फिजियोल बिहाव। 2011 जुलाई 25; 104 (1): 111-6। doi: 10.1016 / j.physbeh.2011.04.048।
सार
ओबेसोजेनिक डाइट के क्रॉनिक ओवरईटिंग से मोटापा कम हो सकता है, डोपामाइन सिगनलिंग कम हो सकती है और धुंधले इनाम की भरपाई के लिए अतिरिक्त शक्कर की खपत बढ़ सकती है। हालांकि, आहार रचना की विशिष्ट भूमिका अभी तक अज्ञात है। इसका अध्ययन करने के लिए, स्प्रैग-डावले नर चूहों को उच्च वसा और कम कार्बोहाइड्रेट सामग्री (एचएफएचई), एक वसा-चीनी संयोजन उच्च-ऊर्जा आहार (एफसीएचई), या एक्सएनएनएक्सएक्स सप्ताह के लिए मानक चाउ के साथ उच्च-ऊर्जा आहार खिलाया गया था। हमने पाया कि दोनों उच्च-ऊर्जा आहारों ने चाउ-फेड नियंत्रणों की तुलना में शरीर के वजन में काफी वृद्धि की है। पैलेटेबल सुक्रोज या फ्रुक्टोज समाधान के शॉर्ट (24-h) सेवन की डोपामाइन नियंत्रण की जांच करने के लिए, चूहों को डोपामाइन D2 (SCH0) और D600 (आरसीएलओपीआर) के साथ समकालिक खुराक (1-23390 nolol / kg) के साथ परिधीय (आईपी) का ढोंग किया गया था। -विशिष्ट रिसेप्टर विरोधी।
परिणामों में डीएएनएनयूएमएक्स और डीएक्सएनयूएमएक्स रिसेप्टर प्रतिपक्षी की प्रभावकारिता में समग्र वृद्धि देखी गई है, जो दुबले चूहों की तुलना में मोटे चूहों में सेवन के दमन पर है, जो आहार और परीक्षण समाधान के आधार पर भिन्न होते हैं। विशेष रूप से, SCH1 ने सभी समूहों में सुक्रोज और फ्रुक्टोज दोनों का सेवन कम किया है; हालांकि, कम खुराक एचएफएचई चूहों में अधिक प्रभावी थे। इसके विपरीत, मोटे FCHE चूहों में फ्रुक्टोज के सेवन को कम करने में रेसलोप्राइड सबसे प्रभावी था।
इस प्रकार, ऐसा प्रतीत होता है कि आहार वसा और चीनी के संयोजन की खपत के कारण मोटापा केवल आहार वसा से अतिरिक्त कैलोरी की तुलना में कम D2 रिसेप्टर सिग्नलिंग में परिणाम हो सकता है। इसके अलावा, इस तरह के घाटे फ्रुक्टोज सेवन के नियंत्रण को अधिमानतः प्रभावित करते हैं।
ये निष्कर्ष पहली बार आहार रचना और आहार प्रेरित मोटापा में कार्बोहाइड्रेट के डोपामाइन नियंत्रण के बीच एक प्रशंसनीय बातचीत के लिए प्रदर्शित करते हैं। यह अतिरिक्त प्रमाण भी प्रदान करता है कि सुक्रोज और फ्रुक्टोज का सेवन डोपामाइन प्रणाली द्वारा अलग-अलग विनियमित किया जाता है।
PMID: 21549729
PMCID: PMC3119542
डीओआई: 10.1016 / j.physbeh.2011.04.048
1. परिचय
होएबेल और उनके प्रशिक्षुओं के शोध के निर्णयों ने खिला के नियमन में मस्तिष्क की डोपामिनर्जिक प्रणाली की भूमिका पर आवश्यक जानकारी प्रदान की है, इस प्रकार "खाद्य इनाम" की अवधारणा विकसित की है [1-4]। उल्लेखनीय रूप से, Hoebel के शुरुआती प्रयोगों ने क्रॉनिक ओवरइटिंग और परिणामी मोटापे में एक महत्वपूर्ण कारक के रूप में मिडब्रेन डोपामाइन की स्थापना की [5-8], इमेजिंग अध्ययनों से प्रत्यक्ष प्रमाण उपलब्ध होने से बहुत पहले [9, 10].
यह धारणा कि खाने पर भोजन का नियंत्रण नियंत्रित होता है, और बदले में, अत्यधिक सुपाच्य भोजन (यानी शक्कर और वसा में उच्च) के लिए निरंतर या रुक-रुक कर पहुंच का कारण फीडिंग विनियामक प्रणालियों के भीतर स्थायी परिवर्तन हो सकते हैं जो लंबे समय से होएबेल के सिद्धांतों के विकास पर केंद्रीय हैं। द्वि घातुमान प्रकार के व्यवहार। अपने करियर की शुरुआत में, उन्होंने मोटापे के लिए इस तर्क के तत्वों को भी लागू किया। 1977 की समीक्षा में, होबेल ने टिप्पणी की कि "विभिन्न प्रकार के ओबेसिटीज हो सकते हैं जिनके लिए अलग-अलग उपचार की आवश्यकता होती है" [11]। तब से, मोटापे पर अनुसंधान के ढेरों ने वास्तव में विभिन्न आनुवंशिक, चयापचय और पर्यावरणीय कारकों की पहचान की है जो मोटापे के विकास, परिणाम और उपचार में भिन्नता को समझा सकते हैं "12-15]। हालांकि, मैक्रोन्यूट्रिएंट्स के बदले हुए खाद्य इनाम कार्यों के विशिष्ट योगदान के बारे में हमारी समझ पूरी तरह से दूर है। वर्तमान पेपर एक अध्ययन से डेटा को सारांशित करता है जो बार्ट के अनुसंधान से प्रेरित था और हमारे ज्ञान में इस अंतर को कम करने का इरादा था।
मोटापे के बहुस्तरीय एटियलजि के भीतर, आहार मोटापे के विकास में एक महत्वपूर्ण कारक है। ओबेसोजेनिक आहार कैलोरी मूल्य में उच्च होते हैं, अक्सर स्वादिष्ट खाद्य पदार्थ जो विस्तारित जोखिम के बाद मोटापे की ओर ले जाते हैं [16]। हालांकि, ओबेसोजेनिक आहार की मैक्रोन्यूट्रिएंट रचना अलग हो सकती है और यह भिन्नता डोपामाइन जैसे मोटापे में बदल रहे तंत्रिका तंत्र को प्रभावित कर सकती है। वास्तव में, एक ओबेसोजेनिक आहार पर रखरखाव को एंबुलेस में डोपामाइन के स्तर को कम करने के लिए दिखाया गया है, साथ ही मेसोकोर्टिकोलिम्बिक सिस्टम की प्रतिक्रिया को भी शिफ्ट किया गया है, ताकि अतिरिक्त डोपामाइन में समान खाद्य-प्रेरित वृद्धि प्राप्त करने के लिए अधिक स्वादिष्ट आहार की आवश्यकता होती है, जैसा कि चौके में देखा जाता है। नियंत्रित नियंत्रण [17]। एक संभावित तंत्र तालमेल खाद्य पदार्थों द्वारा संवर्धित और जीर्ण उत्तेजना के कारण अनुकूली डाउन-रेगुलेशन है [18]। वास्तव में, हमारी प्रयोगशाला के अध्ययनों से पता चला है कि या तो सूक्रोज या वसा द्वारा ऑर्सेन्सरी उत्तेजना, नाभिक के अणुओं में डोपामाइन रिलीज को प्रोत्साहित करने के लिए पर्याप्त है [19, 20]। विशेष रूप से प्रासंगिकता में, वसा और शर्करा इनाम प्रणालियों को अलग तरह से प्रभावित करते दिखाई देते हैं, क्योंकि यह नशे की तरह व्यवहार का उत्पादन करने के लिए शर्करा की अधिक शक्ति से प्रभावित है [21]। अन्य हालिया जांचों ने न्यूरोएंडोक्राइन सिस्टम पर अंतर प्रभाव दिखाया है और बाद में ओबेसोजेनिक आहार में वसा और कार्बोहाइड्रेट के अनुपात के आधार पर वजन बढ़ने की संभावना है]22, 23]। इसके अलावा, उच्च ध्यान एक उच्च फ्रुक्टोज कॉर्न सिरप आहार के लिए नियामक प्रतिक्रियाओं में संभावित विशिष्टताओं के लिए समर्पित किया गया है और स्पष्ट आसानी के कथित परिणाम जिसके साथ यह मोटापा और खाद्य विनियमन के विचलन का कारण बन सकता है। विशेष रूप से, Avena और Hoebel द्वारा हाल के अध्ययनों से पता चला है कि 12 सप्ताह के लिए हर दिन 8 घंटे के लिए उच्च-फ्रुक्टोज कॉर्न सिरप (HFCS) के साथ चूहों ने 10% सूक्रोज के बराबर उपयोग किए जाने वाले जानवरों की तुलना में शरीर के वजन में काफी अधिक वृद्धि प्राप्त की, भले ही उन्होंने उपभोग किया हो। कुल कैलोरी की समान संख्या, लेकिन सुक्रोज की तुलना में HFCS से कम कैलोरी [24]। उपन्यास उपचार की खोज के लिए मोटापे और संभावित घटनाओं की बढ़ती घटना की जांच की जाती है कि आम उच्च ऊर्जा और सुपाच्य खाद्य पदार्थों जैसे सुक्रोज और फ्रुक्टोज का सेवन आहार मोटापे की स्थिति में कैसे नियंत्रित किया जाता है।
इसलिए वर्तमान अध्ययन ने चूहों में सुक्रोज और फ्रुक्टोज सेवन के डोपामाइन विनियमन की जांच की, जो चूहों में आहार मोटापा पैदा करने और वसा और कार्बोहाइड्रेट सामग्री में भिन्नता के लिए व्यापक रूप से दो मानक उच्च ऊर्जा आहार पर विस्तारित रखरखाव के परिणामस्वरूप मोटे हो गए। विशेष रूप से, हमने डोपामाइन D1 रिसेप्टर (D1R) प्रतिपक्षी के परिधीय (इंटरप्रिटोनियल; आईपी) प्रशासन का उपयोग करते हुए डोपामाइन रिसेप्टर्स के दो प्रमुख वर्गों की भागीदारी का मूल्यांकन किया। SCH23390 या डोपामाइन D2 रिकेटिपेटर (D2R) प्रतिपक्षी रैसलोप्राइड में अल्प और 2-hr में अल्प और एक्सोसोज के एक-एक बोतल सेवन परीक्षण में दुबले और आहार संबंधी मोटे चूहों में। ये सामान्य कार्बोहाइड्रेट मानव आहार के भीतर प्रचलित हैं, आसानी से चूहों द्वारा सेवन किए जाते हैं और सकारात्मक प्रबलिंग गुण होते हैं [25-28]। सुक्रोज का सेवन पहले नाभिक accumbens के भीतर डोपामाइन रिलीज को प्रोत्साहित करने के लिए दिखाया गया है [3, 19, 29] और दोनों का परिधीय प्रशासन SCH23390 और रैक्लोप्राइड सुक्रोज शम-भक्षण को कम करता है [30]। यद्यपि विज्ञान समुदाय, साथ ही साथ सार्वजनिक मीडिया में रुचि बढ़ गई है, फ्रुक्टोज सेवन पर डोपामाइन प्रतिपक्षी के समान प्रभाव केवल अधिग्रहण और सशर्त वरीयताओं की अभिव्यक्ति के संदर्भ में जांच की गई है, और ये अध्ययन भी दुबले चूहों तक सीमित थे [31-33]। संभावित निहितार्थों के बावजूद, विभिन्न मोटापा मॉडल में कार्बोहाइड्रेट सेवन पर डोपामाइन रिसेप्टर प्रतिपक्षी के प्रभाव और होमोस्टैटिक ड्राइव की अनुपस्थिति में (यानी भोजन प्रतिबंध के बाद की अवधि) की जांच नहीं की गई है। इसलिए, वर्तमान अध्ययन में चूहों को भूख और ऊर्जा की कमी से भ्रमित प्रभावों से बचने के लिए रखा गया था।
2। तरीके
2.1 पशु और आहार
अट्ठाईस वयस्क नर स्प्रागे-डावले चूहों (चार्ल्स नदी, विलमिंगटन, एमए) का अध्ययन की शुरुआत में लगभग 250 जी का वजन एक नियंत्रित-नियंत्रित विवरियम में व्यक्तिगत पिंजरों में रखा गया था और एक 12 पर बनाए रखा गया था: 12 प्रकाश-अंधेरे चक्र। 0700 पर रोशनी के साथ।
पशु दिए गए बिना तैयारी के निम्नलिखित तीन आहारों में से एक तक पहुँच: मानक प्रयोगशाला चाउ (टेकलाद #2018, 3.4 kcal / g, 18 kcal% fat, 58 kcal% कार्बोहाइड्रेट, 24 kcal% प्रोटीन; Teklad Diets, Somerville, NJ) या दो उच्च में से एक; ऊर्जा आहार (अनुसंधान आहार, नई ब्रंसविक, एनजे), एक आहार जहां प्राथमिक ऊर्जा स्रोत वसा था (उच्च वसा-उच्च ऊर्जा, एचएफएचई आहार; अनुसंधान आहार #D12492: 5.24 kcal / g, 60 kcal% वसा, 20 kcal% कार्बोहाइड्रेट, 20 kcal% प्रोटीन) या उच्च ऊर्जा वाला आहार जिसमें वसा और कार्बोहाइड्रेट दोनों होते हैं (वसा-शर्करा संयोजन उच्च-ऊर्जा, FCHE आहार; अनुसंधान आहार #D12266B) 4.41 kcal / g, 32 kcal% वसा, 51 kcal% कार्बोहाइड्रेट, 17 kcal% प्रोटीन)। अध्ययन की दीक्षा के दौरान, समूहों का वजन शरीर के वजन के आधार पर सांख्यिकीय रूप से समान सहवास बनाने के लिए मिलान किया गया था और फिर व्यवहार संबंधी प्रयोगों से पहले और पूरे 24 सप्ताह के लिए उनके संबंधित आहार पर बनाए रखा गया था। 18 सप्ताह और पूरे प्रयोग के दौरान, शरीर के वजन और भोजन का सेवन दैनिक मापा गया। पूरे परीक्षण में जानवरों को बिना किसी अवधि के भोजन प्रतिबंध के साथ परीक्षण किया गया था।
2.2 शरीर रचना
शरीर के वजन में उल्लेखनीय वृद्धि के अलावा, मोटापे की उपस्थिति को प्रदर्शित करने के लिए 1H-NMR बॉडी कंपोजीशन एनालिसिस (Bruker LF90 प्रोटॉन-NMR Minispec; ब्रूकर ऑप्टिक्स, वुडलैंड्स, TX) को डायन पर 12 हफ्तों के रखरखाव के बाद प्रदर्शन किया गया था।
2.3 डोपामाइन प्रतिपक्षी, परीक्षण समाधान और परीक्षण प्रक्रिया
डोपामाइन D1R प्रतिपक्षी SCH23390 : SCH23390 और रेसलोप्राइड (टोक्रिस बायोसाइंसेज, एलिसविले, एमओ) को एक्सन्यू-एम सुक्रोज या एक्सएनयूएमएक्स एम फ्रुक्टोज के एक्सएनयूएमएक्स-एचआर पहुंच से पहले बाँझ खारा में भंग कर दिया गया था और एक्सट्रूपीनली एक्सएनयूएमएक्स मिनट से पहले प्रशासित किया गया था। इन सांद्रता को चुना गया क्योंकि वे चूहों के लिए अत्यधिक स्वादिष्ट हैं और इसलिए आमतौर पर पिछले अध्ययनों में उपयोग किया गया है:3, 19, 32, 34]। सुक्रोज और फ्रुक्टोज (फिशर-साइंटिफिक, फेयर लॉन, एनजे) परीक्षण से पहले फ़िल्टर किए गए नल के पानी में 24 घंटे से अधिक नहीं घुलते थे।
जानवरों को दैनिक सत्र के दौरान परीक्षण समाधान पीने के लिए प्रशिक्षित किया गया था जहां सुक्रोज या पोस्टिंग प्रभाव से परिचित बेसलाइन इंटेक यानी परिचितता प्राप्त करने के लिए परीक्षण करने से पहले 2 दिनों के लिए सुक्रोज या फ्रुक्टोज तक 1000-घंटे की पहुंच (8 घंटे की शुरुआत) प्रदान की गई थी। प्रशिक्षण और परीक्षण जानवरों के घर कॉलोनी के कमरे में हुआ, जिसमें 100 मिलीलीटर प्लास्टिक की बोतलें अस्थायी रूप से घर के पिंजरे के सामने से जुड़ी हुई थीं ताकि थूक को पिंजरे में बढ़ाया जाए। वाहन (खारा) या डोपामाइन विरोधी का प्रशासन आहार पर 24 सप्ताह के रखरखाव के बाद शुरू हुआ, जिस बिंदु पर दोनों ओबेसोजेनिक आहार समूह (एचएफएचई और एफसीएचई) में चाउ नियंत्रण से काफी अधिक वजन था (चित्रा 1)। दवाओं को पूरी तरह से चयापचय करने की अनुमति देने के लिए इंजेक्शन के दिनों के बीच न्यूनतम 48 घंटे दिए गए थे। डोपामाइन प्रतिपक्षी के साथ उपचार के बाद शरीर के वजन या 24 घंटे भोजन सेवन में कोई बदलाव नहीं हुआ।
2.4 सांख्यिकीय विश्लेषण
शरीर का वजन और 1एच-एनएमआर डेटा का विश्लेषण एकतरफा स्वतंत्र चर के रूप में आहार के साथ विचरण (एनोवा) के एक-तरफ़ा स्वतंत्र नमूने विश्लेषण का उपयोग करके किया गया था।
इनटेक को मीट की खपत के रूप में मापा गया और इसे ± SEM के रूप में प्रस्तुत किया गया। आहार चर्या, आहार चर्या, और कार्बोहाइड्रेट के साथ स्वतंत्र चर के रूप में आहार समूह के बीच अंतर के लिए बेसलाइन सेवन (वाहन, यानी खारा इंजेक्शन) का परीक्षण किया गया। आहार का कोई महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं था (F(2,48)= 0.3533, p= 0.704), दवा (F(1,48)= 0.1482, p= 0.701), और न ही महत्वपूर्ण बातचीत प्रभाव थे (आहार × दवा: F(2,48)= 0.4144,p= 0.66; आहार × कार्बोहाइड्रेट: F(2,48)= 0.2759, p= 0.76; दवा × कार्बोहाइड्रेट: F(1,48)= 0.0062, p= 0.73; आहार × दवा × कार्बोहाइड्रेट: F(2,48)= 0.3108, p= 0.73)। हालांकि, कार्बोहाइड्रेट का एक महत्वपूर्ण प्रभाव (F(1,48)= 8.8974, p<0.01) देखा गया था (टेबल 1)। इसलिए, बाद के सभी विश्लेषणों के लिए सेवन को बेसलाइन (सेवन निम्नलिखित खुराक × [एमएल] / एक्सन्यूम एक्सजी / किग्रा [एमएल] के सेवन से घटाकर प्रतिशत में परिवर्तित किया गया था और डायट (एचएफएचई) के साथ विचरण (एनोवा) के बार-बार विश्लेषण का उपयोग करके विश्लेषण किया गया था। एफसीएचई, या चाउ) और ड्रग (रेसलोप्राइड या SCH23390) स्वतंत्र चर और खुराक के रूप में (0, 50, 200, 400 या 600 nmol / kg SCH23390 या रेक्लोप्राइड) दोहराया उपाय के रूप में। निरोधात्मक खुराक (आईडी)50) बेसलाइन के 50% (0 nmol / किग्रा) के सेवन को कम करने के लिए आवश्यक गणना की गई थी जैसा कि पहले बताया गया था [35]। आईडी में अंतर50 दो-तरफ़ा एनोवा का उपयोग करके आहार और औषधि के एक समारोह के रूप में तुलना की गई थी। सभी विश्लेषण स्टैटिस्टिका (v6.0, स्टेटसॉफ्ट® इंक, तुलसा, ओके) का उपयोग करके किए गए थे और फ़िशर के कम से कम महत्वपूर्ण अंतर (एलएसडी) पोस्ट-हॉक परीक्षणों का उपयोग करके महत्वपूर्ण निष्कर्षों का विश्लेषण किया गया था। यदि p <0.05 है तो अंतर को सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण माना जाता है।
3. परिणाम
3.1 शरीर के वजन और वसा पर आहार का प्रभाव
ओबेसोजेनिक आहार पर 12 सप्ताह के बाद, समूह शरीर के वजन में भिन्न होते हैं (F(2,27)= 27.25, p<0.001), प्रतिशत वसा द्रव्यमान (F(2,27)= 14.96, p<0.001), और प्रतिशत दुबला द्रव्यमान (F(2,27)= 15.77, p<0.001)। पोस्ट हॉक परीक्षणों से पता चला है कि चाउ चूहों का वजन एचएफएचई से काफी कम है (p<0.001) और एफसीएचई (p<0.001) चूहों। शरीर की संरचना की तुलना से पता चला है कि चॉ की तुलना में एचएफएचई और एफसीएचई चूहों में वसा द्रव्यमान का प्रतिशत अधिक था (p<0.05)। 18 सप्ताह में, परीक्षण की शुरुआत में (24 सप्ताह) और पूरे परीक्षण अवधि में, शरीर के वजन पर आहार का महत्वपूर्ण प्रभाव बना रहा (चित्रा 1; सप्ताह 18: F(2,27)= 13.05, p<0.001; सप्ताह 24: F(2,27)= 16.96, p<0.001; सप्ताह 26: F(2,27)= 13.99, p<0.001; सप्ताह 28: F(2,27)= 13.05, p<0.001)। पोस्ट हॉक विश्लेषण से पता चला है कि HFHE और FCHE चूहों में चाउ नियंत्रण की तुलना में काफी अधिक वजन था (चित्रा 1; p<0.001, सभी समय बिंदु)। किसी भी समय बिंदु पर दो मोटे समूहों के बीच शरीर के वजन में कोई सांख्यिकीय अंतर नहीं था।
सुक्रोज सेवन पर डोपामाइन D3.2R और D1R प्रतिपक्षी के 2 प्रभाव
सुक्रोज का सेवन कम हो गया था SCH23390 सभी समूहों में (चित्रा 2a)। एचसीएचई चूहों में रक्लोप्राइड ने सुक्रोज का सेवन कम कर दिया, लेकिन चाउ और एफसीएचई चूहों में बहुत कम प्रभावी था (चित्रा 2b)। दोहराया उपायों एनोवा ने दवा का एक समग्र प्रभाव दिखाया (F(1,24)= 8.8446, p<0.01), खुराक (F(4,96)= 27.1269, p<0.001), और ड्रग इंटरेक्शन द्वारा खुराक (F(4,96)= 2.9799, p<0.05)। जबकि आहार का समग्र प्रभाव महत्वपूर्ण नहीं था (F(1,24)= 2.5787, p= 0.09), पोस्ट हॉक तुलनाओं ने एचएफएचई और चो समूहों (के बीच रैसलॉप्रिड उपचार के महत्वपूर्ण अंतर दिखाए)p<0.05) और HFHE और FCHE समूहों के बीच (p
पोस्ट हॉक विश्लेषण से पता चला है कि SCH23390 रैक्लोप्रिड की तुलना में सुक्रोज का सेवन कम करने में काफी अधिक प्रभावी था (p SCH23390 सभी खुराक पर एचएफएचई चूहों में सुक्रोज का सेवन दबाया गया और एक्सएनयूएमएक्स एनएमएल और उच्च खुराक पर एफसीईई और चो चूहों में सेवन को दबा दिया गया (चित्रा 2a)। सुक्रोज का सेवन आरएफएच चूहों में रेसलोप्राइड की सभी खुराक से दबा दिया गया था, लेकिन केवल उच्चतम खुराक ने एफसीएचई चूहों में सुक्रोज का सेवन काफी कम कर दिया, जबकि खुराक में से कोई भी चूहे द्वारा सुक्रोज का सेवन नहीं किया गया (चित्रा 2b).
आईडी का विश्लेषण50 (टेबल 2) आहार का कोई प्रभाव नहीं पता चला (F(2,24)= 0.576, p= 0.57) या ड्रग (F(1,24)= 2.988, p= 0.09), आईडी में स्पष्ट अंतर के बावजूद50 रेसलोप्राइड के लिए। एक प्रभाव की कमी समूहों के भीतर पर्याप्त विचरण के कारण हो सकती है।
फ्रुक्टोज सेवन पर डोपामाइन D3.3R और D1R प्रतिपक्षी के 2 प्रभाव
SCH23390 सभी समूहों में फ्रुक्टोज का सेवन कम करना (चित्रा 3a)। दूसरी ओर, रक्लोप्रिड, केवल एफसीएचई समूह में काफी कम सेवन (चित्रा 3b)। दोहराए गए उपायों एनोवा ने दवा का एक समग्र प्रभाव प्रकट किया (F(1,24)= 5.7400, p<0.05), खुराक (F(4,96)= 33.9351, p<0.001) और ड्रग इंटरैक्शन द्वारा एक महत्वपूर्ण खुराक (F(4,96)= 3.0296, p<0.05) लेकिन आहार का कोई प्रभाव नहीं (F(2,24)= 1.5205, p= 0.24)। फिर, हालांकि, पोस्ट हॉक विश्लेषणों ने एचएफएचई और एफसीएचई समूहों के बीच रेसलोप्राइड उपचार का एक महत्वपूर्ण अंतर दिखाया (p
पोस्ट हॉक विश्लेषण से पता चला है कि SCH23390 रेसलोप्राइड की तुलना में फ्रुक्टोज के सेवन को दबाने में समग्र रूप से अधिक प्रभावी था (p<0.05), और एक खुराक पर निर्भर तरीके से किया (चित्रा 3). SCH23390 400 और 600 nmol पर सभी आहार समूहों में सेवन कम कर दिया और HFHE चूहों में 200 nmol की खुराक के रूप में जल्दी से फ्रुक्टोज का सेवन कम कर दिया (चित्रा 3a)। फ्रुक्टोज सेवन पर रक्लोप्रिड प्रभाव, हालांकि, पोस्ट हॉक विश्लेषण के साथ FCHE चूहों तक सीमित थे, 200 nmol और उच्च खुराक में FCHE चूहों में फ्रुक्टोज की खपत में महत्वपूर्ण कमी का खुलासा करते हैं, जिनमें से कोई भी रेसक्लोप्रिड खुराक एचएफएचई या चाउ चूहों में फ्रुक्टोज सेवन का दमन नहीं करता है।चित्रा 3b).
आईडी पर एनोवा50 (टेबल 2) दवा का एक प्रभाव का पता चला (F(1,24)= 4.548, p<0.05) लेकिन आहार नहीं (F(2,24)= 1.495, p= 0.25)। SCH23390 बेसलाइन के आधे तक सेवन को कम करने के लिए रेसलोपराइड की तुलना में कम खुराक की आवश्यकता होती है (p<0.05)। वास्तविक खुराक पर विश्लेषण के अनुरूप, आईडी का पोस्ट विश्लेषण50 चाउ चूहों की तुलना में दोनों मोटे समूहों में काफी वृद्धि हुई संवेदनशीलता को प्रकट करते हैं (p
4। विचार-विमर्श
वर्तमान अध्ययन ने डोपामाइन रिसेप्टर नाकाबंदी की संवेदनशीलता की तुलना दो आहार योग्य मोटे पशु मॉडल में दो पैलेटेबल कार्बोहाइड्रेट समाधान, सूक्रोज या फ्रुक्टोज के सेवन को कम करने में की। हम दो आहारों का उपयोग करते थे, जो मुख्यतः वसा (एचएफएचई), या वसा-चीनी संयोजन आहार (एफसीएचई) में किसी आहार की पुरानी खपत की नकल करते थे, जैसा कि पश्चिमी आहार में देखा गया है [25]। जैसा कि अपेक्षित था, दोनों आहारों ने 12 सप्ताह की शुरुआत में पर्याप्त वजन और वसा का उत्पादन किया, पूरे प्रयोग में शरीर के वजन में निरंतर वृद्धि के साथ (चित्रा 1)। तब समूहों की तुलना D1 और D2 रिसेप्टर उप-विशिष्ट नाकाबंदी के साथ उनकी सापेक्ष संवेदनशीलता में आयु-मिलान वाले चाउ-फेड नियंत्रणों से की गई थी SCH23390 या रैसलोप्रिड, क्रमशः। हमने पाया कि D1 रिसेप्टर्स की नाकाबंदी ने सभी आहार समूहों में सुक्रोज और फ्रुक्टोज दोनों का सेवन कम कर दिया। भले ही चूहों सुक्रोज या फ्रुक्टोज समाधान का उपभोग कर रहे थे, एचएफएचई चूहों ने थोड़ा कम खुराक का जवाब दिया SCH23390 उनके मोटे FCHE या लीन चाउ समकक्षों की तुलना में (चित्रा 2a, , 3a) .3a)। HFHE चूहों द्वारा डोपामाइन D1 रिसेप्टर विरोधी के प्रति संवेदनशीलता में यह स्पष्ट वृद्धि भी सुक्रोज परीक्षण के दौरान D2 रिसेप्टर नाकाबंदी के बाद मनाया गया। दरअसल, एचएफएचई चूहों ने सुक्रोज के सेवन में कमी के साथ सभी रेसलोप्रिड खुराक का जवाब दिया, जबकि एफसीएचई चूहों ने केवल उच्चतम खुराक का जवाब दिया, और चाउ चूहों ने रेसलोप्रिड उपचार के बाद सुक्रोज की खपत का कोई महत्वपूर्ण दमन नहीं दिखाया।चित्रा 3b)। दिलचस्प बात यह है कि, एचएफएचई चूहों ने रेसलोप्राइड उपचार के बाद फ्रुक्टोज का सेवन कम नहीं किया। इसके बजाय, रेक्लोप्राइड ने केवल एफसीएचई चूहों में फ्रुक्टोज सेवन को दबा दिया। डोपामाइन रिसेप्टर प्रतिपक्षी के लिए एक बढ़ी हुई संवेदनशीलता कम डोपामाइन संकेतन का संकेत है, यानी कम रिसेप्टर्स के कारण, रिसेप्टर साइटों पर अंतर्जात डीए से एक कम प्रतियोगिता, या दोनों का एक संयोजन। वास्तव में इस बात के प्रमाण हैं कि या तो तंत्र हमारे मॉडल पर लागू हो सकता है। उदाहरण के लिए, जन्म से पहले ही हाई फैट डाइट के संपर्क में आने से D2Rs की कमी हो सकती है [36]। इसके अलावा, उच्च वसा वाले भोजन खाने से प्राकृतिक या विद्युतीय रूप से विकसित डोपामाइन रिलीज में कमी देखी गई है, और डोपामाइन टर्नओवर को कम किया गया है।37-39]। जबकि अंतर्निहित तंत्र वारंट की आगे की जांच करता है, इन और अन्य पिछले टिप्पणियों के साथ हमारा डेटा इस धारणा का समर्थन करता है कि कुछ खाद्य पदार्थ खाने से - संभवतः मोटापे से स्वतंत्र - डोपामाइन प्रणाली के भीतर परिवर्तन में नशीली दवाओं के दुरुपयोग की याद ताजा हो सकती है [40]। वास्तव में, हाल के शोध से पता चलता है कि उच्च वसा वाले आहार डोपामाइन सिस्टम पर काम करने वाली दवाओं के प्रति संवेदनशीलता बढ़ाते हैं।41, 42].
दुबले चूहों में पिछली जांचों से पता चला है कि वर्तमान अध्ययन में प्रयुक्त सांद्रता के साथ कार्बोहाइड्रेट का सेवन कम करने के लिए D1 और D2 रिसेप्टर नाकाबंदी की अंतर प्रभावकारिता है [31-33, 43]। माना जाता है कि इन प्रभावों को भोजन पुरस्कार में शामिल मस्तिष्क के क्षेत्रों द्वारा आंशिक रूप से मध्यस्थता के साथ लिया जाता है, और इन क्षेत्रों में D2 रिसेप्टर्स विशेष रूप से मोटापे के कारण होने वाले परिवर्तनों के लिए अतिसंवेदनशील हो सकते हैं [31, 33, 44-46]। वर्तमान अध्ययन में दुबले चूहों में कार्बोहाइड्रेट सेवन के डोपामाइन रिसेप्टर मॉड्यूलेशन के निष्कर्षों पर विस्तार किया गया और उन अध्ययनों की प्रशंसा की गई जो मोटापे में इनाम प्रणाली में स्थायी प्लास्टिसिटी दिखाते हैं। जबकि प्रणालियों और कारकों की जटिलता जो इस तरह के इंटरप्ले को प्रभावित कर सकती है (क्रॉनिकली चेंजेड सिस्टम द्वारा सेवन का तीव्र नियंत्रण) जाहिर तौर पर व्यक्तिगत भिन्नता को बढ़ाता है और इसलिए समग्र ANOVAs में अंतःक्रियात्मक प्रभाव कम हो जाता है, प्रत्यक्ष (पोस्ट हॉक) खुराक-प्रतिक्रिया प्रभावों की तुलना आहार समूहों के बीच रिसेप्टर विरोधी की आइसोमोलर खुराक के लिए अंतर संवेदनशीलता प्रकट। D2Rs को प्रभावित करने वाले परिवर्तन विशेष रूप से उच्च वसा वाले आहारों में मौजूद कार्बोहाइड्रेट की सामग्री पर निर्भर दिखाई देते हैं, यह दर्शाता है कि आहार की मैक्रोन्यूट्रिएंट सामग्री इनाम प्रणाली में थोड़ा बदलाव कर सकती है।
सुक्रोज परीक्षण में रैसलोप्राइड के प्रति संवेदनशीलता का अंतर प्रभाव आहार में सुक्रोज की उपस्थिति के कारण हो सकता है। हालांकि दोनों ओबेसोजेनिक आहार में कुछ सुक्रोज शामिल थे, एफसीएचई आहार में एचएफएचई आहार की तुलना में एक्सएनयूएमएक्स% अधिक सुक्रोज शामिल थे। इस प्रकार FCHE चूहों द्वारा सुक्रोज चुनौती में रेसलोप्राइड की प्रतिक्रिया की कमी है, लेकिन एचएफएचई चूहों नहीं, एचएफएचई आहार में सुक्रोज के लिए बढ़ाया जोखिम के कारण हो सकता है। हालांकि, न तो ओबेसोजेनिक आहार में फ्रुक्टोज था, फिर भी फ्रुक्टोज टेस्ट में रेसलोपाइड के लिए ओबेसोजेनिक आहार समूहों की प्रतिक्रियाओं में अंतर देखा गया। इसके अलावा, कोई भी सुक्रोज चाउ आहार में मौजूद नहीं था, फिर भी चाउ समूह द्वारा सुक्रोज परीक्षण में रेसलॉप्राइड की प्रतिक्रियाएं एचएफएचई चूहों की तुलना में एफसीएचई द्वारा की गई प्रतिक्रियाओं के अधिक समान थीं। यह इंगित करता है कि आहार और परीक्षण कार्बोहाइड्रेट के एक समारोह के रूप में अन्य कारक रेसलोप्राइड उपचार के लिए अंतर प्रतिक्रियाओं को अंतर्निहित कर सकते हैं।
वैकल्पिक स्पष्टीकरण में फ्रुक्टोज और सुक्रोज द्वारा उत्सर्जित अंतर तंत्रिका और हार्मोनल पोस्टस्टिव प्रभाव शामिल हो सकते हैं। जबकि सटीक तंत्र अस्पष्ट रहता है, इस धारणा का समर्थन करने वाले सबूत बढ़ रहे हैं [47, 48]। इस संदर्भ में, दो आहार सुक्रोज और फ्रुक्टोज वरीयताओं को अलग-अलग करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप इनाम प्रणाली के लिए मौखिक और जठरांत्र संबंधी संकेतों पर उनके विभेदक प्रभाव को बाहर नहीं किया जा सकता है और आगे की जांच वारंट कर सकती है।
डोपामाइन सिग्नलिंग को बदलने के लिए मोटापा और स्वादिष्ट खाद्य पदार्थों को स्वतंत्र रूप से निहित किया गया है [3, 45, 49, 50], और इसलिए वर्तमान अध्ययन में देखे गए अंतर का जवाब भी दे सकते हैं। दरअसल, हमारे डेटा पिछले निष्कर्षों का समर्थन करते हुए दिखाते हैं कि डोपामाइन D2R सिग्नलिंग मोटापे में कमी आई है [45, 50]। हालांकि, वर्तमान अध्ययन की उपन्यास खोज यह थी कि इस संबंध की प्रकृति मोटापे या इसके संबंधित जटिलताओं के बजाय ओबेसोजेनिक आहार की मैक्रोन्यूट्रिएंट सामग्री पर निर्भर हो सकती है। एक अतिरिक्त प्रमुख खोज परीक्षण कार्बोहाइड्रेट के बीच D2R प्रतिपक्षी की प्रभावकारिता में देखा गया अंतर था। हमने अपने डेटा में एक प्रवृत्ति का उल्लेख किया है कि फ्रुक्टोज का सेवन डीएक्सएनयूएमएक्सआरआर द्वारा सुक्रोज सेवन से अधिक कसकर नियंत्रित किया गया है, जिससे यह सवाल उठता है कि विभिन्न कार्बोहाइड्रेट के सेवन को कैसे विनियमित किया जा सकता है, और यदि विभिन्न कार्बोहाइड्रेट से पुरस्कृत किया जाता है, तो अलग-अलग तंत्र की भर्ती हो सकती है। पिछले आंकड़ों ने संकेत दिया है कि सुक्रोज और फ्रुक्टोज का सेवन असंतुलित शारीरिक प्रतिक्रियाओं का उत्पादन करता है। सुक्रोज़ को इसके स्वाद और बाद के निवारक गुणों के आधार पर वातानुकूलित प्रभाव दिखाने के लिए दिखाया गया है [28, 51, 52] जबकि फ्रुक्टोज अपने स्वाद द्वारा विशेष रूप से प्रासंगिक उत्तेजना को व्यवहार में लाने के लिए प्रकट होता है, न कि पश्चात प्रभाव को मजबूत करके।27, 53]। इसलिए, फ्रुक्टोज के लिए रिवार्ड सर्किट की जवाबदेही तब भी बरकरार रह सकती है जब सुक्रोज द्वारा प्राप्त फीडबैक मोटापे के कारण हानि के कारण समझौता हो जाता है (जैसे इंसुलिन / लेप्टिन संवेदनशीलता कम)। विपरीत भी सच हो सकता है: सुक्रोज के सेवन को रोकने के लिए एक काउंटर-रेगुलेशन प्रतिक्रिया फ्रुक्टोज सेवन की जांच करने में विफल हो सकती है। मनुष्यों में भविष्य के अध्ययन की जांच करने की आवश्यकता है कि क्या फ्रुक्टोज से भरपूर खाद्य पदार्थों की प्राथमिकताएं वास्तव में मोटापे के साथ बढ़ेंगी, या यदि रिश्तेदार सुक्रोज और फ्रुक्टोज की प्राथमिकताएं मोटे रोगियों में भिन्न हैं, जो मधुमेह के रोगी भी हैं।
जबकि डोपामाइन पर सुक्रोज के प्रभावों की बड़े पैमाने पर जांच की गई है [3, 19, 43, 50], फ्रुक्टोज और डोपामाइन इनाम प्रणाली के बीच की बातचीत से कम जाना जाता है, हालांकि होएबेल लैब की शुरुआती रिपोर्टों से संकेत मिलता है कि फ्रुक्टोज अपनी अनूठी शारीरिक प्रतिक्रियाओं का उत्पादन कर सकता है [24]। वर्तमान अध्ययन इस जटिल पहेली के लिए जानकारी का एक और टुकड़ा जोड़ता है जो बताता है कि विभिन्न मैक्रोन्यूट्रिएन्ट सामग्री के आहार फ्रुक्टोज सेवन के डोपामाइन नियंत्रण को थोड़ा बदल सकते हैं। अंतर्निहित तंत्र को पूरी तरह से समझने के लिए आगे की जांच की आवश्यकता होती है जिसके द्वारा आहार वसा और शर्करा मस्तिष्क के भीतर आंत-मस्तिष्क संकेतन और एलिकिट परिवर्तन को प्रभावित कर सकते हैं।
5। निष्कर्ष
यह अध्ययन दर्शाता है कि मोटापे के बजाय वसा और कार्बोहाइड्रेट सामग्री में ओबेसोजेनिक (उच्च-ऊर्जा) आहार भिन्न होते हैं, कार्बोहाइड्रेट के सेवन को कम करने में D1 और D2 रिसेप्टर विरोधी के प्रति संवेदनशीलता में वृद्धि कर सकते हैं। यह खोज सामान्य धारणा के अनुकूल है कि आहार मोटापे में डोपामाइन का संकेत धब्बा है, और आहार और केंद्रीय डोपामाइन प्रभावों के बीच एक उपन्यास संबंध का सुझाव देता है। एक अतिरिक्त प्रमुख खोज यह थी कि आहार ने सुक्रोज और फ्रुक्टोज के सेवन को दबाने में डोपामाइन रिसेप्टर प्रतिपक्षी की शक्ति को अलग कर दिया। सामान्य (कम वसा) या उच्च वसा, उच्च कार्बोहाइड्रेट आहार की तुलना में, बहुत अधिक वसा द्वारा उत्पादित मोटापा लेकिन कम चीनी वाले आहार से सुक्रोज का सेवन कम करने में D1 और D2 रिसेप्टर प्रतिपक्षी दोनों के प्रति संवेदनशीलता बढ़ जाती है, लेकिन फ्रुक्टोज सेवन का D2 रिसेप्टर नियंत्रण नहीं था। संरक्षित। इसके विपरीत, चूहों ने उच्च आहार वसा और कार्बोहाइड्रेट के संयोजन के साथ उच्च ऊर्जा वाले आहार को खिलाया, फ्रुक्टोज सेवन के बढ़ाया D2 रिसेप्टर विनियमन का प्रदर्शन किया। इस प्रकार, ऐसा प्रतीत होता है कि आहार इतिहास में सामान्य रूप से मोटापे के लिए जिम्मेदार डोपामाइन की कमी के विकास को बदल सकता है। वर्तमान आंकड़ों से यह भी पता चलता है कि डोपामाइन प्लास्टिसिटी की ये विशिष्टताएं कुछ विशेष कार्बोहाइड्रेट को प्रभावित कर सकती हैं, जैसे फ्रुक्टोज और सुक्रोज, उनके पुरस्कृत प्रभाव को बढ़ाते हैं। इस तरह के अंतर अलग-अलग मोटापा-उपचार और उपचारों की सफलता दर में भिन्नता को स्पष्ट कर सकते हैं। मनुष्यों को इन निष्कर्षों की प्रयोज्यता का परीक्षण करने और अंतर्निहित तंत्र की जांच करने के लिए आगे के अध्ययन की आवश्यकता है।
हाइलाइट
- मैक्रोन्यूट्रिएंट सामग्री से स्वतंत्र उच्च ऊर्जा वाले आहार मोटापे का कारण हैं।
- आहार रचना में डोपामाइन रिसेप्टर संवेदनशीलता में थोड़ा बदलाव आता है।
- D1 रिसेप्टर नाकाबंदी ने दुबले और मोटे चूहों में सुक्रोज और फ्रुक्टोज का सेवन कम कर दिया।
- D2 रिसेप्टर नाकाबंदी उच्च वसा वाले खिलाया में सुक्रोज सेवन कम कर दिया, लेकिन दुबला चूहों नहीं।
- D2 रिसेप्टर नाकाबंदी वसा-चीनी खिलाया चूहों में फ्रुक्टोज का सेवन कम कर दिया।
Acknowledgments
इस शोध को नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ डायबिटीज एंड डाइजेस्टिव एंड किडनी डिसीजेज ग्रांट DK080899, डेफनेस एंड नेशनल कम्युनिकेशन डिसऑर्डर ग्रांट DC000240, और जेन बी। बारसुमियन ट्रस्ट फंड द्वारा समर्थित किया गया था। लेखकों ने चूहों के रखरखाव और एनएमआर assays के प्रदर्शन के साथ उनकी उत्कृष्ट मदद के लिए श्री एनके आचार्य को धन्यवाद दिया।
फुटनोट
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संदर्भ
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