प्रसवकालीन पश्चिमी आहार का सेवन हाइपोथैलेमस और जन्म मार्ग से लेकर चूहे के जन्म से लेकर यौन परिपक्वता तक के भीतर गहन प्लास्टिसिटी और गाबर्जिक फेनोटाइप परिवर्तन की ओर जाता है (2017)

जूली पारदी,¹ पियरे बौरेउ,¹ थॉमस मोयोन,¹ सोफी निकलस,² पेट्रीसिया Parnet,^1,*† और विन्सेंट पिल्ले^1,*†

ऊर्जा से भरपूर घने भोजन के प्रसवकालीन मातृ सेवन से बच्चों में मोटापे का खतरा बढ़ जाता है। यह तालुकेदार भोजन की एक अतिवृद्धि के साथ जुड़ा हुआ है जो इसकी हडोनिक संपत्ति के लिए सेवन किया जाता है। अंतर्निहित तंत्र जो प्रसवकालीन मातृ आहार और वसा की वरीयता को जोड़ता है, उसे अभी भी खराब समझा जाता है। इस अध्ययन में, हम जन्म से यौन परिपक्वता के लिए चूहे की संतानों में फ़ीड को नियंत्रित करने वाले इनाम मार्गों पर इशारों और स्तनपान के दौरान मातृ उच्च वसा / उच्च-चीनी आहार खिलाने [पश्चिमी आहार (WD)] के प्रभाव का अध्ययन करना है। हमने तीन महत्वपूर्ण समय अवधि (बचपन, किशोरावस्था, और वयस्कता) में WD और नियंत्रण संतानों के अनुदैर्ध्य अनुवर्ती प्रदर्शन किया और (मैं) वसा की वरीयता (ii) जीन अभिव्यक्ति प्रोफ़ाइल पर तालमेल आहार के लिए जोखिम के प्रभाव की जांच पर ध्यान केंद्रित , और (iii) मेसोलेम्बिक डोपामिनर्जिक नेटवर्क के न्यूरोनेटोमिकल / वास्तु परिवर्तन। हमने दिखाया कि प्रसवकालीन अवधि तक प्रतिबंधित WD फीडिंग का होमोस्टैटिक और हेडोनिक ब्रेन सर्किट के संगठन पर स्पष्ट रूप से लंबे समय तक प्रभाव है, लेकिन वसा वरीयता पर नहीं। हमने वसा के लिए वरीयता की अवधि के विशिष्ट विकास का प्रदर्शन किया, जिसे हमने विशिष्ट मस्तिष्क आणविक हस्ताक्षर के साथ सहसंबद्ध किया। WD खिलाए गए बांधों से संतानों में, हमने बचपन में डोपामाइन (डीए) प्रणालियों में शामिल प्रमुख जीन की उच्च अभिव्यक्ति के साथ जुड़े वसा वरीयता के अस्तित्व को देखा; किशोरावस्था में, दोनों समूहों के लिए एक उच्च-वसा वरीयता, WD समूह के लिए 3 दिनों के परीक्षण के दौरान उत्तरोत्तर कम हो गई और WD समूह के लिए DA सिस्टम में शामिल प्रमुख जीन की कम अभिव्यक्ति के साथ जुड़ा हुआ है जो उनकी रक्षा के लिए एक प्रतिपूरक तंत्र का सुझाव दे सकता है। आगे उच्च वसा वाले जोखिम से; और अंत में वयस्कता में, वसा के लिए एक प्राथमिकता जो चूहों को नियंत्रित करने के लिए समान थी, लेकिन involved-एमिनोब्यूट्रिक एसिड नेटवर्क, सेरोटोनिन रिसेप्टर्स और हाइपोथैलेमस के एनसीएएम-आश्रित रीमॉडलिंग में शामिल प्रमुख जीनों में गहरा संशोधन के साथ जुड़ा हुआ था। कुल मिलाकर, इन आंकड़ों से पता चलता है कि प्रसवकाल तक सीमित रहने वाली मातृ WD का जीवन में बाद में ऊर्जा होमोस्टैसिस और वसा वरीयता पर कोई निरंतर प्रभाव नहीं पड़ता है, हालांकि खाने के व्यवहार में शामिल हाइपोथैलेमिक होमोस्टैटिक और इनाम मार्ग का एक मजबूत रीमॉडेलिंग हुआ। इन सर्किट रीमॉडलिंग की प्रासंगिकता को समझने के लिए और अधिक कार्यात्मक प्रयोगों की आवश्यकता होगी।

नैतिक वक्तव्य

सभी प्रयोग स्थानीय पशु कल्याण समिति, यूरोपीय संघ (निर्देश 2010 / 63 / EU), इंस्टीट्यूट नेशनल डे ला रीचर्चे एग्रोनोमिक (पेरिस, फ्रांस), और फ्रांसीसी पशु चिकित्सा विभाग (A44276)। प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल को संस्थागत नैतिक समिति द्वारा अनुमोदित किया गया था और संदर्भ APAFIS 8666 के तहत पंजीकृत किया गया था। प्रत्येक एहतियात को तनाव को कम करने और प्रयोगों की प्रत्येक श्रृंखला में उपयोग किए जाने वाले जानवरों की संख्या के लिए लिया गया था।

पशु और आहार

भोजन और पानी के साथ एक 12 ° 12 ° C में 22 h / 2 h प्रकाश / अंधेरे चक्र में जानवरों को बनाए रखा गया था बिना तैयारी के। बत्तीस महिला Sprague-Dawley चूहों (बॉडीवेट: 240 – 290 g) के इशारे पर 1 (G1) सीधे जेवियर (Le Genest Saint Isle, फ्रांस) से खरीदे गए। उन्हें व्यक्तिगत रूप से रखा गया था और या तो एक एक्सन्यूएक्स के लिए एक्सएनएक्सएक्स या एक डब्ल्यूडी (एक्सएनयूएमएक्स% बीफ़ वसा और एक्सएनयूएमएक्स% सुक्रोज़) के लिए एक नियंत्रण आहार (सीडी) (एक्सएनयूएमएक्स% बीफ़ वसा और एक्सएनयूएमएक्स% सुक्रोज़) खिलाया गया था, जो जेनेक्स और लैक्टेशन अवधि के दौरान उनमें से एक्सएनयूएमएक्स के लिए थे। (तालिका देखें Table1: 1: एब्डिएट वोर्डन, नीदरलैंड) से प्रतिशत kcal में आहार रचना। जन्म के समय, कूड़े का आकार 1: 1 पुरुष से महिला अनुपात के साथ प्रति लीटर आठ पिल्ले में समायोजित किया गया था। हमने प्रत्येक समूह के लिए 12 पुरुषों और 16 महिलाओं से बना एक कूड़े के साथ 4 बांधों से 4 को बाहर रखा। वीनिंग (P21) में, सीडी और WD बांधों से पैदा होने वाली संतानों को प्रयोग के अंत तक मानक चाउ पर रखा गया था (आंकड़े) (Figures1A, बी) .1ए, बी)। जन्म के समय प्यू बॉडी का वजन दर्ज किया गया था और उसके बाद हर दिन 10: 00 am तक P21 (वीनिंग) हुआ। वीनिंग के बाद और प्रयोग के अंत तक, चूहों को हर 3 दिनों में तौला गया। हम केवल पुरुष संतानों पर डेटा प्रस्तुत करते हैं। एक अन्य अध्ययन के लिए मादा चूहों का उपयोग किया गया (चित्रा) (Figure11).

 

टेबल 1

मातृत्व आहार के प्रत्येक घटक से प्रतिशत किलो कैलोरी में आहार रचना, संतान के लिए गर्भ और स्तनपान और मानक आहार के दौरान प्रशासित।

 

चित्रा 1

प्रयोगात्मक डिजाइन। (एक) अध्ययन डिजाइन के योजनाबद्ध आरेख। गर्भधारण के दिन 1 (G1) में बत्तीस महिला SPD चूहों को या तो 16 के लिए एक नियंत्रण आहार या गर्भधारण और स्तनपान की अवधि के दौरान दूसरों के लिए एक पश्चिमी आहार खिलाया गया। वीनिंग में, वंश ...

व्यवहार (टू-बॉटल चॉइस टेस्ट)

तीन महत्वपूर्ण विकासात्मक अवधियों का अध्ययन किया गया (P21 से P25: किशोर, P41 से P45: किशोरावस्था और P91 से P95: युवा वयस्क)। 24 पुरुष पिल्ले (n = 12 प्रति समूह) बेतरतीब ढंग से चयनित और एक दो-बोतल पसंद मुक्त परीक्षण (आंकड़े) करने के लिए एक व्यक्ति के पिंजरे में रखा गया था (Figures1A, बी) 1ए, बी) (28-30)। इस परीक्षण का उपयोग विशेष रूप से वसा के स्वाद के प्रति आकर्षण का अध्ययन करने के लिए किया गया था ताकि इसे मीठे स्वाद से अलग किया जा सके और कैलोरी सेवन के चयापचय प्रभाव से जितना संभव हो सके। वास्तव में, 1% मकई तेल समाधान की खपत केवल 0.09 kcal / ml के सेवन से जुड़ी है। दो बोतलों की उपस्थिति के एक दिन के बाद, परीक्षण को 2 दिनों में P25 पर और 4 दिनों में P41 और P91 पर किया गया (चित्र) (Figure1A) .1ए)। विवरण में, वीनिंग (P21) पर, 24 दिनों के लिए 2 पिल्ले व्यक्तिगत रूप से रखे गए थे (चित्र) (Figure1A): 1ए): दिन एक्सएनयूएमएक्स, वास चरण, दिन एक्सएनयूएमएक्स, चूहों को एक्सएनयूएमएक्स% ज़ेनथन गम (सिगुल एल्ड्रिच, सेंट क्वेंटिन फलावियर, फ्रांस) और ज़ेनथन गम समाधान में एक्सएनयूएमएक्स% मकई तेल के एक पायस के बीच दो-बोतल मुफ्त विकल्प दिया गया था। 1%)। P2 और P1 में, 0.3 पिल्ले का उपयोग किया गया था और दो-बोतल मुक्त विकल्प लगातार तीन दिनों के लिए प्रस्तावित किया गया था। एक्सथन गम के घोल और स्वाद के घोल (कॉर्न ऑयल 0.3%) की खपत 41: 91 am 24 दिनों (P1 और P11) में प्रतिदिन दर्ज की गई। स्थिति वरीयता पूर्वाग्रह को रोकने के लिए दो बोतलों की स्थिति को दैनिक उलटा किया गया था। वसा वरीयता स्कोर की गणना "वसा समाधान" की मात्रा के अनुपात के रूप में की गई थी जो एक्सएनयूएमएक्स एच में खपत की गई कुल मात्रा थी। सभी चूहों को व्यवहार परीक्षण के दौरान मानक चाउ आहार के तहत बनाए रखा गया था।

ऊतक संग्रह और रक्त नमूनाकरण

दो-बोतल नि: शुल्क पसंद परीक्षण के अंतिम दिन के बाद दिन, चूहों का आधा (n = 6 प्रति समूह) को सीओ द्वारा 09:00 से 12:00 बजे के बीच तेजी से इच्छामृत्यु किया गया₂ साँस लेना। EDTA (लेबरैटो लेओ एसए, सेंट क्वेंटिन एन येवेलीन, फ्रांस) के साथ ट्यूबों में रक्त एकत्र किया गया और 2,500 पर अपकेंद्रित्र किया गया g 15 ° C पर 4 मिनट के लिए। प्लाज्मा asma20 ° C पर जम गया था। अंग और व्यक्तिगत रेट्रोपरिटोनियल वसा डिपो को विच्छेदित और भारित किया गया था। मस्तिष्क को तेजी से हटा दिया गया था और मस्तिष्क मैट्रिक्स (WPI, सरसोता, FL, यूएसए चूहा 300 – 600 g) में रखा गया था। पहले हाइपोथैलेमस को विच्छेदित किया गया था [पैक्सिनो के एटलस निर्देशांक के अनुसार: ma1.0 से ma4.5 मिमी से ब्रेग्मा (31)] फिर, प्रत्येक चूहे के लिए, NAN के स्तर पर 2 मिमी मोटाई के दो कोरोनल स्लाइस और VTA के स्तर पर एक दूसरे को प्राप्त किया गया था। दाएं और बाएं एनएसी और दाएं और बाएं वीटीए (प्रति पशु में चार नमूने) के नमूने तेजी से दो अलग-अलग बायोप्सी पंच (स्टिफ़ेल लैबोरेट्रीज़, नान्टर्रे, फ्रांस) का उपयोग करके प्राप्त किए गए थे और एनएसीसी और एक्सएनयूएमएक्स मिमी के लिए एक्सएनयूएमडी मिमी का व्यास उदर midbrain के लिए)। नमूने तरल नाइट्रोजन में जमे हुए थे और तक्मान कम घनत्व वाले सरणी (टीएलडीए) द्वारा जीन अभिव्यक्ति के बाद के निर्धारण के लिए UM4 ° C पर संग्रहीत किया गया था।

अन्य चूहों (n = 6 प्रति समूह) पेंटोबार्बिटल (150 मिलीग्राम / किग्रा आईपी) के साथ गहराई से संवेदनाहारी थी और फॉस्फेट बफर (पीबी), पीएच 4 में बर्फ-ठंड 7.4% पैराफॉर्मलडिहाइड के बाद एक ट्रांसकार्डियल शारीरिक खारा छिड़काव के साथ perfused। दिमाग तेजी से हटा दिया गया था, 1 डिग्री सेल्सियस पर 4 एच के लिए एक ही लगानेवाला में डूबा हुआ था, और अंत में 25-24 घंटे के लिए 48% पीबी सुक्रोज में संग्रहीत किया गया था। दिमाग ent60 ° C पर आइसोपेंटेन में जमे हुए थे, और अंत में उपयोग करने तक °80 ° C पर संग्रहीत किए गए थे। एनएसी, हाइपोथैलेमस और वीटीए को क्रायोस्टेट (माइक्रोम, माइक्रोटेक, फ्रेंचविले, फ्रांस) के साथ 20 माइक्रोन धारावाहिक कोरोनल वर्गों में काट दिया गया। प्रत्येक मस्तिष्क क्षेत्र के लिए 10-4 वर्गों वाले 6 ग्लास स्लाइड की दो या तीन श्रृंखलाएं की गईं। प्रत्येक ग्लास स्लाइड के लिए धारावाहिक अनुभाग 200 माइक्रोन (चित्रा) से दूरी पर हैं (Figure66).

 

चित्रा 6

वेंट्रिकल टेक्टोरल एरिया (VTA) में TH / NeuN पॉजिटिव न्यूरॉन्स की मात्रा और न्यूक्लियस एक्सीमैंस (NAc) में वें डेंसिटी फाइबर को वेस्टर्न डाइट (WD) या कंट्रोल डाइट (सीडी) से डैमेज किए गए डैमेज से डैमेज किया गया। (एक) Paxinos और वाटसन से योजना ...

जैव रासायनिक प्लाज्मा विश्लेषण

EDN प्लाज्मा P25, P45, और P95 चूहों पर एकत्र किया गया था जो प्लाज्मा ग्लूकोज, एनईएफए (गैर-एस्ट्रिफ़ाइड फैटी एसिड), इंसुलिन और लेप्टिन को मापने के लिए उपयोग किया जाता था। ग्लूकोज और एनईएफए को विशिष्ट किट (ग्लूकोज और एनईएफए पीएपी एक्सएनयूएमएक्स किट, बायोमेरीक्स, मर्सी-एल'ओटाइल, फ्रांस) के साथ वर्णमितीय एंजाइमी प्रतिक्रियाओं का उपयोग करके मापा गया था। इंसुलिन और लेप्टिन (चूहे / माउस इंसुलिन एलिसा किट, चूहे लेप्टिन एलिसा किट, लिनको रिसर्च, सेंट चार्ल्स, एमओ, यूएसए) के लिए निर्माता के निर्देशों के बाद विशिष्ट एलिसा किट के साथ हार्मोन की परख की गई।

इम्युनोहिस्टोकैमिस्ट्री

धारावाहिक VTA और NAc वर्गों वाली ग्लास स्लाइड्स को पहले 3 – 4 h के लिए अवरुद्ध किया गया था और फिर निम्नलिखित एंटीबॉडी के मिश्रण के साथ 4 ° C पर रातोंरात ऊष्मायन किया गया: माउस एंटी-न्यूरॉन (1: 500; IgM; Millipore Bioscience Research Reagents, Merk; USA) और खरगोश विरोधी TH (1: 1,000; Millipore Bioscience Research Reagents, Merk, USA)। प्राथमिक एंटीबॉडी के साथ ऊष्मायन और पीबी के साथ बाद में धोने के बाद, वर्गों को द्वितीयक एंटीबॉडी के मिश्रण में लगाया गया था: एलेक्सा एक्सएनयूएमएक्स संयुग्मित गधा माउस आईजीएम और एलेक्सा एक्सएनयूएमएक्स-संयुग्मित गधा विरोधी खरगोश आईजीजी (एक्सएनयूएमएक्स: एक्सएनयूएमएक्स; इंविट्रोजन, थर्मोफिशर वैज्ञानिक, वॉल्टहैमेर) , 488 h के लिए MA, USA) सुपरफ्रॉस्ट प्लस गोल्ड स्लाइड्स (थर्मोफिशर साइंटिफिक, वॉल्टहैम, एमए, यूएसए), हवा से सूखे, और प्रोलॉन्ग ™ गोल्ड एंटिफेड अभिकर्मक (इन्विट्रोजेन, थर्मोफिशर साइंटिफिक, वॉलथम, एमए, यूएसए) के साथ अनुभाग लगाए गए थे।

TLDA और TaqMan द्वारा जीन अभिव्यक्ति

न्यूक्लियोस्पिन RNA / प्रोटीन किट (Macherey-Nagel, Hoerdt, फ्रांस) का उपयोग करके आरएनए को स्नैप-फ्रोजन NAc, VTA- समृद्ध नमूनों और हाइपोथैलेमस से अलग किया गया था। निर्माता के निर्देशों के बाद कुल आरएनए को DNase पाचन के लिए प्रस्तुत किया गया था, मात्रा 260 / 280 एनएम यूवी अवशोषक द्वारा अनुमानित की गई थी, और गुणवत्ता का आकलन एगिलेंट एक्सएनयूएमएक्स बायोएंलिज़र सिस्टम का उपयोग करके किया गया था, आरएनए अखंडता संख्या (आरआईएन) की गणना तब की गई थी। 2100 के नीचे RIN वाले नमूने त्याग दिए गए थे। कुल आरएनए का एक माइक्रोग्राम 8 .l की कुल मात्रा में उच्च क्षमता वाले आरटी किट (एप्लाइड बायोसिस्टम्स, फोस्टर सिटी, सीए, यूएसए) का उपयोग करके सीडीएनए में ट्रांसवर्स किया गया था।

जैसा कि पहले बताया गया है (33), टीएलडीए एक एक्सएनयूएमएक्स-वेल माइक्रो-फ्लुइडिक कार्ड है जिस पर एक्सएनयूएमएक्स एक साथ वास्तविक समय पीसीआर किया जा सकता है (एप्लाइड बायोसिस्टम्स, फोस्टर सिटी, सीए, यूएसए)। हमने विशेष रूप से डिजाइन किए गए टीएलडीए का इस्तेमाल किया जो विभिन्न जीन परिवारों को प्लास्टिसिटी और भोजन सेवन के विनियमन के लिए प्रासंगिक बनाता है। प्रत्येक कस्टम कार्ड को 384 × 384- नमूना लोडिंग लाइनों के रूप में कॉन्फ़िगर किया गया था जिसमें 2 × 4 प्रतिक्रिया कक्ष (संदर्भ: 2a) है। एक 48- जीन सेट (तालिका) S1 अनुपूरक सामग्री में) और चार हाउसकीपिंग जीन (18S, Gapdh, Polr2a, और Ppia) का अध्ययन किया गया। रियल-टाइम पीसीआर को लाइफ टेक्नोलॉजीज टैक्मैन अभिकर्मकों और एबीआई प्रिज्म एक्सएनयूएमएक्सएचटी अनुक्रम पहचान प्रणाली (एप्लाइड बायोसिस्टम्स, फोस्टर सिटी, सीए, यूएसए) पर चलाया जाता है। एसडीएस एक्सएनयूएमएक्स सॉफ्टवेयर (एप्लाइड बायोसिस्टम्स, फोस्टर सिटी, सीए, यूएसए) का उपयोग करके पीसीआर के माध्यम से कच्चे प्रतिदीप्ति डेटा एकत्र किए गए थे, जो बेसलाइन और थ्रेशोल्ड के स्वत: निर्धारण के साथ आगे थ्रेशोल्ड साइकिल सीटी उत्पन्न करते हैं। थर्मोफिशर क्लाउड ऐप (थर्मोफिशर, यूएसए) का उपयोग करने के बाद, प्रचुर पीसीआर रन में भेदभाव करने के लिए, प्रति नमूना assays थे n = 6 (n P5 पर WD समूह के लिए = 25)। डेटा का विश्लेषण थर्मोफिशर क्लाउड ऐप (थर्मोफिशर, यूएसए) के साथ सापेक्ष परिमाण के लिए किया गया था। जीन अभिव्यक्ति (RQ) के सापेक्ष परिमाणीकरण समीकरण RQ = 2 का उपयोग करते हुए तुलनात्मक सीटी पद्धति पर आधारित था^-ΔΔCt, जहां एक जीन लक्ष्य के लिए CtCt एक अंशशोधक नमूने से अपनी खुद की सीटी भिन्नता को घटाया गया था और एक अंतर्जात नियंत्रण के साथ सामान्यीकृत किया गया था। संक्षेप में, हमने geNorm एल्गोरिथ्म (ThermoFisher Cloud App RQ, ThermoFisher, USA) का उपयोग करके सबसे स्थिर हाउसकीपिंग जीन का निर्धारण किया। चार हाउसकीपिंग जीनों में, गैप्ड को NATA और हाइपोथैलेमस के लिए अंतर्जात नियंत्रण के रूप में परिभाषित किया गया था, और वीटीए के लिए Ppia और विश्लेषण किए गए तीन समय अवधि के सभी नमूनों के लिए यह सच था। सीडी समूह के सापेक्ष जीन अभिव्यक्ति की 10% वृद्धि के लिए जीन के अभिव्यक्ति का ग्राफिक प्रतिनिधित्व मैन्युअल रूप से एक रंग असाइन करने के लिए डिज़ाइन किया गया था। गैर-पैरामीट्रिक विल्कोन हस्ताक्षर-रैंक परीक्षण का उपयोग करते हुए महत्वपूर्ण भिन्नता, तारांकन के साथ नोट की गई थी।

सांख्यिकीय विश्लेषण

परिणाम तालिका और आंकड़ों में औसत as SEM के रूप में व्यक्त किए जाते हैं। मान-व्हिटनी गैर-पैरामीट्रिक परीक्षण का उपयोग विभिन्न समय बिंदुओं पर शरीर के वजन के विश्लेषण के लिए किया गया था, वसा प्राथमिकताएं, और प्रतिरक्षा अनुपात प्रतिरक्षाविज्ञानी से प्राप्त किया गया था।

3 दिनों की वसा वरीयताओं के महत्व का आकलन करने के लिए, हमने प्रत्येक दिन के लिए एक स्तंभ सांख्यिकीय विश्लेषण किया। प्रत्येक समूह के लिए, गैर-पैरामीट्रिक विलकोक्सन के हस्ताक्षरित रैंक परीक्षण का उपयोग करके वसा समाधान और नियंत्रण समाधान की खपत का परीक्षण किया गया था। हमने 50% (डॉटेड रेड लाइन) के काल्पनिक मूल्य के साथ वरीयता माध्य मान की तुलना की। लाल तारांकन के साथ महत्वपूर्ण भिन्नता को नोट किया गया था। हमने qPCR RQ मूल्य विश्लेषण के लिए एक ही परीक्षण का उपयोग किया; हमने 1 के काल्पनिक मूल्य के साथ माध्य आरक्यू मान की तुलना की। एक तारांकन चिह्न (चित्रा) के साथ महत्वपूर्ण भिन्नता को नोट किया गया था (Figure44).

 

चित्रा 4

नाभिक accumbens (NAc), वेंट्रल टेपरल एरिया (VTA) और रिलेटिव-वेस्टर्न डाइट से हाइपोथेलेमी में रिलेटिव जीन एक्सप्रेशन में तीन टाइम पीरियड पर चूहों और पेरिनाटल-कंट्रोल डाइट से चूहों को खिलाया जाता है। में जीन की अभिव्यक्ति की एक साथ मात्रा का ठहराव ...

प्लाज्मा नमूना विश्लेषण के लिए, हमने एक गैर-पैरामीट्रिक मान और व्हिटनी परीक्षण किया। TH-पॉजिटिव कोशिकाओं की संख्या का विश्लेषण दो-तरफ़ा एनोवा और ए के साथ किया गया था p मूल्य की गणना की गई थी। कार्यान्वित परीक्षणों की बहुलता के कारण, एक बोनफेरोनी पोस्ट अस्थायी इस परीक्षण के बाद ही सुधार लागू किया गया था। प्रिज्म एक्सएनयूएमएक्स सॉफ्टवेयर (ग्राफपैड सॉफ्टवेयर इंक, ला जोला, सीए, यूएसए) का उपयोग करके सांख्यिकीय विश्लेषण किया गया था।

डेटा सेट की सामान्य संरचना (यानी, तीन वैश्विक पीसीए) की कल्पना करने के लिए प्रत्येक मस्तिष्क बायोप्सी पंच (वीटीए, एनएसी, और हाइपोथैलेमस) के लिए अलग-अलग समय बिंदु पर एक अप्रभावित पीसीए पहले एक्सएनयूएमएक्स मापदंडों (टीएलडीए, व्यवहार और प्लाज्मा डेटा) पर किया गया था। प्रति समय बिंदु)। पीसीए को निचले आयामी रैखिक स्थान पर डेटा के ऑर्थोगोनल प्रक्षेपण के रूप में परिभाषित किया जा सकता है, जैसे कि अनुमानित डेटा के विचरण को उप-स्थान में अधिकतम किया जाता है। हमने पहले उन जीनों को फ़िल्टर किया है जिन्हें व्यक्त नहीं किया गया है या थोड़ा व्यक्त किया गया है (चित्रा) (Figure5) .5)। सीडी से बांधों और संतानों से WD खिलाए गए वंशों के मूल्यों को अलग-अलग रंगों में अलग-अलग PCA भूखंडों में प्रकट किया गया था, ताकि कल्पना की जा सके कि ये दो प्रायोगिक समूह unsupervised PCA घटकों द्वारा अलग-अलग हैं। यह विश्लेषण उन जीनों के समूहों को अलग करता है, जो संतानों के दो समूहों के बीच भिन्न रूप से व्यक्त होते हैं। इसके बाद, mRNA मार्करों के विभिन्न क्लस्टर पर केंद्रित पीसीए किए गए: प्लास्टिसिटी (सेल आसंजन, साइटोस्केलेटन, न्यूरोट्रॉफिक कारक, श्लेषजनन, और प्रतिलेखन विनियामक), डीए मार्ग, GABAergicwayway, epigenetic modulators (हिस्टोन deacetylase और हिस्टोन एसिटाइल ट्रांसफ़ेज़)। ये केंद्रित पीसीए एक साथ एक साथ मातृ आहार और कुछ मार्करों और विशिष्ट प्राकृतिक मानवों के बीच सहसंबंधों की कल्पना करने की अनुमति देते हैं। पीसीए के विश्लेषण के लिए एक गुणात्मक पैमाने का उपयोग किया गया था और केंद्रित पीसीए: +++: बहुत अच्छा पृथक्करण; ++: पीसीए जुदाई के गलत पक्ष पर एक चूहे के साथ अच्छा अलगाव; +: गलत पक्ष पर दो चूहों (प्रत्येक समूह में से एक) के साथ काफी अच्छा जुदाई, -: कोई स्पष्ट जुदाई नहीं।

 

चित्रा 5

प्रधान घटक विश्लेषण (पीसीए)। पीसीए का स्कोर स्कैटर प्लॉट (ए, बी). (एक) P95 चूहे पुरुषों के नाभिक accumbens (NAc) नमूनों से ग्लोबल पीसीए। काले त्रिकोण नियंत्रण आहार से संतानों के अनुरूप हैं (सीडी) तंग बांधों और लाल त्रिकोण संतानों से मेल खाते हैं ...

शरीर का वजन और विकास

गर्भ के दौरान मातृ WD का सेवन (G1 से G21 तक) ने जन्म के समय शरीर के वजन को प्रभावित नहीं किया (चित्र) (Figure2) 2) (CD: 6.55 N 0.07 g बनाम WD: 6.54 N 0.05 g p = 0.9232) (आंकड़े) (Figures2A, बी) .2ए, बी)। जन्म से लेकर मृत्यु तक शरीर का वजन 21% WD डैम से पैदा होने वाली संतानों में CD बांधों से अधिक था, शरीर के वजन के साथ CD बांधों से संतान की तुलना में WD बांधों (36.19) 0.90 g बनाम 47.32 ± 1.48 g p <0.001) (चित्रा (Figure2C) .2सी)। वीनिंग से लेकर प्रयोग के अंत तक (पीएक्सएनयूएमएक्स), चूहों को मानक चाउ आहार के साथ खिलाया गया था और सीडी बांधों की संतानों की तुलना में डब्ल्यूडी बांधों से संतानों के लिए शरीर का वजन अधिक था। विवरण में: किशोरावस्था (P95) (आंकड़े) के दौरान (Figures2A, डी), 2A, D), CD: 176.8 N 3.3 g बनाम WD: 192.2 g 3.3 g p = 0.0016 और P93 (युवा वयस्क) पर (आंकड़े) (Figures2A, ई) 2A, E) CD: 478 UM 9.9 g बनाम WD: 508.6 N 10.3 g p = 0.0452।

 

चित्रा 2

जन्म से वयस्कता तक शरीर के वजन का विकास। (एक) शरीर का वजन दिन 0 से दिन 100। लाल और पश्चात की अवधि (सी) बचपन, (डी) किशोरावस्था, और (ई) ग्रे में युवा वयस्कों में चूसने की अवधि। विकास वक्र पर, नियंत्रण आहार से पुरुष संतान ...

विभिन्न समय अवधि में हार्मोन और मेटाबोलिक मार्कर

प्लाज्मा लेप्टिन, इंसुलिन, ग्लूकोज और एनईएफए सांद्रता P25, P45, और P95 पर मापा गया। सभी उम्र में, प्लाज्मा ग्लूकोज, एनईएफए और डब्ल्यूडी संतानों के लेप्टिन स्तर सीडी संतानों से सांख्यिकीय रूप से अलग नहीं थे (तालिका) (Table2,2, n = 6 प्रति समूह)। हमने WD25 से केवल DXNUMX पर बांधों से वसा जमाव (रेट्रोपरिटोनियल वसा द्रव्यमान अनुपात) में उल्लेखनीय वृद्धि देखी।p = 0.0327, मान और व्हिटनी परीक्षण)।

 

टेबल 2

रेट्रोपरिटोनियल वसा द्रव्यमान अनुपात और प्लाज्मा खुराक: ग्लूकोज; इंसुलिन, एनईएफए और लेप्टिन।

वीनिंग से वयस्कता तक फैट पसंद पर पेरिनाटल डब्ल्यूडी का प्रभाव

वसा वरीयता पर WD के प्रभाव का पता लगाने के लिए, हमने विकास के दौरान तीन अलग-अलग समय बिंदुओं पर दो-बोतल पसंद प्रतिमान का उपयोग किया। इस टेस्ट का उपयोग विशेष रूप से वसा के स्वाद के लिए वरीयता का अध्ययन करने के लिए किया गया था ताकि इसके अंतर्ग्रहण के चयापचय प्रभाव से बचा जा सके। हमने दिखाया कि बोतल से "अतिरिक्त" कैलोरी सेवन में अंतर (P25, P45, और PXNXX पर) सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण नहीं हैं। समूहों के बीच (आंकड़े) S1पूरक सामग्री में ए-सी)। इसके अलावा P1 पर WD चूहों के लिए 1% की कैलोरी की वृद्धि में 25% मकई के तेल के घोल के परिणाम में अंतर (WD: 4.9% बनाम सीडी: 3.9% कैलोरी का सेवन) और P0.5 पर सीडी चूहों के लिए 45% (WD:) 2% बनाम CD: कैलोरी का 2.5%) (आंकड़े) S1अनुपूरक सामग्री में डी-एफ)। P25 पर, CD बांधों के पिल्ले में वसा के लिए कोई प्राथमिकता नहीं है (44.87 N 9.8%) p = 0.339); विपरीत WD चूहों में वसा के लिए एक प्राथमिकता मौजूद है (75.12% 8.04%, p विल्कोक्सन हस्ताक्षर-रैंक परीक्षण के बाद = 0.039, लाल तारांकन चिह्न)। इसके अलावा दोनों समूहों के बीच एक सांख्यिकीय अंतर है p = 0.0347 (मान और व्हिटनी परीक्षण, काला हैश टैग) (चित्रा (Figure33ए)।

 

चित्रा 3

वीनिंग से वयस्कता तक वसा वरीयता का विकासात्मक विकास। (एक) पीएक्सएनयूएमएक्स, पीएक्सएनयूएमएक्स, और पीएक्सएनयूएमएक्स पर पहले दिन वसा वरीयता। प्रत्येक समय बिंदु पर जानवरों के विभिन्न सेटों का उपयोग किया गया था (n = 6 / समूह / समय बिंदु)। (बी) वसा के लगातार तीन दिन ...

P45 और P95 में, दो समूहों में वसा के लिए एक महत्वपूर्ण प्राथमिकता है, अर्थात, 50% के सैद्धांतिक मूल्य से काफी अलग है (P45, CD: 80.68 N 2.2% पर) p = 0.0005 और WD: 78.07 3.25 XNUMX% p = 0.0005; P95 में, CD: 74.84 8.4 XNUMX% p = 0.0425 और WD: 69.42 8.9 XNUMX% p = 0.109 विलकॉक्सन पर हस्ताक्षर किए-रैंक परीक्षण, लाल तारांकन के बाद) (चित्रा (Figure3A) .3ए)। स्वाद प्रस्तुति के एक दिन (पीएक्सएनयूएमएक्स पर) दो समूहों के लिए मूल्य अपरिहार्य थे p = 0.7857 और P95 पर p = 0.9171 मान-व्हिटनी परीक्षण) (चित्रा (Figure33ए)।

यह जानने के लिए कि चूहों ने समय के साथ अपने वसा की खपत को कैसे नियंत्रित किया है, हमने लगातार तीन दिनों तक P45 और P95 (आंकड़े) में वसा प्रस्तुति को दोहराया (Figures3B, सी) .3बी, सी)। पीएक्सएनयूएमएक्स में दिलचस्प बात यह है कि केवल डब्ल्यूडी बांधों के पुरुषों ने वसा समाधान के लिए प्रगति को खो दिया (चित्रा) (Figure3B) 3B) (तीसरा दिन: 53.12 third 8.36% p विल्कोक्सन हस्ताक्षरित रैंक परीक्षण के बाद = 0.851)। हालांकि, P95 (वयस्क उम्र) में सभी जानवरों ने 3 दिनों के परीक्षण (चित्रा) के दौरान बिना किसी विकास के वसा को प्राथमिकता दी (Figure33सी).

सारांश में, इस मॉडल में, हमने प्रारंभिक चरण (बचपन) में, किशोरावस्था के दौरान समय के साथ प्रगतिशील निर्वासन के साथ WD बांधों द्वारा खिलाए गए चूहे में वसा के लिए वरीयता देखी। हमने वयस्कता में चूहों के दो समूहों के बीच कोई अंतर नहीं देखा।

हाइपोथैलेमस और रिवार्ड पाथवे में मस्तिष्क प्लास्टिसिटी और गाबा सर्किट रिमॉडलिंग के आणविक हस्ताक्षर

यह निर्धारित करने के लिए कि क्या गर्भ और स्तनपान के दौरान मातृ WD का सेवन संतानों के हाइपोथैलेमस और इनाम मार्गों पर प्रभाव डालता है, हमने मस्तिष्क प्लास्टिसिटी, मस्तिष्क मॉडलिंग और भोजन सेवन और एपिजेनेटिक में फंसे न्यूरोनल सर्किट के कई प्रमुख कारकों की सापेक्ष अभिव्यक्ति को मापा। नियामकों। हमने अलग मस्तिष्क क्षेत्र (यानी, हाइपोथैलेमस, वीटीए, और एनएसी) में उनकी बहुतायत का विश्लेषण करने के लिए टीएलडीए का उपयोग किया (तालिका) S1 पूरक सामग्री में) तीन समय अवधि में। P25, P45, और P95 (चित्र) में दो-बोतल पसंद परीक्षणों के बाद स्क्रीनिंग की गई थी (Figure1) 1) WD से पैदा होने वाले छह पुरुषों पर बांधों को और सीडी को बांधों से पैदा हुए छह पुरुषों को खिलाया गया।

हाइपोथैलेमस में पीएक्सएनयूएमएक्स में, तेरह विभिन्न श्रेणियों के पांच जीनों ने मुख्य रूप से प्लास्टिसिटी मार्करों और जीएबीए मार्करों में काफी कम एमआरएनए अभिव्यक्ति स्तर प्रदर्शित किया, जिसमें डब्ल्यूएक्स फीडडैम से चूहों की तुलना में डब्ल्यूपीएफ बांधों से −25% (Gfap) और −20% (गैब्रएनएक्सएक्सएक्सएक्स) के बीच गोलियां शामिल हैं। सीडी बांधों। रिवॉर्ड पाथवे बायोप्सी (वीटीए और एनएसी) में, दो जीनों ने एक सांख्यिकीय उच्च एमआरएनए अभिव्यक्ति स्तर (डीएक्सएनयूएमएक्सआर और गैब्राएक्सएनयूएमएक्स) प्रदर्शित किया, यानी, डीए सिग्नलिंग और जीएबीए रिसेप्टर्स और एक जीन एक लोअर एक्सप्रेशन (एचसीआरआरआरएक्सएनयूएमएक्स) (यानी, ऑरेक्सिन एक्सएनयूएमएक्स रिसेप्टर) एनए। , जबकि चार जीनों ने वीटीए (चित्रा) में काफी अधिक mRNA अभिव्यक्ति स्तर (Map40, Gabara5, Hcrtr2, और Hcrtr1) (यानी, प्लास्टिसिटी मार्कर, GABA रिसेप्टर्स और सेरोटोनिनर्जिक रिसेप्टर्स) प्रदर्शित किए। (Figure44).

हाइपोथैलेमस में पीएक्सएनयूएमएक्स में, तेरह अलग-अलग श्रेणियों के पांच जीनों ने सीडीएनए बांधों से चूहों की तुलना में एएमडी फेड बांधों में पिल्ले में expression45% (Fos) और N20% (FosB) के बीच निम्न mRNA अभिव्यक्ति स्तर प्रदर्शित किया। इनाम मार्ग बायोप्सी में P50 पर, चार जीनों ने एक उच्च mRNA अभिव्यक्ति स्तर (Gfap, Dat, Cck45r, और Kat2) और दो जीनों ने NAC में एक निम्न अभिव्यक्ति (Fos और FosB) प्रदर्शित की, जबकि तीन जीनों ने एक mRNA अभिव्यक्ति स्तर (आर्क) प्रदर्शित किया। FTAB, और Th) और एक जीन VTA में एक उच्च स्तर (Gabrg5) है।

हाइपोथैलेमस में P95 पर, तेरह अलग-अलग श्रेणियों के 20 जीनों में + 20 और + 40% (Sj4 से GjdXXUMX) और 2 जीनों के बीच निम्न mRNA अभिव्यक्ति (FosB, D3r), के बीच एक उच्च mRNA अभिव्यक्ति स्तर दिखाया गया है। सीडी बांधों से चूहों की तुलना में खिलाया गया बांध। इनाम मार्ग बायोप्सी में P1 पर, 1 जीन ने उच्च XRNA और + 95% (Syn12 से Hcrt20 तक) और 40 जीन के बीच NAC, 1 जीन में उच्च mRNA अभिव्यक्ति स्तर प्रदर्शित किया। , Gja1, Gjd1, Gabra6, Htr1a, और Htr1b), और 2 जीनों ने एक निम्न mRNA अभिव्यक्ति स्तर (Cntf, Igf5, Fos, Socs1, Gabrb1, HRA6, HBA1) को प्रदर्शित किया।

फिर हमने सभी मात्रात्मक मापदंडों (यानी, प्लाज्मा खुराक, व्यवहार डेटा और mRNA अभिव्यक्ति भिन्नता) का उपयोग करते हुए तीन मस्तिष्क बायोप्सी के अनुरूप तीन अनियोजित पीसीए का प्रदर्शन किया। दो समूहों का एक स्पष्ट अलगाव केवल NAN और VTA (तालिका) के लिए P95 में प्राप्त किया गया था (Table33).

 

टेबल 3

प्रमुख घटक विश्लेषण (पीसीए) संश्लेषण: वैश्विक पीसीए और केंद्रित पीसीए के लिए पीसीए समूह पृथक्करण का गुणात्मक विश्लेषण।

पीसीए सहसंबंध चक्र और टीएलडीए डेटा (इस पीसीए में शामिल अधिकांश चर का प्रतिनिधित्व करते हुए) के अनुसार, हमने जीन परिवारों को परिभाषित किया जो अलगाव के लिए जिम्मेदार हो सकते हैं और एक केंद्रित पीसीए (आंकड़े) का प्रदर्शन किया (Figures5A, बी, 5ए, बी, उदाहरण के लिए)। केंद्रित पीसीए ने बताया कि एनएपीसी में पीएक्सएनयूएमएक्स डीए मार्करों और हाइपोथैलेमस में प्लास्टिसिटी मार्करों से वंश के दो समूह अलग हो सकते हैं (Table33 सारांश के लिए)। इसके बाद P45 में ऐसा कोई भेदभाव नहीं किया गया। हालाँकि, P95 में एक ही विश्लेषण से पता चला कि NAc और हाइपोथैलेमस में GABA प्रणाली के विभिन्न मार्कर, प्लस प्लास्टिसिटी मार्कर (हाइपोथैलेमस, NAC और VTA में) और एपिजेनेटिक रेगुलेटर (केवल NAC में) जानवरों के दो समूहों को अलग करने में योगदान करते हैं ( आकृति (Figure5; 5; तालिका Table33).

इस विश्लेषण से गैबॉर्जिक मार्करों के साथ-साथ होमोस्टेटिक और इनाम मार्ग दोनों में फैले हुए पाथवे और पेरिजेनेटिक मार्कर पर पेरिनाटल आहार के लंबे समय तक चलने वाले प्रभाव का पता चलता है।

टीएच कोशिकाओं की इम्यूनोहिस्टोकेमिस्ट्री ट्रांसक्रिप्ट विश्लेषण की पुष्टि करता है

क्योंकि हमने विभिन्न विकास काल में NA mc और VTA में TH mRNA में कुछ भिन्नता देखी, हमने इन परिणामों को TH इम्यूनोस्ट्रेस्टिंग के साथ सहसंबंधित करने का लक्ष्य रखा। TH / NeuN पॉजिटिव कोशिकाओं की संख्या का VTA में विश्लेषण किया गया, जहां डोपामिनर्जिक सेल बॉडी स्थित हैं और TH इम्यूनोलैबेलिंग के OD को NAc में स्थित तंत्रिका अंत में निर्धारित किया गया था। पीएक्स एनयूएमएक्स (केवल आंकड़े) में सीडी चूहों की तुलना में डब्ल्यूएचए के वीटीए में टीएच (+) कोशिकाएं कम प्रचुर मात्रा में थीं (Figures6A, सी, ई, 6ए, सी, ई, आकृति S2ए में पूरक सामग्री)। तीनों अवधियों (P25) में खंड स्तर और TH / NeuN परिमाणीकरण के बीच कोई महत्वपूर्ण सहभागिता नहीं थी p = 0.9991, पी 45 p = 0.9026, और पी 95 p = 0.9170)। P45 में केवल दो संतानों के बीच एक सांख्यिकीय अंतर प्राप्त किया गया था (p = 0.0002) (चित्र) (Figure6E) .6ई)। इसके अलावा, हमने NAN में P25 और P45 में दो समूहों (P25 पर OD अनुपात मान): 1.314 N 0.022 CD बनाम 1.351 ± 0.026 में WD के बीच के अंतर में OD में कोई अंतर नहीं देखा। p = 0.2681; P45 पर OD अनुपात मान: CD में 1.589 values ​​0.033 बनाम WD, p = 0.1542)। हालाँकि, P95 में WD समूह से NA तंत्रिका के OD के OD की भारी कमी को WD समूह से प्राप्त किया गया था (OD में मान अनुपात: 95 1.752 0.041 सीडी में बनाम 1.550 0.046 XNUMX में WD p = 0.0037) (आंकड़े) (Figures6B, डी, एफ, 6बी, डी, एफ, आकृति S2पूरक सामग्री में बी)।

बचपन (जन्म के बाद) पर प्रसवकालीन WD का प्रभाव

कृंतक पिल्ले जन्म के बाद ठोस भोजन 19-20 खाते हैं (42) जब उनके सेरेब्रल रिवॉर्ड पाथवे अभी तक परिपक्व नहीं हुए हैं (17)। इसलिए यह बहुत दिलचस्प था कि वे वसा के लिए अपनी प्रारंभिक प्राथमिकता का अध्ययन करें और मस्तिष्क के प्रतिलेखन विश्लेषण के साथ इस प्रारंभिक वरीयता को सहसंबंधित करें। ठीक होने के बाद, हमने WD संतानों में वसा के लिए वरीयता देखी जो सीडी चूहों में नहीं पाई गई थी। यह दूसरों की रिपोर्ट के अनुसार है, जो कि प्रसवकालीन कुपोषण और खाने योग्य भोजन की प्राथमिकता और वसा को कम उम्र में नियंत्रण चूहों के लिए एक कड़ी दिखा रहा है (43).

वैश्विक पीसीए ने उस उम्र में मातृ आहार के संबंध में पिल्ले के समूह में भेदभाव करने की अनुमति नहीं दी। हालांकि, जब एक लक्षित पीसीए, डीए मार्करों के लिए प्रतिबंधित किया गया था, तो हमें समूहों का एक अच्छा अलगाव प्राप्त हुआ। दरअसल, WD पिल्ले में NAc में D2 रिसेप्टर mRNAs की अभिव्यक्ति में उल्लेखनीय वृद्धि हुई है। NAc में यह पोस्टसिनेप्टिक D2 ओवरएक्सिप्रेशन आंशिक रूप से वसा के लिए एक उच्च प्रेरणा में शामिल हो सकता है (44)। सीडी पिल्ले की तुलना में WD पिल्ले में कुछ अन्य लिपियों को संशोधित किया जाता है, जैसे कि NAc और VTA में अल्फा 1 GABAA सबयूनिट की वृद्धि और हाइपोथैलेमस में अल्फा 5 GABAA सबयूनिट की कमी जो इन नाभिकों में GABAA रिसेप्टर्स के पुनर्गठन का सुझाव देती है।

किशोरावस्था पर पेरिनाटल डब्ल्यूडी का प्रभाव

पीएक्सएनयूएमएक्स में, हमने प्रस्तुति के पहले दिन दोनों समूहों के लिए एक समान उच्च वसा वरीयता देखी लेकिन, दिलचस्प बात यह है कि डब्ल्यूडी चूहों ने लगातार प्रस्तुति के बाद वसा के लिए अपनी रुचि खो दी। किशोरावस्था जीवन-कालिक संज्ञानात्मक प्रसंस्करण के लिए आवश्यक न्यूरोबायवीय पुनर्गठन की एक महत्वपूर्ण अवधि है (45), और विभिन्न अध्ययनों ने एक वसा वाले आहार के हानिकारक संज्ञानात्मक प्रभाव के लिए एक चिह्नित भेद्यता दिखाई (46-48)। यह परिणाम मुहल्लाहलर के समूह के पिछले काम के साथ स्पष्ट विरोधाभास में है (21, 35) जिसमें किशोर चूहों (6 सप्ताह) ने जंक फूड के लिए स्पष्ट प्राथमिकता दिखाई। हालाँकि, उनके प्रकाशनों में प्रायोगिक प्रतिमान अलग था क्योंकि चूहों को वज़न कम करने से लेकर बलिदान (6 सप्ताह) तक दोनों मानक चाउ और जंक फूड तक मुफ्त पहुंच थी।

नतीजतन, हमने NAc में Dat mRNA की वृद्धि और VTA में Th mRNA की कमी को मापा जो कि immunohistochemistry द्वारा पुष्टि की गई थी जो WD चूहों के वीटीए में TH (+) कोशिकाओं की संख्या कम दिखाती है। वीनिंग में डीए प्रणाली के लिए एक ऊंचा ट्रांसक्रिपटोमिक गतिविधि के बाद, पीएक्सएनयूएमएक्स में कम गतिविधि हमारे डब्ल्यूडी चूहों में देखे जाने वाले स्वादिष्ट भोजन के लिए कम ब्याज की व्याख्या कर सकती है। यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि हमने जिन विभिन्न नाभिकों का विश्लेषण किया है उनमें Fos और FosB mRNA अभिव्यक्ति की व्यवस्थित कमी मातृ WD जोखिम के बाद कम मस्तिष्क गतिविधि का एक निशान हो सकती है।

किशोर WD चूहों ने वसा के लिए अधिक तेजी से उदासीनता दिखाई जो कि उनके पहले के व्यवहार के विपरीत है। बचपन के दौरान एक "सामान्य" आहार का उपयोग किशोरावस्था में अतिरंजित वसा वरीयता की ओर उन्हें "रक्षा" करने के लिए लगता है। इसके विपरीत, जब चूहों को वीनिंग के बाद जंक फूड तक मुफ्त पहुंच होती है, जैसा कि रेफ में होता है। (21, 35), वे किशोरावस्था में वसा के लिए एक मजबूत वरीयता प्रदर्शित करते हैं। इस परिणाम से पता चलता है कि वीनिंग के बाद एक्सएनयूएमएक्स सप्ताह चाउ डाइट सर्किट को रिप्रोग्राम कर सकता है और किशोर वंश को तीव्र वसा चुनौती के प्रति कम संवेदनशील बना सकता है।

वयस्कों पर पेरिनाटल डब्ल्यूडी का प्रभाव

वयस्क चूहों में पहले से वर्णित वसा प्रस्तुति के बाद भी वसा के लिए वरीयता का अंतर नहीं दिखा, (22, 35)। नतीजतन, हमने NA m में Th mRNA और प्रोटीन में कमी देखी, और VTA में Dat mRNA की कम अभिव्यक्ति के लिए एक प्रवृत्ति। Naef और सहकर्मी (20) पहले से ही HF चूहों के साथ प्रसवकालीन अवधि में खिलाए गए वयस्क चूहों में DA प्रणाली की एक कम गतिविधि की सूचना दी, एम्फ़ैटेमिन के लिए एक धमाकेदार DA प्रतिक्रिया के साथ माइक्रोडायलिसिस और वसा इनाम के लिए वृद्धि की प्रेरणा के साथ (तालिका देखें कि इस मॉडल पर हाल ही में qPCR डेटा सारांशित करें) तालिका S2 अनुपूरक सामग्री में)। NAc में TH मात्रा का ठहराव (mRNA और इम्यूनोहिस्टोकेमिस्ट्री) की एक सीमा इस तथ्य से आती है कि NAc कोशिकाएँ Th mRNA और प्रोटीन को भी व्यक्त कर सकती हैं और फिर DA फाइबर मात्रा का ठहराव कर सकती हैं (49, 50)। हालांकि, NAc में TH इम्यूनोस्टेनिंग के उपयोग से मुख्य रूप से मिडब्रेन डीए न्यूरॉन्स (वीटीए और एसएनसी) से आने वाले घने अक्षतंतु टर्मिनलों का पता चला। आमतौर पर, टीएच स्ट्रिएटम और NAc में न्यूरॉन्स व्यक्त करने वाले केवल अत्यधिक डीए घायल जानवरों में ही देखे जा सकते हैं (51) और इसलिए शायद ही हमारे इम्यूनो-सेक्शन में पता लगाया जा सके। इस अध्ययन में, हमने NAc में mu opioid रिसेप्टर की मजबूत वृद्धि देखी जब अन्य समूहों ने विभिन्न मॉडलों के साथ, चूहे के उदर संबंधी स्ट्रिपम में कमी को दर्शाया जो कि जल्द ही एचएफडी (लैक्टेशन और जेस्चर के दौरान) से अवगत कराया गया।19, 21) या कोई परिवर्तन नहीं (35)। केवल mRNA स्तर पर मापा जाने वाला ये संशोधन, उच्च opioid संवेदनशीलता के साथ जुड़े DA सर्किट की थोड़ी सी हाइपो गतिविधि को प्रतिबिंबित कर सकता है (52) जो संभवतः हमारे द्वारा किए गए व्यवहार परीक्षण पर प्रभाव डालने के लिए पर्याप्त नहीं हैं। कार्यात्मक दृष्टिकोणों का उपयोग करके इन मान्यताओं की पुष्टि करने की आवश्यकता है। हाल ही में एक पेपर में, एक समान मॉडल के साथ, रोमानी-पेरेस एट अल।, एचएफडी संतानों के लिए ऑपरेशनल कंडीशनिंग बक्से में प्रेरणा की एक महत्वपूर्ण वृद्धि का निरीक्षण करने में सक्षम नहीं थे, लेकिन एक रनिंग टेस्ट प्रतिमान में एक गोल बॉक्स तक पहुंचने के लिए एक छोटी विलंबता का अवलोकन किया (22)। हमारी प्रायोगिक स्थितियों में लंबे समय तक चलने वाली वसा की अनुपस्थिति के बावजूद, हमने पाया कि प्रसवकालीन मातृ WD के सेवन का अन्य सेरेब्रल सर्किट पर लंबे समय तक प्रभाव रहता है, जो ज्यादातर NAA और हाइपोथैलेमस में GABA रीमॉडेलिंग द्वारा मध्यस्थता से होता है। NAc को भस्म व्यवहार के लिए "संवेदी प्रहरी" के रूप में माना जाता है (52)। हाल के अध्ययनों से पता चला है कि GABA जारी करने वाले LH न्यूरॉन्स के निषेध द्वारा भोजन का सेवन दबा दिया गया था (53)। ओ'कॉनर एट अल। दिखाया गया है कि NAc D1R न्यूरॉन्स (GABAergic प्रोजेक्टिंग न्यूरॉन्स) भोजन का सेवन रोकने के लिए LH VGAT न्यूरॉन्स को चुनिंदा रूप से रोकते हैं (54)। ये प्रयोग एक गाबा सर्किट (NAc / हाइपोथैलेमस) का अनावरण करते हैं जो व्यवहार प्रतिक्रिया को नियंत्रित करने के लिए जिम्मेदार हो सकता है। यह वेंट्रल स्ट्रिएटम-हाइपोथैलेमिक सिस्टम एक और सर्किट का पूरक होता है, जिसमें बेड न्यूक्लियस स्ट्रा टर्मिनलिस जीएबीए शामिल होता है, जो ग्लूटामेट को न्यूरोटन एलएच न्यूरॉन्स और एलएच vglut2 एलिसिट्स फीडिंग के प्रत्यक्ष निषेध को जारी करने वाले न्यूरॉन को वीजीएटी जारी करता है।55)। एनएसी शेल को शामिल करने वाले भूख-विनियमन सर्किट का एक अन्य महत्वपूर्ण घटक वीएपी के लिए एक गाबा-रिलीज़ निरोधात्मक प्रक्षेपण है (56)। ये डेटा फीडिंग को बढ़ावा देने के लिए हाइपोथैलेमस और NAc के बीच परस्पर क्रिया में GABA सिग्नलिंग की महत्वपूर्ण भूमिका को उजागर करते हैं। हमारे अध्ययन में, हम GABA रीमॉडेलिंग में शामिल न्यूरॉन्स की आबादी को भेदभाव करने में सक्षम नहीं थे और ये संशोधन कैसे नेटवर्क को बदल सकते हैं। हालांकि, गाबा सर्किट की केंद्रीय भूमिका अधिक रुचि की हकदार है। विशेष रूप से, इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल दृष्टिकोणों का उपयोग करके इन गाबा सर्किट के आगे के कार्यात्मक प्रयोगों को करना बहुत दिलचस्प होगा (57)। हमने अध्ययन किए गए तीनों नाभिकों में 5HT1a और 5HT1b रिसेप्टर्स के लिए mRNA ट्रांसक्रिप्ट के एक वैश्विक अपग्रेडेशन का भी अवलोकन किया। सेरोटोनिन फाइबर के बहुमत पृष्ठीय पृष्ठीय नाभिक नाभिक (DRN) और मंझला राधे नाभिक (MRN) से आता है। से हाल ही के डेटा vivo में रिकॉर्डिंग और इमेजिंग अध्ययन ने इनाम में 5HT की सकारात्मक भूमिका दिखाई (58)। DRN से 5HT फाइबर आवेग नियंत्रण में शामिल हैं (59)। VTA और NAc में 5HT1a बढ़ाएं एक प्रतिपूरक तंत्र हो सकता है जो आवेग को नियंत्रित कर सकता है। हाइपोथैलेमस में, औषधीय अध्ययनों से पता चलता है कि 5HT1a रिसेप्टर उपप्रकार सेरोटोनिन उत्तेजना द्वारा प्रेरित खिला व्यवहार को दबा सकता है (60, 61)। हाइपोथैलेमस में बढ़े हुए 5HTX1a और b रिसेप्टर्स सेरोटोनिन के खिला-दबाने की कार्रवाई को प्रबल कर सकते हैं और इसलिए एक प्रतिपूरक तंत्र का गठन कर सकते हैं। इन मान्यताओं को उचित कार्यात्मक प्रयोग करके सत्यापित करने की आवश्यकता है।

ये नेटवर्क परिवर्तन प्लास्टिक के मार्कर के संशोधनों के साथ Ncam mRNA के रूप में जुड़े हैं। वयस्क चूहों के हाइपोथैलेमस में, हमने Ncam1 और St8sia4 टेपों में वृद्धि और पॉलीसिलिक एसिड (पीएसए) सिग्नलिंग में वृद्धि का सुझाव दिया। PSA एक सेल-सतह ग्लाइकेन है जो सेल-टू-सेल इंटरैक्शन को नियंत्रित करता है। सेल आसंजन प्रोटीन का पॉलीसिलेशन, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में विभिन्न सिनैप्टिक प्लास्टिसिटी-निर्भर प्रक्रियाओं में शामिल होता है और तीव्र सकारात्मक ऊर्जा संतुलन के दौरान फीडिंग सर्किट के अनुकूली सिनैप्टिक प्लास्टिसिटी के लिए आवश्यक होने की सूचना दी गई है (33, 62)। इसके अलावा सेल इंटरैक्शन और सिनैप्टोजेनेसिस के अन्य नियामक इस हाइपोथैलेमिक प्लास्टिसिटी में शामिल हो सकते हैं।

निष्कर्ष में (चित्रा (Figure7), 7), मातृ WD के सेवन से संतानों में खाने के व्यवहार को नियंत्रित करने वाले होमोस्टैटिक और हेडोनिक सर्किट के संगठन पर लंबे समय तक प्रभाव पड़ता है। तीन महत्वपूर्ण समय अवधि के विश्लेषण से, हम विशिष्ट मस्तिष्क आणविक हस्ताक्षर के साथ सहसंबद्ध वसा वरीयता के लिए एक स्पष्ट विकास दिखाने में सक्षम थे। बचपन के दौरान, डीए प्रणाली की एक उच्च गतिविधि के साथ वसा की वरीयता को सहसंबद्ध किया जा सकता है। किशोरावस्था, वसा वरीयता के उलटा द्वारा विशेषता, एक प्रतिपूरक तंत्र का सुझाव देने वाले डीए सिस्टम मार्करों की निचली अभिव्यक्ति के साथ जुड़ा हुआ था। सूचित करने के लिए एक बहुत ही दिलचस्प बिंदु यह है कि, इस मॉडल में, वीनिंग के बाद एक संतुलित आहार वसा की इच्छा को कम करके किशोरों की चूहे को खिला खिला आदतों से बचा सकता है। यद्यपि वयस्कता में दोनों समूहों में वसा के लिए एक समान उच्च प्राथमिकता होती है, WD खिलाए गए बांधों से चूहों ने GABA सर्किट की गहन रीमॉडेलिंग दिखाई। इस स्थायी प्लास्टिसिटी के परिणाम क्या हैं? क्या किशोरावस्था के दौरान अतिरंजित ओबेसोजेनिक आहार का सेवन इस धमाकेदार इनाम प्रणाली को फिर से सक्रिय करेगा? इस तरह के सवाल नए जन्मे बच्चों के पोषण के लिए प्रासंगिक हो सकते हैं और पश्चिमी देशों में बच्चे पैदा होते हैं।

लेखकों ने अध्ययन के दौरान जानवरों की देखभाल के लिए गिलोय पोउपे और ब्लैंडिन कैस्टेलानो को स्वीकार करना चाहा, एमआरएनए निष्कर्षण और टीएलडीए में उसकी मदद के लिए एंथोनी पेग्निज़, प्लाज्मा नमूनों के विश्लेषण में उसकी मदद के लिए इसाबेल ग्रिट, और अलेक्जेंड्रे बेनानी और मैरी-चैंटल कैनिवेनकेन। उनकी सहायक चर्चा और टीएलडीए डिजाइन के लिए।

अनुदान। इस शोध को डेस लॉयर अनुदान PARIMAD (VP), LCL नींव अनुदान (VP और PP), SanteDige नींव (VP) और INRA मेटाप्रोग्राम DIDIT (SN, VP, PP) द्वारा समर्थित किया गया था।

चित्रा S1

मकई के तेल युक्त बोतल से कुल ऊर्जा की खपत। (एक) वेस्टर्न डाइट (WD) से पिल्स में P24 में 25 h के लिए कॉर्न ऑयल की बोतल से कैलोरी का सेवन और डैम से पिल्स को कंट्रोल डाइट (CD) से बांधों को खिलाया जाता है। (बी) P24 (बोतल परीक्षण के तीसरे दिन) में 45 एच के लिए मकई के तेल की बोतल से कैलोरी का सेवन। (सी) P24 (बोतल परीक्षण के तीसरे दिन) में 95 एच के लिए मकई के तेल की बोतल से कैलोरी का सेवन। पैनलों के लिए (एसी), डेटा को data SEM, कोई सांख्यिकीय अंतर के रूप में व्यक्त किया जाता है (p मान और व्हिटनी गैर पैरामीट्रिक परीक्षण के बाद, सभी उम्र में 0.05) देखा गया। (डी) मकई के तेल की बोतल से कैलोरी की मात्रा का प्रतिशत WDN पिल्ले और सीडी पिल्ले में P24 पर 25 घंटे के लिए कुल कैलोरी सेवन (मकई तेल की बोतल + मानक चाउ आहार) की तुलना में। (ई) मकई के तेल की बोतल से कैलोरी की मात्रा का प्रतिशत WDN पल्प और सीडी पिल्ले में P24 (बोतल परीक्षण का तीसरा दिन) में 45 घंटे के लिए कुल कैलोरी सेवन (मकई तेल की बोतल + मानक चाउ आहार) की तुलना में। (एफ) मकई के तेल की बोतल से कैलोरी सेवन का प्रतिशत डब्ल्यूडीएन प्यूप्स और सीडी पिल्ले में पीएक्सएनयूएमएक्स (बोतल परीक्षण का तीसरा दिन) में एक्सएनयूएमएक्स एच के लिए कुल कैलोरी सेवन (मकई तेल की बोतल + मानक चाउ आहार) की तुलना करता है। पैनलों के लिए (डे), डेटा कुल कैलोरी सेवन के प्रतिशत में व्यक्त किया जाता है कोई सांख्यिकीय अंतर (p > ०.०५) सभी उम्र में येट्स के सुधार के साथ ची-स्क्वायर के बाद देखा गया था।

चित्रा S2

तीन अलग-अलग समय बिंदुओं पर नाभिक accumbens (NAc) और वेंट्रल टेक्टल एरिया (VTA) में TH इम्यूनोस्ट्रेगिंग के प्रतिनिधि फोटोमिकोग्राफ। (एक) वीटीए के स्तर पर TH / NeuN इम्यूनोस्ट्रेक्टिंग के फोटोमोग्राफोग्राफ, ब्रेग्मा से raph5.30 मिमी। रेड लेबलिंग न्यूरो के लिए है, और TH के लिए हरा है। सफेद तीर तीसरे तंत्रिका के बाहर निकलने को दर्शाता है। (बी) टीएच के स्तर पर फोटो इम्यूनोस्ट्रेपिंग का ब्रोगमा से एक्सएनयूएमएक्स मिमी। ग्रीन लेबलिंग TH के लिए है। श्वेत बाण पूर्वकाल के दर्शन को दर्शाता है।

तालिका S1

तक्मान निम्न-घनत्व सरणी जीन सूची, इसी जीवन तकनीकों के साथ कोड का आविष्कार किया।

तालिका S2

डोपामाइन मार्ग मार्ग से संबंधित प्रकाशित आंकड़ों का सारांश अभिव्यक्ति को दर्शाता है। लाल वर्ण बचपन की अवधि, किशोरावस्था के नीले लोगों और वयस्क लोगों के लिए काले रंग के होते हैं। =: समूहों के बीच एक समान प्रतिरूप अभिव्यक्ति से मेल खाती है, +: उच्च कैलोरी आहार [जंक फूड, पश्चिमी आहार (WD), या उच्च वसा वाले आहार (एचएफडी)] से बांधों में पिल्ले में एक उच्च प्रतिलेख अभिव्यक्ति से मेल खाती है, और बांधों: - उच्च कैलोरी आहार (जंक फूड, डब्ल्यूडी या एचएफडी) से बांधों में पिल्ले में एक कम प्रतिलेख अभिव्यक्ति से मेल खाती है।