Athugasemdir: Þrátt fyrir að bæði streita, misnotkun lyfja og ákveðin náttúruleg umbun kalli upp samsöfnun DeltaFosB, þá virkar streita mismunandi frumur eftir og síðar mismunandi viðtaka og gen. Með öðrum orðum, fíkn og ónæmi fyrir streitu treysta á grundvallaratriðum mismunandi leiðir
J Neurosci. 2010 Okt. 27; 30 (43): 14585-92.
Vialou V, Maze I, Renthal W, LaPlant QC, Watts EL, Mouzon E, Ghose S, Tamminga CA, Nestler EJ.
Heimild
Fishberg Department of Neuroscience, Mount Sinai School of Medicine, New York, New York 10029, Bandaríkjunum.
Abstract
Sameindirnar sem liggja að baki aðlögun taugafrumna aðlagast eru ófullkomnar. Ein sameind sem tengd er við slíkar aðlöganir er ΔFosB, umritunarstuðull sem safnast upp í nagdýrakjarna accumbens (NAc), lykil umbunarsvæði heila, sem svar við annað hvort langvarandi streitu eða endurteknum váhrifum af misnotkun lyfja. Thann er uppstreymisleiðbeiningar sem stjórna osFosB örvun með þessum umhverfisörvun áfram fimmti. Hér þekkjum við virkniháða umritunarstuðul, svörunarstuðul í sermi (SRF), sem skáldsaga uppstríðsmiðlara streitu-, en ekki kókaín-, framkallað ΔFosB. SRF er vanstillt í NAC bæði þunglyndra manna sjúklinga og hjá músum sem eru langvarandi fyrir félagslegu ósigri streitu. Þessi niðurfærsla SRF er engin hjá seigur dýrum. Með því að nota örvandi stökkbreytingu, sýnum við fram á að streitu-miðluð örvun ΔFosB, sem kemur aðallega fram í seigum músum, er háð SRF tjáningu á þessu heila svæði. Ennfremur, NAC-sértæk erfðafræðileg eyðing SRF stuðlar að margvíslegum fyrirbælandi lyfjum og líkamsræktar svipuðum svipgerðum og gerir dýr næmari fyrir skaðlegum áhrifum langvarandi streitu. Aftur á móti sýnum við að SRF gegnir ekki hlutverki í ΔFosB uppsöfnun í NAc til að bregðast við langvarandi útsetningu fyrir kókaíni. Ennfremur hefur NAc-sértækt útilokun SRF engin áhrif á hegðun af völdum kókaíns sem bendir til þess að langvarandi félagslegur ósigur streita og endurtekin útsetning fyrir kókaíni stjórni ΔFosB uppsöfnun og hegðun næmi með óháðum aðferðum.
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.
The nucleus accumbens (NAc), lykil umbunarsvæði heila, er mikilvægt til að samþætta skyn- og vitsmunaleg aðföng sem knýja fram hegðun sem hvetur til hvata til að bregðast við áreiti í umhverfinu (Nestler og Carlezon, 2006; Sesack og Grace, 2010). The NAc hefur einnig verið beitt í hegðunarafbrigði sem tengjast eiturlyfjafíkn og þunglyndi. Til samræmis við það hefur verið sýnt fram á að miðun NAC með djúpri heilaörvun léttir þunglyndi og fíkn eins og hegðun bæði hjá mönnum og nagdýrum (Schlaepfer o.fl., 2008; Vassoler o.fl., 2008; Heinze o.fl., 2009; Kuhn o.fl. al., 2009).
Endurtekin váhrif á misnotkun eða streitulyf valda breyttum tjáningu gena í NAc, hugsanlega undirliggjandi langvinnum fíkn og þunglyndi (Berton o.fl., 2006; Krishnan o.fl., 2007; Maze o.fl., 2010; Vialou o.fl. ., 2010). Athyglisvert er að umritunarstuðull ΔFosB, skerta afurðar fosB gensins, safnast upp í NAc sem svar við endurteknum váhrifum á lyfi eða streitu (Nestler, 2008; Perrotti o.fl., 2008; Vialou o.fl., 2010). ΔFosB hefur verið lagt til sem hugsanleg sameindarrofi sem leiðbeinir umskiptingu frá lyfjanotkun afþreyingar yfir í langvarandi fíkn ástand (Nestler o.fl., 1999; McClung o.fl., 2004; Renthal o.fl., 2009), þar sem uppsöfnun þess í NAc eykur gefandi svör við nokkrum fíkniefnamisnotkun. Nú nýverið hefur hlutverk ΔFosB örvunar í NAc í kjölfar langvarandi félagslegrar ósigursálags verið lýst (Nikulina o.fl., 2008; Vialou o.fl., 2010): ΔFosB stuðlar að virkum bregðast viðbrögðum við streituvaldandi áreiti og eykur seiglu.. Þó að ΔFosB örvun eigi sér stað á örvandi hátt er gangverkið sem ber ábyrgð á lyfja- og streituvaldandi -FosB uppsöfnun í NAc enn óþekkt.
Sermisviðbragðsstuðull (SRF) er umritunarstuðull sem þarf til virkniháðrar uppskriftarvirkjunar nokkurra snemma gena, þar á meðal c-fos, fosb, Egr1 og Arc (Knöll og Nordheim, 2009). Nýlegar rannsóknir hafa sýnt fram á áhrif SRF á formgerð og frumueyðandi eiginleika taugafrumna, þar með talið stjórnun á synaptic virkni og hringrásarmyndun í heila fullorðinna (Knöll og Nordheim, 2009). Þessar niðurstöður urðu til þess að við athuguðum hvort SRF sé stjórnað með langvarandi útsetningu fyrir lyfjum sem misnota eða streita, svo og hugsanleg áhrif slíkrar reglugerðar á ΔFosB örvun við þessar aðstæður.
Hér lýsum við nýjum aðferðum þar sem niðurreglu á SRF í NAc stuðlar að lyfjaþrengjandi og kvíðvænlegum svipgerðum, sem að lokum eykur viðkvæmni dýra gagnvart skaðlegum áhrifum langvarandi streitu. Þessum áhrifum er miðlað að hluta til með því að missa ΔFosB örvun í NAc af streitudýrum. Athuguð lækkun á SRF og ΔFosB tjáningu í NAc vefjum eftir lát sem fæst frá þunglyndum sjúklingum styður mikilvægi niðurstaðna okkar fyrir þunglyndi hjá mönnum. Athyglisvert er að þessi aðferð sem stýrir uppsöfnun ΔFosB virðist vera álagssértæk: langvarandi útsetning fyrir kókaíni hefur engin áhrif á SRF tjáningu, SRF eyðing frá NAc hefur engin áhrif á ΔFosB uppsöfnun í kjölfar langvarandi útsetningar fyrir kókaíni og slík SRF eyðing hefur engin áhrif á kókaín- framkölluð hegðun. Þetta skáldsaga samspil SRF og ΔFosB, í samhengi við streitu, getur táknað mikilvægt hómóstatískt kerfi sem stjórnar næmi einstaklingsins fyrir langvarandi streitu.
Efni og aðferðir
Dýr
Átta vikna gamlar C57BL / 6J karlmýs (Jackson Laboratory) voru notaðar í öllum atferlis- og lífefnafræðilegum tilraunum. Öll dýrin voru byggð á dýraaðstöðunni í að minnsta kosti 1 viku fyrir tilraunameðferð og var haldið við 23 – 25 ° C á 12 klst ljós / dökkri lotu (ljósin loga frá 7: 00 AM til 7: 00 PM) með ad libitum aðgangur að mat og vatni. Tilraunir voru gerðar í samræmi við viðmiðunarreglur Félags um taugavísindi og stofnananefnd um dýraumönnun og notkun við læknisskóla Mount Sinai.
Við kókaíntilraunir [Western blotting og magnskromatín ónæmisfrestun (ChIP)) voru notaðir 8- til 10 vikna gamlar karlkyns C57BL / 6J mýs. Dýr fengu sjö daglega inndælingu í kviðarhol af salti eða kókaíni (20 mg / kg kókaín-HCl; Sigma). Mýs voru notaðar 24 klst. Eftir lokameðferð. Fyrir hegðunartilraunir voru mýs einangraðar eftir skurðaðgerðir og voru meðhöndlaðar með 10 mg / kg (locomotor sensitization) eða 7.5 mg / kg (skilyrt staðsetning) kókaín-HCl í æð, eins og lýst er hér að neðan.
Srffl / fl mýs voru búnar til eins og áður hefur verið lýst (Ramanan o.fl., 2005). NAc-sértækt útbrot á Srf náðist með stereótaxískri innspýtingu og síðari veiruofsjáningu á Cre recombinase (Cre) sem var sameinaður grænu flúrljómandi próteini (GFP) með því að nota adeno-tengda vírus (AAV) vigra. Notað var Cre sem ekki var eytt. AAV-GFP var sprautað í stað AAV-Cre-GFP í Srffl / fl músum sem stjórnun. Í stuttu máli voru mýs svæfðar með því að nota blöndu af ketamíni (10 mg / kg) og xýlazíni (10 mg / kg), með eftirfarandi stereótaxískum hnitum sem notuð voru við veirufæðingu: + 1.6 (fremri / aftari), + 1.5 (hlið), - 4.4 (riddar / bein) í horninu 10 ° frá miðlínu (miðað við Bregma). Alls var 0.5 μl af hreinsaðri vírus afhentur tvíhliða á 5 mín. Tímabili (0.1 μl / mín.), Á eftir 5 mín. Hvíld. Mýs voru prófaðar 2 vikum eftir skurðaðgerð, þegar veirutjáning var hámarks, og veirusprautunarstaðir voru staðfestir fyrir öll dýr með stöðluðum vefjafræðilegum aðferðum. Skilvirkni veiru-miðluð Cre tjáningu var staðfest með ónæmisheilbrigðafræði og með öfugri afritunar PCR fyrir Srf sem gerð var á örgreindum NAc kýlum frá dýrum sem voru gefin AAV-Cre-GFP og AAV-GFP í NAc. AAV-GFP og AAV-Cre-GFP vírusar voru búnir til eins og áður hefur verið lýst (Maze o.fl., 2010).
Hegðunaraðferðir
Félagslegur ósigur streita.
C57BL / 6J mýs voru látnar verða fyrir langvarandi félagslegu ósigursálagi í 10 daga samfleytt eins og áður hefur verið lýst (Berton o.fl., 2006; Krishnan o.fl., 2007; Vialou o.fl., 2010). Í stuttu máli var hver mús útsett fyrir framandi og árásargjarn karlkyns CD1 eftirlaun ræktunarmus í 5 mín á dag. Í kjölfar beinna samskipta við CD1 árásarhópinn voru dýrin síðan sett í aðliggjandi hólf í sama búri næsta 24 h með skynjunar en ekki líkamlega snertingu. Eftirlitsdýr voru hýst í sambærilegum búrum en með meðlimi af sama stofni. Próf á félagslegum samskiptum voru framkvæmd 24 klst eftir lokadag ósigur.
Félagsleg forðast óþekkt CD1 karlkyns mús var metin samkvæmt birtum samskiptareglum (Berton o.fl., 2006; Krishnan o.fl., 2007; Vialou o.fl., 2010). Tilraunarmúsin var fyrst kynnt á opnu sviði sem innihélt tómt vírnetabúr í 2.5 mín. Á annarri lotu var óþekkt CD1 karlkyns mús kynnt í hlerunarbúrið. Tíminn sem varið var á samskiptasvæðinu (8 cm breiður gangur umhverfis búrið) var mældur. Aðgreining ósigraðra músa í viðkvæmar og seigur undirhópar var framkvæmd eins og áður var lýst (Krishnan o.fl., 2007; Vialou o.fl., 2010). Þar sem meirihluti samanburðarmúsa eyddi meiri tíma í samskipti við félagslegt markmið en með tómt markhólf, var milliverkunarhlutfall 100 (jafn tíma sem varið var á samskiptasvæðinu í nærveru á móti fjarveru félagslegs markmiðs) sem afmörkun. Mýs með skora <100 voru merktar sem næmar og þær sem höfðu skora ≥100 voru merktar sem seigur. Víðtækar atferlis-, lífefnafræðilegar og lífeðlisfræðilegar greiningar styðja réttmæti þessara greinilegu næmu og seiglu undirþátta (Krishnan o.fl., 2007; Wilkinson o.fl., 2009; Vialou o.fl., 2010).
Til að kanna viðkvæmni Srffl / fl músa vegna félagslegrar ósigurs streitu voru mýsnar, sem sprautaðar voru tvíhliða með AAV-GFP eða AAV-Cre-GFP, undir þremur ósigrum stjórnenda sama dag og síðan prófaðar á félagslegum samskiptum 24 h seinna. Þessi óeðlilega ósigursaðferð hefur verið staðfest áður til að sýna fram á svipgerð svipgerða í kjölfar erfðabreytinga (Krishnan o.fl., 2007; Vialou o.fl., 2010).
Lærði hjálparleysi.
Srffl / fl músar sem ofreyndu annað hvort AAV-GFP eða AAV-Cre-GFP voru látnar vera lærðar hjálparleysi eins og áður hefur verið lýst (Berton o.fl., 2007). Í stuttu máli voru mýs útsettar fyrir hléum, óhjákvæmilegum fæti áföllum í 1 klst. Yfir 2 stjórnendur daga (0.45 mA, 5 tímalengd). Á degi prófsins voru mýs settar aftur inn í kassann fyrir 15 flóttatilraunir í röð. Í hverri rannsókn reyndist stöðugt áfall og músum var gefinn kostur á að flýja með því að fara inn í aðliggjandi, ekki rafmagns hólf. Eftir vel heppnaða flótti var hurðinni sjálfkrafa lokað og leynd á flótta var skráð. Þegar mýs sluppu ekki innan 25 sekúndna var rannsókninni hætt og var hún skráð sem bilun. Fyrri rannsóknir hafa sýnt að veirutjáning í NAc og öðrum svæðum hefur engin áhrif á flóttahegðun við grunnlínu án streitu (Newton o.fl., 2002; Berton o.fl., 2007).
Næmi fyrir hreyfingu.
Tvær vikur eftir in-NAc inndælingar af annaðhvort AAV-GFP eða AAV-Cre-GFP, voru Srffl / fl mýs látnar sæta næmingu á hreyfingu. Mýs voru vanar á hreyfivettvanginn í 30 mínútur á dag í 4 daga. Eftir vana var dýrum sprautað í kviðarhol með 10 mg / kg kókaín-HCl og sett í hreyfiboxana. Hreyfivirkni dýranna var skráð með ljósgeislakerfi (San Diego Instruments) þar sem geislameðferð brotnaði í 30 mínútur á dag. Næmi fyrir ökutækinu var skráð á 6 d tímabili.
Skilyrt staðvalbúnaður.
Málsmeðferð staðarins var gerð eins og áður hefur verið lýst (Maze o.fl., 2010), með eftirfarandi breytingum. Stuttlega, 18 d eftir innrennsli innan NAc af AAV-GFP eða AAV-Cre-GFP í Srffl / fl músum, voru dýr sett í skilyrðishólfin, sem samanstóð af þremur samhengis aðgreindum umhverfi. Mýs sem sýndu marktækan kost fyrir annað hvort tveggja skilyrðingarklefa voru útilokaðir frá rannsókninni (<10% allra dýra). Skilyrðingarhópar voru frekar í jafnvægi til að stilla fyrir hólfskekkju sem enn er til staðar. Næstu daga var dýrum sprautað með saltvatni og lokað í eitt hólf síðdegis í 30 mínútur og síðan sprautað með kókaíni (7.5 mg / kg, ip) og lokað í 30 mínútur í hitt hólfið daginn eftir, jafngildir alls tvær umferðir af samtakaþjálfun á hverja meðferð (tvö saltvatn og tvö kókaín par). Á prófdaginum var músum komið fyrir aftur í tækið án meðferðar í 20 mínútur og prófað til að meta hliðarkjör. Hreyfisviðbrögð við kókaíni voru metin með geislabrotum í kókaínpöruðu hólfunum til að tryggja virkni lyfjameðferðar. Fyrir alla hópa var hreyfing á grunnlínu sem svar við saltvatni metin til að tryggja að hreyfing hefði ekki áhrif á veirumeðferð.
Önnur hegðunarpróf.
Srffl / fl mýs voru prófaðar í opnum vettvangi, ljósum / dökkum og þvinguðum sundprófum á grundvelli útgefinna samskiptareglna (Vialou o.fl., 2010). Virkni músa á víðavangi var skráð í 5 mín. Með því að nota myndbandakerfi (Ethovision) við rauð ljós skilyrði. Fyrir ljós / dökk próf voru mýs leyfðar að skoða frjálst tveggja hólfa kassa sem samanstendur af einum stórum upplýstum vettvangi sem var tengdur við minni lokaða vettvang. Mýs voru prófaðar í 5 mín. Tímabil til að meta tíma sem varið var í báða girðinguna. Í opnum vettvangi og ljósum / dökkum prófunum var tími sem varinn var í miðju og ljósum vettvangi, hver um sig, metinn sem öfug vísitala kvíðatengdra svara. 1 d próf á sundi var framkvæmt í 5 mín. Aukinn tími hreyfingarleysis við þvingunar-sundprófið var túlkaður sem framkomu-eins og hegðun. 1 d-sundprófið hefur verið mikið notað í músum og hefur það verið staðfest sem mælikvarði á forspárgildi, þar sem geðdeyfðarmeðferð dregur úr hreyfanleika.
Immunohistochemistry
Srffl / fl mýs voru svæfðar og perfused í hjarta með 4% paraformaldehýði / PBS. Gáfur voru fjarlægðar og krotvarnar í 30% súkrósa / PBS. Kransæðahlutar (30 μm) voru skornir á frysti smáfrumu og unnin til ónæmisfræðilegra greininga. Fullgilding Srffl / fl knockout var framkvæmd með því að nota fjölklóna mótefni beint gegn SRF (1 / 2000; Santa Cruz líftækni). Cre tjáning var staðfest með GFP (polyclonal chicken, 1 / 8000, Aves Labs) tjáningu í krufnum heila, þar sem Cre er sameinuð GFP. Til að mæla ΔFosB örvun eftir félagslegt ósigur streitu í Srffl / fl útkallandi músum, var osFosB greint með því að nota margliða mótefni gegn kanínum, sem var alið upp á N-endasvæði próteinsins (1 / 1000; Santa Cruz líftækni). Myndir voru teknar með ruglingslegu smásjá (20 × stækkun; Zeiss). Fjöldi GFP-ónæmisbæjarfruma talinn sem neikvæður og jákvæður fyrir ΔFosB ónæmisvirkni var magngreindur í mörgum myndum fyrir hvert dýr, með meðalgildi síðan reiknað fyrir hvert dýr. Hvert dýr var álitið einstök athugun fyrir tölfræðilega greiningu.
NAc vefur eftir fæðingu
Heilavefur manna eftir dauða var fenginn úr heila safninu í Dallas, þar sem vefjum er safnað frá skurðlæknisembættinu í Dallas og Háskólanum í Texas (UT) í vefjagerðaráætlun vegna vefja eftir samþykki nákominna. Vefur var greindur frá bæði körlum og konum sem passuðu við aldur, bil eftir dauða, RNA heilindanúmer (RIN) og pH. Sérstakir agonal þættir, þ.mt dá, súrefnisskortur, hiti, flog, ofþornun, blóðsykurslækkun, fjölbreytni líffæra og inntaka taugaeiturefna við andlát hafa áhrif á RNA heiðarleika í heilavef eftir dauða (Tomita et al., 2004). Við notuðum agonal factor skala (AFS) til að einkenna vefjasýni við hvert þessara átta skilyrða. Fjarveru agónaþáttar var úthlutað stiginu 0 og viðvera hans var skoruð sem 1 til að gefa heildar AFS stig á milli 0 og 8. Vefur með agonal stig 0 eða 1 endurspeglar sýni af góðum gæðum; lýðfræðilegar upplýsingar um málið eru gefnar upp í töflu 1. Framúrskarandi gæði vefja voru staðfest með háum RIN gildi. Mál voru gerð fyrir hefðbundna krufningu áður en skyndifryst var í −40 ° C ísópentan og geymt við –80 ° C; frekari krufning á NAc var gerð á frosnum vef. UT Southwestern stofnanarannsóknarnefnd fór yfir og samþykkti söfnun þessa vefjar til rannsóknarnota. Beint uppljóstraraviðtal var tekið fyrir hvert þunglyndistilfelli síðar, þar sem upplýsingar um veikindi málsins voru skjalfestar; samsýnisgreining á þunglyndisröskun var gerð með DSM-IV viðmiðum af tveimur rannsóknargeðlæknum. Ekkert af þeim tilvikum sem voru tekin með í þessari rannsókn höfðu eiturefnafræðilegar blóðskjáir jákvæða fyrir misnotkun, áfengi eða lyfseðilsskyld önnur en þunglyndislyf. Þrátt fyrir þunglyndislyfjameðferð voru allir einstaklingar klínískt þunglyndir við andlát. Vefjasýnum var afgreitt á blindaðan hátt til greiningar.
Tafla 1.
Lýðfræðileg gögn fyrir rannsókn eftir fósturlát hjá mönnum
Western blotting
NAc sýni úr mönnum og músum voru unnin eins og áður hefur verið lýst (Maze o.fl., 2010). Frosinn vefur var hljóðbeinaður í 5 mM HEPES lýsibuffer sem innihélt 1% SDS með próteasa (Roche) og fosfatasa hemlum (Sigma). Próteinstyrkur var ákvarðaður með Dc próteingreiningunni (Bio-Rad). Jafnt magn af próteinsýnum var tekið á SDS-PAGE og Western blotting. Vesturblettir voru prófaðir með því að nota mótefni gegn SRF (1 / 2000; Santa Cruz líftækni) eða GAPDH (1 / 1500; Abcam) og voru síðan skönnuð og magngreind með Odyssey myndgreiningarkerfi (Licor).
RNA einangrun og magn PCR
RNA einangrun, magn PCR (qPCR) og gagnagreining voru framkvæmd eins og áður hefur verið lýst (Maze o.fl., 2010; Vialou o.fl., 2010). Stuttlega var RNA einangrað með TriZol hvarfefni (Invitrogen) og var hreinsað frekar með RNAeasy örbúnaði frá Qiagen. Ákvarðað var að öll RNA sýni væru með 260 / 280 og 260 / 230 gildi ≥1.8. Afturritun var gerð með iScript (Bio-Rad). qPCR með því að nota SYBR grænt (Quanta) var framkvæmt með Applied Biosystems 7900HT RT PCR kerfi með eftirfarandi lotu breytum: 2 mín. við 95 ° C; 40 lotur 95 ° C fyrir 15 sekúndur, 59 ° C fyrir 30 sekúndur, 72 ° C fyrir 33 sekúndur; og flokkað hitun að 95 ° C til að búa til aðgreiningarferli til staðfestingar á stökum PCR vörum. Gögn voru greind með því að bera saman C (t) gildi meðferðarástandsins (samanburð á móti næmum eða seiglum músum, eða samanburði manna gagnvart þunglyndum sjúklingum) og withC (t) aðferðinni (Tsankova o.fl., 2006). ΔFosB qPCR grunnur: framsókn, AGGCAGAGCTGGAGTCGGAGAT og öfugt, GCCGAGGACTTGAACTTCACTCG.
Flís
Flís var framkvæmd eins og áður hefur verið lýst (Maze o.fl., 2010) á samsöfnum tvíhliða NAc kýlum frá stjórnunar, næmum og seigum músum (fjórar 14-málar / músar) 1 h eftir síðustu ósigur reynslunnar og frá salt- og kókaín- meðhöndluð dýr 24 klst. eftir lokameðferð. Vef var krosstengdur í 1% formaldehýð. Upptaka var síðan rofin með glýsíngjöf og vefur var þveginn og haldið við −80 ° C þar til notkun. Skerað krómatín var ræktað yfir nótt með and-SRF mótefni (Santa Cruz líftækni) sem áður var bundið við segulperlur (Dynabeads M-280; Invitrogen). Eftir öfugri krosstengingu og DNA hreinsun var binding SRF við fosb promoter ákvarðað með qPCR með því að nota frumur sem spannar svæði fosb promotarins sem innihélt tvo bindisæta í sermi. SRF-lungnabólur voru verulega auðgaðir samanborið við stýringu án mótefna. Mús fosb genaörvandi frumur: áfram, CCCTCTGACGTAATTGCTAGG og öfugt, ACCTCCCAAACTCTCCCTTC.
Tölfræðilegar greiningar
Einhliða ANOVA voru notuð til að bera saman leiðir á milli stjórnunar, næmra og seigla músa í lífefnafræðilegum og atferlisgreiningum. Tvíhliða ANOVA voru notuð til að bera saman ΔFosB örvun með félagslegum ósigri í Srf staðbundnum höggmúsum, sem og til að bera saman áhrif Srf knock-out í lærðum hjálparleysi og næmni samskiptareglna. T-próf nemandans voru notuð til að bera saman meðaltal í áhrifum Srf knock-out á ΔFosB örvun og milli hópa í vefjum eftir dauða og ChIP greiningu músa. Mismunur á tilraunaaðstæðum var talinn tölfræðilega marktækur þegar p ≤ 0.05.
Niðurstöður
SRF og osFosB tjáning í þunglyndi hjá mönnum og félagslega ósigruðum músum
Til að kanna mögulegt hlutverk SRF í þróun þunglyndislíkrar hegðunar, matum við fyrst tjáningu SRF próteina í NAc hjá sjúklingum sem voru þunglyndir eftir dauða. Þunglyndir einstaklingar sýndu verulega lækkað SRF gildi í NAc samanborið við aldursstýrða samanburði (t (19) = 1.9; p <0.05) (mynd 1A). Í ljósi hlutverks SRF við að stjórna virkniháðri strax snemma genatjáningu (Ramanan o.fl., 2005) gátum við tilgátu um að SRF gæti tekið þátt í að stjórna ΔFosB tjáningu á þessu heila svæði. Til stuðnings þessari tilgátu sáum við að Δfosb mRNA stig voru einnig verulega lækkuð í NAc þunglyndra manna (t (16) = 1.8; p <0.05) (mynd 1B). Þetta er í samræmi við nýlegar niðurstöður um lækkað magn ΔFosB próteins við þessar aðstæður líka (Vialou o.fl., 2010).
Mynd 1.
Langvarandi streituvaldandi kúgun SRF fylgni með minni ΔFosB umritun í NAc. A, B, Postmortem þunglyndissjúklingar sýna minni stig SRF próteins (n = 10 / hóp; A) og Δfosb mRNA tjáningu í NAc (n = 8 / hóp; B). C, mýs sem urðu fyrir langvarandi (10 d) streitu í félagslegum ósigri voru flokkaðar í næmar og seigur undirþýðir. D, langvarandi félagsleg ósigur álag dregur úr SRF próteinmagni í NAc á næmum músum, en ekki seigum músum, samanborið við samanburðarhóp 24 klst eftir félagslegu milliverkunarprófið sem sýnt er í C. E, ΔfosB mRNA stig í NAc eru óbreytt hjá næmum músum, en verulega uppregluð í seigluðum dýrum (n = 7–15 / hópur). F, SRF prótein sýnir aukna bindingu við fosb gen hvatamanninn eftir langvarandi félagslegt ósigur álag aðeins í seigur, en ekki í næmum músum (n = 5 / hóp). Gögnin sem birt eru eru gefin upp sem meðaltal ± SEM (táknað sem villustikur). Samþj., Stjórn; Dep., Þunglyndur; Sus., Næm; Res., Seigur. * p <0.05 á móti stjórn; *** p <0.001 á móti stjórn; #p <0.05 á móti næmum; ## p <0.01 á móti næmum; ### p <0.001 á móti næmum.
Til að framlengja þessar niðurstöður notuðum við langvarandi álagsreglur um félagsleg ósigur hjá músum. Tveir aðgreinandi hópar ósigraðra músa, næmir og seigur, voru áberandi (Krishnan o.fl., 2007) byggt á mælikvarða á félagslega forðast, þar sem viðkvæm dýr sýndu verulega skert félagsleg samskipti samanborið við bæði samanburðar- og fjaðrandi dýr (F (2,23, 157.2) = 0.001; p <0.001; t próf með Bonferroni leiðréttingu, næm á móti stjórn, p <0.05; seigur gegn stjórn, p <0.01; seigur vs næmur, p <1) (mynd 2,32C). Tveimur dögum eftir síðasta ósigurþátt voru næmar, seigar og ósigraðar samanburðar mýs greindar fyrir SRF tjáningu í NAc. Líkur á niðurstöðum í þunglyndi hjá mönnum, var SRF próteinmagn marktækt lækkað í NAc viðkvæmra músa samanborið við samanburðarhóp, en SRF gildi höfðu ekki áhrif í NAc á seiglum músum (F (4.7) = 0.05; p <0.05; t próf með Bonferroni leiðrétting, næm á móti stjórn, p <0.05; seigur gegn næmur, p <1) (mynd XNUMXD).
Næst skoðuðum við Δfosb mRNA tjáningu í NAc þessara þriggja dýra hópa og sáum marktæka aukningu á Δfosb tjáningu hjá seigum dýrum eingöngu, með þróun en engin marktæk aukning kom fram hjá næmum músum (t (14) = 2.1; p <0.05 ) (Mynd 1E). Til að kanna frekar möguleg milliverkanir milli SRF stigs og Δfosb umritunar notuðum við ChIP til að kanna hvort SRF binding við fosb gen hvatamanninn var breytt eftir langvarandi félagslega ósigur streitu í aðskildum árgöngum næmra og seigla músa. Seigur dýr sýndu verulega aukna SRF binding við fosb hvatamann í NAc samanborið við samanburðarhóp (t (8) = 2.1; p <0.05) sem og samanborið við næmar mýs (t (8) = 2.0; p <0.05). Enginn munur kom fram á samanburðarhópum og næmum músum, sem endurspeglar líklega skort á SRF örvun hjá næmum músum (mynd 1F).
Til að staðfesta hlutverk SRF við stjórnun ΔFosB í kjölfar langvarandi félagslegrar streitu voru Srffl / fl mýs notaðar til að kanna áhrif sértækrar eyðingar SRF úr NAc á streituframköllun ΔFosB. Srffl / fl músum var sterotaxískt sprautað innan NAc með AAV vektorum sem tjáðu GFP eða Cre-GFP. NAc-sértækt högg á SRF framkallað af AAV-Cre-GFP var staðfest ónæmisfræðilega efnafræðilega (mynd 2A). Reyndar var engin skörun á SRF litun og Cre tjáningu, sem sýndi fram á árangur útsláttarins. Í örskornum NAc höggum greindum við verulega 50% lækkun á SRF próteinmagni (t (11) = 4.3; p <0.001). Stærðin endurspeglar líklega þá staðreynd að brot af vefjum í slíkum smáskekkjum er ekki smitað með veiru.
Mynd 2.
SRF miðlar ΔFosB örvun með langvarandi streitu vegna félagslegrar ósigurs. A, inndæling AAV-Cre-GFP í NAc af Srffl / fl músum leiðir til útsláttar SRF próteins í Cre-tjáandi taugafrumum. Inndæling AAV-GFP var án greinanlegra áhrifa. B, Slíkt sértækt högg á SRF frá NAc hindrar örvun á ΔFosB í NAc í kjölfar langvarandi félagslegrar ósigur (n = 4 / hópur). Gögnin sem birt eru eru gefin upp sem meðaltal ± SEM (táknað sem villustikur). * p <0.05 á móti AAV-GFP stjórnun; ** p <0.01 á móti ósigri AAV-GFP.
Við gerðum næst megindlega ónæmisfræðiefnafræði fyrir ΔFosB í NAc af ósigruðum Srffl / fl músum sem sprautað voru innan NAc annað hvort með AAV-Cre-GFP eða AAV-GFP. Í kjölfar langvarandi félagslegrar ósigrar streitu var ΔFosB tjáning verulega framkölluð í NAc af AAV-GFP sprautuðum dýrum (vírus × meðferðar milliverkun, F (1,12) = 6.4; t próf með Bonferroni leiðréttingu, stjórn samanborið við ósigur, p <0.05; AAV-Cre vs AAV-GFP, p <0.01). Þessi örvun kom þó ekki fram hjá Srffl / fl músum sem fengu AAV-Cre-GFP (mynd 2B), sem sýnir að ΔFosB örvun í NAc með langvarandi streitu krefst SRF.
Úrröskun SRF í NAc stuðlar að framþrýstingi og svipaðri svipgerð svipbrigða
Þar sem áður hefur verið sýnt fram á að ΔFosB örvun vegna langvarandi félagslegrar streitu hefur áhrif á seiglu (Vialou o.fl., 2010), gátum við tilgátu um að niðurstýring SRF og tap af ΔFosB framköllun í viðkvæmum dýrum gæti táknað neikvæða aðlögun sem að lokum skilar dýr sem eru viðkvæmari fyrir skaðlegum áhrifum streitu. Til að prófa þessa tilgátu framkölluðum við staðbundna NAc-sérsniðna eyðingu á Srf geninu í fullorðnum Srffl / fl músum eins og lýst er hér að ofan og þær mýs sem af því urðu og viðmið þeirra voru prófuð í rafhlöðu af atferlisfræðilegum hugmyndum til að meta grunnþunglyndi og kvíða eins og hegðun. Staðbundin eyðing NAc á SRF ýtti undir áhrif á þunglyndi eins og þau voru mæld með þvinguðu sundprófinu (t (30) = 2.5; p <0.05), sem og kvíðastillandi áhrif eins og mæld á víðavangi (t (38)) = 1.9; p <0.05) og ljós / dökk próf (t (8) = 1.9; p <0.05). Þannig sýndu Srffl / fl mýs sem fengu AAV-Cre-GFP inn í NAc minnkaðan tíma til hreyfingarleysis í nauðungarsundprófinu, minni tíma í miðju opnu sviði og minni tíma í ljósahólfi ljóss / dökkra reits samanborið við AAV-GFP-sprautuðum dýrum (mynd 3A – C). Samt sem áður, eyðing SRF innan NAc breytti ekki upphafsstig hreyfingar, sem bendir til þess að framkomin hegðunaráhrif hjá SRF útrýmingardýrum hafi ekki verið vegna óeðlilegra hreyfinga á hreyfingu (mynd 3D). Þessar upplýsingar eru áhugaverðar í ljósi fyrri skýrslna sem benda til þess að þó ΔFosB í NAc stjórni þunglyndishegðun virðist það ekki taka þátt í kvíðatengdum viðbrögðum (Vialou o.fl., 2010). Núverandi niðurstöður okkar um að tap á SRF valdi kvíðastillandi svörum benda til þess að það geri það með öðrum markmiðum en ΔFosB.
Mynd 3.
Útsláttur SRF frá NAc stuðlar að svipaðri framleiðsluþunglyndi og kvíða. A – C, sértækur útsláttur úr SRF frá NAc, náð með AAV-Cre-GFP inndælingu í NAc af Srffl / fl músum, dregur úr leynd til hreyfingarleysis í nauðungarsundprófinu (n = 14-18 / hópur; A) og dregur úr tíma sem varið er í miðjunni og tíma sem varið er í ljósahólfinu í opnu sviði (B) og ljós / dökkt (C) próf, hvort um sig (n = 5-15 / hópur). D, Ekki sást munur á hreyfivirkni í grunnum á opnu sviði músa sem fengu AAV-GFP eða AAV-Cre-GFP innan-NAc inndælingar. E, F, aukin næmi fyrir lærðu úrræðaleysi (n = 7–8 / hópur; E) og félagslegt ósigur álags (n = 5-6 / hópur; F), mælt, í sömu röð, með seinkun á flótta og félagslegum samskiptatíma . Gögnin sem birt eru eru gefin upp sem meðaltal ± SEM (táknað sem villustikur). * p <0.05 á móti GFP eða á móti marki fjarverandi; ** p <0.01 á móti GFP; *** p <0.001 á móti GFP.
Við rannsökuðum næst hvort SRF eyðing í NAc eykur einnig viðkvæmni dýra gagnvart skaðlegum áhrifum endurtekinnar streitu. Srffl / fl mýs, sprautaðar með annaðhvort AAV-Cre-GFP eða AAV-GFP í NAc, voru skoðaðar í tveimur þunglyndismódelum, lærðu úrræðaleysi og langvarandi félagslegt ósigursstreitu. Í lærðu úrræðaleysi sýndu Srffl / fl dýr sem fengu AAV-Cre-GFP aukna biðtíma til að komast undan fótáfalli eftir fyrri útsetningu fyrir óumflýjanlegu áfalli í fótum (meðferð × milliverkanir við tilraunir, F (14,180) = 10.2; t próf með Bonferroni leiðréttingu, p <0.001; AAV-Cre vs AAV-GFP, p <0.01), sem bendir til aukinnar næmni fyrir streituvöldum hegðunarskorti (mynd 3E). Á sama hátt jók staðbundin SRF-eyðing frá NAc einnig félagslegri andúð (t (10) = 1.8; p <0.05) samanborið við AAV-GFP-sprautað samanburðardýr í kjölfar langvarandi félagslegrar ósigurs streitu (mynd 3F), sem er eins og áhrif frá þunglyndi.
Skortur á þátttöku SRF í ΔFosB örvun og hegðunarviðbrögðum við kókaíni
Í ljósi þess að ΔFosB er einnig framkallað í NAc til að bregðast við misnotkun lyfja eins og kókaíni, var áhugavert að skoða mögulegt hlutverk SRF í kókaínaðgerðum. Ólíkt langvarandi félagslegu ósigursstressi, breytti útsetning fyrir kókaíni ekki tjáningu SRF próteina í NAc (t (14) = 0.8; p> 0.05) (mynd 4A) og hafði engin áhrif á bindingu SRF við fosB gen hvatann á þessu heila svæði. (t (4) = 0.7; p> 0.05) (mynd 4B). Þetta bendir til þess að öfugt við streitu sé örvun ΔFosB eftir langvarandi kókaín ekki miðlað í gegnum SRF. Við prófuðum þetta beint með því að kanna hvort ΔFosB uppsöfnun eftir langvarandi kókaín er breytt hjá Srffl / fl dýrum sem fá AAV-Cre-GFP á móti AAV-GFP í NAc. Við komumst að því að SRF eyðing hafði engin áhrif á ΔFosB uppsöfnun kókaíns á þessu heila svæði (mynd 4C).
Mynd 4.
Tap á SRF hafði engin áhrif á örvun kókaíns á osFosB eða kókaínstýrðri hegðun. A, B, endurtekin útsetning fyrir kókaíni (7 d, 20 mg / kg af kókaíni-HCl) hafði engin áhrif á SRF prótein tjáningu í NAc (A) eða á SRF bindingu við fosB genaefnið á þessu heila svæði (B) 24 h eftir váhrif á lyf (n = 5 / hópur). C, ΔFosB uppsöfnun, mæld ónæmisfrumukemísk, eftir langvarandi útsetningu fyrir kókaíni hefur ekki áhrif á NAc-sértækt útilokun SRF. D, E, staðbundin eyðing SRF frá NAc hafði heldur engin áhrif á hreyfi hreyfingu í kjölfar saltvatnsinnspýtingar (d 1) á hreyfingu og hreyfingu vegna kókaíns af völdum kókaíns og næmingu (n = 8 / hópur) (d 1 – 7; D) eða á staðkjör með kókaínskilyrði (n = 8 / hópur; E). Gögn sem sýnd eru eru gefin upp sem meðaltal ± SEM (táknað sem villustika).
Til að fylgja eftir þessari óvæntu niðurstöðu rannsökuðum við hvort sértækur SRF knock-out frá NAc breyti hegðunarviðbrögðum við kókaíni. Í samræmi við skort á SRF á stjórnun á ΔFosB örvun með kókaíni, hafði NAc-sértækt útsláttur af SRF engin áhrif á hreyfivirkni af völdum bráðrar kókaíns eða hreyfingarnæmis sem sást eftir endurtekna útsetningu fyrir kókaíni (meðferð × samspil tíma, F (4,80) = 0.3; p> 0.05) (mynd 4D). Sömuleiðis hafði NAc-sértækt rothögg SRF engin áhrif á kókaínskilyrt stað (t (14) = 0.1; p> 0.05) (mynd 4E), sem veitir óbeinan mælikvarða á kókaínlaun.
Discussion
Þessi rannsókn benti á SRF sem nýjan sáttasemjara ΔFosB í NAc eftir langvarandi félagslegt ósigur streitu og hefur SRF áhrif á þunglyndi og kvíða lík hegðun. Við leggjum fram beinar vísbendingar um að langvarandi félagslegt ósigur streitu lækkar SRF gildi í NAc hjá næmum, en ekki seigluðum dýrum, og að þessi niðurlæging kemur í veg fyrir örvun ΔFosB á þessu heila svæði, sem við höfum sýnt fram á að er nauðsynlegt til að takast á við langvarandi streitu, þ.e. seiglu (Vialou o.fl., 2010). Svipuð minnkun á SRF tjáningu fannst í NAc hjá þunglyndum mönnum þar sem ΔFosB mRNA og prótein tjáning var einnig minni. Aftur á móti var ΔFosB gildi ekki minnkað í NAc hjá næmum músum, þrátt fyrir niðurfærslu á SRF, sem hefur í för með sér aðra umritunaraðferðir, sem enn er ekki vitað, til að stjórna expressionFosB tjáningu. Orsakahlutverk SRF við að miðla induFosB örvun í NAc eftir langvarandi streitu var staðfest með því að nota örvandi erfðafræðilega eyðingu SRF frá þessu heila svæði. Hegðunargreining músa með þessu NAC-sértæka SRF-útbroti hefur SRF í för með sér sem gegnir lykilhlutverki í þróun bæði á grunnlínu og áreynslu af völdum þunglyndis og kvíða. Aftur á móti hafði eyðing SRF engin áhrif á osFosB örvun sem svar við langvarandi gjöf kókaíns eða á hegðunaráhrif kókaíns. Þessar niðurstöður styðja nýjan örvunarsértækt hlutverk fyrir SRF við stjórnun ofFosB örvunar og hegðunarviðbrögð við mismunandi umhverfisröskunum.
Sýnt hefur verið fram á að SRF-miðluð uppskrift bregst við synaptískri virkni, aðallega af stað af aukinni innstreymi kalsíums, sem og til aukinnar taugafrumuvirkni, sérstaklega þegar um er að ræða heila-afleiddan taugafrumum þátt (BDNF) (Bading o.fl., 1993; Xia o.fl., 1996; Johnson o.fl., 1997; Chang o.fl., 2004; Kalita o.fl., 2006; Knöll og Nordheim, 2009). Þetta vekur athyglisverða spurningu um hvers vegna SRF er vanstillt í NAc af næmum, en ekki seigluðum músum eftir langvarandi félagslegt ósigur streitu. Þessi mismunureglugerð er líklega ekki miðluð af dópamíni eða BDNF merkjagjöf, þar sem næmar mýs sýna aukið BDNF próteinmagn og juku niðurstreymi BDNF í NAc auk aukins sprungna af ventral tegmental area (VTA) dópamíni taugafrumum, sem leggjum andvirki NAC, en seigur dýr sýna eðlilegt magn BDNF merkjagjafar og VTA hleðsluhlutfall (Krishnan o.fl., 2007). Annar möguleiki er að SRF tjáning er kúguð í NAc til að bregðast við breyttri glutamatergic innerving á þessu heila svæði, sem við höfum sýnt að er stjórnað á mismunandi hátt í næmum og seigum músum (Vialou o.fl., 2010). Frekari vinnu er nauðsynleg til að kanna beint þetta og annað mögulegt fyrirkomulag.
Nýlegar rannsóknir þar sem notaðar voru erfðamengi og aðrar aðferðir benda til þess að ∼5 – 10% markfrumna SRF í taugafrumum séu skjótt snemma gen (Philippar o.fl., 2004; Ramanan o.fl., 2005; Etkin o.fl., 2006; Knöll og Nordheim, 2009). Þetta er í samræmi við gögn okkar sem sýna fram á mikilvægt hlutverk fyrir SRF í örvun ΔFosB, stytt afurð fosb strax snemma gena, með langvarandi streitu. Athyglisvert er að fjölmörg SRF markgen sem eru greind í þessum ýmsu rannsóknum tákna einnig þekkt markmið FOSB í NAc (Kumar o.fl., 2005; Renthal o.fl., 2008, 2009; Maze o.fl., 2010). Meðal þessara gena sem reglulega eru stjórnað eru nokkur sem vitað er að stjórna frumufrumuæxli (til dæmis Cdk5, Arc og Actb). Þetta er aftur á móti í samræmi við skýrslur um að SRF hafi áhrif á virkni gangíns og hreyfigetu taugafrumna í nokkrum tegundum taugafrumna (Alberti o.fl., 2005; Ramanan o.fl., 2005; Knöll o.fl., 2006), en vitað er að FOSB hafa áhrif á þroska hrygg í hrygg í NAc taugafrumum (Maze o.fl., 2010). Slík algeng starfhæf endapunktur geta endurspeglað samstillt áhrif SRF, ásamt örvun þess á osFosB, sem starfar á röð af algengum markgenum til að hafa áhrif á taugafrumulögun og að lokum flókna hegðun.
Sýnt hefur verið fram á að SRF gegnir mikilvægu hlutverki við að stjórna synaptískri plastleika og taugakerfisvirkni háð genatjáningu og hegðun. Til dæmis hefur tap á SRF háð örvun skjótra gena strax til að bregðast við annað hvort frjálsum rannsóknum á nýjum umhverfi eða örvun taugafrumna með rafsöfnunartengdum krampa verið tengd skertri langvinnri synaptískri aukningu í hippocampus Srf stökkbrigða (Ramanan o.fl. , 2005; Etkin o.fl., 2006). Ennfremur hefur verið sýnt fram á að skerðing á SRF í hippocampus veldur skorti á langvarandi synaptískri þunglyndi, strax snemma genatjáningu af völdum skáldsögu og skertri aðsetur við könnun á skáldsöguumhverfi (Etkin o.fl., 2006). Þessar upplýsingar staðfesta mikilvægi SRF í hæfni dýra til að laga sig að umhverfisröskunum, eins og í áðurnefndu tilfelli að læra að venjast nýju umhverfi, eða, ef um er að ræða aðlögun að neikvæðum streituvöldum, til að koma í veg fyrir streitu -hvetjandi hegðunarhalli, eins og í þessari rannsókn okkar. Þannig sjáum við að dýr sem hafa skort á tjáningu SRF, annaðhvort til að bregðast við félagslegu ósigursstressi hjá viðkvæmum einstaklingum eða með beinu höggi á SRF, sýna aukna þunglyndis- og kvíðahegðun. Í ljósi þess að þunglyndir menn eru einnig með skert SRF gildi í NAc, þá er hugsanlegt að SRF gegni grundvallar hlutverki við að stjórna getu einstaklingsins til að aðlagast jákvætt að neikvæðum umhverfisörvum, að hluta til með því að stjórna ΔFosB tjáningu í NAc.
SKILMÁLAR VÉLAR: ADDICTION vs STRIST Resistance
Furðuleg niðurstaða þessarar rannsóknar er sú að þrátt fyrir að SRF sé krafist fyrir ΔFosB uppsöfnun í NAc til að bregðast við langvarandi streitu, þá er það ekki krafist fyrir ΔFosB örvun á sama heila svæði sem svar við langvarandi kókaíni. Sömuleiðis er ekki þörf á SRF vegna eðlilegra hegðunarviðbragða við lyfinu. Þessi gögn sýna að þrátt fyrir þá staðreynd að osFosB er framkallað í NAc sem svar við mörgum tegundum áreitis (Nestler o.fl., 1999; Nestler, 2008), virðast vera greinilegar sameindaleiðir sem leiða til toFosB örvunar. Ein möguleg skýring á þessum niðurstöðum eru að hluta mismunandi frumutegundir sem sýna ΔFosB uppsöfnun sem svar við álagi á móti kókaíni. Langvinn streita örvar ΔFosB u.þ.b. jafnt innan tveggja helstu undirflokka NAc miðlungs spiny taugafrumna, þeirra sem tjá aðallega D1 á móti D2 dópamínviðtökum en langvarandi kókaín örvar ΔFosB aðallega innan D1 + taugafrumna (Kelz o.fl., 1999; PerrottUM et.). . Þannig er mögulegt að ferlar sem eru háðir SRF geti verið mikilvægir fyrir ctionFosB örvun í D2004 + taugafrumum. Hins vegar myndi þetta ekki skýra fullkomið tap á osFosB örvun hjá SRF útkallandi músum eftir langvarandi streitu þar sem örvunin á sér stað í báðum taugafrumum. Önnur skýring er sú að langvarandi streita og langvarandi kókaín hafa áhrif á aðgreindar hylki í innanfrumuvökva, í krafti mismunandi aðferða þeirra á NAc taugafrumum, þar sem langvarandi streita vinnur kannski með breyttri glutamatergic smitun, eins og áður hefur komið fram, og langvarandi kókaín vinnur aðallega í gegnum D1 viðtaka merki (Nestler, 2008). Enn einn möguleikinn er sá að osFosB örvun af langvarandi streitu á móti langvinnu kókaíni er háð sérstökum umritunaraðferðum sem eru stjórnað á mismunandi hátt með aðskildum taugafrumum sem innervir NAc frá ýmsum glutamatergic vörpunarsvæðum, til dæmis nokkrum svæðum í forstilltu heilaberki, hippocampus og amygdala. Miklu frekari vinnu er þörf til að kanna þessa og aðra möguleika.
Saman þekkja niðurstöður okkar nýjan umritunaraðferð þar sem osFosB er framkallað í NAc til að miðla svörun áfengis fyrir streituvaldandi áreiti. Þessi rannsókn veitir einnig mikilvæga nýja innsýn í hlutverk SRF á stigi NAc við stjórnun þunglyndis og kvíða lík hegðunar. Að öðlast betri skilning á uppskriftarhlutverki SRF við stjórnun slíkrar hegðunar mun hjálpa til við að bera kennsl á ný genamarkmið sem taka þátt í seiglu við streitutengdum kvillum og getur auðveldað þróun skilvirkari þunglyndislyfja í framtíðinni.
Þessi vinna var studd af styrkjum frá Mental Health Institute og National Institute for Drug Misnotkun og af rannsóknarbandalagi við AstraZeneca. Við þökkum David D. Ginty fyrir að útvega Srffl / fl músunum.
Bréf skal beint til Eric J. Nestler, Fishberg Department of Neuroscience, Mount Sinai School of Medicine, One Gustave L. Levy Place, Box 1065, New York, NY 10029-6574. [netvarið]
Höfundarréttur © 2010 höfundar 0270-6474 / 10 / 3014585-08 $ 15.00 / 0
Meðmæli
1. ↵
1. Alberti S,
2. Krause SM,
3. Kretz O,
4. Philippar U,
5. Lemberger T,
6. Casanova E,
7. Wiebel FF,
8. Schwarz H,
9. Frotscher M,
10. Schütz G,
11. Nordheim A
(2005) Flæði taugafrumna í flæðisstraumnum í músum krefst svörunarstuðuls í sermi. Proc Natl Acad Sci USA 102: 6148 – 6153.
Útdráttur / FREE Full Text
2. ↵
1. Bading H,
2. Ginty DD,
3. Greenberg ME
(1993) Reglugerð á tjáningu gena í hippocampal taugafrumum með sérstökum kalsíummerkisferlum. Vísindi 260: 181 – 186.
Útdráttur / FREE Full Text
3. ↵
1. Berton O,
2. McClung CA,
3. Dileone RJ,
4. Krishnan V,
5. Renthal W,
6. Russo SJ,
7. Graham D,
8. Tsankova NM,
9. Bolanos CA,
10. Rios M,
11. Monteggia LM,
12. Sjálf DW,
13. Nestler EJ
(2006b) Nauðsynlegt hlutverk BDNF í mesólimbískum dópamínleiðum í félagslegu ósigursálagi. Vísindi 311: 864 – 868.
Útdráttur / FREE Full Text
4. ↵
1. Berton O,
2. Covington HE 3rd.,
3. Ebner K,
4. Tsankova NM,
5. Carle TL,
6. Ulery P,
7. Bhonsle A,
8. Barrot M,
9. Krishnan V,
10. Singewald GM,
11. Singewald N,
12. Birnbaum S,
13. Neve RL,
14. Nestler EJ
(2007) Innleiðing ΔFosB í gráu gráu með streitu stuðlar að virkum viðbragðsviðbrögðum. Neuron 55: 289 – 300.
CrossRefMedline
5. ↵
1. Chang SH,
2. Veggspjald S,
3. Xia Z
(2004) Nýtt hlutverk fyrir svörunarþátt í sermi í lifun taugafrumna. J Neurosci 24: 2277 – 2285.
Útdráttur / FREE Full Text
6. ↵
1. Etkin A,
2. Alarcón JM,
3. Weisberg SP,
4. Touzani K,
5. Huang YY,
6. Nordheim A,
7. Kandel ER
(2006) Hlutverk í námi fyrir SRF: eyðing hjá framheilum fullorðinna truflar LTD og myndun tafarlausrar minningar um skáldsögulegt samhengi. Neuron 50: 127 – 143.
CrossRefMedline
7. ↵
1. Heinze HJ,
2. Heldmann M,
3. Voges J,
4. Hinrichs H,
5. Marco-Pallares J,
6. Hopf JM,
7. Müller UJ,
8. Galazky I,
9. Sturm V,
10. Bogerts B,
11. Münte TF
(2009) Andspyrna hvataofnæmi í alvarlegu áfengisfíkn með djúpri heilaörvun kjarna accumbens: klínískir og grunnvísindalegir þættir. Framhlið Neurosci 3: 22.
Medline
8. ↵
1. Johnson CM,
2. Hill CS,
3. Chawla S,
4. Treisman R,
5. Bading H
(1997) Kalsíum stjórnar genatjáningu með þremur aðskildum leiðum sem geta virkað óháð RAS / mítógenvirkjuðum próteinkínösum (ERKs) sem gefa merki um Cascade. J Neurosci 17: 6189 – 6202.
Útdráttur / FREE Full Text
9. ↵
1. Kalita K,
2. Kharebava G,
3. Zheng JJ,
4. Hetman M
(2006) Hlutverk megakaryoblastic bráðs hvítblæðis-1 við ERK1 / 2 háð örvun á sermisviðbragðsdrifinni umritun með BDNF eða aukinni synaptic virkni. J Neurosci 26: 10020 – 10032.
Útdráttur / FREE Full Text
10. ↵
1. Kelz MB,
2. Chen J,
3. Carlezon WA Jr.,
4. Whisler K,
5. Gilden L,
6. Beckmann AM,
7. Steffen C,
8. Zhang YJ,
9. Marotti L,
10. Sjálf DW,
11. Tkatch T,
12. Baranauskas G,
13. Surmeier DJ,
14. Neve RL,
15. Duman RS,
16. Picciotto MR,
17. Nestler EJ
(1999) Tjáning á umritunarþáttinum ΔFosB í heilanum stýrir næmi fyrir kókaíni. Náttúran 401: 272-276.
CrossRefMedline
11. ↵
1. Knöll B,
2. Nordheim A
(2009) Hagnýtur fjölhæfni umritunarþátta í taugakerfinu: SRF hugmyndafræði. Þróun Neurosci 32: 432 – 442.
CrossRefMedline
12. ↵
1. Knöll B,
2. Kretz O,
3. Fiedler C,
4. Alberti S,
5. Schütz G,
6. Frotscher M,
7. Nordheim A
(2006) Sermisviðbragðsstuðull stjórnar taugakerfisrásinni í hippocampus. Nat Neurosci 9: 195 – 204.
CrossRefMedline
13. ↵
1. Krishnan V,
2. Han MH,
3. Graham DL,
4. Berton O,
5. Renthal W,
6. Russo SJ,
7. Laplant Q,
8. Graham A,
9. Lutter M,
10. Lagace DC,
11. Ghose S,
12. Reister R,
13. Tannous P,
14. Green TA,
15. Neve RL,
16. Chakravarty S,
17. Kumar A,
18. Eisch AJ,
19. Sjálf DW,
20. Lee FS,
21. o.fl.
(2007) Sameindaaðlögun undirliggjandi næmi og ónæmi fyrir félagslegu ósigri á umbunarsvæðum heila. Hólf 131: 391 – 404.
CrossRefMedline
14. ↵
1. Kuhn J,
2. Bauer R,
3. Pohl S,
4. Lenartz D,
5. Huff W,
6. Kim EH,
7. Klosterkoetter J,
8. Sturm V
(2009) Athuganir á stöðvun reykinga án aðstoðar eftir djúpa örvun í heila á kjarnanum. Eur Addict Res 15: 196 – 201.
CrossRefMedline
15. ↵
1. Kumar A,
2. Choi KH,
3. Renthal W,
4. Tsankova NM,
5. Theobald DE,
6. Truong HT,
7. Russo SJ,
8. Laplant Q,
9. Sasaki TS,
10. Whistler KN,
11. Neve RL,
12. Sjálf DW,
13. Nestler EJ
(2005) Krómatín endurgerð er lykillinn sem liggur til grundvallar kókaín af völdum plastleysis í striatum. Neuron 48: 303 – 314.
CrossRefMedline
16. ↵
1. Maze I,
2. Covington HE 3rd.,
3. Dietz DM,
4. LaPlant Q,
5. Renthal W,
6. Russo SJ,
7. Vélvirki M,
8. Mouzon E,
9. Neve RL,
10. Haggarty SJ,
11. Ren Y,
12. Sampath SC,
13. Hurd YL,
14. Greengard P,
15. Tarakhovsky A,
16. Schaefer A,
17. Nestler EJ
(2010) Mikilvægt hlutverk histónmetýltransferasa G9a í plasti af völdum kókaíns. Vísindi 327: 213 – 216.
Útdráttur / FREE Full Text
17. ↵
1. McClung CA,
2. Ulery PG,
3. Perrotti LI,
4. Zachariou V,
5. Berton O,
6. Nestler EJ
(2004) DeltaFosB: sameindarofi til aðlögunar til langs tíma í heila. Brain Res Mol Brain Res 132: 146 – 154.
Medline
18. ↵
1. Nestler EJ
(2008) Yfirfærsluferli fíknar: hlutverk deltaFosB. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 363: 3245 – 3255.
Útdráttur / FREE Full Text
19. ↵
1. Nestler EJ,
2. Carlezon WA Jr.
(2006) Mesólimbísk dópamín umbunarkerfi í þunglyndi. Líffræðileg geðlækning 59: 1151 – 1159.
CrossRefMedline
20. ↵
1. Nestler EJ,
2. Kelz MB,
3. Chen J
(1999) ΔFosB: sameindarmiðill langtíma tauga- og atferlisplastleika. Heilaupplausn 835: 10 – 17.
CrossRefMedline
21. ↵
1. Newton SS,
2. Thome J,
3. Wallace TL,
4. Shirayama Y,
5. Schlesinger L,
6. Sakai N,
7. Chen J,
8. Neve R,
9. Nestler EJ,
10. Duman RS
(2002) Hömlun á bindandi próteini eða dynorfíni sem binst cAMP svörun í kjarna accumbens framleiðir þunglyndislyf eins. J Neurosci 22: 10883 – 10890.
Útdráttur / FREE Full Text
22. ↵
1. Nikulina EM,
2. Arrillaga-Romany I,
3. Miczek KA,
4. Hamar RP Jr.
(2008) Langvarandi breyting á byggingum mesocorticolimbic eftir endurtekið félagslegt ósigur streitu hjá rottum: tímaferli mRNA músa viðtaka og FosB / DeltaFosB ónæmisvirkni. Eur J Neurosci 27: 2272 – 2284.
CrossRefMedline
23. ↵
1. Perrotti LI,
2. Hadeishi Y,
3. Ulery PG,
4. Barrot M,
5. Monteggia L,
6. Duman RS,
7. Nestler EJ
(2004) Innleiðing ΔFosB í launatengdum heilauppbyggingum eftir langvarandi streitu. J Neurosci 24: 10594-10602.
Útdráttur / FREE Full Text
24. ↵
1. Perrotti LI,
2. Weaver RR,
3. Robison B,
4. Renthal W,
5. Maze I,
6. Yazdani S,
7. Elmore RG,
8. Knapp DJ,
9. Selley DE,
10. Martin BR,
11. Sim-Selley L,
12. Bachtell RK,
13. Sjálf DW,
14. Nestler EJ
(2008) Greinilegt mynstur DeltaFosB örvunar í heila með misnotkun lyfja. Synapse 62: 358 – 369.
CrossRefMedline
25. ↵
1. Philippar U,
2. Schratt G,
3. Dieterich C,
4. Müller JM,
5. Galgóczy P,
6. Engel FB,
7. Keating MT,
8. Gertler F,
9. Schüle R,
10. Vingron M,
11. Nordheim A
(2004) SRF markgenið Fhl2 hemlar RhoA / MAL háð virkjun SRF. Mol Cell 16: 867 – 880.
CrossRefMedline
26. ↵
1. Ramanan N,
2. Shen Y,
3. Sarsfield S,
4. Lemberger T,
5. Schütz G,
6. Linden DJ,
7. Ginty DD
(2005) SRF miðlar virkni af völdum genatjáningar og synaptísks plastleika en ekki lífshættuleg taugafrumum. Nat Neurosci 8: 759 – 767.
CrossRefMedline
27. ↵
1. Renthal W,
2. Carle TL,
3. Maze I,
4. Covington HE 3rd.,
5. Truong HT,
6. Alibhai I,
7. Kumar A,
8. Montgomery RL,
9. Olson EN,
10. Nestler EJ
(2008) Delta FosB miðlar ofnæmisvaldandi áhrif á c-fos geninu eftir langvarandi útsetningu fyrir amfetamíni. J Neurosci 28: 7344 – 7349.
Útdráttur / FREE Full Text
28. ↵
1. Renthal W,
2. Kumar A,
3. Xiao G,
4. Wilkinson M,
5. Covington HE 3rd.,
6. Maze I,
7. Sikder D,
8. Robison AJ,
9. LaPlant Q,
10. Dietz DM,
11. Russo SJ,
12. Vialou V,
13. Chakravarty S,
14. Kodadek TJ,
15. Stafla A,
16. Kabbaj M,
17. Nestler EJ
(2009) Greining á erfðamengi á litningi á litningi með kókaíni leiðir í ljós hlutverk sirtuins. Neuron 62: 335 – 348.
CrossRefMedline
29. ↵
1. Schlaepfer TE,
2. Cohen MX,
3. Frick C,
4. Kosel M,
5. Brodesser D,
6. Axacher N,
7. Joe AY,
8. Kreft M,
9. Lenartz D,
10. Sturm V
(2008) Djúp heilaörvun til að umbuna rafrásum léttir anhedonia við eldfast þunglyndi. Neuropsychopharmology 33: 368 – 377.
CrossRefMedline
30. ↵
1. Sesack SR,
2. Grace AA
(2010) Cortico-basal ganglia umbunanet: örrásir. Neuropsychopharmology 35: 27 – 47.
CrossRefMedline
31. ↵
1. Tomita H,
2. Þingmaður Vawter,
3. Walsh DM,
4. Evans SJ,
5. Choudary PV,
6. Li J,
7. Overman KM,
8. Atz ME,
9. Myers RM,
10. Jones EG,
11. Watson SJ,
12. Akil H,
13. Bunney WE Jr.
(2004) Áhrif agonal og postmortem þátta á snið gena tjáningu: gæðaeftirlit í örörugagreiningum eða heila eftir fæðingu. Líffræðileg geðlækningar 55: 346 – 352.
CrossRefMedline
32. ↵
1. Tsankova NM,
2. Berton O,
3. Renthal W,
4. Kumar A,
5. Neve RL,
6. Nestler EJ
(2006) Viðvarandi hippocampal chromatin reglugerð í músamódeli fyrir þunglyndi og þunglyndislyf. Nat Neurosci 9: 519 – 525.
CrossRefMedline
33. ↵
1. Vassoler FM,
2. Schmidt HD,
3. Gerard ME,
4. Frægur KR,
5. Ciraulo DA,
6. Kornetsky C,
7. Knapp CM,
8. Pierce RC
(2008) Djúp heilaörvun kjarna accumbens skeljarins dregur úr endurupptöku af völdum kókaíns til frumunar vegna eiturlyfjaleitar hjá rottum. J Neurosci 28: 8735 – 8739.
Útdráttur / FREE Full Text
34. ↵
1. Vialou V,
2. Robison AJ,
3. Laplant QC,
4. Covington HE 3rd.,
5. Dietz DM,
6. Ohnishi YN,
7. Mouzon E,
8. Rush AJ 3rd.,
9. Watts EL,
10. Wallace DL,
11. Iñiguez SD,
12. Ohnishi YH,
13. Steiner MA,
14. Warren BL,
15. Krishnan V,
16. Bolaños CA,
17. Neve RL,
18. Ghose S,
19. Berton O,
20. Tamminga CA,
21. Nestler EJ
(2010) Δ FosB í umbunarkerfi heila miðlar seiglu við streitu og svörun þunglyndislyfja. Nat Neurosci 13: 745 – 752.
CrossRefMedline
35. ↵
1. Wilkinson MB,
2. Xiao G,
3. Kumar A,
4. LaPlant Q,
5. Renthal W,
6. Sikder D,
7. Kodadek TJ,
8. Nestler EJ
(2009) Meðferð við imipramíni og seiglu sýnir svipaða litning á krómatíni á umbunarsviði heila. J Neurosci 29: 7820 – 7832.
Útdráttur / FREE Full Text
36. ↵
1. Xia Z,
2. Dudek H,
3. Miranti CK,
4. Greenberg ME
(1996) Kalsíumstreymi um NMDA viðtakann örvar tafarlausa umritun gena með MAP kínasa / ERK háð fyrirkomulagi. J Neurosci 16: 5425 – 5436.
Útdráttur / FREE Full Text
;