Athugasemdir: Vísbendingar um að deltafosb skilur eftir ummerki löngu eftir bata frá fíkn. Sérstaklega fíkn veldur breytingum á frumum, sem leiða til mikillar hraðari framköllunar á deltafosb þegar afturfall kemur fram. Þetta útskýrir hvernig afturköllun, jafnvel eftir að árin geta hratt aukist í fullblásið hávaða.
J Neurosci. Höfundur handrit; fáanleg í PMC 2013 janúar 25.
Abstract
ΔFosB, a Fosb genafurð, er framkallað í kjarnanum accumbens (NAc) og caudate putamen (CPu) með endurtekinni útsetningu fyrir fíkniefnum eins og kókaíni. Þessi örvun stuðlar að afbrigðilegum kynmyndum af genþrýstingi og hegðunartruflunum sem sjást við endurtekna lyfjaáhrif.
Hér metum við hvort fjarlæg saga um útsetningu lyfja hjá rottum gæti haft áhrif á hvatningu Fosb genur sem verður til vegna síðari útsetningar kókaíns. Við sýnum að fyrri langvarandi kókaín gjöf, fylgt eftir með langvarandi fráhvarf, eykur hvatningu Fosb í NAc eins og sést af meiri bráðri örvun ΔFosB mRNA og hraðari uppsöfnun ΔFosB próteina eftir endurtekin kókaín endurtekin útsetningu. Ekkert slökkt Fosb örvun kom fram í CPu, í raun var síðari bráð framköllun ΔFosB mRNA bæld í CPu.
Þessar óeðlilegar mynstur Fosb tjáning tengist chromatín breytingar á Fosb genamiðillinn. Fyrirfram langvarandi kókaín gjöf veldur langvarandi aukningu á RNA pólýmerasa II (Pol II) bindingu við Fosb verkefnisstjóri í NAc aðeins, sem bendir til þess að Pol II "stalling" primes Fosb til framkalla á þessu svæði við endurtekna útsetningu fyrir kókaíni. Kókaínáskorun kallar þá losun Pol II úr genamyndunarforritinu og gerir það kleift að hraða Fosb umritun. Kókaínáskorun minnkar einnig ýmiskonar histone breytingar á Fosb verkefnisstjóri í NAc, en eykur slík ásakandi merki og dregur úr virkjunarmörkum í CPu.
Þessar niðurstöður veita nýjan innsýn í chromatín virkni í Fosb verkefnisstjóri og afhjúpa skáldsögukerfi fyrir primed Fosb örvun í NAc við endurtekna útsetningu fyrir kókaíni.
Hvernig gengur lífið dag frá degi? Er það í jafnvægi og allt eins og það á að vera? Er jafnvægi hvort sem litið er á veraldlega stöðu eða andlega? Lífið er eins og það er. Það er ekki alltaf sólskyn. Það koma reglulega lægðir með rok og rigningu. Við vitum að í heildar samhenginu er lægð hluti af vistkerfi að leita að jafnvægi. Stundum erum við stödd í miðju lægðarinnar. Þar er logn og gott veður, sama hvað gengur á þar sem stormurinn er mestur. Sama lögmál gildir varðandi þitt eigið líf. Ef þú ert í þinn miðju, þínum sannleik þá heldur þú alltaf jafnvægi átakalaust. Sama hvað gustar mikið frá þér þegar þú lætur til þín taka. Huldufólk hefur gefið okkur hugleiðslu sem hjálpar okkur að finna þessa miðju, finna kjarna okkar og sannleikann sem í honum býr. Þegar þú veist hver þú ert og hvers vegna þú ert hér, mun líf þitt vera í flæðandi jafnvægi. Hugleiðslan virkjar þekkinguna sem er í vitund jarðar og færir hana með lífsorkunni inn í líkama okkar. Þar skoðar hún hugsana og hegðunar munstrið og athugar hvort það myndar átakalausu flæðandi jafnvægi. Hinn möguleikinn er falskt jafnvægi sem hafa þarf fyrir að viðhalda með tilheyrandi striti, áhyggjum og ótta. Síðan leiðbeinir þessi þekking okkur að því jafnvægi sem er okkur eðlilegt. Við blómstrum átakalaust, líkt og planta sem vex átakalaut frá fræi í fullþroska plöntu sem ber ávöxt.
Fíkniefni er einkennist af nauðungarlyfjum sem leita og taka þrátt fyrir alvarlegar, skaðlegar afleiðingar (Kalivas o.fl., 2005; Hyman o.fl., 2006). Langvarandi lyfjameðferð veldur viðvarandi breytingum á genþrýstingi í ventralstriatum (eða kjarna accumbens, NAc) og dorsal striatum (eða caudate putamen, CPu), striatal stofnanir sem hafa áhrif á lyfjameðferð og fíkn (Freeman o.fl., 2001; Robinson og Kolb, 2004; Shaham og von, 2005; Maze og Nestler, 2011). ΔFosB, stytt og stöðugt prótein kóðað af strax snemma geninu, Fosb, er vel einkennist umritunarþáttur framkallaður í NAc og CPu með langvarandi útsetningu fyrir nánast öllum fíkniefnum sem misnota, þar sem það miðlar viðkvæmum hegðunarviðbrögðum við endurtekinni lyfjagjöf (Nestler, 2008). Hins vegar er ekki þekkt hvort fyrri langvarandi útsetning fyrir misnotkunartilfellum breytir síðari framköllun ΔFosB.
Við gerum ráð fyrir að nýlega hafi verið breytt að krómatínbreytingar til að bregðast við langvinnri útsetningu lyfja geta haft áhrif á örvun tiltekinna gena í heila svæðum á miðtaugakerfi (Robison og Nestler, 2011). Aukin sönnunargögn hafa sýnt að lyf við misnotkun eftir langvarandi gjöf breyta uppbyggingu og þrýstingi aðgengi chromatins með fjölmörgum gerðum breytinga, þ.mt fosfórun, acetýlering og metýleringu histone hala. Nýlegri vinnu í frumuræktarkerfum hefur lagt áherslu á að nýta RNA pólýmerasa II (Pol II) við kynninguna á "örvandi" genum áður en þau eru tjáð, þar sem Pol II bundin viðvarandi við nærveruhreyfingarhéraða og í kringum upphafssíðuna (TSS) ) í "stalled" ástandi (Kjarna og Lis, 2008; Nechaev og Adelman, 2008). Virkjun á stalled Pol II er þá talin vera ábyrgur fyrir flótta þess frá verkefnisstjóra og TSS svæðum og umritun þessara "primed" genanna (Zeitlinger o.fl., 2007; Saha o.fl., 2011; Bataille o.fl., 2012).
Hér sýnum við að fyrri langvarandi útsetning fyrir kókaíni, eftir langan afturköllunartíma, breytir hvatningu á Fosb gen við síðari kókaín gjöf, þar sem NAc er primed fyrir örvun meðan CPu er ekki. Við auðkennum þá mismunandi chromatin undirskrift á Fosb genamiðlun í NAc og CPu sem tengist slíkri ónæmiskenningu Fosb gen, þar á meðal ráðningu á stalled Pol II á Fosb nálægri stuðningsmaður í NAc eingöngu sem og breytingar á nokkrum virkjunar- eða repressive histone breytingar á báðum heila svæðum. Þessar niðurstöður veita nýjan innsýn í chromatín virkni í Fosb genamiðlari og gefa í fyrsta sinn til kynna kerfi sem stóð af Pol II frumum Fosb fyrir meiri virkjun í NAc við aftur útsetningu fyrir kókaíni.
Efni og aðferðir
Dýr
Male Sprague Dawley rottur (250-275 g; Charles River Laboratories), sem notaðir voru í öllum tilraunum, voru parhúsar í loftslagsstýrðum herbergi á 12 hr ljós / dökk hringrás (ljósin á 7 AM) með aðgang að mat og vatn ad libitum. Öll dýrin voru sprautuð tvisvar sinnum á dag í tíu daga með kókaíni (15 mg / kg, ip) eða saltvatn (ip) í búrum þeirra. Dýrarannsóknir voru samþykktar af stofnuninni um dýravernd og neysluvatn (IACUC) í Sínaífjalli.
Locomotor mælingar
Dýr voru habituated í hreyfiskammtinum fyrsta daginn fyrir 1 klst. Og síðan fylgst með hreyfitækni eftir innspýtingu saltvatns með því að nota Photobeam Activity System (San Diego Instruments). Eftir að 1 hr hafði verið í vinnsluhverfinu á hverjum degi var kókaín (15 mg / kg, ip) gefið daglega í 2 daga og dýr voru aftur fylgjast með virkni í 1 klst.
Immunohistochemistry
Dýr voru fullkomin 24 klst eftir síðustu lyfjagjöf. ΔFosB / FosB ónæmisviðbrögð voru greind eins og lýst var (Perrotti o.fl., 2004). Western blotting staðfesti að allir ΔFosB / FosB-líkur ónæmissvörunin sem kom fram 24 klst. Eða lengur eftir kókaínsprautun endurspeglast ΔFosB, þar sem FosB er ógreinanlegt (ekki sýnt).
RNA einangrun, andstæða uppskrift og PCR
Tvíhliða 12-gauge högg af NAc og dorsolateral / dorsomedial CPu voru fengnar eins og lýst er (Perrotti o.fl., 2004), frosinn á þurrum ís og unnin í samræmi við birtar bókanir (Covington et al., 2011). ΔFosB og FosB mRNA var mæld með því að nota magn PCR (qPCR) með ísóformum sértækum ΔFosB og FosB primrum (Alibhai et al., 2007). ΔFosB og FosB mRNA gildi voru eðlilegar á GAPDH mRNA stigum, sem höfðu ekki áhrif á útsetningu kókaíns (ekki sýnd).
Western blotting
NAc og CPu högg voru safnað eins og hér að ofan og unnin fyrir Western blotting eins og lýst er (Covington et al., 2011), með því að nota mótefni gegn ERK44 / 42 [utanfrumuviðskipta kínasa-44 / 42] og fosfóKERK44 / 42 (pERK), AKT [þvagfærasjúkdómseinkenni] og p-AKT, SRF (sermisviðbrögðstuðull) og pSRF, CREB [cAMP svarhluta bindandi prótein] og pCREB. Magn prótein sem var flutt á hverja braut var eðlilegt að magni af actíni eða tubúlíni, sem hafði engin áhrif á útsetningu kókaíns.
Ónæmisútskilningur krómatíns (ChIP)
Nýskreyttar NAc og CPu högg voru gerðar fyrir ChIP eins og lýst er (Maze et al., 2010). Hvert tilraunaskilyrði var greind í þríriti frá sjálfstæðum hópum dýra. Fyrir hverja ChIP sýni voru tvíhliða NAc og CPu kýla sameinuð úr fimm rottum (10 höggum). Mótefnin sem notuð eru við tilteknar histónbreytingar eru eins og þær sem birtar eru (Maze et al., 2010); mótefni gegn Pol II fosfórýlerað við Ser5 í endurteknu svæðis þess (carboxyl-terminal domain) (Pol II-pSer5) var fengin úr abcam 5131. Fjórir settir af ChIP primers voru hannaðar fyrir Fosb (Lazo et al., 1992; Mandelzys et al., 1997): 1F: GTACAGCGGAGGTCTGAAGG, 1R: GAGTGGGATGAGATGCGAGT; 2F: CATCCCACTCGGCCATAG, 2R: CCACCGAAGACAGGTACTGAG; 3F: GCTGCCTTTAGCCAATCAAC, 3R: CCAGGTCCAAAGAAAGTCCTC; 4F: GGGTGTTTGTGTGTGAGTGG, 4R: AGAGGAGGCTGGACAGAACC. Stig af breytingum á krónunni er borið saman við þá fyrir DNA inntak eins og lýst er (Maze et al., 2010).
tölfræðigreining
Öll gildi sem greint er frá eru meðaltal ± sem Gögn fyrir hreyfivirkni og frumutalningu voru greind með tvíhliða ANOVA með meðferð og inndælingu sem þættir. qPCR tilraunir voru greindar á hverjum tímapunkti með einstefnu ANOVA með meðferð sem þáttur. Þegar marktæk megináhrif komu fram (p <0.05), voru Bonferroni eftirprófanir gerðar til samanburðar við dýralyf sem fengu saltvatn (^ í tölum) og lyfjameðferð með kókaíni (* á myndum). Ópöruð tvíhliða stúdentspróf voru notuð við Western blotting og ChIP gögn, með leiðréttingum fyrir margfeldi samanburð.
Niðurstöður
Betri Fosb örvun í NAc, en ekki CPu, af kókaíni reyndum rottum
Til að kanna áhrif fyrri langvarandi kókaíns, eftir langvarandi afturköllun, á hvatningu á Fosb gen sem svar við síðari kókaínáskorun, voru rottur sem áður höfðu verið sprautaðir ip tvisvar sinnum á sólarhring með saltvatni eða kókaíni (15 mg / kg) fyrir 10 daga gefnir áskorunarskammtar af lyfinu eftir 28 daga fráhvarfseinkenna (Mynd 1A). Við mældum fyrst staðbundna svörun í einum hópi dýra til að staðfesta framköllun staðbundinnar næmingar með fyrirfram útsetningu fyrir kókaíni, áætlað varanleg afleiðing lyfjagjafar. Kókaíngreindir og nýir rottur sýndu jafngildan hreyfileika í grunnlínu, með kókaínáskorun að dýrum sem ekki höfðu eiturlyf til að auka flutning þeirra (Mynd 1B. Endurtaka ráðstafanir tvíhliða ANOVA, meðferð: F1,66 = 30.42, p <0.0001; kókaínáskorun: F2,66= 58.39, p <0.0001; meðferð x kókaín áskorun: F2,66= 8.56, p = 0.0005, Bonferroni eftir prófanir ^p <0.001). Þessi kókaínáskorun olli marktækt meiri hreyfingu á hreyfingu, þ.e. næmi, hjá rottum sem hafa reynslu af kókaíni (Bonferroni eftirpróf * p <0.001).
Til að meta áhrif þessa kókaínmeðferðar á ΔFosB tjáningu í NAc og CPu mældum við ΔFosB prótein með ónæmishjartafræðilegum aðferðum 24 klst. Eftir ógleði og kókaín-reynslu dýr voru meðhöndlaðir með 0, 1, 3 eða 6 daglegu kókaíni áskorun stungulyf (15 mg / kg; sjá Mynd 1A). Eins og áður var komið á fót (Nye et al., 1995), Voru 3 kókaín stungulyf nægilega til að örva ΔFosB prótein í NAc og CPu af dýrum sem ekki höfðu eiturverkanir, og uppsöfnun þeirra var marktæk eftir 6 daga kókaíns innspýtingar (Mynd 1C. Endurtaka ráðstafanir tvíhliða ANOVA, NAc kjarna, meðferð: F1,28= 23.5, p <0.0001; kókaínáskorun: F3,28= 49.16, p <0.0001; meðferð x kókaín áskorun: F3,28= 6.83, p = 0.0014; NAc skel, meðferð: F1,28= 18.69, p <0.0001; kókaínáskorun: F3,28= 31.52, p <0.0001; meðferð x kókaín áskorun: F3,28= 3.21, p <0.05; CPu, meðferð: F1,28= 9.47, p <0.001; kókaínáskorun: F3,28= 19.74, p <0.0001; meðferð x kókaín áskorun: F3,28= 0.94, p> 0.05. Í NAc kjarna, skel og CPu, Bonferroni eftirprófanir ^p <0.05). Í dýrum með reynslu af kókaíni voru engar vísbendingar um viðvarandi ΔFosB örvun í NAc eða CPu eftir 28 daga fráhvarf, í samræmi við fyrri skýrslur um að ΔFosB merkið dreifist að fullu á þessum tímapunkti (Nye et al., 1995), ástæðan fyrir þessum tímapunkti var notaður í þessari rannsókn. Áberandi, hins vegar, kókaín reyndar rottur, sem fengu 3 eða 6 kókaín áskorun stungulyf, sýndu marktækt meiri ΔFosB prótein örvun í NAc, áhrif sem virðist í bæði kjarna og skel undirreglum (Mynd 1C. Eftirpróf Bonferroni * p <0.05). Aftur á móti kom ekki fram neinn slíkur meiri örvun á ΔFosB próteini í CPu; í staðinn sást fyrir jafngildri ΔFosB örvun á þessu svæði eftir 3 eða 6 daga inndælingar kókaíns í kókaínnauð og óreyndum rottum (Mynd 1C).
Til að öðlast innsýn í breytingarnar á transcriptional breytingum sem koma fram í NAc og CPu sem svar við kókaínáskorun, lærðum við tímannámskeiðið (45, 90 og 180 mín.) Á hvatningu ΔFosB og FosB mRNA afrita á einni kókaíni eða saltlausninni sem gefið var inn til kókaín-naíve og óreyndra rottna eftir 28 daga afturköllunar (sjá Mynd 1A). Í tengslum við saltvaxandi áreynslu veldur kókaínáskorun örvandi aukning á ΔFosB og FosB mRNA stigum á öllum þremur tímapunktum í bæði NAc og CPu af kókaíni sem ekki eru til staðar (Mynd 1D. Endurtaka aðgerðir ein leið ANOVA á tímapunkti; Bonferroni eftir prófanir ^p <0.05). Í NAc sáum við meiri ΔFosB og FosB mRNA örvun hjá dýrum sem reyndust með kókaíni samanborið við dýrum sem ekki höfðu kókaín eftir áskorunina á kókaíni, áhrifin voru veruleg á 90 mín en á móti var hvati ΔFosB og FosB mRNA í CPu marktækt fækkun dýra sem hafa reynslu af kókaíni (Mynd 1D. Bonferroni eftir prófanir %p = 0.08, * p <0.05).
Eiginleikar andstreymismerkja í NAc og CPu af kókaínreynduðum rottum
Ein möguleg skýring á breytta inducibility á Fosb gen í NAc og CPu eftir langvarandi langvarandi kókaínakóða er að fjarlægur saga um útsetningu kókaíns gæti valdið varanlegum breytingum á merkjunarleiðum sem eru andstreymis Fosb genleiðsla þannig að kókaínáskorun veldur því geninu í aberrant gráðu. Til að kanna þessa tilgátu, greindum við tvær umritunarþættir, SRF og CREB, sem hafa verið sýnt fram á nýlega að þurfa að verða fyrir kókaínframleiðslu ΔFosB í þessum heila svæðum (Vialou et al., 2012) ásamt andstreymis próteinkínasa, ERK og AKT, einnig þátt í kókaínvirkni (Valjent o.fl., 2000; Lu et al., 2006; Boudreau o.fl., 2009). Við tókst ekki að greina neinar breytingar á heildar- eða fosfórýleruðu magni þessara ýmissa próteina sem gætu útskýrt breyttan sveigjanleika Fosb fram, þ.mt engar breytingar á SRF, CREB eða AKT (Mynd 2B, C). Skortur á breytingu á pSRF og pCREB í NAc í kjölfar kókaíns áskorunar er í samræmi við nýlegan skýrslu sem fannst bæði af völdum langvarandi kókaíns eingöngu (Vialou et al., 2012).
Í NAc og CPu af dýrum sem ekki höfðu eiturverkanir, var 20 mínMynd 2A), minnkaði einn kókaínáskorun magn perkxNUMX / 42 (Mynd 2B, C. Tvírófað stúdentspróf: * p <0.05). Fyrri skýrslur eru um aukið magn PERK á þessum svæðum eftir bráða gjöf kókaíns (Valjent o.fl., 2000). Þetta er erfitt að bera saman við aðrar greinar sem skoða ERK fosfórun í NAc meðan á meðferð með endurteknum kókaínsprautum stendur (Boudreau o.fl., 2007; Shen et al., 2009), eins og í rannsókninni var perk mældur eftir 28 daga fráhvarfs og eftir kókaín eða saltlausn. Í samanburði við lyf sem ekki höfðu eiturverkanir, sem höfðu fengið kókaín í fyrsta skipti, aftur útsetning fyrir kókaíni í rottum af kókaíni, eftir 28 daga fráhvarfs, olli verulegur aukning á pKXXUMX / 42 stigum í CPuMynd 2B, C. T-próf tveggja nemenda: * p <0.05).
Chromatin landslag á Fosb genamyndandi í NAc og CPu af kókaíni reyndum rottum
Við rannsakað næsta hvort breytingar á Fosb Geninleitni tengist breytingum á krómatín uppbyggingu þess. ChIP var gerð á NAc og CPu með mótefnum sem beinast að þremur vel einkenndu formi histónsbreytinga: trímetýleringu Lys4 af históni H3 (H3K4me3) í tengslum við genvirkjun og H3K27me3 og H3K9me2 í tengslum við genrepressun. Við greindum kókaín-naíve og óreyndum rottum eftir að hafa fengið 28 daga afturköllun, annaðhvort án eða með áskorun á sprautu kókaíns, með dýrum sem rannsakaðir voru 1 klst. Síðar (Mynd 3A). Í NAc fannst okkur ekki marktækar breytingar á bindingu einhverra þessara þriggja histone breytingar á Fosb genamiðlun, þar sem engin kókínáskorun var fyrir hendi, þrátt fyrir að það hafi verið stefna fyrir minni magn H3K9me2 (Mynd 3B-D. Tveir tailed Námsmaður t-próf. #p = 0.2 samanborið við viðkomandi lyfjaeftirlit). Þessi áhrif varð veruleg eftir kókaínáskorun og var sértæk fyrir nærveruhvarfasvæðinu í geninu (Mynd 3C. * p <0.05). Þó að gildi H3K9me2 séu mjög lág hjá sumum genum, þá er Fosb genamiðillinn sýnir merkjanlegt magn þessa marka í NAc við stjórnunarskilyrði (Maze et al., 2010, gögn ekki sýndar). Hins vegar, í CPu, fannum við lítil en marktæk lækkun á H3K4me3 bindingu og hækkun á H3K27me3 bindingu við Fosb verkefnisstjóri í fjarveru kókaíns áskorunar, áhrif tapað eftir áskorunina (Mynd 3D. * p <0.05).
Við rannsakað næsta Pol II bindandi við Fosb gen, byggt á nýlegum niðurstöðum í frumurækt sem stalling Pol II við TSS, sem einkennist af fosfórun þess í Ser 5 í CTD endurtekinni svæðinu, tengist því að forðast gena (sjá Inngangur). Við greindum þannig Pol II-pSer5 bindingu við Fosb á fjórum mismunandi svæðum af geninu (Mynd 3B). Þessi greining leiddi í ljós verulegan auðgun Pol II-pSer5 við Fosb gen á nærveruhæfileikasvæðinu og í kringum TSS í NAc af kókaínsupplifðu dýrum, eftir langvarandi fráhvarf, þar sem engin kókínáskorun er í samanburði við eftirlit (Mynd 3E. * p <0.05). Þessi auðgun kom ekki fram á tveimur genalíkamssvæðum í Fosb, í samræmi við Pol II stalling sem lýst er í einfaldari tilraunakerfum. Athyglisvert, eftir kókaínáskorun, sýndi Pól II-pSer5 bindandi enn merki um auðgun, þó ekki lengur marktækt, við Fosb nærveruhæfileikasvæðinu (Mynd 3E. %p = 0.1), en skilað aftur til að stjórna stigum við TSS. Niðurstöðurnar í CPu voru breytilegir, en ekkert skýrt mynstur Pol II-pSer5 bindingar kom fram.
Discussion
Í þessari rannsókn er nýtt innsýn í viðvarandi reglur um Fosb vikum eftir að endurtekin útsetning fyrir kókaíni er hætt. Við sýnum að fyrri langvarandi kókaín gjöf gerir Fosb gen sem er örvandi í NAc, sem leiðir til hraðari uppsöfnun ΔFosB við aftur útsetningu fyrir lyfinu. Í ljósi þess að vísbendingar eru um að ΔFosB örvun í NAc miðli viðkvæmum hegðunarvandamálum við kókaíni (Nestler, 2008), sýna niðurstöður okkar skáldsögu fyrir hraðari endurupptöku slíkra næmra svörunar eftir langvarandi meðferð.
Við sýnum að aukin örvun ΔFosB í NAc tengist chromatínbreytingum á Fosb gen sem myndi búast við að prédika það fyrir meiri innleiðingu. Þannig sýnum við aukið Pol II bindingu við nærveruþáttinn og TSS svæðin í geninu sem eru til staðar eftir 4 vikur frá því að hætta var við fyrri langvarandi kókaín gjöf. Slík Pol II auðgun við TSS tapast hratt við kókaín áskorun og Fosb örvun, í samræmi við líkan í frumurækt sem stóð Pol II, er losað úr TSSs við genvirkjun (sjá Inngangur). Kókaínáskorun veldur einnig hröð lækkun á bindingu H3K9me2-merki um genrepressun í Fosb verkefnisstjóri. Hins vegar uppgötvum við ekki varanleg innleiðingu nokkurra uppskriftarþátta, eða kínasa þeirra, sem vitað er að miðla Fosb framkalla með kókaíni. Þessar niðurstöður styðja forsenduna okkar um að aukin örvun ΔFosB í NAc er miðlað við þvagræsingu Fosb gen og ekki í gegnum upregulation of upstream atburðum.
Mjög mismunandi niðurstöður fengust fyrir CPu. Engar vísbendingar voru um að Pol II stóð á Fosb hjá kókaínupplifaðum rottum fyrir kókaínáskorun, þótt lítil og marktæk breyting á históni væri í samræmi við genrepressun: aukið H3K27me3 bindingu og minnkað H3K4me3 bindingu. Það var einnig engin breyting á uppbrotsþáttum eða kínasa í samræmi við minnkaðan Fosb örvun. Þessar niðurstöður benda til þess að eftir langvarandi kókaín gjöf, virka breytingarnar á epigenetískum vökva Fosb erfðatækni í CPu, í mótsögn við grunninn sem sést í NAc. Hins vegar, meðan þessar áhrifin þrengja ΔFosB mRNA örvun við aftur útsetningu fyrir kókaíni, er engin tap í uppsöfnun ΔFosB próteina. Kerfið sem liggur að baki þessari þversögn krefst nú frekari rannsóknar.
Meira að jafnaði styðja niðurstöðurnar við líkan þar sem breytingar á chromatín landslaginu á tilteknum genum til að bregðast við langvarandi kókaín gjöf þjóna því að prenta eða slá þær gena til síðari framkalla við aftur útsetningu fyrir lyfinu. Slíkar krómatínbreytingar, sem hægt er að líta á sem "blóðmyndandi ör," yrðu saknað í greiningu á stöðugum mRNA stigum gena. Á þennan hátt lofar einkenni epigenom fíkninnar að sýna fram á nýjar upplýsingar um sameindaörvun röskunarinnar, sem hægt er að minnka fyrir þróun nýrra meðferða.
Meðmæli
- Alibhai IN, Grænn TA, Potashkin JA, Nestler EJ. Reglugerð um fosB og DeltafosB mRNA tjáningu: in vivo og in vitro rannsóknir. Brain Res. 2007;1143: 22-33. [PMC ókeypis grein] [PubMed]
- Bataille AR, Jeronimo C, Jacques PE, Laramee L, Fortin ME, Skógur A, Bergeron M, Hanes SD, Robert F. A Universal RNA Polymerase II CTD hringrásin er orkuð með flóknum milliverkunum milli Kinase, fosfatasa og ísómerasa ensím með Genes. Mol Cell. 2012;45: 158-170. [PubMed]
- Boudreau AC, Reimers JM, Milovanovic M, Wolf ME. AMPA viðtaka í frumum í rottum kjarnanum fylgir aukning á meðan á meðferð með kókaíni stendur, en internalize eftir kókaínáskorun í tengslum við breytt virkjun á mítógenvirkja prótínkínasa. J Neurosci. 2007;27: 10621-10635. [PMC ókeypis grein] [PubMed]
- Boudreau AC, Ferrario CR, Glucksman MJ, Wolf ME. Aðlögun aðferðarbrautar og nýjungar próteinkínasa A hvarfefni sem tengist hegðunarsyni við kókaín. J Neurochem. 2009;110: 363-377. [PMC ókeypis grein] [PubMed]
- Kjarna LJ, Lis JT. Uppskrift reglugerðar með því að stuðla að mótun-nærri hlé á RNA pólýmerasa II. Science. 2008;319: 1791-1792. [PMC ókeypis grein] [PubMed]
- Covington HE, 3rd, Maze I, Sun H, Bomze HM, DeMaio KD, Wu EY, Dietz DM, Lobo MK, Ghose S, Mouzon E, Neve RL, Tamminga CA, Nestler EJ. Hlutverk fyrir repressive histone metýlering í kókaín-völdum varnarleysi við streitu. Taugafruma. 2011;71: 656-670. [PMC ókeypis grein] [PubMed]
- Freeman WM, Nader MA, Nader SH, Robertson DJ, Gioia L, Mitchell SM, Daunais JB, Porrino LJ, Friedman DP, Vrana KE. Langvarandi kókaínmenguð breyting á frumkjarna sem ekki er mönnum byggir á genþrýstingi. J Neurochem. 2001;77: 542-549. [PubMed]
- Hyman SE, Malenka RC, Nestler EJ. Taugakerfi fíkniefna: hlutverk launatengdra náms og minningar. Annu Rev Neurosci. 2006;29: 565-598. [PubMed]
- Kalivas PW, Volkow N, Seamans J. Óviðráðanlegur hvatning í fíkn: sjúkdómur í gleiðamatafleiðslu fyrir framsækið accumbens. Taugafruma. 2005;45: 647-650. [PubMed]
- Lazo PS, Dorfman K, Noguchi T, Mattei MG, Bravo R. Uppbygging og kortlagning á fosB geninu. FosB niðurstýrir virkni fosB-stuðningsins. Nucleic Acids Res. 1992;20: 343-350. [PMC ókeypis grein] [PubMed]
- Lu L, Koya E, Zhai H, von BT, Shaham Y. Hlutverk ERK í kókaínifíkn. Stefna Neurosci. 2006;29: 695-703. [PubMed]
- Mandelzys A, Gruda MA, Bravo R, Morgan JI. Ekkert af viðvarandi hækkað 37 kDa fos-tengt mótefnavaka og AP-1-eins DNA-bindandi virkni í heila kainínsýru meðhöndlaðar fosB null músa. J Neurosci. 1997;17: 5407-5415. [PubMed]
- Maze I, Nestler EJ. Epigenetic landslag fíkn. Ann NY Acad Sci. 2011;1216: 99-113. [PMC ókeypis grein] [PubMed]
- Maze I, Covington HE, 3rd, Dietz DM, LaPlant Q, Renthal W, Russo SJ, vélvirki M, Mouzon E, Neve RL, Haggarty SJ, Ren Y, Sampath SC, Hurd YL, Greengard P, Tarakhovsky A, Schaefer A, Nestler EJ. Helstu hlutverk históns metýltransferasa G9a í kókaíninnihaldi. Science. 2010;327: 213-216. [PMC ókeypis grein] [PubMed]
- Nechaev S, Adelman K. Promoter-proximal Pol II: þegar stalling hraðar hlutum upp. Frumuhringur. 2008;7: 1539-1544. [PubMed]
- Nestler EJ. Review. Tjáningarferli fíkniefna: hlutverk DeltaFosB. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2008;363: 3245-3255. [PMC ókeypis grein] [PubMed]
- Nye HE, Von BT, Kelz MB, Iadarola M, Nestler EJ. Lyfjafræðilegar rannsóknir á reglugerð um langvarandi FOS-tengda mótefnavaka framköllun með kókaíni í striatum og kjarna accumbens. J Pharmacol Exp Ther. 1995;275: 1671-1680. [PubMed]
- Perrotti LI, Hadeishi Y, Ulery PG, Barrot M, Monteggia L, Duman RS, Nestler EJ. Innleiðing deltaFosB í launatengdum heilauppbyggingum eftir langvarandi streitu. J Neurosci. 2004;24: 10594-10602. [PubMed]
- Robinson TE, Kolb B. Styrkleiki í tengslum við vímuefnaneyslu. Neuropharmacology 47 Suppl. 2004;1: 33-46. [PubMed]
- Robison AJ, Nestler EJ. Tíðni fíkniefna og þvagræsilyfja. Nat Rev Neurosci. 2011;12: 623-637. [PMC ókeypis grein] [PubMed]
- Saha RN, Wissink EM, Bailey ER, Zhao M, Fargo DC, Hwang JY, Daigle KR, Fenn JD, Adelman K, Dudek SM. Rapid virkni framkölluð umritun á Arc og öðrum IEGs byggir á háþróaðri RNA pólýmerasa II. Nat Neurosci. 2011;14: 848-856. [PMC ókeypis grein] [PubMed]
- Shaham Y, von BT. Hlutverk taugabreytinga í afturfalli til eiturlyfja. Nat Neurosci. 2005;8: 1437-1439. [PubMed]
- Shen HW, Toda S, Moussawi K, Bouknight A, Zahm DS, Kalivas PW. Breyting á dígritískum hryggjamyndun í rottum með kókaíni. J Neurosci. 2009;29: 2876-2884. [PMC ókeypis grein] [PubMed]
- Valjent E, Corvol JC, bls. C, Besson MJ, Maldonado R, Caboche J. Þátttaka á utanfrumu-merki-regluleguðu kínaskaskadanum fyrir kókaínverðandi eiginleika. J Neurosci. 2000;20: 8701-8709. [PubMed]
- Zeitlinger J, Stark A, Kellis M, Hong JW, Nechaev S, Adelman K, Levine M, Young RA. RNA-pólýmerasa, sem stóð hjá þroskaþroska í Drosophila melanogaster fóstrið. Nat Genet. 2007;39: 1512-1516. [PMC ókeypis grein] [PubMed]
- Vialou VF, Feng J, Robison AJ, Ferguson D, Scobie KN, Mazei-Robison M, Mouzon E, Nestler EJ. Sermisviðtakaþáttur og bólusetningarprótein fyrir cAMP-svarhluta eru bæði nauðsynleg fyrir kókaínframleiðslu ΔFosB. J Neurosci. 2012 samþykkt. [PMC ókeypis grein] [PubMed]
;
