Cuairtean diofraichte a tha mar bhunait air duais bìdh agus buaidh in-ghabhail ghrelin: tha ro-mheasadh dopaminergic VTA-accumbens a ’meadhanachadh buaidh ghrelin air duais bìdh ach chan e biadh a-steach (2013)

Neuropharmacology. 2013 Dàmhair; 73: 274-83. doi: 10.1016 / j.neuropharm.2013.06.004. Epub 2013 Jun 14.

Skibicka KP1, Shirazi RH, Rabasa-Papio C., Alvarez-Crespo M., Neuber C., Vogel H., Dickson SL.


Highlights

  • Bidh ghrelin Intra-VTA a ’toirt a-steach gabhadairean accumbal D1 agus D2

  • Tha bochdainn bìdh a ’togail giùlan duais bìdh tro gabhadairean accumbal D1 agus D2

  • Chan eil buaidh aig làimhseachadh D1 agus D2 air biadh.

  • Tha giùlan duais bìdh agus in-ghabhail chow sìmplidh air a smachdachadh le cuairteachadh diofraichte.

  • Tha àite cudromach aig NAc dopamine ann an duais bìdh ach chan ann ann an toirt a-steach biadh.


Abstract

Tha reamhrachd air cuibhreannan tuiteamach cruinne a ruighinn agus a ’cruthachadh feum èiginneach dòighean a thuigsinn a tha mar bhunait air cus biadh neo-riaghlaichte. Bidh Ghrelin, an aon hormone orexigenic a tha a ’cuairteachadh, gu làidir a’ meudachadh giùlan duais bìdh. Tha an cuairteachadh neurochemical a tha a ’ceangal ghrelin ris an t-siostam duais mesolimbic agus ris a’ ghiùlan duais bìdh nas motha fhathast mì-shoilleir.

An seo bidh sinn a ’sgrùdadh a bheil feum air soidhnichean dopaminergic VTA-NAc airson buaidh ghrelin air duais bìdh agus toirt a-steach. A bharrachd air an sin, bidh sinn a ’sgrùdadh comasachd ghrelin endogenous ag obair air na neurons dopamine VTA-NAc. Chaidh antagonist gabhadair coltach ri D1 no D2 a thoirt a-steach don NAc ann an co-bhonn le microinjection ghrelin a-steach don VTA gus sgrùdadh a dhèanamh air a bheil am bacadh seo a ’lughdachadh giùlan duais bìdh a tha air a bhrosnachadh le ghrelin. Le bhith a ’toirt a-steach VTA de ghrelin thàinig àrdachadh mòr ann an giùlan brosnachaidh / duais bidhe, mar a chaidh a thomhas le suidheachadh obrachaidh co-mheas adhartach sucrose, agus toirt a-steach chow. Chuir casg le aon chuid antagonist gabhadair coltach ri D1 no D2 a-steach don NAc, gu tur a ’cur bacadh air buaidh duais ghrelin, a’ fàgail in-ghabhail chow mar aon. Fhuair sinn a-mach cuideachd gum faodadh an cuairteachadh seo a bhith buntainneach airson buaidhean ghrelin a chaidh a leigeil ma sgaoil leis gu robh an dà chuid antagonists a ’lughdachadh fastadh (staid de ìrean cuairteachaidh àrd de ghrelin) giùlan àrdaichte le sucrose ach chan e hyperphagia chow.

Air an toirt còmhla tha an dàta againn a ’comharrachadh ro-mheasaidhean dopaminergic VTA gu NAc, còmhla ri gabhadairean coltach ri D1 agus D2 anns an NAc, mar eileamaidean riatanach de na cuairtean freagairteach ghrelin a’ cumail smachd air giùlan duais bìdh. Tha toraidhean inntinneach cuideachd a ’moladh gu bheil giùlan duais bìdh agus in-ghabhail sìmplidh de chow air a smachdachadh le cuairteachadh diofraichte, far a bheil NAc dopamine a’ cluich pàirt chudromach ann an duais bìdh ach chan ann ann an toirt a-steach biadh.

Faclan-luirg

  • Ghreinn;
  • Spreagadh bìdh;
  • In-ghabhail bìdh;
  • Overeating;
  • Suidheachadh gnìomhaiche;
  • Dopamine;
  • D1;
  • D2

1. Ro-ràdh

Tha an hormone ghrelin a tha a ’cuairteachadh agus na cuairtean neòil tro bheil e ag obair air an deagh sgrùdadh ann an co-theacsa reamhrachd agus smachd miann (Skibicka agus Dickson, 2011), air a bhrosnachadh cuideachd le cothroman teirpeach san raon galair seo (Cardona Cano et al., 2012). Tha Ghrelin gun samhail am measg nam peptidean gut a tha a ’cuairteachadh leis gu bheil e a’ meudachadh na tha de bhiadh ann (Wren et al., 2000, Inui, 2001, Shintani et al., 2001 agus Kojima agus Kangawa, 2002) buaidh CNS air a mheadhanachadh le gabhadairean sònraichte, GHS-R1A (Salome et al., 2009 agus Skibicka et al., 2011) gu sònraichte an fheadhainn a tha suidhichte ann an ceàrnaidhean eanchainn a tha an sàs ann am “biathadh homeostatic” (ie biathadh ceangailte ri dìth lùtha), an hypothalamus agus brainstem (Melis et al., 2002, Faulconbridge et al., 2003 agus Olszewski et al., 2003). O chionn ghoirid, ge-tà, tha àite airson ghrelin taobh a-muigh nan roinnean homeostatic sin air nochdadh. Tha GHS-R1A cuideachd an làthair ann am prìomh nodan den t-siostam duais mesolimbic, ann an raointean mar an sgìre teasach ventral (VTA) agus an niuclas accumbens (NAc) (Zigman et al., 2006 agus Skibicka et al., 2011), raointean a tha an sàs ann an giùlan brosnachail a tha cuideachd air a bhith ceangailte ri “biathadh hedonic” (ie toirt a-steach biadh còmhla ris na togalaichean buannachdail aige). Tha comas aig Ghrelin biadh a ghluasad bhon dà làrach sin agus tha coltas ann gu bheil a ’bhuaidh seo ceangailte ris na rinn e gus àrdachadh a dhèanamh air luach brosnachaidh agus duais brosnachaidh biadhan (Naleid et al., 2005, Abizaid et al., 2006 agus Skibicka et al., 2011). Mar sin, ann an radain no luchainn làn-shàthaichte, bidh ghrelin air a chuir an sàs air an taobh a-muigh no sa mheadhan (a ’toirt a-steach gu dìreach a-steach don VTA) a’ leantainn gu barrachd bidhe a-steach agus cuideachd giùlan duais bìdh (Naleid et al., 2005, Perello et al., 2010, Skibicka et al., 2011 agus Skibicka et al., 2012b) air a nochdadh, mar eisimpleir, le bhith a ’brùthadh luamhan airson duais siùcair ann an clàr obrachaidh co-mheas adhartach. Tha an gnìomh seo a ’nochdadh dreuchd a tha a’ nochdadh airson ghrelin taobh a-staigh an t-siostam duais mesolimbic gus giùlan duais a neartachadh, chan ann a-mhàin airson biadh ach cuideachd airson deoch làidir agus drogaichean mì-ghnàthachaidh (Dickson et al., 2011). Gu cudromach, tha a ’bhuaidh seo de ghrelin air brosnachadh bìdh a’ dol thairis air comharran satiety, leis gu bheil ghrelin a ’togail giùlan duais bìdh ann am beathaichean sgaiteach gu ìre a tha coltach ris na lorgar ann am radain a tha gann de bhiadh. A bharrachd air an sin, an fhìrinn gu bheil bacadh air a ’chomharra ghrelin, chan ann a-mhàin gu siostamach ach cuideachd gu roghnach taobh a-staigh an VTA (Skibicka et al., 2011), a ’leantainn gu casg làidir air giùlan duais bìdh a’ daingneachadh cudrom agus riatanas a ’chomharra ghrelin ann an duais bìdh.

Tha gnìomh Ghrelin aig ìre an VTA gu leòr gus toirt a-steach biadh agus giùlan brosnachail a stiùireadh, buaidhean a tha coltach gu feum iad comharran tro GHS-R1A (Abizaid et al., 2006 agus Skibicka et al., 2011). Gu h-iongantach, tha an cuairteachadh sìos an abhainn de ghnìomhan brosnachadh duais ghrelin anns an VTA fhathast gun fhuasgladh. Taobh a-staigh an VTA, tha ghrelin a ’dol an sàs ann an comharran opioid, NPY agus GABAergic (Abizaid et al., 2006 agus Skibicka et al., 2012a). A dh ’aindeoin sin, neurons dopamine VTA, a chaidh a shealltainn roimhe gus gabhadairean ghrelin a chuir an cèill (Abizaid et al., 2006), is dòcha gur e an targaid VTA mu dheireadh airson buaidhean ghrelin air duais bìdh. Bidh biadhan blasda / buannachdail a ’dol an sàs anns na neurons dopamine VTA agus an comharra dopamine ann an raointean CNS taghte mar an NAc, mar sin a’ brosnachadh giùlan duais bìdh (Hernandez agus Hoebel, 1988 agus Eòsaph agus Hodges, 1990). Bu chòir a thoirt fa-near, ge-tà, ged a tha ceangal làidir eadar sgaoileadh dopamine agus giùlan brosnachail airson biadh, tha e riatanach cuideachd airson biadhadh bunaiteach mar luchainn nach urrainn synthesis dopamine bàsachadh leis an acras (Cannon et al., 2004). Tha ceangal gnìomh eadar ghrelin agus dopamine air a mholadh le buaidhean ghrelin air gnìomhachd neuron dopamine VTA agus cuideachd leis gu bheil feum air neurons dopaminergic VTA neo-iomlan airson buaidhean ghrelin air duais bìdh (Abizaid et al., 2006 agus Weinberg et al., 2011). Ach, tha pròiseact neurons dopamine VTA gu grunn làraich agus tha e fhathast gun sgrùdadh a bheil feum air soidhneadh dopamine san NAc airson buaidhean ghrelin air a stiùireadh le VTA air giùlan a tha air a bhrosnachadh le biadh. A bharrachd air an sin, tha ghrelin an sàs ann an smachd air giùlan a bharrachd air toirt a-steach no brosnachadh bìdh, is e sin sireadh nobhailean, a tha cuideachd air a bhith ceangailte ri leigeil às dopamine san NAc (Bardo et al., 1996 agus Hansson et al., 2012).

Anns an sgrùdadh a tha ann an-dràsta, rinn sinn deuchainn air a ’bheachd-bheachd gu bheil feum aig buaidhean ghrelin air giùlan a tha air a bhrosnachadh le biadh agus / no toirt a-steach biadh aig ìre an VTA a’ cur feum air comharran gabhadair dopamine san NAc. Chun na crìche seo, chaidh in-ghabhail bìdh agus giùlan brosnachaidh bidhe air a bhrosnachadh le VTA ghrelin a mheasadh anns a ’cho-mheas adhartach luamhan airson brùthadh sucrose còmhla ri bacadh soidhne dopamine NAc aig an aon àm. Ann an sgrùdaidhean fa leth rinn sinn deuchainn air tabhartas fa leth dopamine 1 (D1) mar gabhadan agus gabhadairean dopamine 2 (D2). A bharrachd air an sin, gus sgrùdadh a dhèanamh air na tha ghrelin endogenous a ’cur ri comharra dopamine NAc, cho-dhùin sinn a bheil pàirt aig na gabhadairean dopamine sin ann an àrdachadh giùlan duais bìdh air a stiùireadh le acras. Mu dheireadh, gus measadh a dhèanamh air a ’bhuaidh mholacileach a th’ aig ghrelin àrdaichte ann an soidhneadh dopamine NAc, cho-dhùin sinn buaidh bochdainn acras / biadh air abairt mRNA de gabhadairean dopamine NAc agus enzyman.

2. Stuthan agus modhan

Animals: Bha radain fireann inbheach Sprague-Dawley (200–250 g, Abhainn Charles, a ’Ghearmailt) a’ fuireach ann an cearcall 12-h aotrom / dorcha (solais air adhart aig 6 sa mhadainn) le chow agus uisge cunbhalach rim faighinn ad libitum anns na cèidsichean dachaigh aca. Chaidh a h-uile modh beathach a dhèanamh le cead beusanta agus a rèir stiùiridhean Comataidh Cùram is Cleachdadh Ainmhidhean Institiùd Oilthigh Gothenburg.

-lann: Chaidh a h-uile radan anns na sgrùdaidhean giùlain a chuir a-steach le cannula treòrachaidh (26 trast-thomhas; Plastics One, Roanoke, VA), ag amas air an VTA agus an t-slige NAc airson in-stealladh aon-thaobhach, ipsilateral às deidh sin. Chaidh anesthesia ketamine a chleachdadh. Chaidh cannulae a chuir 1.5 mm os cionn an làrach targaid, agus chaidh in-stealladh a bha a ’leudachadh 1.5 mm bho cannulae treòrachaidh a chleachdadh airson meanbh-bhualaidhean. Gus cuimseachadh air an VTA, chaidh na co-chomharran a leanas a thaghadh Skibicka et al. (2011): ± 0.75 bhon mheadhan-loidhne, 5.7 mm posterior gu bregma, agus 6.5 mm ventral bho uachdar a ’chlaigeann, le injector ag amas air 8.0 mm ventral gu claigeann. Airson an t-slige NAc, chaidh na co-chomharran a leanas a chleachdadh (air atharrachadh bho Quarta et al. (2009): ± 0.75 bhon mheadhan-loidhne, 1.7 mm roimhe gu bregma, agus 6.0 mm ventral gu claigeann, le injector ag amas air 7.5 mm ventral). Bha cannulae ceangailte ris a ’chlaigeann le saimeant acrylic acrylic agus sgrìoban seudair agus dhùin iad le obturator, mar a chaidh a mhìneachadh roimhe (Skibicka et al., 2009). Anns a h-uile radan, chaidh an làrach microinjection airson an dà chuid VTA agus NAc a dhearbhadh post mortem, le microinjection de india-inc aig an aon tomhas microinjection (0.5 μl) a chaidh a chleachdadh tron ​​sgrùdadh. Dìreach cuspairean leis an àite cheart (Fig. 2) air an toirt a-steach don sgrùdadh dàta.

  • Ìomhaigh làn-mheud (48 K)
  • Fig. 1.  

    Diagraman a ’riochdachadh diofar dhealbhaidhean deuchainneach air an cleachdadh. Chaidh Clàr 1 a chleachdadh gus dàta fhaighinn a chaidh a thaisbeanadh ann Figs. 3 agus 4. Chaidh Clàr 2 a chleachdadh gus dàta fhaighinn a chaidh a thaisbeanadh ann Fig. 5 agus clàr 3 airson dàta air a thaisbeanadh ann Figs. 6 agus 7. Tha na bogsaichean glasa cruaidh a ’riochdachadh amannan nuair a chaidh tomhas a chruinneachadh.

  • Ìomhaigh làn-mheud (77 K)
  • Fig. 2.  

    Làrach stealladh riochdaire NAc (A) agus VTA (B) (air a chomharrachadh leis a ’chearcall). Tha am pannal ceart a ’riochdachadh roinn eanchainn radan coronal le india-ink microinjected a-steach don t-slige VTA no NAc (NAcS) aig an tomhas 0.5 μl a chaidh a chleachdadh san sgrùdadh. Tha am pannal clì a ’sealltainn roinn atlas eanchainn radan co-fhreagarrach, 2.16 mm roimhe gu bregma airson an NAc agus 5.64 posterior gu bregma airson an VTA; Aq, aquaduct; cc, corpus collosum; CPu, caudate agus putamen; LV, ventricle fadalach; NAcC, cridhe NAc; SN, substantia nigra.

2.1. Modh suidheachadh obrachaidh

Chaidh deuchainnean fuarachaidh luchd-obrach a dhèanamh ann an seòmraichean fuarachaidh radan obrachaidh (30.5 × 24.1 × 21.0 cm; Med-Associates, Georgia, VT, na SA). Chaidh an dòigh trèanaidh a chaidh a chleachdadh airson cumhaichean obrachaidh atharrachadh bho sgrùdaidhean roimhe (la Fleur et al., 2007 agus Hansson et al., 2012). Gus trèanadh luchd-obrach a dhèanamh comasach airson sucrose, chaidh a h-uile radan a chuingealachadh fo chuingealachadh bidhe nuair a chaidh cuideam a ’chuirp aca a lughdachadh mean air mhean gu 90% thairis air seachdain. Mus deach an suidheachadh anns na bogsaichean obrachaidh, bha radain fosgailte do na cruinneagan sucrose (pellets sucrose 45 mg; Diet deuchainn, Richmond, IN, na SA) ann an àrainneachd cèidse dachaigh co-dhiù dà uair. An ath rud, dh ’ionnsaich radain a bhith a’ brùthadh airson peileagan sucrose fo chlàr co-mheas stèidhichte FR1, le 2 sheisean / latha. Ann an FR1, lean aon phreas air an luamhan gnìomhach gu lìbhrigeadh aon pellet sucrose. Mhair a h-uile seisean FR 30 min no gus an do choisinn na radain 50 peilear, ge bith dè a thachair an toiseach. Choilean a ’mhòr-chuid de radain an slat-tomhais 50 peilear gach seisean às deidh 5–7 latha. Chaidh pàipearan-naidheachd air an luamhan neo-ghnìomhach a chlàradh, ach cha robh buil prògramaichte aca. Chaidh seiseanan clàr FR1 a leantainn le FR3 agus FR5 (ie 3 agus 5 preasaichean gach pellet fa leth). Chaidh clàr FR5 a leantainn leis a ’chlàr co-mheas adhartach (PR) nuair a chaidh cosgais duais àrdachadh mean air mhean airson gach duais a leanas, gus faighinn a-mach dè an obair a tha an radan deònach a chuir a-steach gus an duais fhaighinn. Mheudaich an riatanas freagairt a rèir na co-aontar a leanas: co-mheas freagairt = (5e (0.2 × àireamh infusion)) - 5 tron ​​t-sreath a leanas: 1, 2, 4, 9, 12, 15, 20, 25, 32, 40, 50 , 62, 77, 95, 118, 145, 178, 219, 268, 328. Thàinig an seisean PR gu crìch nuair a dh ’fhàilnich an radan duais a chosnadh taobh a-staigh 60 min. Bha freagairt air a mheas seasmhach nuair nach robh an àireamh de pheilearan bìdh a chaidh a chosnadh gach seisean eadar-dhealaichte nas motha na 15% airson trì seiseanan leantainneach. Anns a ’mhòr-chuid de chùisean, shocraich freagairt taobh a-staigh 5 seiseanan. Chaidh na radain sin nach do ràinig na slatan-tomhais riatanach san ùine sin a thrèanadh ann an seiseanan a bharrachd. Chaidh an deuchainn PR a dhèanamh air 1 seisean / latha. Chaidh radain a ghluasad an uairsin gu na cèidsichean dachaigh aca airson tomhas in-ghabhail 1 h chow. Aig deireadh an trèanaidh agus ro obair-lannsa agus deuchainn, bha radain air ad libitum ruigsinneachd gu chow àbhaisteach.

2.2. Drogaichean

Chaidh rat ghrelin rat (Tocris, Bristol, RA) a thoirt don VTA aig dòs de 1.0 μg le lionn cerebrospinal fuadain (aCSF) mar charbad (agus smachd). Chaidh sealltainn roimhe seo gu bheil an dòs 1.0 μg de ghrelin ag àrdachadh freagairt luchd-obrach airson siùcar agus a ’brosnachadh freagairt orexigenic nuair a thèid a lìbhrigeadh don VTA (Naleid et al., 2005 agus Skibicka et al., 2011). Chaidh an antagonist gabhadain coltach ri D1, SCH-23390, a thoirt don NAc aig dòs de 0.3 μg (Tocris), le aCSF mar charbad (smachd). Airson an sgrùdadh bochdainn bìdh, chaidh an dòs àrdachadh gu 0.5 μg air sgàth dìth buaidh an dòs 0.3 μg tùsail. Tha SCH-23390 na antagonist làidir agus roghnach de gabhadairean dopamine coltach ri D1 le> dàimh 1000-fhillte airson gabhadairean dopamine coltach ri D1 an aghaidh D2 (Barnett et al., 1986). Tha an aon cheangal aige ri gabhadairean D1 agus D5 (Barnett et al., 1992) mar sin tron ​​sgrùdadh bheir sinn iomradh air a chomas casg a chuir air gabhadan coltach ri D1, teirm a tha a ’toirt a-steach an dà chuid gabhadairean D1 agus D5. Chaidh a ’chiad dòs 0.3 μg de SCH-23390 a thaghadh stèidhichte air (Grimm et al., 2011). Chaidh an dòs seo a chaidh a thoirt a-steach do shlige NAc a shealltainn gu bhith èifeachdach ann a bhith a ’lughdachadh luamhan a’ brùthadh airson cue a chaidh a chàradh roimhe gus fuasgladh sucrose a lìbhrigeadh gun a bhith a ’toirt buaidh air coileanadh aig an luamhan neo-ghnìomhach. Chaidh an antagonist gabhadair dopamine D2, eticlopride hydrochloride (Tocris), a thoirt don NAc le aCSF mar charbad (smachd). Bha a ’chiad dòs de eticlopride a chaidh a thaghadh (1.0 μg) stèidhichte air (Laviolette et al., 2008) ach chaidh a mheudachadh gu 1.5 μg anns an sgrùdadh bochdainn bìdh. Chaidh a h-uile droga a lìbhrigeadh ann an tomhas 0.5 μl de aCSF.

2.3. Dealbhadh deuchainneach

Fhuair a h-uile radan stealladh stiùirichte NAc agus VTA tràth anns a ’chearcall solais, leis an dàrna in-stealladh aig 10 min mus do thòisich deuchainnean obrachaidh. Chaidh a h-uile suidheachadh a sgaradh le 48 h aig a ’char as lugha agus air a ruith ann an dòigh a bha air a chothromachadh, gus am faigheadh ​​gach radan na ceithir cumhaichean: a’ chiad charbad no antagonist gabhadair dopamine chun NAc agus an uairsin, 10 min às deidh sin, carbad no ghrelin chun VTA. Airson gach radan bha an VTA ipsilateral agus NAc air an cuimseachadh. Chìthear mion-fhiosrachadh mu gach deuchainn cuideachd Fig. 1.

2.3.1. A ’bhuaidh a th’ aig bacadh gabhadain coltach ri D1 air duais bìdh air a bhrosnachadh le ghrelin agus toirt a-steach chow

Chaidh freagairtean a sgrùdadh às deidh VTA cuimsichte agus NAc (n = 12–14) lìbhrigeadh dhrogaichean às deidh ceithir cumhaichean mar a leanas: 1) suidheachadh smachd (fuasglaidhean carbaid don NAc agus VTA), 2) carbad NAc + VTA 1.0 μg ghrelin, 3) NAc 0.3 μg SCH-23390 + carbad VTA, 4 ) NAc 0.3 μg SCH-23390 + VTA 1.0 μg ghrelin. Chaidh deuchainnean a dhèanamh anns an stàit sgaiteach (às deidh an ùine cearcall dorcha de bhiadhadh). Air làithean deuchainneach chaidh radain a thilleadh chun na cèidsichean dachaigh aca às deidh 120 min de dheuchainn obraiche agus tomhas chow a thomhas aig 1 h ann an àrainneachd cèidse dachaigh (mar ann an clàr 1, Fig. 1). Tha a ’phuing ùine seo a’ freagairt ris an treas uair a-thìde às deidh in-stealladh VTA ghrelin, nuair a bhiodh dùil gun lean freagairt orexigenic, stèidhichte air sgrùdaidhean roimhe a ’sgrùdadh cùrsa gnìomh ghrelin, air a rianachd sa mheadhan no air an iomall ( Wren et al., 2000 agus Faulconbridge et al., 2003) agus na sgrùdaidhean a rinn sinn roimhe a chleachd suidheachadh deuchainneach coltach ris.

2.3.2. A ’bhuaidh a th’ aig bacadh gabhadain D2 air duais bìdh air a bhrosnachadh le ghrelin agus toirt a-steach chow

Chaidh freagairtean a sgrùdadh às deidh VTA cuimsichte agus NAc (n = 7) lìbhrigeadh dhrogaichean ann an ceithir suidheachaidhean mar a leanas: 1) suidheachadh smachd (fuasglaidhean carbaid don NAc agus VTA), 2) carbad NAc + VTA 1.0 μg ghrelin, 3) NAc 1 μg eticlopride hydrochloride + VTA carbad, 4) NAc 1 μg eticlopride hydrochloride + VTA 1.0 μg ghrelin. Chaidh deuchainnean a dhèanamh anns an stàit sgaiteach (às deidh an ùine cearcall dorcha de bhiadhadh). Chaidh radain a thilleadh chun na cèidsichean dachaigh aca às deidh 120 min de dheuchainn obraiche agus tomhas chow a thomhas aig 1 h ann an àrainneachd cèidse dachaigh (mar ann an clàr 1, Fig. 1) leis gu bheil buaidh orexigenic meadhan-ghrelin fhathast an làthair às deidh dàil dàil de bhith a ’suidheachadh peileagan chow (às deidh 2 h).

2.3.3. Buaidhean bacadh-bacaidh gabhadair coltach ri D1 agus D2 (air leth no còmhla) air in-ghabhail chowlin-brosnaichte leis fhèin

Gus dearbhadh nach robh na toraidhean a fhuaireadh air in-ghabhail chow anns na deuchainnean roimhe seo air am milleadh leis an ro-shealladh air sucrose anns a ’phàtran obrachaidh no an dàil ùine 2 h, ann an sgrùdadh air leth, rinn sinn sgrùdadh air buaidh lìbhrigeadh NAc air an dà antagonist gabhadair dopamine leotha fhèin no còmhla ann an toirt a-steach biadh VTA ghrelin 2 agus 3 h ann an radain satiated (n = 10–11; mar ann an clàr 2, Fig. 1). Anns a ’chùis seo cha robh na radain fosgailte do phàtran suidheachadh an luchd-obrachaidh mus deach tomhas chow a dhèanamh. Mar sin, chaidh tomhas bìdh a thomhas às deidh lìbhrigeadh dhrogaichean VTA agus NAc cuimsichte às deidh ceithir cumhaichean mar a leanas: 1) suidheachadh smachd (fuasglaidhean carbaid don NAc agus VTA), 2) carbad NAc + VTA 1.0 μg ghrelin, 3) antagonist gabhadair dopamine NAc + Carbad VTA, 4) Antagonist gabhadair dopamine NAc + VTA 1.0 μg ghrelin. An toiseach rinn sinn sgrùdadh air an dà antagonist gabhadair dopamine air leth gus an d ’fhuair, ann an suidheachaidhean 3 agus 4, aon bhuidheann de radain 0.3 μg SCH-23390 agus fhuair a’ bhuidheann eile 1 μg eticlopride hydrochloride. Às deidh dhaibh faighinn air ais airson 3 latha, chaidh timcheall air leth de na radain bho gach buidheann ath-dhearbhadh, an turas seo le measgachadh den dà antagonist ann an suidheachaidhean 3 agus 4. Anns gach aon de na 3 deuchainnean sin chaidh dealbhadh frith-chothromach a chleachdadh eadar leigheasan, mar a bha roimhe (uile fhuair radain a h-uile suidheachadh anns gach deuchainn airson an coimeas ri buaidh cuspair). Chaidh suidheachadh a ’chanàil a dhearbhadh post-mortem mar a bha e roimhe. Tha an dàta a tha air a thaisbeanadh a ’toirt a-steach dìreach radain le suidheachadh stealladh air a dhearbhadh gus an VTA agus NAc a ruighinn.

2.3.4. A ’bhuaidh a th’ aig bacadh gabhadain coltach ri D1 agus D2 air duais bìdh air a bhrosnachadh le bochdainn bìdh agus toirt a-steach chow

Chaidh na antagonists gabhadair dopamine a dhearbhadh ann an diofar dheuchainnean 2. Anns a ’chiad deuchainn, chaidh freagairtean a sgrùdadh às deidh NAc cuimsichte (n = 20) lìbhrigeadh gach cuid carbad no an antagonist gabhadain coltach ri D1 (0.5 μg SCH-23390). Chaidh deuchainnean a dhèanamh anns an stàit sgiobalta (às deidh biadh a bhith air a chuingealachadh fad na h-ùine cearcall dorcha). Anns an dàrna deuchainn chaidh freagairtean a sgrùdadh às deidh NAc cuimsichte (n = 7) lìbhrigeadh gach cuid carbad no 1.5 μg NAc eticlopride hydrochloride. Chaidh deuchainnean a dhèanamh anns an stàit sgiobalta (às deidh biadh a bhith air a chuingealachadh fad na h-ùine cearcall dorcha; mar a chithear ann an clàr 3, Fig. 1).

2.3.5. Atharrachaidhean air adhbhrachadh le bochdainn bìdh ann an abairt gine co-cheangailte ri dopamine ann an NAc

Chaidh atharrachaidhean air an stiùireadh le bochdainn bìdh ann an abairt gine de phrìomh ghinean taghte dopamine [gabhadairean dopamine D1A, D2, D3, D5, catechol-O-methyltransferase (COMT), agus monoamine oxidase A (MAO)] a thomhas anns an NAc.

2.3.6. Iomallachd RNA agus abairt mRNA

Chaidh brains a thoirt air falbh gu sgiobalta agus chaidh an NAc a sgaoileadh le bhith a ’cleachdadh matrice eanchainn, reòta ann an leaghan nitrogen agus air a stòradh aig −80 ° C airson dearbhadh nas fhaide air abairt mRNA. Chaidh sampallan eanchainn fa leth a cho-sheòrsachadh ann an Qiazol (Qiagen, Hilden, a ’Ghearmailt) a’ cleachdadh Lyser Tissue (Qiagen). Chaidh RNA iomlan a thoirt a-mach a ’cleachdadh RNeasy Lipid Tissue Mini Kit (Qiagen) le làimhseachadh DNAse a bharrachd (Qiagen). Chaidh càileachd agus meud RNA a mheasadh le tomhasan spectrophotometric (Nanodrop 1000, NanoDrop Technologies, na SA). Airson cDNA synthesis chaidh iScript cDNA Synthesis kit (BioRad) a chleachdadh. Chaidh RT PCR fìor-ùine a dhèanamh a ’cleachdadh TaqMan® seataichean probe agus primer airson ginean targaid air an taghadh bho chatalog air-loidhne (Biosystems Applied). Chaidh luachan abairt gine a thomhas a rèir an Ct modh ( Livak agus Schmittgen, 2001), far a bheil an ad libitum Chaidh buidheann biadhaidh ainmeachadh mar an calibrator. Chaidh Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) a chleachdadh mar ghine iomraidh.

2.3.7. Mion-sgrùdadh staitistigeil

Chaidh a h-uile paramadair giùlain a sgrùdadh le mion-sgrùdadh ceumannan a-rithist air caochlaideachd (ANOVA) agus an uairsin post hoc Deuchainn Tukey HSD mar a bhios iomchaidh no deuchainn oileanach t deuchainn far nach deach ach dà shuidheachadh a choimeas. Chaidh na mion-sgrùdaidhean staitistigeil uile a dhèanamh a ’cleachdadh bathar-bog GraphPad. Bha eadar-dhealachaidhean cudromach aig p <0.05.

3. Toraidhean

3.1. A ’bhuaidh a th’ aig bacadh gabhadain coltach ri D1 (NAc) air duais bìdh air a bhrosnachadh le VTA ghrelin agus toirt a-steach chow

Gus faighinn a-mach a bheil gnìomhachd aig na gabhadairean coltach ri D1 riatanach airson an àrdachadh VTA ghrelin ann an giùlan duais bìdh chaidh buaidh pretreatment le antagonist coltach ri D1 (SCH-23390) air gnìomhaiche brosnaichte le ghrelin a ’freagairt airson sucrose a dhearbhadh. Deuchainn Tukey post hoc a ’leantainn ANOVA aon-shligheach (F(3,33) = 11.1, p <0.0005; F(3,33) = 3.7, p <0.01; F(3,39) = 3.6, p Nochd <0.05 airson duaisean, luamhan gnìomhach agus chow fa leth) buaidh mhòr de ghrelin gus an àireamh de dhuaisean a chosnadh a mheudachadh (p <0.0005; Fig. 3A), an àireamh de phreasaichean luamhan gnìomhach (p <0.05; Fig. 3B), agus in-ghabhail chow (p <0.05; Fig. 3C). Bha paramadairean co-cheangailte ri giùlan duais, na duaisean a chaidh a chosnadh agus preasan luamhan gnìomhach, air am bacadh gu soilleir le pretreatment SCH-23390 ( Fig. 3A, B). Bha gnìomhachd aig an luamhan neo-ghnìomhach beag agus cha robh eadar-dhealachadh mòr eadar na diofar bhuidhnean làimhseachaidh ( Fig. 3B) a ’moladh nach toir làimhseachadh toradh ann an gnìomhachd neo-shònraichte neo-amas. Cha deach hyperphagia chow a chaidh a choimhead às deidh ghrelin a meanbh-bhualadh a-steach don VTA atharrachadh le pretreatment SCH-23390 ( Fig. 3C). Tha an dàta seo a ’sealltainn gu bheil gabhadairean coltach ri dopamine agus D1 anns an t-slige NAc shìos an abhainn de ghrelin agus tha iad riatanach airson ghrelin air a rianachd le VTA gus a bhuaidh air giùlan duais bìdh a bhuileachadh. Chan eil iad, ge-tà, riatanach airson comas ghrelin àrdachadh ann an glacadh chow. Cha robh buaidh sam bith aig làimhseachadh NAc le SCH-23390 per se air gach cuid oibriche a ’freagairt airson biadh no sùgh chow ( Fig. 3).

  • Ìomhaigh làn-mheud (37 K)
  • Fig. 3.  

    A ’bhuaidh a th’ aig bacadh gabhadain slige D1 taobh a-staigh NAc air giùlan duais bidhe a tha air a bhrosnachadh le ghrelin agus hyperphagia chow. Chuir casg leis an antagonist gabhadain coltach ri D1, SCH-23390, gu tur bacadh air an àrdachadh ghrelin-brosnaichte ann an duaisean sucrose a chaidh a chosnadh (A), agus an àireamh de phreasaichean luamhan gnìomhach (bàraichean dubha) fhad ‘s a bha an gnìomhachd aig an luamhan neo-ghnìomhach (bàraichean glasa) nach eil buaidh aig gin de na leigheasan (B). Cha deach hyperphagia ghrelin taobh a-staigh VTA a lughdachadh le bacadh roghnach slige NAc de gabhadairean D1 (C). Tha luachan air an sealltainn mar mheadhan + SE. n = 12–14. *p <0.05, ***p <0.005.

3.2. Buaidh bacadh D2 (NAc) air duais bìdh air a bhrosnachadh le VTA ghrelin agus toirt a-steach chow

Gus faighinn a-mach a bheil gnìomhachd aig na D2s riatanach airson a bhith a ’cur an cèill àrdachadh VTA ghrelin air a bhrosnachadh le giùlan duais bìdh, chaidh buaidh pretreatment le antagonist D2 roghnach (eticlopride hydrochloride) air àrdachadh brosnaichte ghrelin ann an giùlan obcrose a dhearbhadh. Aon dòigh sheall ANOVA buaidh chudromach ann an làimhseachadh dhrogaichean (F(3,18) = 9.5, p <0.0005; F(3,18) = 8.1, p <0.001; F(3,39) = 3.8, p <0.05 airson duaisean, luamhan gnìomhach agus chow fa leth). Sheall deuchainn Tukey post hoc gu robh àrdachadh mòr ann an duaisean a chaidh a chosnadh (p <0.01; Fig. 4A) agus preasan luamhan gnìomhach (p <0.01; Fig. 4B) às deidh làimhseachadh ghrelin a chaidh a bhacadh le pretreatment eticlopride. Bha gnìomhachd aig an luamhan neo-ghnìomhach beag agus cha robh eadar-dhealachadh mòr eadar na diofar bhuidhnean làimhseachaidh ( Fig. 4B). An coimeas ris an dàta a fhreagair luchd-obrach, cha do dh'atharraich pretreatment eticlopride an àrdachadh a thàinig bho ghrelin ann an in-ghabhail chow (p <0.05; Fig. 4C). Anns an sgrùdadh measgachadh seo chaidh an eadar-obrachadh a dhearbhadh le ANOVA dà-thaobh eadar pretreatment × ghrelin ann an duaisean a chaidh a chosnadh: F(1,24) = 4.8, p <0.05; brùth luamhan gnìomhach: F(1,24) = 4.7, p <0.05 ach gun in-ghabhail chow. Mar sin faodaidh ghrelin gabhadairean D2 a chleachdadh gus atharrachaidhean ann an giùlan co-cheangailte ri duais a bhrosnachadh ach gun a bhith a ’caitheamh chow.

  • Ìomhaigh làn-mheud (39 K)
  • Fig. 4.  

    A ’bhuaidh a th’ aig bacadh gabhadain slige D2 taobh a-staigh NAc air giùlan duais bidhe a tha air a bhrosnachadh le ghrelin agus hyperphagia chow. Chuir pretreatment leis an antagonist gabhadair D2, eticlopride hydrochloride (ETC), às don àrdachadh ghrelin-brosnaichte ann an duaisean sucrose a chaidh a chosnadh (A), agus an àireamh de phreasaichean luamhan gnìomhach (bàraichean dubha) fhad ‘s nach robh an gnìomhachd aig an luamhan neo-ghnìomhach (bàraichean glasa) fo bhuaidh gin de na leigheasan (B). An coimeas ri sin, cha deach hyperphagia ghrelin intra-VTA a lughdachadh le bacadh roghnach slige NAc de gabhadairean D2 (C). Tha luachan air an sealltainn mar mheadhan + SE. n = 7. *p <0.05, **p <0.01.

3.3. A ’bhuaidh a th’ aig bacadh gabhadain coltach ri D1 agus / no D2 (NAc) air in-ghabhail chow VTA ghrelin-brosnaichte

Gus tuilleadh dearbhaidh a shireadh a thaobh dìth buaidh an dà antagonist dopamine air biathadh chow, rinn sinn a-rithist an sgrùdadh, an turas seo ann an radain nach do nochd a-riamh am paradigm suidheachadh obrachaidh. Chaidh an sgrùdadh dearbhaidh seo a leudachadh gus a bhith a ’toirt a-steach treas deuchainn anns an do rinn sinn sgrùdadh air buaidhean co-lìbhrigeadh de na h-antagonists gabhadain coltach ri D1 agus D2 chun an NAc air in-ghabhail bìdh air a stiùireadh le VTA ghrelin. Chaidh in-ghabhail chow a mheudachadh gu mòr le VTA ghrelin aig 2 h às deidh an in-stealladh (aon dòigh ANOVA: F(3,30) = 6.4, p <0.005 agus F(3,27) = 9.0, p <0.0005 airson an sgrùdadh gabhadair D1 agus D2 fa leth) agus cha robh buaidh aig pretreatment an dàrna cuid air an leithid D1 (cha robh seo coltach ri DXNUMX). Fig. 5A) no an antagonist gabhadair D2 ( Fig. 5B). Anns an deuchainn dheireannach, a ’sgrùdadh buaidh còmhla an dà antagonist gabhadair dopamine, cha b’ urrainn dhuinn buaidh mhòr de ghrelin VTA a lorg gus a ’phuing ùine 3 h, is dòcha a’ nochdadh buaidh an in-stealladh parenchymal triple a dh ’fheumar san sgrùdadh seo. Aon dòigh chomharraich ANOVA buaidh chudromach de làimhseachadh (F(3,30) = 9.6, p <0.0005). Ràinig biadh a-steach às deidh lìbhrigeadh ghrelin VTA brìgh aig an àm 3 h, ge-tà, cha deach seo a chuir fodha a-rithist le bhith a ’co-chur an aghaidh antagonists gabhadair dopamine chun NAc ( Fig. 5C). Thoir fa-near nach robh buaidh sam bith aig a bhith a ’cur an dà chuid antagonists gabhadair dopamine ris an NAc per se air in-ghabhail bìdh.

  • Ìomhaigh làn-mheud (48 K)
  • Fig. 5.  

    A ’bhuaidh a th’ aig bacadh gabhadain dopamine slige taobh a-staigh NAc air hyperphagia chow air a bhrosnachadh le ghrelin ann am radain às aonais trèanadh obraiche ro-làimh no foillseachadh sucrose. Cha deach hyperphagia brosnaichte le ghrelin VTA a chaidh a thomhas aig 2 h iar-in-stealladh a chuir fodha le ro-làimhseachadh NAc le aon chuid (A) antagonist gabhadair coltach ri D1, SCH-23390 (SCH) no (B) antagonist gabhadair D2, hydrocloride eticlopride ( ETC). Ann an (C), cha deach hyperphagia chow a bha air a bhrosnachadh le ghrelin air a thomhas aig a ’phuing ùine 3 h a chuir fodha le co-bhanntachd NAc den dà antagonist. Tha luachan air an sealltainn mar mheadhan + SE. n = 10–11. *p <0.05, **p <0.01.

3.4. A ’bhuaidh a th’ aig bacadh gabhadain coltach ri D1 agus D2 air duais bìdh air a bhrosnachadh le bochdainn bìdh agus toirt a-steach chow

Tha bochdainn bìdh ag àrdachadh an dà chuid freagairt luchd-obrach agus 1 h chow; bhrùth radain an luamhan gnìomhach faisg air a dhà uimhir nuair a bha an t-acras orra agus trì gu sia uairean a bharrachd de chow aig a ’phuing tomhais 1 h (dèan coimeas eadar suidheachadh a’ charbaid a-steach Figs. 3 agus 4). Lughdaich bacadh de ghabhadan coltach ri D1 anns an t-slige NAc gu mòr ris an àrdachadh ann am bochdainn bidhe ann an giùlan duais bìdh nuair a chaidh a mheasadh mar lùghdachadh ann an duaisean bìdh a chaidh a chosnadh (p <0.01; Fig. 6A) agus lùghdachadh ann am preasan luamhan gnìomhach (p <0.01; Fig. 6B). Cha robh buaidh mhòr sam bith aig an làimhseachadh seo air in-ghabhail chow air adhbhrachadh le bochdainn bìdh ( Fig. 6C). Le bhith a ’cuir a-steach antagonist D2 a-steach do shlige NAc lughdaich e gu mòr an t-àrdachadh a dh’ adhbhraich bochdainn bìdh ann an giùlan duais bìdh nuair a chaidh a mheasadh mar lùghdachadh ann an duaisean bìdh a chaidh a chosnadh (p <0.01; Fig. 7A). Eadhon ged a lughdaich a h-uile radan a luamhan gnìomhach a ’brùthadh às deidh bacadh D2 anns an NAc thàinig a’ bhuaidh gu gluasad (p = 0.08; Fig. 7B) dualtach mar thoradh air caochlaidheachd bun-loidhne àrd ann am brùthadh luamhan (mearachd àbhaisteach = 86 airson carbad agus 41 airson suidheachaidhean dhrogaichean, raon luamhan gnìomhach a ’brùthadh air carbad bho 57 gu 707 preas). Bidh toirt air falbh an radan as àirde a fhreagair bhon t-seata dàta a ’leantainn gu p = 0.001. Gu sònraichte sheall an radan a chaidh a thoirt air falbh 707 preas air carbad agus dìreach 303 air droga, agus mar sin a ’toirt taic don cho-dhùnadh iomlan. Cha do dh ’atharraich aon chuid antagonist gabhadair dopamine luamhan a’ brùthadh aig an luamhan neo-ghnìomhach. Cha deach gabhail ri Chow atharrachadh le bacadh D2 anns an NAc ( Fig. 7C).

  • Ìomhaigh làn-mheud (29 K)
  • Fig. 6.  

    A ’bhuaidh a th’ aig bacadh gabhadain slige D1 taobh a-staigh NAc air àrdachadh ann am bochdainn bìdh ann an giùlan duais bìdh agus hyperphagia chow. Rinn lughdachadh leis an antagonist gabhadair D1, SCH-23390, lughdachadh air an àrdachadh ann am bochdainn bidhe ann an duaisean sucrose a chaidh a chosnadh (A), agus an àireamh de phreasaichean luamhan gnìomhach fhad ‘s nach tug gnìomhachd sam bith (B) buaidh air a’ ghnìomhachd aig an luamhan neo-ghnìomhach. . Cha robh hyperphagia chow air a lughdachadh le bacadh roghnach slige NAc de gabhadairean D1 (C). Tha luachan air an sealltainn mar mheadhan + SE. n = 20. **p <0.01.

  • Ìomhaigh làn-mheud (30 K)
  • Fig. 7.  

    A ’bhuaidh a th’ aig bacadh gabhadain D2 slige taobh a-staigh NAc air àrdachadh a tha air adhbhrachadh le bochdainn bìdh ann an giùlan duais bìdh agus hyperphagia chow. Lùghdaich pretreatment leis an antagonist gabhadair D2, eticlopride hydrochloride (ETC), an t-àrdachadh a dh ’adhbhraich bochdainn bidhe ann an duaisean sucrose a chaidh a chosnadh (A), agus bha e buailteach a bhith a’ lughdachadh na h-àireamh de phreasaichean luamhan gnìomhach (B). Cha robh buaidh aig gin de na leigheasan (B) air a ’ghnìomhachd aig an luamhan neo-ghnìomhach. Cha robh hyperphagia chow air a lughdachadh le bacadh roghnach slige NAc de gabhadairean D2 (C). Tha luachan air an sealltainn mar mheadhan + SE. n = 7. **p <0.01.

3.5. Atharrachaidhean air adhbhrachadh le bochdainn bìdh ann an abairt gine co-cheangailte ri dopamine ann an NAc

Bha buaidh mhòr aig fastadh thar oidhche air an abairt mRNA aig grunn ghinean co-cheangailte ri dopamine anns an NAc. Chaidh ìsleachadh mRNA de gabhadair dopamine D2 a lughdachadh gu mòr fhad ‘s a chaidh gabhadair dopamine D5 mRNA àrdachadh. Cha deach an gabhadair dopamine D1, D3, COMT agus MAO mRNAs atharrachadh leis an fastadh thar oidhche (Fig. 8). Thathas den bheachd gu bheil gabhadairean D1 agus D2 mar an gabhadair dopamine as pailte san eanchainn fhad ‘s a tha làthaireachd D3 agus D5 ann an CNS tòrr nas cuingealaichte. Mar sin rinn sinn coimeas eadar na h-ìrean mRNA anns na accumbens de gabhadairean D5 gu D1 agus ràinig sinn 2%; chaidh dàimh den aon seòrsa a lorg airson D3 agus D2 (cha deach dàta a shealltainn). Mar sin an seo tha sinn a ’dearbhadh gu bheil taobh a-staigh NAc a’ mhòr-chuid de gabhadair dopamine mRNA air a dhèanamh suas de na gabhadairean D1 agus D2 fhad ‘s a tha gabhadairean D3 agus D5 a’ riochdachadh dìreach bloigh bheag den mRNA gabhadair dopamine iomlan a chaidh a lorg anns an NAc.

  • Ìomhaigh làn-mheud (21 K)
  • Fig. 8.  

    Nucleus accumbens dopamine co-cheangailte ri abairt gine a lorgar às deidh cuingealachadh bìdh. Tha luachan air an sealltainn mar mheadhan + SE. *p <0.05.

4. Deasbad

Tha prìomh thoraidhean an sgrùdaidh làithreach a ’nochdadh gu bheil soidhneadh dopamine ann an slige an NAc na eadar-mheadhanair sìos an abhainn de bhuaidhean ghrelin air duais bìdh. Tha na co-dhùnaidhean a ’sealltainn gu bheil gabhadairean coltach ri D1 agus D2 ann an slige NAc nam prìomh phàirtean den chuairteachadh ghrelin-activated agus tha iad deatamach airson gum bi VTA ghrelin gnìomhaichte a’ toirt buaidh air giùlan duais bìdh. Chan eil comharran gabhadain coltach ri D1 agus D2 anns an NAc (slige) riatanach, ge-tà, airson comas ghrelin àrdachadh ann an glacadh chow. Tha an dàta seo a ’moladh sgaradh anns na targaidean neòil airson ghrelin a bhios a’ cumail smachd air daingneachadh bìdh an aghaidh toirt a-steach biadh. Mu dheireadh tha na co-dhùnaidhean againn a ’sealltainn gu bheil an cuairteachadh seo cuideachd an sàs le ghrelin endogenous oir, ann an staid acras, nuair a tha ìrean ghrelin a’ cuairteachadh àrdachadh, tha feum air soidhneadh dopamine anns an NAc airson barrachd giùlan duais bìdh.

Gu h-iongantach, ged a tha e soilleir gu bheil buaidh aig ghrelin air an t-siostam dopaminergic (Abizaid et al., 2006, Jerlhag et al., 2007, Kawahara et al., 2009 agus Weinberg et al., 2011), is e seo a ’chiad sgrùdadh gus sealltainn gu bheil buaidhean ghrelin air duais bìdh ag iarraidh soidhneadh gabhadair dopamine NAc (anns a’ chùis seo, coltach ri D1 agus D2). Thàinig seo am bàrr mar cheist chudromach oir chaidh sealltainn o chionn ghoirid gu bheil dàimh rudeigin ris nach robh dùil aig hormonaichean no neuropeptides eile ceangailte ri smachd appetite leis an t-siostam dopamine mesolimbic. Tha gabhadan aig Leptin, mar eisimpleir, mar ghrelin, air na neurons dopamine anns an VTA; chan eil a ’mhòr-chuid de na neurons dopaminergic mothachail sin leptin, ge-tà, a’ dol chun striatum ach an àite sin a ’toirt a-steach an amygdala (Hommel et al., 2006 agus Leshan et al., 2010). Bidh melanocortin, neuropeptide anorexigenic làidir le gabhadairean anns an VTA, an taca ris na dh ’fhaodadh a bhith air a ro-innse airson àidseant anorexic, gu dearbh a’ meudachadh gnìomhachd dopaminergic agus leigeil às dopamine san striatum, fhad ‘s a tha e gu soilleir a’ lughdachadh giùlan in-ghabhail bìdh (Torre agus Celis, 1988, Lindblom et al., 2001 agus Còn, 2005). Tha sreath eile de dh ’iom-fhillteachd air a chur ris le dàta a tha a’ nochdadh gu bheil coltas ann gu bheil buaidh sgaoileadh dopamine de ghrelin an urra ri biadh ri fhaighinn: cha deach ìrean dopamine NAc a chaidh a dhearbhadh le microdialysis a mheudachadh ach le ghrelin a chaidh a chuir an sàs ann an radain a fhuair cead ithe às deidh rianachd ghrelin. (mar a bha anns na suidheachaidhean deuchainneach a chaidh a chleachdadh san sgrùdadh seo) agus bha iad eadhon air an toirt thairis le ghrelin anns an fheadhainn nach deach cothrom fhaighinn air biadh (Kawahara et al., 2009), buaidh a chaidh a shealltainn o chionn ghoirid gu bhith a ’toirt a-steach slighean comharran eadar-dhealaichte opioid anns an VTA (Kawahara et al., 2013). Tha an dà eisimpleir seo a ’cur cuideam air iom-fhillteachd an dàimh eadar biathadh peptidean, cothrom air biadh agus dopamine agus a’ soilleireachadh cho cudromach sa tha sgrùdaidhean a ’sgrùdadh goireasachd buaidhean ghrelin air an t-siostam dopamine ann an giùlan duais bìdh.

Is e taobh inntinneach de na toraidhean a ’bhuaidh eadar-dhealaichte a th’ aig bacadh gabhadain dopamine NAc air brosnachadh bìdh vs toirt a-steach biadh. Gu sònraichte, dhearbh sinn dìth buaidh soidhneadh dopamine NAc a chaidh a chumail fodha air in-ghabhail bìdh air a bhrosnachadh le VTA ghrelin ann an sgrùdaidhean neo-eisimeileach 2: ann an aon phàtran chaidh an tomhas in-ghabhail bìdh a dhèanamh dìreach às deidh an deuchainn freagairt gnìomhaiche (a dh ’fhaodadh ithe dhuaisean siùcair a bhith air atharrachadh às deidh sin in-ghabhail chow) agus, anns an fhear eile, cha deach ach biadh a-steach a thomhas anns na beathaichean gun deuchainn obrach ro-làimh. A bharrachd air an sin, anns an dàrna deuchainn bha e comasach dhuinn sealltainn nach robh buaidh sam bith aig co-thagradh an dà chuid antagonists gabhadair dopamine chun NAc air toirt a-steach biadh VTA ghrelin, a ’meudachadh taic don bheachd-smuain gun robh soidhne dopamine NAc tro gabhadairean coltach ri D1 agus D2 chan eil feum air airson hyperphagia ghrelin. Air an toirt còmhla ris an fhìrinn gu bheil na h-antagonists a ’briseadh a-steach giùlan air a bhrosnachadh le biadh VTA ghrelin, tha na co-dhùnaidhean sin a’ moladh sgaradh de neuro-circuitry sìos an abhainn de ghrelin VTA, le aon mheur a ’cumail smachd air in-ghabhail bìdh agus am fear eile brosnachadh / duais bìdh. Tha e coltach gu bheil ghrelin a ’cleachdadh dopamine gus brosnachadh bìdh atharrachadh ach gun a bhith a’ tighinn a-steach. Roimhe sin, sheall sinn gu bheil VTA ghrelin a ’dol an sàs neuropeptide Y anns an VTA gu roghnach gus smachd a chumail air in-ghabhail bìdh agus opioids ann an dòigh eile (Skibicka et al., 2012a). Mar sin, tha prìomhachas ann mu thràth airson eugsamhlachd anns an cuairteachadh a tha ghrelin an sàs airson biadh a ghabhail a-steach an aghaidh giùlan a tha air a bhrosnachadh le biadh.

Tha àite stèidhichte aig gabhadairean coltach ri D1 ann an daingneachadh dhrogaichean agus bidhe le sreath de fhianais roimhe a ’sealltainn gu bheil lionnachadh antagonist coltach ri taobh a-staigh NAc D1 a’ lughdachadh giùlan cuimsichte a dh ’ionnsaigh biadh. Bidh antagonists gabhadain coltach ri D1 siostamach a ’lughdachadh fèin-rianachd cue no co-theacsa air adhbhrachadh le cocaine, heroin, nicotine agus deoch làidir [mar eisimpleir (Weissenborn et al., 1996, Liu agus Weiss, 2002, Bossert et al., 2007 agus Liu et al., 2010)], a ’soilleireachadh prìomh dhreuchd nan gabhadairean sin ann am pròiseasan a tha ag amas air duaisean. Tha an dàta a th ’ann an-dràsta a’ sealltainn gu bheil gabhadairean coltach ri NAc D1 nam feart riatanach den chuairteachadh a tha air a ghnìomhachadh le ghrelin a tha ag obair le VTA. Gu taiceil, thathas cuideachd air sealltainn gu bheil cleachdadh iomaill den antagonist D1 seo a ’lughdachadh aithne nì le neart ghrelin (Jacoby agus Currie, 2011). Ach, a ’beachdachadh gu bheil tagradh iomaill a’ cuimseachadh a h-uile sluagh neuronal a tha a ’cur an cèill D1 san eanchainn agus gum faod pàirt mòr a bhith aig àireamhan taobh a-muigh an NAc (mar eisimpleir, anns an hippocampus) ann an ionnsachadh agus cuimhne, chan eil e soilleir an do rinn sluagh NAc sgrùdadh an seo cuir ri buaidhean àrdachadh cuimhne ghrelin.

Bidh gabhadairean D2 gu tric ag obair còmhla ri D1; mar sin tha mòran sgrùdaidhean a ’nochdadh àite gabhadairean D2 ann an taobhan de ghiullachd dhuaisean agus giùlan duais. Ach, bu chòir a thoirt fa-near nach bi gabhadairean D1 agus D2 an-còmhnaidh ag obair san aon dòigh ri gnìomh duais wrt. Anns an amygdala, mar eisimpleir, bidh bacadh air gabhadairean D1 a ’daingneachadh ath-shuidheachadh gu bhith a’ sireadh cocaine le cue, fhad ‘s as urrainn do antagonists D2 an giùlan seo a neartachadh (Berglind et al., 2006). Dh ’fhaodadh gum bi tabhartas neuroanatomical aig an sgaradh gnìomh seo, oir tha coltas gu bheil gabhadairean D2 ann an NAc a’ frithealadh gnìomh caran mu choinneamh an fheadhainn anns an hypothalamus. Fhad ‘s a tha e ann am brosnachadh NAc gabhadairean D2 faodaidh e brosnachadh bìdh a mheudachadh, le bhith a’ dèanamh beathach nas dualtaiche oidhirp a dhèanamh gus biadh fhaighinn, tha brosnachadh hypothalamus gabhadairean D2 gu soilleir anorexic (Leibowitz agus Rossakis, 1979 agus Nowend et al., 2001). Tha e a ’leantainn gum faod e a bhith duilich toraidhean a mhìneachadh às deidh drogaichean iomaill D2 a chuimseachadh air an iomall far a bheil na buidhnean gabhadain targaid ceangailte ri gnìomh an aghaidh. Is dòcha gur e seo aon de na h-adhbharan a tha a ’mìneachadh carson, ann an sgrùdadh roimhe, nach robh buaidh sam bith aig in-stealladh iomaill de antagonist D2 air freagairt brosnaichte le ghrelin airson fuasgladh sucrose. Is e mìneachadh eile a dh ’fhaodadh a bhith ann gu bheil D2 na autoreceptor air na neurons a tha a’ dèanamh dopamine anns an substantia nigra agus VTA, far am faod a ghnìomhachadh leantainn gu gnìomhachd dopaminergic a chuir fodha (Lacey et al., 1987). Mar sin, nuair a thèid an stealladh gu iomall, dh ’fhaodadh drogaichean a tha ag amas air D2 faighinn chun t-sluagh gabhadain seo, agus san sgrùdadh againn cha robh ach an gabhadair D2 slige NAc air a chuimseachadh. Gu sònraichte, chuir a ’bhuaidh ghlan a bh’ aig bacadh siostamach gabhadain coltach ri D1 bacadh air freagairt airson deoch sucrose san aon phàtran ((Overduin et al., 2012). A bharrachd air an sin, tha e coltach gu bheil in-stealladh siostamach, subcutaneous de agonist D1 a ’leasachadh roghainn airson biadh palatable fhad‘ s a tha in-stealladh siostamach de agonist D2 ga lughdachadh (Cooper agus Al-Naser, 2006). Mar sin, tha e coltach gu bheil an dàta againn a tha a ’nochdadh buaidh bacaidh de antagonists D1 air brosnachadh bìdh air a bhrosnachadh le ghrelin a rèir a’ bhuaidh iomlan iomlan (suppressive) a th ’ann a bhith a’ brosnachadh gabhadairean D1 air gnìomh duais. An coimeas ri sin, tha buaidh lom sluagh gabhadain D2 a ’leantainn nas fhaisge air an sin na tha fios mu na gabhadairean hypothalamic D2, na an dàta a tha air a thaisbeanadh an seo airson an NAc.

Anns an sgrùdadh làithreach bha e comasach dha an dà chuid antagonists coltach ri D1 agus D2 casg a chuir air giùlan obrachail airson sucrose às deidh rianachd VTA ghrelin agus às deidh bochdainn bìdh a ’moladh gu bheil feum air gnìomh co-obrachail aig gach gabhadair anns an NAc airson ghrelin a bhuaidh a thoirt gu buil. Tha seo a ’dèanamh ciall nuair a thathas a’ beachdachadh air an t-suidheachadh endogenous anns am bi ionadan dopaminergic a thig bho VTA a ’leigeil às dopamine anns an t-slige NAc aig an aon àm a’ gnìomhachadh a h-uile gabhadair dopamine ruigsinneach. Chaidh aithris mu thràth gu bheil feum air gnìomhachadh aig an aon àm an dà chuid gabhadairean coltach ri D1 agus D2 airson giùlan eile a ’toirt a-steach daingneachadh (Ikemoto et al., 1997) agus gnìomhachd locomotor (Plaznik et al., 1989) a bharrachd air losgadh neuronal (Geal, 1987). Tha co-dhùnaidhean an sgrùdaidh seo a ’sealltainn gu robh bacadh dìreach de aon de na dà gabhadan dopaminergic gu leòr gus na giùlan sin a lughdachadh dìreach mar a bha bacadh bho aon de na gabhadairean sin gu leòr gus giùlan obcrose fo stiùir ghrelin a lughdachadh. Chan eil an dòigh-obrach air cùl an eadar-obrachaidh seo soilleir. Bidh cuid de neurons anns an NAc a ’co-fhreagairt an dà chuid gabhadairean D1 agus D2. Is e aon chothrom a th ’ann gu bheil feum air heterodimers airson freagairt duais, chaidh aithris gun deach heterodimers a chruthachadh leis na gabhadairean D1 agus D2 o chionn ghoirid agus chaidh sealltainn gu bheil an ceangal seo a’ cur ri giùlan coltach ri trom-inntinn (Pei et al., 2010). Ach a dh ’aindeoin sin, tha na toraidhean againn a’ nochdadh nach eil comharra D1 agus D2 anns an NAc iomarcach, agus tha feum air gach gabhadan gus a ’bhuaidh ghrelin air duais bìdh a thar-chuir a-steach oir bha bacadh fa leth èifeachdach ann a bhith a’ lughdachadh freagairt duais. A bharrachd air an sin, seach nach robh bacadh fa leth èifeachdach airson ghrelin hyperphagia, tha sinn air measadh a dhèanamh air leth air comasachd an robh an comharra D1 agus D2 iomarcach airson faighinn a-steach chow, ie bhiodh feum air bacadh aig an aon àm gus cur às don fhreagairt. Cha robh seo fìor, ge-tà, leis nach robh buaidh aig bacadh bho ghabhadan D1 agus D2 aig an NAc aig hyperphagia ghrelin. Mar sin leotha fhèin no còmhla chan eil ghrelin a ’cleachdadh soidhne gabhadair slige NAc D1 agus D2 gus àrdachadh a thoirt air chow.

An seo, chuir sinn targaid air na gabhadairean coltach ri D1 agus D2 ann an slige an NAc. Tha e coltach gu bheil obair slige agus cridhe an NAc neo-chomasach gu ìre gu h-àraidh leis na prìomh atharrachaidhean bunaiteach ann am fèin-rianachd dhrogaichean ceangailte ri cue air leth agus an t-slige nas buadhaiche ann an co-theacsa fèin-rianachd dhrogaichean a tha an urra ri co-theacsa (Bossert et al., 2007). Tha an sgaradh gnìomh seo a ’faighinn taic bho na ceanglaichean neuroanatomical, far a bheil an cridhe a’ faighinn barrachd in-chuir bhon amygdala agus tha an slige nas dùmhaile a-staigh leis an hippocampus (Groenewegen et al., 1999 agus Floresco et al., 2001). Bidh radain cuideachd a ’toirt fèin-rianachd air a’ mheasgachadh de agonists gabhadair D1 agus D2 a-mhàin ann an slige NAc agus chan ann anns a ’chridhe (Ikemoto et al., 1997), a ’nochdadh gu bheil an gnìomh co-obrachail aca air duais ceangailte gu sònraichte ris an roinn shligean a tha air a chuimseachadh an seo.

Anns an sgrùdadh a tha ann an-dràsta, rinn sinn sgrùdadh sònraichte air a ’bhuaidh a bha aig soidhne dopamine NAc air a thoirt a-steach air biadh agus giùlan air a bhrosnachadh le biadh air a stiùireadh le ghrelin air a chuir an sàs le VTA. Bu chòir a thoirt fa-near, ge-tà, gum faod ghrelin cuideachd giùlan biadhaidh a stiùireadh le bhith a ’gnìomhachadh slighean dàimheach chun VTA. Mar eisimpleir, thathas air sealltainn gu bheil ghrelin a ’neartachadh giùlan a tha air a neartachadh le biadh le bhith a’ gnìomhachadh neurons orexin anns an hypothalamus lateral (Perello et al., 2010), buidheann cealla orexinergic a bhios a ’pròiseict chun VTA agus a’ brosnachadh sgaoileadh dopamine (Narita et al., 2006). Fhad ‘s a tha an sgrùdadh againn a’ cleachdadh neuroanatomy agus neuropharmacology gu sònraichte ag eas-aontachadh slighe VTA-NAc, ann an suidheachadh endogenous tha ghrelin a chaidh a leigeil ma sgaoil anns a ’chuairteachadh a rèir coltais a’ brosnachadh an VTA a bharrachd air niuclasan eanchainn eile a tha a ’cur an cèill gabhadair ghrelin le ro-mheasaidhean efferent chun VTA. Mar sin, ann an suidheachadh eòlas-inntinn, tha buaidh ghrelin air a sgaoileadh thairis air mòran làraich san eanchainn a tha dualtach a bhith ag obair còmhla. Chan eil a ’bhun-bheachd de hormona no neuropeptide ag obair air mòran làraich sgaoilte san eanchainn às am faigh e toradh coltach ris, mar eisimpleir atharrachadh ann an in-ghabhail bìdh, ùr-nodha agus chaidh a mholadh agus a mheasadh mu thràth airson leptin agus melanocortin (Grill, 2006, Leinninger et al., 2009, Skibicka agus Grill, 2009 agus Faulconbridge agus Hayes, 2011).

Tha bochdainn bìdh co-cheangailte ri ìrean àrda de ghrelin a tha a ’cuairteachadh. Ann an suidheachaidhean dìth bidhe tha taisbeanadh bìdh a ’leigeil ma sgaoil dopamine san NAc (Kawahara et al., 2013). Tha e a ’leantainn gu bheil staid beathachaidh, cuideachd a’ toirt buaidh air soidhneadh dopamine anns an NAc, buaidh bochdainn bìdh air abairt mRNA de gabhadairean dopamine (gabhadairean coltach ri D1 (D1, D5) agus gabhadairean coltach ri D2 (D2, D3)) agus ìsleachadh dopamine enzymes (MAO, COMT) air am measadh san sgrùdadh seo. Ged nach do dh ’atharraich bochdainn bìdh an abairt mRNA de aon de na h-enzyman lùghdachaidh dopamine a chaidh a thomhas, chunnaic sinn riaghladh eadar-dhealaichte de gabhadairean D5 vs D2. Chaidh an abairt de gabhadairean D5 a mheudachadh le faisg air 30% fhad ‘s a chaidh mRNA gabhadair D2 a lùghdachadh le timcheall air 20%. A ’co-chòrdadh ris an eadar-dhealachadh seo, chaidh a chuir an gnìomh aig an aon àm de agonists gabhadain coltach ri D1 agus D2 gus gabhadairean D2 a riaghladh sìos ach a bhith a’ dol suas ann an gabhadairean D1 anns an substantia nigra (agus le gluasad coltach ris san NAc) (Subramaniam et al., 1992). Gu h-inntinneach, tha buaidhean bochdainn bìdh air abairt gabhadair dopamine NAc a ’tighinn còmhla ris an dàta againn a’ nochdadh àite airson gabhadairean coltach ri D1 (a tha a ’toirt a-steach D5) agus gabhadairean D2 ann am brosnachadh airson biadh a tha air a bhrosnachadh gu luath.

Is e aon caveat den sgrùdadh againn gu bheil bochdainn bìdh a ’meudachadh ìrean cuairteachaidh ghrelin gus an gabh àireamhan gabhadairean ghrelin eile taobh a-muigh an VTA a chuir an gnìomh. Mar sin, ged a tha bochdainn bìdh na dhòigh endogenous agus nas buntainniche gu corporra airson àrdachadh ghrelin, chan eil e a ’ceadachadh brosnachadh roghnach VTA. Mar sin chan urrainn dhuinn cur às don chomas gu bheil na h-atharrachaidhean gabhadair dopamine a chaidh a lorg anns an NAc mar thoradh air gnìomhachd ghrelin ann an sgìrean taobh a-muigh an VTA le buaidh neo-dhìreach air an NAc. Mu dheireadh, bu chòir a thoirt fa-near gu bheil an ceangal dàta againn a ’ceangal ri atharrachaidhean ann an abairt gabhadair dopamine NAc ach bhiodh feum air tuilleadh dheuchainnean gus eadar-mheadhanachadh den ro-mheasadh dopaminergic VTA-NAc (air a bhrosnachadh le ghrelin) a nochdadh anns a’ bhuaidh seo agus, gu dearbh, gus sgrùdadh a dhèanamh air an àite de shlighean eile agus siostaman sgaoilidh sa bhuaidh seo, mar an hypothalamus lateral (mar a chaidh a dheasbad gu h-àrd).

Leis gu bheil mòran de na fo-stratan neurobiologic cumanta an dà chuid tràilleachd dhrogaichean agus ithe mì-rianail, tha e comasach gu bheil na toraidhean a th ’ann an-dràsta mar chomharra air àite gabhadairean coltach ri D1 agus D2 ann am buaidhean ath-neartachadh dhrogaichean agus deoch làidir air ghrelin (Dickson et al., 2011). Bidh an dà chuid duais bìdh is cocaine a ’leantainn gu sgaoileadh dopamine anns an NAc (Hernandez agus Hoebel, 1988). Bidh bacadh de ghlacadairean D1 no D2 a ’lughdachadh giùlan duais airson drogaichean mì-ghnàthachaidh, deoch làidir agus nicotine. Leis gu bheil mòran de ghrelin air a bhith a ’toirt a-steach no a’ toirt seachad duais airson na stuthan sin uile air aithris roimhe seo, tha e glè choltach gu bheil an cuairteachadh ghrelin-VTA-dopamine-NAc a tha air a mhìneachadh an seo buntainneach airson raon de ghiùlan duais agus chan ann a-mhàin airson biadh. Faodar taic tòiseachaidh airson a ’bheachd seo a tharraing bho dhàta a tha a’ sealltainn gum faod bochdainn bidhe ath-shuidheachadh heroin a tha air a bhacadh le bacadh bho gabhadairean coltach ri D1 (Tobin et al., 2009).

Tha an dàta againn a ’toirt seachad eòlas ùr mu aonachadh de dhà phrìomh shiostam chomharran ceangailte ri duais bìdh: na cuairtean air an stiùireadh le VTA a tha freagairteach don hormone orexigenic, ghrelin, agus na cuairtean NAc dopamine-freagairteach. Gu sònraichte tha sinn a ’sealltainn gu bheil buaidhean clàraichte VTA ceangailte ri Grelin air giùlan a tha air am brosnachadh le biadh a’ feumachdainn comharran D1 agus D2 anns an NAc. Tha an dàta againn cuideachd a ’sealltainn gu bheil buaidhean ghrelin air an stiùireadh le VTA (D1 / D2-eisimeil) air duais bìdh a’ toirt a-steach cuairteachadh diofraichte ris an fheadhainn a tha cudromach airson in-ghabhail bìdh, leis nach tug aon antagonist buaidh air in-ghabhail bìdh air a bhrosnachadh le ghrelin nuair a thèid a lìbhrigeadh don NAc. Mu dheireadh, tha sgrùdaidhean ann an radain acrach (air an ceangal thar oidhche agus mar sin, hyperghrelinemic) a ’toirt buaidh air soidhneadh NAc D1 / D2 ann am buaidhean ghrelin endogenous air giùlan a tha air a bhrosnachadh le biadh. Mar sin, tha coltas gu bheil uidheamachd agus leigheasan a tha a ’toirt buaidh air soidhneadh dopamine anns an NAc buntainneach airson buaidhean meadhanaichte ghrelin air an t-siostam dhuais, a’ toirt a-steach an fheadhainn a tha ceangailte ri smachd beathachaidh agus mar sin, reamhrachd agus a làimhseachadh.

Aithris foillseachaidh

Chan eil dad aig na h-ùghdaran ri fhoillseachadh.

Acknowledgments

Fhuair an obair seo taic bhon Comhairle Rannsachaidh na Suaine airson Leigheas (2011-3054 gu KPS agus 2012-1758 gu SLD), Seachdamh Frèam a ’Choimisein Eòrpaich tabhartasan (FP7-KBBE-2010-4-266408, Full4Health; FP7-HEALTH-2009-241592; EurOCHIP; FP7-KBBE-2009-3-245009, NeuroFAST), Forskning och Utvecklingsarbete / Avtal om Läkarutbildning och Forskning Göteborg (ALFGBG-138741), an Stèidheachd na Suaine airson Rannsachadh Ro-innleachdail gu Ionad Sahlgrenska airson Rannsachadh Cardiovascular agus Meatabolaig (A305 - 188), agus NovoNordisk Fonden. Cha robh pàirt aig an luchd-maoineachaidh ann an dealbhadh sgrùdaidh, cruinneachadh is sgrùdadh dàta, co-dhùnadh foillseachadh, no ullachadh an làmh-sgrìobhainn.

iomraidhean

  •  
  • Ùghdar co-fhreagarrach. Roinn Endocrinology, Institiud Neuroscience agus Physiology, Acadamaidh Sahlgrenska aig Oilthigh Gothenburg, Medicinaregatan 11, PO Box 434, SE-405 30 Gothenburg, an t-Suain. Fòn.: +46 31 786 3818 (oifis); facs: +46 31 786 3512.

Còraichean © 2013 Na h-ùghdaran. Air fhoillseachadh le Elsevier Ltd.