an cùrsa ùine airson buaidh insulin (Sigma, I5523) le bhith a ’cumail sùil air [DA]_o gach 5 min ann an aon làrach. Chaidh insulin a chuir an sàs an dèidh dha a bhith air a dhùsgadh gu cunbhalach [DA]_o chaidh fhaighinn (mar as trice tomhasan 4 - 5); bha a ’bhuaidh as àirde aig insulin às deidh 50 - 60 min, agus an uairsin air a dhùsgadh [DA]_o fuireach aig an ìre seo rè ùine an deuchainn (mar as trice 90 min làn nochdadh insulin; Fig. 1c). Às deidh sin, chaidh buaidh insulin a mheasadh le bhith a ’clàradh evoked [DA]_o aig làraichean fa leth 4 - 5 ann an sliseagan (+ 1.5 mm bho bregma) anns gach aon de thrì fo-roinnean striatal fo chumhachan smachd (aCSF no aCSF plus droga) agus a-rithist aig àm a ’bhuaidh insulin as àirde (samplachadh thairis air 60 - 80 min), an uairsin bha na sampallan sin cuibheasach airson gach fo-sgìre. Lùghdaich buaidh insulin le ùine às deidh ullachadh sliseag; gus an ùine a lughdachadh ex vivo agus gus an fheum as fheàrr a dhèanamh de bheathaichean, mar as trice, chaidh dà sliseag bho bheathach sònraichte a dhearbhadh san t-seòmar clàraidh aig an aon àm. Chaidh drogaichean a chaidh a chleachdadh gus dùbhlan a thoirt do bhuaidh insulin a chuir an sàs 15 min ro insulin tro superfusing aCSF, a ’toirt a-steach HNMPA trisacetoxymethyl ester (HNMPA-AM_3; Saidheansan Beatha Enzo), S961 (Novo Nordisk), LY294002 (Sigma), picropodophyllotoxin (PPP; Tocris), mecamylamine (Tocris) agus DHβE (Tocris). Mar a chaidh a mhìneachadh ann an Toraidhean, chaidh cugallachd atharraichte gabhadain ACh nicotinic am measg buidhnean daithead a dhearbhadh le bhith a ’dèanamh coimeas eadar co-mheas stùc [DA]_o air a dhùsgadh le 5 p (100 Hz) leis an sin air a dhùsgadh le 1 p air a dhùsgadh (co-mheas 5 p: 1 p)^{30, 31} ann an cridhe NAc an làthair 0 - 500 nM nicotine (Sigma).

Co-dhùnadh de V _max bho dhùsgadh [DA]_o transients ann an sliseagan striatal

Gus measadh a dhèanamh air atharrachaidhean air an adhbhrachadh le insulin ann an gabhail DA DAT-meadhanaichte, chaidh a ’chiad phàirt den ìre tuiteam de dhùsgadh [DA]_o chaidh lùban a chuir a-steach do cho-aontar Michaelis-Menten airson a thoirt a-mach V_max (an ìre gabhail as àirde seasmhach)⁵⁶. K_m (a tha gu h-iongantach co-cheangailte ri dàimh an DAT airson DA) air a shuidheachadh aig 0.2 μM agus tha fios gu bheil e coltach thairis air fo-roinnean striatal⁵⁷ agus gun bhuaidh air insulin (faic Figear Leasachail 4 caption).

Clàradh làn-cealla

Chaidh sliseagan eanchainn ullachadh bho 29- gu radain fhireann 35-latha; bha suidheachaidhean clàraidh co-ionann ris an fheadhainn a chaidh a chleachdadh ann an sgrùdaidhean fuasglaidh DA. Bha clàraidhean clamp-cealla làn-cealla a ’cleachdadh dhòighean àbhaisteach⁵⁴. Chaidh ChIs Striatal fhaicinn le bhith a ’cleachdadh miocroscop Olympus BX51WI (Olympus America, Center Valley, PA) le optics eadar-dhealachadh eadar-dhealachadh infridhearg agus amas bogadh-uisge × 40. Am fuasgladh pìobaireachd a tha ann (ann am mM): K-gluconate (129); KCl (11); HEPES (10); MgCl₂ (2); EGTA (1); Na₂-ATP (2); Na₃-GTP (0.3); agus air atharrachadh gu pH 7.2 - 7.3 le KOH. Airson neurons clàraichte a bhith air am measadh airson immunoreactivity ChAT, chaidh 0.3% biocytin a thoirt a-steach don fhuasgladh pìobaireachd agus chaidh na neurons a chlàradh gu h-aithghearr (~ 5 min) gus lughdachadh susbaint intracellular a lughdachadh. Bha strì an aghaidh pìoba ~ 3 - 5 MΩ. Chaidh clàran fhaighinn le bhith a ’cleachdadh amplifier Axopatch 200B (Innealan Molecular, Sunnyvale CA) agus sìoladh pas ìosal aig 2 kHz. Chaidh ChIs a chomharrachadh le slatan-tomhais electrophysiologic stèidhichte²⁸; bha a ’mhòr-chuid gnìomhach gu tòna an toiseach, ach lughdaich gnìomhachd gu caochlaideach às deidh a bhith a’ glacadh. Ach, bha freagairteachd don in-stealladh gnàthach làidir agus cunbhalach thar ùine, agus mar sin chaidh a chleachdadh gus sgrùdadh a dhèanamh air buaidh insulin air excitability ChI (faic Toraidhean). Ann an deuchainnean gus sgrùdadh a dhèanamh air àite InsRs agus IGF-1Rs san fhreagairt seo, chaidh an dàrna cuid HNMPA no PPP a chuir a-steach airson co-dhiù 20 min mus deach ChI a phasgadh. Mar as trice bhathas a ’faicinn na buaidhean as àirde de insulin leis fhèin às deidh ~ 16 min de nochdadh, ged ann an cuid de cheallan, cha robh an àrdachadh as àirde gu 50 min no nas fhaide. A bharrachd air an sin, ann an ceithir de shia neurons a chaidh a chlàradh ann am PPP, dh ’adhbhraich insulin lùghdachadh tùsail ann an àireamh spike mus d’ fhuair e air ais agus a dhol thairis air an àireamh spike tòiseachaidh. Mar thoradh air an sin, anns a h-uile deuchainn, chaidh buaidh insulin a thomhas le bhith a ’dèanamh coimeas eadar a’ bhuaidh as motha air àireamh spìc leis an àireamh de spìcean a chaidh a dhùsgadh dìreach mus deach insulin a chuir a-steach. Dh ’fhaodadh an eadar-dhealachadh follaiseach anns an ùine gus buaidh stùc a ruighinn nochdadh grunn fhactaran, a’ gabhail a-steach doimhneachd a ’chill chlàraichte san t-sliseag. Chaidh comasan gnìomh a chaidh a ghlacadh a chlàradh cuideachd ann an ChIs às aonais insulin aig amannan ùine coimeasach.

Cromatography lionn àrd-choileanadh

Chaidh susbaint DA de sliseagan striatal radan (tighead 400-μm) a dhearbhadh le bhith a ’cleachdadh cromatagrafaidh lionn àrd-choileanadh le lorg electrochemical⁵⁸. Chaidh paidhrichean sliseag a chothromachadh airson 30 min aig 32 ° C ann an aCSF, agus an uairsin chaidh aon slice airson gach paidhir a thoirt a-steach airson min 60 a bharrachd aig 32 ° C ann an aCSF fhad ‘s a bha am fear eile air a bhrosnachadh ann an aCSF le insulin 10 no 30 nM. Airson coimeasan buidheann daithead, chaidh clò striatal a chruinneachadh eadar 30 - 60 min às deidh faighinn seachad air. Às deidh aomadh, chaidh cus aCSF a thoirt air falbh gu faiceallach bho sliseagan, chaidh sampall de stuth striatal (7 - 10 mg) a thomhas, a reodhadh air deigh tioram agus an uairsin a stòradh aig an uairsin air a stòradh aig −80 ° C. Air latha an sgrùdaidh, chaidh sampaill a thoirt a-mach ann am fuachd deigh, eluent, deoxygenated le argon⁵⁸, air a shnìomh ann am microcentrifuge airson 2 min, agus an t-os-nàdarra air a stealladh gu dìreach air colbh HPLC (BAS, West Lafayette, IN); bha an lorgaire na dhealan glainne carbonach suidhichte aig 0.7 V an aghaidh Ag / AgCl.

Immunohistochemistry

Airson bileagan immunoocheochemical, chaidh radain anaesthetized le sodium pentobarbital (50 mg kg^-1, ip), an uairsin air a thionndadh gu transcardial le PBS (154 mM NaCl ann am bufair fosfáit 10 mM, pH 7.2) air a leantainn le 4% paraformaldehyde anns a ’PBS seo; chaidh brains a thoirt air falbh agus chaidh earrannan coronal (20 μm) a ghearradh agus a phròiseasadh gu gnàthach^{27, 59}. Chaidh ìomhaighean immunofluorescence fhaighinn le miocroscop confocal Nikon PM 800 uidheamaichte le camara didseatach fo smachd bathar-bog Spot (Diagnostic Instruments Inc.) agus a ’cleachdadh amas × 100 (fosgladh àireamhach = 1.4) no le miocroscop confiss Zeiss LSM 510 a’ cleachdadh × 63 amas (fosgladh àireamhach = 1.2). B ’e na lasairean Argon (488 nm), He / Ne (543 nm) agus He / Ne (633 nm). Chaidh sìoltachain iomchaidh airson gach laser a thaghadh leis a ’bhathar-bog microscope confocal. Bha meud toll-giuthais eadar-dhealaichte leis an amas a chaidh a chleachdadh agus tighead earrann air a thaghadh z-stack ginealach; thagh sinn an luach toll-giuthais as fheàrr a chomharraich am bathar-bog (mar as trice 30 μm). Chaidh faidhlichean didseatach a sgrùdadh le bathar-bog deconvolution (AutoQuant Imaging), le ìomhaighean deireannach air an giullachd a ’cleachdadh Adobe Photoshop 7.0. Chaidh na h-ìomhaighean uile atharrachadh airson soilleireachd agus iomsgaradh; chaidh atharrachaidhean mar sin a dhèanamh gu co-ionnan ris gach pàirt den ìomhaigh. Chaidh axons striatal DA a chomharrachadh le bhith a ’cleachdadh dà antibodies TH: frith-TH coineanach polyclonal AB152 (1: 800) agus luchag monoclonal MAB318 anti-TH (1: 500) (an dà chuid bho Chemicon). Chaidh trì antibodies InsR a chleachdadh: sc-57342 agus sc-09 (1: 100; Santa Cruz), agus PP5 (tiodhlac bho Pfizer). Chaidh sònrachas gach fear a nochdadh roimhe seo^{60, 61}, agus chaidh a dhearbhadh anns na sgrùdaidhean a th ’ann an-dràsta leis nach robh immunolabelling le antibodies sc-57342 no PP5 an làthair a’ pheptide bacaidh co-fhreagarrach. B ’e antibody ChAT AB144 (1: 200; Millipore), agus bha biotin bho Vector (1: 200). B ’e antibodies àrd-sgoile a chaidh a chleachdadh an aghaidh coineanach asail Alexa 488 (Invitrogen), no Cy2 an-aghaidh coineanach (Saotharlann Jackson, Bar Harbour, ME), anti-gobhar Cy3 (Jackson) agus anti-luch asal Cy5 (Jackson).

Gus measadh a dhèanamh air co-ionadailachadh InsRs ann an TH + axons, chleachd sinn dòighean a chaidh a mhìneachadh roimhe seo gus làthaireachd Kir6.2 a chomharrachadh, an fho-thalamh pore-chruthach de ATP-mothachail K⁺ seanalan ann an axons DA²⁷. Chaidh puncta a ’riochdachadh InsRs a sgaoileadh air feadh ìomhaighean atharraichte, a’ nochdadh gum faodadh tar-chur le immunoreactivity TH tachairt gu ìre le cothrom. Gus a ’bheachd seo a dhearbhadh, chunnt sinn tar-chuiridhean InsR / TH ann an raointean neo-eisimeileach 42 ann an trì earrannan immunolabelled NAc bho dhà radan. Chaidh na faidhlichean didseatach InsR an uairsin a thionndadh 90 ° deiseal agus chaidh na cunntasan ath-aithris; lùghdaich cuairteachadh an àireamh de puncta InsR a bha a ’co-ionadailachadh le TH anns a’ mhòr-chuid de raointean (faic Toraidhean). An lùghdachadh anns an àireamh de superimpositions le cuairteachadh²⁷ chomharraich a ’chuibhreann de puncta InsR anns gach raon striatal co-cheangailte ri axons DA.

Glùcois fala agus insulin ELISA

Chaidh fuil stoc a chruinneachadh aig àm an decapitation airson sgrùdaidhean sliseag. Chaidh glùcois fala a dhearbhadh sa bhad le sgrùdair glùcois fuil àbhaisteach. Airson insulin, chaidh fuil a bharrachd a chruinneachadh ann an tiùban anns a bheil EDTA agus a centrifuged aig 1,500g airson 15 min; chaidh supernatant (plasma) a chruinneachadh agus a stòradh aig −80 ° C gus an tèid a ghiullachd le pasgan ALPCO Rat Insulin ELISA.

Suidheachadh cannula agus dearbhadh histological

Chaidh ceathrad 'sa h-aon radan fireann Sprague - Dawley (Taconic agus Charles River) le cuideam 350 - 425 g an toiseach le anaesthetized le ketamine (100 mg kg^-1, ip) agus xylazine (10 mg kg^-1, ip) agus air a chuir an sàs gu stereotaxically le dà cannulae iùil-tharraingeach cronail (tomhas 26) air an cur gu dà-thaobhach 2.0 mm dorsal gu làraich infusion ann an slige medial NAc⁶² (1.6 mm anterior gu bregma; 2.1 mm fadalach chun an t-sealladh sagittal, molaidhean ceàrnach 8 ° a dh ’ionnsaigh a’ mheadhan-loidhne, 5.8 mm ventral gu uachdar claigeann). Chaidh radain a thoirt dha banamine (2.0 mg kg^-1, subcutaneous) mar analgesic post-lannsa às deidh faighinn seachad air anesthesia agus a ’mhadainn às deidh. Aon seachdain às deidh obair-lannsa, chaidh radain a chuir air FR (air a mhìneachadh gu h-àrd) agus air an cumail aig 80% den cuideam fhaighinn às deidh obair-lannsa airson a ’chòrr den sgrùdadh. Chaidh suidheachadh Cannula a dhearbhadh gu h-histologach às deidh crìoch a chur air deuchainn giùlan. Chaidh gach radan a mharbhadh le CO₂, decapitated agus an eanchainn air a thoirt air falbh agus air a shuidheachadh ann an formalin bufair 10% airson> 48 h. Chaidh earrannan coronal reòta (tighead 40-μm) a ghearradh air Cryostat Reichert-Jung, leaghadh air sleamhnagan glainne còmhdaichte le gelatin, agus air an staining le violet cresyl. Cha deach dàta bho radan sònraichte a chleachdadh ach ma bha an dà cannulae taobh a-staigh slige medial NAc⁶² (a ’toirt a-steach a’ chrìoch slige / cridhe no slige / tubercle olfactory) (Figear Leasachail 5); stèidhichte air na slatan-tomhais seo, chaidh dà radan a thoirmeasg bhon sgrùdadh deireannach.

Ro-nochdadh suidheachadh blas-blas

Fhuair radain aon oidhche (ann an cèidse dachaigh) agus sia seiseanan 30-min-gach-latha de ro-nochdadh (ann an seòmraichean deuchainn) gu 0.2% sodium saccharin (Sigma) ann an uisge le eadar-ama 48-h eadar seiseanan. Fhuair radain an uairsin dà sheisean 5-min-gach-latha de bhith a ’nochdadh 0.2% sodium saccharin ann an 0.05% grape neo-mhìnichte no cherry Kool-Aid (Kraft Foods) ann an uisge. Airson a ’chiad seisean ro-nochdadh Kool-Aid, fhuair leth de na radain fuasgladh le blas cherry, agus fhuair an leth eile fuasgladh le blas grape. Chaidh na blasan a thionndadh air ais air an dàrna seisean ro-nochdadh Kool-Aid gus dèanamh cinnteach gu robh na radain uile a ’samplachadh gach blas. Chaidh gabhail a-steach a thomhas airson a h-uile seisean ro-nochdaidh. B ’e cèidsichean plastaig soilleir le leapannan ùra a bh’ ann an seòmraichean deuchainn. Airson a h-uile seisean ro-nochdaidh, bha cothrom aig radain air an aon fhuasgladh air gach taobh den t-seòmar. A bharrachd air an t-seisean ro-nochdadh thar oidhche, chaidh a h-uile seisean a chumail ann an seòmar modh giùlain, le ùine breithneachaidh 30-min mus deach trèanadh no deuchainn sam bith a dhèanamh.

Suidheachadh aon bhotal

Tha sgrùdaidhean roimhe air sealltainn gum faod microinjection de InsAb a-steach do hypothalamus ventromedial bacadh a chuir air buaidh insulin air giùlan beathachaidh agus secretion glucagon^{63, 64}. An seo chleachd sinn an dòigh-obrach seo gus measadh a dhèanamh air a ’phàirt a dh’ fhaodadh a bhith aig insulin ann a bhith a ’daingneachadh roghainn bìdh. Chaidh radain a shònrachadh gu leth-thuaiream stèidhichte air meud cuibheasach ro-nochdaidh ann an dà bhuidheann, smachd no deuchainneach (InsAb). Anns a ’bhuidheann smachd, fhuair radain carbad (microinjection PBS; 137 mM NaCl agus 2.7 mM KCl ann am bufair fosfáit 10 mM) no IgG (Abcam ab81032; 0.5 μg μl^-1 ann am PBS, mar a fhuaireadh) microinjection ann an slige NAc mus ithear aon de na dà fhuasglaidhean blas, agus magadh meanbh-bhualadh mus ithear am fuasgladh blas eile. Anns a ’bhuidheann deuchainneach, fhuair radain microinjection slige NAc de InsAb (Abcam ab46707; 0.5 μl de 1 μg μl^-1 ann am PBS, mar a fhuaireadh) mus nochd thu ri aon fhuasgladh le blas, agus magadh meanbh-bhualadh ro-làimh air an fhear eile. Chaidh dà sheata de chuspairean le atharrachadh eadar microinjection fluid agus microinjection meallta a chleachdadh, gus am biodh an àireamh iomlan de microinjections air a chuingealachadh ri ceithir, mar sin a ’lughdachadh milleadh teann a dh’ fhaodadh a bhith ann agus call cugallachd aig an làrach microinjection.⁶⁵. Airson microinjection liùlach, chaidh fuasgladh smachd no InsAb a luchdachadh ann an dà fhaid 30-cm de phìoban PE-50 ceangailte aig aon cheann ri steallairean 5 μl Hamilton air an lìonadh le uisge grùide agus aig a ’cheann eile gu cannulae injector 31-gas, a leudaich 2.0 mm nas fhaide na na stiùiridhean a chaidh a chuir an sàs. Chaidh na meudan infusion 0.5 μl a lìbhrigeadh thairis air 90 s aig ìre 0.005 μl s^-1; chaidh an injector fhàgail airson ~ 60 s gus ùine a cheadachadh airson sgaoileadh, an uairsin chaidh an stealladair a chuir na àite.

Chaidh radain a ghluasad gu dìreach gu na seòmraichean giùlain taobh a-staigh 2 min às deidh crìoch a chur air an microinjection no magadh microinjection. Anns na fuasglaidhean suidheachaidh bha 0.2% sodium saccharin, 0.05% grape neo-mhìnichte no cherry Kool-Aid, agus 0.8% glucose. Bha ruigsinneachd fuasglaidh air a chuingealachadh ri 30 min gach seisean. Chaidh blas càraid agus taobh an t-seòmair le ruigsinneachd òil a shònrachadh air thuaiream agus air a chothromachadh anns gach buidheann. Bha an eadar-ama eadar meanbh-bhualaidhean co-dhiù 72 h, a ’dol air ais eadar seiseanan infusion agus magadh airson ochd seiseanan fuarachaidh gu h-iomlan.

Deuchainn roghainn dà bhotal

Dà fhichead sa h-ochd uairean a-thìde às deidh an seisean fuarachaidh mu dheireadh, chaidh radain a chuir ann an seòmraichean deuchainn le ruigsinneachd aig an aon àm air gach blas blasad; b ’e fuasglaidhean 0.2% sodium saccharin ann an grape 0.05% no cherry Kool-Aid, às aonais glucose. Chaidh deuchainnean a dhèanamh thar làithean 2 (60 min gach latha). Chaidh suidheachadh an tiùba òil anns a bheil fuasgladh càraid le càraid no le lionn-sgaoilidh atharrachadh mu seach gus dèanamh cinnteach gun deach deuchainn a dhèanamh air gach radan airson a bhith a ’caitheamh gach fuasgladh air gach taobh den chèidse. Chaidh gabhail ri gach fuasgladh blas cuibheasach airson an dà latha deuchainn gus roghainn a dhearbhadh.

[³H] gabhail DA ann an synaptosomes striatal gus èifeachdas InsAb a mheasadh

Synaptosomes striatal^{21, 66} chaidh an ullachadh bho radain AL (fireann, 350 - 400 g), le NAc (slige agus cridhe) agus CPu air an sgaradh agus air an ullachadh air leth. Chaidh fighe bho gach sgìre a cho-sheòrsachadh ann an tomhasan 15 de fhuasgladh sucrose 0.32 M fuar-deighe ann an homogenizer glainne le pestle Teflon air a stiùireadh le motair; às deidh rinsing agus centrifugation, chaidh am pellet mu dheireadh a chuir dheth a-rithist ann an sucrose 0.32 M fuar-deighe^{21, 66}. Mus tòisich thu air an [³H] DA gabhail assay⁶⁶, chaidh aliquots synaptosomal ann an tomhas iomlan de 180 μl de bhufair gabhail a thoirt a-steach ann an inneal-crith airson 15 min aig 30 ° C an làthair no às aonais insulin 30 nM, ann an carbad (PBS) no ann an InsAb (dilution deireannach 1: 500) , ann an IgG (dilution deireannach 1: 500) no ann an carbad. Bufair gabhail a-steach (ann am mM): NaCl (122); Na₂HPO₄ (3); NaH₂PO₄ (15); KCl (5); MgSO₄ (1.2); glucose (10), CaCl₂ (1); nialamide (0.01); tropolone (0.1); agus searbhag ascorbic (0.001), pH 7.4. Gabhail ri [³Chaidh H] DA a thòiseachadh le bhith a ’sgaoileadh 20 μl gu luath de gach crochadh synaptosomal a-steach do na truinnsearan 96-well le dùmhlachd eadar-dhealaichte de DA (0.003 - 1.0 μM) agus [³H] DA (5 nM); às deidh 5 min ann an inneal-crathaidh truinnsear aig 25 ° C, chaidh gabhail ris a thoirt gu crìch le sìoladh falamh fuar luath⁶⁶. Chaidh cunntasan gach tobar a thionndadh gu pmoles, an uairsin air an ceartachadh gu mg de phròtain iomlan gach mionaid. Chaidh a h-uile assay a dhèanamh trì-fhillte agus a-rithist co-dhiù ceithir tursan; V_max agus K_m chaidh an tomhas a ’cleachdadh bathar-bog Biosoft Kell Radlig (Cambridge, UK).

Mion-sgrùdadh staitistigeil

Tha dàta air a thoirt seachad mar dhòigh ± sem; chaidh cudromachd a mheasadh a ’cleachdadh Oileanach càraid no gun chàradh t-tests no ANOVA, mura h-eilear ag innse a chaochladh. Airson dàta voltammetry, n an àireamh de làraich clàraidh, leis gu bheil caochlaidheachd làrach-gu-làrach taobh a-staigh fo-sgìre striatal nas motha na caochlaidheachd eadar beathach no eadar-sliseag^{30, 32, 55, 56}; tha àireamh beathach air a thoirt fa-near airson gach seata dàta. An EC₅₀ airson buaidh insulin agus nicotine air stùc [DA]_o air a thomhas a ’cleachdadh Prism 6.0 (GraphPad Software Inc., La Jolla, CA). Airson dàta electrophysiologic, chaidh cudromachd staitistigeil a mheasadh a ’cleachdadh càraid t-tests no deuchainn Wilcoxon ann am Prism 6.0, no ANOVA dà-thaobh measgaichte ann an SAS 9.3 (SAS Institute Inc., Cary, NC). Airson measadh air com-pàirteachadh insulin ann an suidheachadh roghainn blas, chaidh dà sgrùdadh iomlan a chrìochnachadh a ’cleachdadh protocolaidhean a bha co-ionann ach a-mhàin an làimhseachadh carbaid a chaidh a chleachdadh. Anns a ’chiad sgrùdadh, fhuair radain 10 infusions carbaid de PBS agus fhuair 9 infusions de InsAB. Anns an dàrna sgrùdadh, fhuair radain 10 infusions carbaid de IgG agus fhuair 10 infusions de InsAb. Cha robh eadar-dhealachadh mòr eadar an dà bhuidheann carbaid (PBS no IgG) rè seiseanan fuarachaidh (F₁₉= 0.619, ANOVA dà-thaobh measgaichte) le ceumannan a-rithist air seisean fuarachaidh-fuarachaidh) no aig deuchainn (F₁₉= 0.012, ANOVA measgaichte dà-shligheach le ceumannan a-rithist air blas). Mar thoradh air an sin, chaidh an dà dheuchainn a chur còmhla airson mion-sgrùdadh. Airson an anailis seo, chaidh ANOVA measgaichte 2 × 4 (le ceumannan a-rithist air latha fuarachadh infusion) a chleachdadh gus buaidh làimhseachadh microinjection aig àm fuarachaidh a dhearbhadh, agus an uairsin air a dhìon t-tests (aon earball gus faighinn a-mach dè na seiseanan fuarachaidh a lùghdaich làimhseachadh meanbh-chraoladh meud an in-ghabhail). Chaidh an aon anailis a chrìochnachadh airson seiseanan magadh meallta. Gus faighinn a-mach dè a ’bhuaidh a th’ aig làimhseachadh fuarachaidh rè deuchainn roghainn blas dà bhotal, chaidh dàta a sgrùdadh a ’cleachdadh ANOVA dà-thaobh measgaichte (le ceumannan a-rithist air blas), air a leantainn le dìon t-tests (aon earball gus deuchainn a dhèanamh air a ’bheachd-bheachd gun lughdaicheadh ​​InsAb roghainn).

Mar a bheir thu luaidh air an artaigil seo: Stouffer, MA et al. Bidh insulin a ’neartachadh sgaoileadh dopamine striatal le bhith a’ gnìomhachadh interneurons cholinergic agus mar sin a ’comharrachadh duais. Nat. Commun. 6: 8543 doi: 10.1038 / ncomms9543 (2015).

1. Schulingkamp, ​​RJ, Pagano, TC, Hung, D. & Raffa, gabhadairean RB Insulin agus gnìomh insulin san eanchainn: lèirmheas agus buaidh clionaigeach. Neurosci. Biobehav. An t-Urr 24, 855–872 (2000).
   • CAS
   • ISI
   • Sgaoileadh
   • Article
   • Seall co-theacsa
2. Gerozissis, K. Brain insulin, lùth agus glucose homeostasis; ginean, àrainneachd agus pathologies metabolach. Eur. J. Pharmacol. 585, 38 - 49 (2008).
3. CAS
4. Sgaoileadh
5. Article
6. Seall co-theacsa
7. CAS
8. Sgaoileadh
9. Article
10. Seall co-theacsa
11. CAS
12. Sgaoileadh
13. Article
14. Seall co-theacsa
15. CAS
16. Sgaoileadh
17. Article
18. Seall co-theacsa
19. CAS
20. ISI
21. Sgaoileadh
22. Article
23. Seall co-theacsa
24. ISI
25. Sgaoileadh
26. Article
27. Seall co-theacsa
28. CAS
29. Sgaoileadh
30. Article
31. Seall co-theacsa
32. Seall co-theacsa
33. CAS
34. ISI
35. Sgaoileadh
36. Article
37. Seall co-theacsa
38. CAS
39. ISI
40. Sgaoileadh
41. Article
42. Seall co-theacsa
43. CAS
44. ISI
45. Sgaoileadh
46. Seall co-theacsa
47. ISI
48. Sgaoileadh
49. Article
50. Seall co-theacsa
51. CAS
52. ISI
53. Sgaoileadh
54. Article
55. Seall co-theacsa
56. CAS
57. ISI
58. Sgaoileadh
59. Article
60. Seall co-theacsa
61. Seall co-theacsa
62. CAS
63. ISI
64. Sgaoileadh
65. Article
66. Seall co-theacsa
67. CAS
68. ISI
69. Sgaoileadh
70. Article
71. Seall co-theacsa
72. CAS
73. ISI
74. Sgaoileadh
75. Article
76. Seall co-theacsa
77. Sgaoileadh
78. Article
79. Seall co-theacsa
80. Seall co-theacsa
81. CAS
82. Sgaoileadh
83. Article
84. Seall co-theacsa
85. ISI
86. Sgaoileadh
87. Article
88. Seall co-theacsa
89. CAS
90. ISI
91. Sgaoileadh
92. Article
93. Seall co-theacsa
94. CAS
95. ISI
96. Sgaoileadh
97. Article
98. Seall co-theacsa
99. CAS
100. Sgaoileadh
101. Article
102. Seall co-theacsa
103. Seall co-theacsa
104. CAS
105. ISI
106. Sgaoileadh
107. Article
108. Seall co-theacsa
109. CAS
110. ISI
111. Sgaoileadh
112. Article
113. Seall co-theacsa
114. CAS
115. ISI
116. Sgaoileadh
117. Article
118. Seall co-theacsa
119. CAS
120. ISI
121. Sgaoileadh
122. Article
123. Seall co-theacsa
124. Sgaoileadh
125. Article
126. Seall co-theacsa
127. CAS
128. ISI
129. Sgaoileadh
130. Article
131. Seall co-theacsa
132. CAS
133. Sgaoileadh
134. Article
135. Seall co-theacsa
136. CAS
137. ISI
138. Sgaoileadh
139. Article
140. Seall co-theacsa
141. CAS
142. Sgaoileadh
143. Article
144. Seall co-theacsa
145. ISI
146. Sgaoileadh
147. Article
148. Seall co-theacsa
149. Seall co-theacsa
150. Seall co-theacsa
151. CAS
152. ISI
153. Sgaoileadh
154. Article
155. Seall co-theacsa
156. CAS
157. ISI
158. Sgaoileadh
159. Article
160. Seall co-theacsa
161. CAS
162. ISI
163. Sgaoileadh
164. Article
165. Seall co-theacsa
166. CAS
167. ISI
168. Sgaoileadh
169. Article
170. Seall co-theacsa
171. CAS
172. ISI
173. Sgaoileadh
174. Seall co-theacsa
175. CAS
176. ISI
177. Sgaoileadh
178. Article
179. Seall co-theacsa
180. Sgaoileadh
181. Article
182. Seall co-theacsa
183. CAS
184. ISI
185. Sgaoileadh
186. Article
187. Seall co-theacsa
188. CAS
189. ISI
190. Sgaoileadh
191. Article
192. Seall co-theacsa
193. CAS
194. ISI
195. Sgaoileadh
196. Article
197. Seall co-theacsa
198. CAS
199. ISI
200. Sgaoileadh
201. Article
202. Seall co-theacsa
203. Seall co-theacsa
204. CAS
205. ISI
206. Sgaoileadh
207. Seall co-theacsa
208. Seall co-theacsa
209. Seall co-theacsa
210. Seall co-theacsa
211. CAS
212. ISI
213. Sgaoileadh
214. Article
215. Seall co-theacsa
216. CAS
217. Sgaoileadh
218. Article
219. Seall co-theacsa
220. CAS
221. ISI
222. Sgaoileadh
223. Seall co-theacsa
224. Seall co-theacsa
225. CAS
226. Sgaoileadh
227. Article
228. Seall co-theacsa
229. ISI
230. Sgaoileadh
231. Article
232. Seall co-theacsa
233. Seall co-theacsa
234. ISI
235. Sgaoileadh
236. Article
237. Seall co-theacsa
238. Seall co-theacsa
239. CAS
240. ISI
241. Sgaoileadh
242. Article
243. Seall co-theacsa
244. Seall co-theacsa
245. Vogt, MC & Bruning, JC CNS insulin a ’comharrachadh smachd homeostasis lùth agus metabolism glùcois - bho embryo gu seann aois. Gluasadan Endocrinol. Metab. 24, 76–84 (2013).
246. Havrankova, J., Schmechel, D., Roth, J. & Brownstein, M. Comharrachadh insulin ann an eanchainn radan. Proc. Natl Acad. Sci. Na SA 75, 5737–5741 (1978).
247. King, GL & Johnson, S. Gluasad insulin le meadhan-ghlacadair thairis air ceallan endothelial. Saidheans 227, 1583–1586 (1985).
248. Strubbe, JH, Porte, D. Jr & Woods, SC Freagairtean insulin agus ìrean glùcois ann am plasma agus fluid cerebrospinal aig àm fastadh agus a ’toirt iomradh anns an radan. Physiol. Giùlan. 44, 205–208 (1988).
249. Banks, WA & Kastin, AJ Permeability eadar-dhealaichte den chnap-starra fuil-eanchainn gu dà pheptid pancreatic: insulin agus amylin. Peptides 19, 883–889 (1998).
250. Banks, WA Stòr insulin cerebral. Eur. J. Pharmacol. 490, 5 - 12 (2004).
251. Nemoto, T. et al. Lèirsinnean ùra a thaobh synthesis insulin agus an secretion aige ann an rat hippocampus agus cortex cerebral: lughdachadh amyloid-β1-42 air a bhrosnachadh le ìre proinsulin tro glycogen synthase kinase-3β. Comharra cealla. 26, 253 - 259 (2014).
252. De Souza, CT et al. Bidh ithe daithead làn geir a ’gnìomhachadh freagairt proinflammatory agus a’ brosnachadh strì an aghaidh insulin anns an hypothalamus. Endocrinology 146, 4192 - 4199 (2005).
253. Anthony, K. et al. A ’lughdachadh freagairtean a tha air am brosnachadh le insulin ann an lìonraidhean eanchainn a’ cumail smachd air miann agus duais ann an strì an aghaidh insulin: bunait cerebral airson smachd ana-cothrom air toirt a-steach biadh ann an syndrome metabolic? Tinneas an t-siùcair 55, 2986 - 2992 (2006).
254. Kelley, AE & Berridge, KC Neo-eòlas dhuaisean nàdurrach: buntainneachd ri drogaichean addictive. J. Neurosci. 22, 3306–3311 (2002).
255. Koob, GF & Volkow, ND Neurocircuitry of addiction. Neuropsychopharmacology 35, 217–238 (2010).
256. Werther, GA et al. Ionadail agus comharrachadh gabhadairean insulin ann an eanchainn radan agus gland pituitary a ’cleachdadh ann vitro autoradiography agus densitometry coimpiutair. Endocrinology 121, 1562 - 1570 (1987).
257. Figlewicz, DP, Evans, SB, Murphy, J., Hoen, M. & Baskin, DG Cur an cèill gabhadan airson insulin agus leptin ann an sgìre teasach ventral / substantia nigra (VTA / SN) den radan. Brain Res. 964, 107–115 (2003).
258. Daws, LC et al. Comharradh insulin agus cuir-ris. Neuropharmacology 61, 1123 - 1128 (2011).
259. Figlewicz, DP & Sipols, comharran riaghlaidh AJ Energy agus duais bìdh. Pharmacol. Biochem. Giùlan. 97, 15–24 (2010).
260. Patterson, TA et al. Bidh bochdainn bìdh a ’lughdachadh mRNA agus gnìomhachd neach-còmhdhail radan dopamine. Neuroendocrinology 68, 11 - 20 (1998).
261. Carvelli, L. et al. Riaghladh PI 3-kinase de ghabhail dopamine. J. Neurochem. 81, 859 - 869 (2002).
262. Williams, JM et al. Bidh hypoinsulinemia a ’riaghladh giùlan dopamine air a bhrosnachadh le amphetamine. PLoS Biol. 5, e274 (2007).
263. Zhen, J., Reith, MEA & Carr, KD Cuingealachadh bìdh cronail agus gnìomh còmhdhail dopamine ann an striatum radan. Brain Res. 1082, 98–101 (2006).
264. Schoffelmeer, AN et al. Bidh insulin a ’dèanamh atharrachadh air gnìomh còmhdhail monoamine a tha mothachail air cocaine agus giùlan mì-mhisneachail. J. Neurosci. 31, 1284 - 1291 (2011).
265. Mebel, DM, Wong, JC, Dong, YJ & Borgland, SL Tha insulin anns an sgìre teasach ventral a ’lughdachadh biadhadh hedonic agus a’ cuir casg air dùmhlachd dopamine tro bhith ag ath-ghlacadh. Eur. J. Neurosci. 36, 2336–2346 (2012).
266. Labouebe, G. et al. Bidh insulin a ’toirt air adhart trom-inntinn fad-ùine de neurons dopamine sgìre teasach ventral tro endocannabinoids. Nat. Neurosci. 16, 300 - 308 (2013).
267. Konner, AC et al. Dreuchd airson soidhneadh insulin ann an neurons catecholaminergic ann an smachd homeostasis lùth. Metab cealla. 13, 720 - 728 (2011).
268. Figlewicz, DP, Bennett, JL, Aliakbari, S., Zavosh, A. & Sipols, bidh AJ Insulin ag obair aig diofar làraich CNS gus lughdachadh mòr ann an sucrose agus fèin-rianachd sucrose ann am radain. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 295, R388 - R394 (2008).
269. Patel, JC, Witkovsky, P., Coetzee, WA & Rice, ME Riaghladh subsecond de sgaoileadh dopamine striatal le K ro-synaptic_ATP seanalan. J. Neurochem. 118, 721 - 736 (2011).
270. Tepper, JM & Bolam, JP Iomadachd gnìomh agus sònrachas interneurons neostriatal. Curr. Opin. Neurobiol. 14, 685–692 (2004).
271. Bidh gnìomhachd Zhou, FM, Liang, Y. & Dani, JA Endogenous nicotinic cholinergic a ’riaghladh leigeil às dopamine san striatum. Nat. Neurosci. 4, 1224–1229 (2001).
272. Bidh Rice, ME & Cragg, SJ Nicotine ag àrdachadh comharran dopamine co-cheangailte ri duais ann an striatum. Nat. Neurosci. 7, 583–584 (2004).
273. Zhang, H. & Sulzer, D. Mion-atharrachadh tricead an urra ri sgaoileadh dopamine le nicotine. Nat. Neurosci. 7, 581–582 (2004).
274. Patel, JC, Rossignol, E., Rice, ME & Machold, RP A ’dol an aghaidh riaghladh sgaoileadh dopamine striatal agus giùlan motair rannsachail le cuir a-steach cholinergic forebrain agus brainstem. Nat. Commun. 3, 1172 (2012).
275. Threlfell, S. et al. Tha sgaoileadh dopamine striatal air a bhrosnachadh le gnìomhachd sioncronaich ann an interneurons cholinergic. Neuron 75, 58 - 64 (2012).
276. Cachope, R. et al. Bidh gnìomhachadh roghnach de interneurons cholinergic a ’neartachadh sgaoileadh dopamine ceumnach accumbal: a’ suidheachadh an tòna airson giullachd dhuaisean. Riochdaire cealla 2, 1 - 9 (2012).
277. Jones, IW, Bolam, JP & Wonnacott, S. Àiteachadh presynaptic den immunoreactivity subunit beta2 acetylcholine gabhadair nicotinic ann an neuronaichean dopaminergic rat nigrostriatal. J. Comp. Neurol. 439, 235–247 (2001).
278. Higley, MJ et al. Bidh interneurons cholinergic a ’tomhas tar-chuir glutamatergic luath-eisimeil VGluT3 anns an striatum. PLoS AON 6, e19155 (2011).
279. Touzani, K., Bodnar, R. & Sclafani, A. Tha gnìomhachadh gabhadairean coltach ri dopamine D1 ann an niuclas accumbens deatamach airson a bhith a ’faighinn, ach chan e an abairt, roghainnean blas beathachaidh ann am radain. Eur. J. Neurosci. 27, 1525–1533 (2008).
280. Sclafani, A., Touzani, K. & Bodnar, RJ Dopamine agus roghainnean bìdh ionnsaichte. Physiol. Giùlan. 104, 64–68 (2011).
281. Tha soidhneadh insulin Mayer, CM & Belsham, DD Central air a lughdachadh le bhith a ’nochdadh insulin san fhad-ùine tro phosphorylation serine receptor-substrate serine-1, truailleadh proteasomal, agus truailleadh gabhadair insulin lysosomal. Endocrinology 151, 75–84 (2010).
282. Rice, ME, Patel, JC & Cragg, SJ Dopamine a leigeil ma sgaoil anns an ganglia basal. Neo-eòlas 198, 112–137 (2011).
283. Smith, Y., Surmeier, DJ, Redgrave, P. & Kimura, M. Thalamic a ’cur ri atharrachadh agus daingneachadh giùlan ceangailte ri ganglia basal. J. Neurosci. 31, 16102–16106 (2011).
284. Threlfell, S. et al. Bidh gabhadairean muscarinic striatal a ’brosnachadh eisimeileachd gnìomhachd de sgaoileadh dopamine tro subtypes gabhadain sònraichte air interneurons cholinergic ann an striatum ventral an aghaidh dorsal. J. Neurosci. 30, 3398 - 3408 (2010).
285. Hoebel, BG, Avena, NM & Rada, P. Accumbens dopamine-acetylcholine cothromachadh ann an dòigh-obrach agus seachnadh. Curr. Opin. Pharmacol. 7, 617–627 (2007).
286. Pothos, EN, Creese, I. & Hoebel, BG Bidh ithe cuibhrichte le call cuideim gu roghnach a ’lughdachadh dopamine extracellular anns na nucleus accumbens agus ag atharrachadh freagairt dopamine gu amphetamine, morphine, agus toirt a-steach biadh. J. Neurosci. 15, 6640–6650 (1995).
287. Geiger, BM et al. Easbhaidhean neurotransmission dopamine mesolimbic ann an reamhrachd daithead radan. Neo-eòlas 159, 1193 - 1199 (2009).
288. Morris, JK et al. Tha strì an aghaidh insulin a ’toirt buaidh air gnìomh dopamine nigrostriatal. Exp. Neurol. 231, 171 - 180 (2011).
289. De Araujo, IE et al. Duais bìdh às aonais comharran gabhadair blas. Neuron 57, 930 - 941 (2008).
290. Stice, E., Spoor, S., Bohon, C. & Small, DM Tha an dàimh eadar reamhrachd agus freagairt striatal blunted air biadh air a mhodaladh le allele TaqIA A1. Saidheans 322, 449–452 (2008).
291. Wang, GJ et al. Dopamine eanchainn agus reamhrachd. Lancet 357, 354 - 357 (2001).
292. Johnson, PM & Kenny, gabhadairean PJ Dopamine D2 ann an dòs duais coltach ri tràilleachd agus ithe èigneachail ann am radain reamhar. Nat. Neurosci. 13, 635–641 (2010).
293. Carr, KD, Kim, G.-Y. & Cabeza de Vaca, S. Tha buaidh luachaidh agus gluasad locomotor agonists gabhadair dopamine dìreach air an cur ris le cuingealachadh bìdh cronail ann am radain. Psychopharmacology (Berl.) 154, 420–428 (2001).
294. Levin, BE & Keesey, RE Dìon diofar ìrean cuideam corp ann am radain reamhar agus resistant daithead. Am. J. Physiol. 274, R412 - R419 (1998).
295. Patel, JC & Rice, ME A ’cumail sùil air sgaoileadh dopamine axonal agus somatodendritic le bhith a’ cleachdadh voltammetry cearcallach luath-scan ann an sliseagan eanchainn. Dòighean Mol. Biol. 96, 243–273 (2013).
296. Lee, CR, Witkovsky, P. & Rice, ME Riaghladh gnìomhachd substantia nigra pars reticulata GABAergic neuron le H₂O₂ tro shianalan flufenamic a tha mothachail air searbhag agus K._ATP seanalan. Beulaibh. Syst. Neurosci. 5, 14 (2011).
297. Chen, BT, Moran, KA, Avshalumov, MV & Rice, ME Riaghladh cuibhrichte de sgaoileadh dopamine somatodendritic le Ca mothachail air bholtaids²⁺ seanalan an coimeas ri riaghladh làidir de sgaoileadh dopamine axonal. J. Neurochem. 96, 645 - 655 (2006).
298. Li, X. et al. Tha tar-chur dopamine striatal leasaichte agus coileanadh motair le overexpression LRRK2 ann an luchagan air a chuir às le mùthadh galar Parkinson teaghlaich G2019S. J. Neurosci. 30, 1788 - 1797 (2010).
299. Wu, Q., Reith, MEA, Wightman, RM, Kawagoe, KT & Garris, PA Co-dhùnadh mu pharamadairean leigeil a-mach agus gabhail bho daineamaigs dopamine a chaidh a tharraing gu dealanach air a thomhas le voltammetry fìor-ùine. J. Neurosci. Dòighean 112, 119–133 (2001).
300. Chen, BT, Avshalumov, MV & Rice, ME H.₂O₂ na nobhail, moduladair endogenous de sgaoileadh dopamine synaptic. J. Neurophysiol. 85, 2468 - 2476 (2001).
301. Witkovsky, P., Patel, JC, Lee, CR & Rice, ME Comharrachadh immunocytochemical de phròtainean a tha an sàs ann an leigeil às dopamine bhon roinn somatodendritic de neurons dopaminergic nigral. Neo-eòlas 164, 488–496 (2009).
302. Sugimoto, K. et al. Gabhadair insulin ann an nerve iomaill radan: far a bheil e agus isoform spliced ​​air an làimh eile. Metab Diabetes. Res. An t-Urr 16, 354 - 363 (2000).
303. Sanchez-Alavez, M. et al. Bidh insulin ag adhbhrachadh hyperthermia le bhith a ’cur casg dìreach air neurons a tha mothachail air blàth. Tinneas an t-siùcair 59, 43 - 50 (2010).
304. Paxinos, G. & Watson, C. Tha an Rat Brain ann an Co-chomharran Stereotaxic 6mh edn Academic (2007).
305. Strubbe, JH & Mein, CG Barrachd biadhadh mar fhreagairt air in-stealladh dà-thaobhach de antibodies insulin anns an VMH. Giùlan Physiol. 19, 309–313 (1977).
306. Paranjape, SA et al. Buaidh insulin anns an hypothalamus ventromedial air secretion glucagon pancreatic ann am vivo. Tinneas an t-siùcair 59, 1521 - 1527 (2010).
307. Wise, RA & Hoffman, DC Ionadail de dhuaisean uidheamachd le in-stealladh intracranial. Synapse 10, 247–263 (1992).
308. Zhen, J., Maiti, S., Chen, N., Dutta, AK & Reith, MEA Eadar-obrachadh eadar analog hydroxypiperidine de 4- (2-benzhydryloxy-ethyl) -1- (4-fluorobenzyl) piperidine agus aspartate 68 ann an an neach-còmhdhail dopamine daonna. Eur. J. Pharmacol. 506, 17–26 (2004).

Luchdaich sìos iomraidhean

Fhuair na sgrùdaidhean sin taic bho thabhartasan NIH DA033811 (MER, KDC agus MEAR), NS036362 (MER), DA03956 (KDC) agus Duais Neach-sgrùdaidh Neo-eisimeileach NARSAD (KDC). Bha S961 na thiodhlac fialaidh bhon Dr Lauge Schaffer, Novo Nordisk. Bha antibody PP5 na thiodhlac fialaidh bho Pfizer. Tha sinn a ’toirt taing don Dr Teàrlach MacNeacail, Sgoil Leigheas NYU airson bathar-bog a tharraing V_max luachan bho dàta FCV.