Striatal reglur DeltaFosB, FosB og cFos meðan á kókaíni stýrir sjálfstjórn og afturköllun (2010)

J Neurochem. Handrit höfundar; fáanlegt í PMC október 1, 2011.
Birt í lokaskýrdu eyðublaði sem:
Endanleg útgáfa útgáfunnar af þessari grein er aðgengileg kl J Neurochem
Sjá aðrar greinar í PMC sem vitnar birt grein.

Abstract

Langvinn váhrif lyfja valda breytingum á sniðum á genatjáningu sem talið er liggja til grundvallar þróun eiturlyfjafíknar. Þessi rannsókn skoðaði reglugerð Fos-fjölskyldunnar umritunarþátta, sérstaklega cFos, FosB og ΔFosB, í undirsvæðum undir fæðingu meðan á og eftir langvarandi gjöf kókaíns í bláæð stóð við sjálfstjórnun og okta rottur. Við fundum að cFos, FosB og ΔFosB sýna svæðisbundið og tímabundið mismunandi tjáningarmynstur, með meiri uppsöfnun ΔFosB próteins í nucleus accumbens (NAc) skel og kjarna eftir langvarandi gjöf kókaíns, en ΔFosB eykst á caudate-putamen (CPu) eftir svipað með bráðum eða langvarandi gjöf. Aftur á móti þróaðist umburðarlyndi gagnvart mRNA af völdum kókaíns vegna ΔFosB í öllum 3 fóstursvæðum með langvarandi gjöf. Umburðarlyndi þróaðist einnig gagnvart FosB tjáningu, einkum í NAc skelinni og CPu. Athyglisvert er að umburðarlyndi gegn örvun kókaíns af völdum kókaíns var háð stöðugri stjórnun á inntöku kókaíns í dreifbýli en ekki á baklægum svæðum, en stjórnun á FosB og osFosB var svipuð við sjálfstjórnun og okta dýr kókaíns. Þannig getur osFosB-miðlað taugaaðlögun í CPU átt sér stað fyrr en áður var talið með því að hefja notkun kókaín í bláæð og, ásamt meiri uppsöfnun ΔFosB í NAc, gæti stuðlað að aukinni fíknartengdri kókaínleitandi hegðun.

Leitarorð: kókaín, sjálfsstjórn, fráhvarf, striatum, Fos

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.

Endurtekin útsetning fyrir ávanabindandi lyfjum framleiðir taugadaðlögun í umbunaleiðum heila sem talið er liggja til grundvallar bæði þróun áráttufíknandi lyfja og þrautseigju þráar og endurtekningar á hegðun í leit að lyfjum við fráhvarf. Margar af þessum taugaaðlögun eru afleiðing af framköllun afritunarþátta og síðari stjórnun á tjáningu gena, sem geta haft langvarandi áhrif á taugakerfisuppbyggingu og virkni (Zhang et al. 2006). Fos-fjölskyldan umritunarþátta er sérstaklega áhugasöm þar sem aðstandendur þessarar fjölskyldu sýna mismunandi örvunarmynstur á dreifbýlissvæðum eftir bæði bráða og langvarandi útsetningu fyrir kókaíni. Þegar kókaín er gefið staklega á óvirkan hátt, ekki óviljandi (þ.e. með inndælingu í legi (IP)) eykur það cFos og FosB mRNA og prótein bæði í bakinu (caudate-putamen, CPu) og ventral (nucleus accumbens, NAc) striatum (Graybiel et al. 1990; Young et al. 1991; Vona et al. 1992), meðan umburðarlyndi gagnvart þessu svari á sér stað við langvarandi óbeina gjöf (Vona et al. 1992, 1994; Alibhai et al. 2007). Aftur á móti, stigatal stig ΔFosB (35-37 kDa), stöðugt styttu skerafbrigði af fosB gen, eru hækkuð eftir langvarandi en ekki bráða, óvirka kókaín (Vona et al. 1994; Nye et al. 1995; Chen et al. 1995, 1997). Þessir stöðugu ΔFosB ísóform geta heteródímerisera með mismunandi Jun fjölskyldupróteinum en annað hvort cFos eða FosB (Chen et al. 1995), og getur einnig myndað hagnýta homodimers með sjálfum sér (Jorissen et al. 1997), sem bendir til þess að mismunamyndun virkjunarpróteins-1 (AP-1) fléttna eftir langvarandi kókaín geti breytt genatjáningu á AP-1 stöðum á annan hátt en genatjáning sem myndast við bráða útsetningu fyrir kókaíni (Von, 1998; Kelz og Nestler, 2000). Mismunandi breytingar á sniðum á genatjáningu koma einnig fram eftir því hvort ΔFosB hækkanir eru til skamms tíma eða langvarandi og þessar breytingar geta leitt til mismunandi tjáningar á hegðun sem miðlað er af kókaíni (McClung og Nestler, 2003). Langvinn útsetning fyrir öðrum lyfjum þ.mt amfetamíni, morfíni, Δ9-THC, nikótín, etanól og phencyclidine leiða einnig til uppsöfnunar stöðugra ΔFosB ísóforma á stríðsvæðum (McClung et al. 2004; Perrotti et al. 2008). Ennfremur benda nýlegar niðurstöður til neikvæðrar milliverkana milli ΔFosB uppsöfnunar og cFos af völdum amfetamíns sem geta haft í för með sér þol gagnvart cFos örvun sem fannst eftir langvarandi örvun örvandi (Renthal et al. 2008). Saman hafa þessar niðurstöður leitt til þeirrar tilgátu að stöðugir ΔFosB ísóformir geti virkað sem „sameindaskipti“ og auðveldað umskipti frá upphaflegri lyfjanotkun í meira háðir líffræðilegum ríkjum. (Nestler et al. 2001; Nestler, 2008).

Þó að flestar fyrri rannsóknir hafi notað endurteknar óbeinar kókaínmeðferðir til að rannsaka tjáningu á Fos fjölskyldupróteinum, og það eru tiltölulega fá dæmi um þessa reglugerð þegar kókaín er gefið sjálf í æð (IV) í nokkrar klukkustundir dæmigerðar fyrir misnotkun manna. Ein rannsókn kom í ljós að cFos mRNA er hækkað í CPu eftir staka 30-mínútu lotu af sjálfsstjórnun kókaíns hjá músum (Kuzmin og Johansson, 1999), en engar breytingar hafa fundist á CPu rottna eftir annað hvort undirheilbrigði ( 3 dagar) eða langvarandi (6-12 vikur) sjálfsstjórnun kókaíns (Daunais et al. 1993, 1995). Eftir afturköllun hefur dregið úr kókaín-miðluðu hækkun á cFos próteini í NAc hjá rottum með aukinni kókaínneyslu (Ben-Shahar et al. 2004), meðan hækkað magn cFos er að finna um allt strikið eftir útsetningu fyrir kókaínstengdum vísbendingum (Neisewander et al. 2000; Kufahl et al. 2009). Öfugt við cFos hefur verið sýnt fram á aukið próteinmagn af osFosB um allt striatum eftir langvarandi sjálfsstjórnun kókaíns og þessi uppsöfnun getur varað í að minnsta kosti 1 daga til að hætta (Pich et al. 1997; Perotti et al. 2008). Hins vegar eru engar skýrslur sem bera saman breytingar á svörun margra Fos fjölskyldupróteina við slíka gjöf kókaíns í bláæð með hvorki bráðri eða langvinnri útsetningu. Í ljósi hugsanlegra milliverkana milli ΔFosB og cFos, getu mismunamyndunar AP-1 flókinnar myndunar til að framleiða mismunandi áhrif á tjáningu gena, og hugsanleg áhrif þessara muna á hegðun sem er miðluð af kókaíni, er einnig mikilvægt að staðfesta að breytingar á tjáning á cFos, FosB og ΔFosB sem eiga sér stað eftir gjöf ósjálfbjarga er einnig að finna þegar kókaín er gefið sjálfviljugt og til að ákvarða hversu lengi þessar breytingar geta varað eftir að kókaíni er hætt. Þess vegna samanburðum við í þessari rannsókn áhrif langvarandi IV kókaíngjafar á tjáningu ΔFosB, FosB og cFos í stríði undirsvæðum bæði við gjöf kókaíns og fráhvarf. Við gerðum samanburð á reglugerð sem fannst við sjálfviljug stjórnun og reglugerð hjá dýrum sem fengu sama magn og tímabundið mynstur af kókaíni með óbundinni innrennsli með oku eftir bráða eða langvarandi útsetningu. Í ljósi þess að FosB og osFosB eru skeytaafbrigði af því sama fosB geni, gerðum við saman stjórnun á mRNA fyrir FosB og ΔFosB við reglugerð á próteinstigi.

Tilraunaverkefni

Viðfangsefni og skurðaðgerðir

Fullorðnir karlkyns Sprague-Dawley rottur sem upphaflega vegu um það bil 250-300 g voru til húsa í hitastigs- og rakastýrðu umhverfi í 12 klst ljósmyrkri hringrás (ljósin kviknuð á 7: 00 AM). Dýr fengu mat og vatn ad libitum á öllum tímum með þeim undantekningum að þeim var haldið við 85% af ókeypis fóðrunarþyngd sinni meðan á stangarpressuþjálfun stóð fyrir súkrósapillu (45 mg, BioServ). Lever-press þjálfun var gerð í loftræstum rekstrarhólfum (Med Associates, Georgia, VT) þar til viðmiðun um öflun var uppfyllt (100 kögglar á hverri lotu í 3 samfelldum lotum) undir föstu hlutfalli 1 (FR1) styrkingaráætlunar. Dýr voru síðan fóðruð ad libitum í að minnsta kosti 24 klst. fyrir aðgerð. Við skurðaðgerð voru rottur gefnar atrópín (0.04 mg / kg, undir húð) til öndunaraðstoðar og langvarandi, leggandi leggur var settur í hægra kúluæð undir natríum pentobarbital (50 mg / kg, IP) svæfingu samkvæmt áður útgefnum aðferðum (Edwards et al. 2007a). Eftir skurðaðgerð fengu rottur inndælingu af penicillíni (200,000 ae / kg, í vöðva) til að koma í veg fyrir sýkingu og leggjum var skolað daglega með 0.2 ml aðskilin (20 ae / ml) bakteríumstöðvar saltvatni sem innihélt gentamycinsúlfat (0.33 mg / ml). Allar tilraunaaðgerðir voru gerðar í samræmi við Heilbrigðisstofnunina Leiðbeiningar um umönnun og notkun rannsóknardýraog voru samþykktar af UT Southwestern Medical Center stofnananefnd um dýravernd og notkun (IACUC).

Tæki og aðferðir við sjálfstjórnun

Eftir 1 vikna bata eftir aðgerð var dýrum skipt í marga tilraunahópa / fráhvarfstími (Mynd 1A), og sneru aftur til prófunarstofnanna í daglegum fundum eins og áður hefur verið lýst (Edwards et al. 2007b). Rottur í samanburðarhópnum sem ekki var meðhöndlaðir voru einir til húsa og meðhöndlaðir daglega í búrum sínum án útsetningar fyrir sjálfsstjórnunarumhverfinu. Rottur í hópi kókaín sjálfsstjórnunar (CSA) voru leyfðar að gefa sjálfan sig sjálfan kókaín (0.5 mg / kg / 50 μl innrennsli) samkvæmt föstu hlutfalli 1 (FR1) styrkingaráætlunar í daglegu 4 klst lotu, sem gerð var 6 daga / wk, í samtals 18 daga. Hver virk stöngpressa framleiddi 2.5 s kókaíninnrennsli sem tengdist lýsingu á bendingaljósi yfir virka stönginni. Húsljósið slokknað við innrennsli kókaíns og það var viðbótarfrestur á 12.5 s eftir innrennsli þar sem ljósið í húsinu var slökkt. Lyftistöng sem svaraði meðan á innrennsli og á tímabili stóð var skráð en hafði enga afleiðingu. Önnur óvirk stöng var til staðar í hólfunum, en svörun við þessum stöng var án afleiðinga. Rottur í hópnum með langvarandi oki (CY) voru paraðar við virkan sjálfstjórnun rottna og fengu óbeinar innrennsli kókaíns í magni og tímabundnu mynstri eins og þeirra sem gefa sjálfan sig. Rottur í hópnum með bráð ok (AY) voru einnig paraðir við rottur í langvinnum CSA hópnum, en fengu óbeinar saltvatnsinnrennsli í stað kókaíns fram á síðasta dag sjálfsstjórnunar, þegar þeir fengu eina lotu af óbeinum kókaíngjöfum í fyrsta sinn tíma. Að lokum var Saline SA hópnum leyft að gefa sjálf salt með salti til að bera kennsl á hugsanlegar breytingar sem tengjast skurðaðgerðum, prófunum eða öðrum tilraunaaðferðum þegar borið var saman við ómeðhöndlaða stjórnun. Samanburður milli AY og CY hópa var notaður til að bera kennsl á breytingar á svörun cFos, FosB eða ΔFosB við bráða og langvarandi útsetningu fyrir kókaíni, en CSA og CY hópar voru bornir saman til að bera kennsl á breytingar á cFos, FosB eða ΔFosB tjáningu sem voru sérstaklega tengt gefandi og lyfjafræðilegum áhrifum kókaíns. Vefjum úr öllum rannsóknarhópunum var safnað strax eftir loka 4 h prófunina til að bera saman stjórnun kókaíns af völdum cFos, FosB og ΔFosB og var þráni breytinga af völdum kókaíns ákvörðuð fyrir suma rannsóknarhópa með vefjum sem safnað var 24 h eða 3 wk eftir lokaprófið. Tölulegar Western blot og RT-PCR aðferðir voru notaðar við dreifingu á undirsvæðum í striatal til að sniðganga hugsanleg vandamál tengd krossviðbrögðum mótefna og bæta næmi til að greina breytingar.

Mynd 1  

(A) Tímalína sem sýnir kókaíngjöf og afturköllun (WD). Heildarlínur benda til gjafar kókaíninnrennslis í bláæð (0.5 mg / kg / innrennsli) í langvarandi sjálfstjórnun kókaíns (CSA) og langvarandi okta (CY) dýra í heildina. ...

Vefjasafn

Rottum var fórnað með geislun á örbylgjuofni sem miðaði að höfuð svæðinu (5 kW, 1.5 s, Murimachi Kikai, Tókýó, Japan). Gáfur voru fljótt krufðir og kældir og tvíhliða vefjahögg (14 mál) af kjarna accumbens (NAc) skel, NAc kjarna og caudate-putamen (CPu) fengin úr 1.5 mm kransæðasneiðum byggðar á hnit fengin úr Paxinos og Watson (1998, myndskreytt í Mynd 1B). Vefjasýni voru einsleituð með hljóðvistun í lýsisjafnalausn sem innihélt próteasa og fosfatasa hemla. Einsleitt voru soðin í 5 mín., Sett á ís og síðan prófuð af Lowry til að ákvarða styrk próteina. Einsleitni var síðan skipt í 20 μg sýni og geymd við -80 ° C þar til notkun.

Vesturblettir

Vefjasýni voru sett á 12% pólýakrýlamíðgel til aðskilnaðar með rafskautum í Tris / Glýsín / natríum dodecýlsúlfat saltlausn (TGS; Bio-Rad, Hercules, CA). Eftir aðskilnað voru sýni flutt með rafskautum (250 mA fyrir 18 h) yfir í pólývínýliden flúoríð himnur (PVDF; Amersham, Piscataway, NJ) og síðan lokað í 3% ófitu þurrmjólk og 1 × Tris / Tween buffaða saltlausn (TTBS; Bio; Bio Bio) -Rad, Hercules, CA) yfir nótt við 4 ° C. Himnur voru síðan ræktaðar í 1: 1000 þynning frum Fr Fra mótefnis (vinsamlega veitt af Dr. Michael Iadarola, National Institute of Health, Bethesda, MD) í 3% mjólk / 1 × TTBS lausn yfir nótt við 4 ° C. Membranar voru þvegnar í 1 × TTBS (4 sinnum, 15 mín hvor) og ræktað í 1 × TTBS sem inniheldur 1: 25000 þynningu geitar gegn kanína aukamóteins samtengd við piparrót peroxidasa (Bio-Rad, Hercules, CA) fyrir 1 h við herbergi hitastig. Himnur voru þvegnar aftur og síðan þróaðar með því að nota Pierce Super Signal West Dura (Thermo Fisher Scientific Inc., Rockford, IL) greining á efnafræðilegum miðlun á Hyperfilm (ECL plús; Amersham). Sýnt er frá staðsetningum cFos, FosB og proteinFosB próteins Mynd 1C. Við völdum að skoða aðeins stöðugt tjáð form ΔFosB (þ.e. 35-37 kDa) í þessari rannsókn, þar sem það eru þessi form sem talið er að safnist upp með langvarandi lyfjanotkun og framkalli taugastarfsemina sem liggur að baki fíkn (Nestler et al. 2001). Scion Image (Frederick, MD) var notað til að úthluta hljómsveitunum algerri ónæmisvirkni og skanni var notaður til að taka stafrænar myndir af myndunum. Eftir uppgötvun voru himnurnar fjarlægðar og prófaðar aftur fyrir ß-túbúlín (1: 200000, Cell Signaling, Danvers, MA). ß-túbúlínmagn var notað sem hleðslustýringu til að staðla stig Fos-tengdra próteina.

RT-PCR

Magn RT-PCR (qRT-PCR) var notað til að ákvarða breytingar á FosB og ΔFosB mRNA strax og 24 h eftir gjöf kókaíns. Dýr voru aflífuð með hröðu decapitation og NAc kjarna, NAc skel, og CPu voru einangruð eins og lýst er (Graham et al. 2007; Bachtell et al. 2008). Einstök sýni voru strax einsleit í RNA-STAT-60 (IsoTex Diagnostics Inc, Friendswood, TX) og fryst á þurrís þar til mRNA var dregið út samkvæmt leiðbeiningum framleiðanda. Stuttlega var klóróformi bætt við hvert sýni og vatnskennda lagið var einangrað eftir skilvindu. Heildar mRNA var fellt út með ísóprópanóli í nærveru línulegs akrýlamíðs (Ambion, Austin, TX). Sýnishorn voru skilvinduð og útdregnu mRNA kögglarnir voru þvegnir með 70% etanóli og aftur blandaðir í DEPC vatni. Heildar mRNA var meðhöndlað með DNAasa (Ambion, Foster City, CA) og umritað í cDNA með handahófskenndum hexamerum með því að nota Superscript III (Invitrogen, Carlsbad, CA). Grunnraðir notaðar til að magna upp FosB, ΔFosB og glýseraldehýð-3-fosfat dehýdrógenasa (GAPDH) voru 5'-GTGAGAGATTTCCAGGGTC-3 ′ og 5′-AGAGAGAAGCCGTCAGGTTG-3 ′, 5′-AGGCAGAGCGGGTC ', Og 3'-AGGTCGGTGTGAACGGATTTG-5' og 3'-TGTAGACCATGTAGTTGAGGTCA-5 ', í sömu röð. Hringrásarmörk (cT) voru reiknuð út frá þrískiptum viðbrögðum með því að nota aðra afleiðu mögnunarkúrfunnar. FosB og ΔFosB cT gildi voru eðlileg í GAPDH cT gildi (ΔcT) þar sem GAPDH var ekki stjórnað af kókaíni. Foldabreytingar voru reiknaðar með ΔΔcT aðferðinni eins og áður var lýst (handbók Applied Biosystems).

tölfræðigreining

Magn hvers próteins var gefið upp sem% breyting frá ómeðhöndluðum samanburðarhópum fyrir hvert heilasvæði og tímapunkt og rannsóknarhópar voru bornir saman með einstefnugreiningu á dreifni (ANOVA), þar sem marktækni var sett á p <0.05. Heildaráhrifunum var fylgt eftir eftir samanburð með Fishers LSD prófunum. Fylgni milli kókaínneyslu og breytinga á próteinstigi var metin með línulegri aðhvarfi.

Niðurstöður

Dýr í CSA hópnum sem fengu sjálfstætt að gefa kókaín sjálfviljugir sýndu stöðugt sjálfsstjórnun kókaíns á þriðju viku SA (dagar 13-18). Undanfarna viku SA var meðaltal daglegs kókaínneyslu hjá CSA rottum og CY félagar þeirra 46.9 (± 1.8) mg / kg / dag (bil: 37-60 mg / kg / dag). Á lokaprófsdegi fengu CSA rottur í 0 h fráhvarfshópnum (WD) sjálfum gefnum 44.5 (± 2.5) mg / kg kókaíni (á bilinu 25.5-57.5 mg / kg) og sams konar magn kókaíns fékkst af CY þeirra og félagar í AY.

Mismunandi eftirlit með ΔFosB próteini í undirsvæðum í stríði eftir brátt eða langvarandi kókaín

Mismunandi eftirlit með ΔFosB próteini fannst í undirsvæðum í legi strax eftir 4 klst. Af gjöf kókaíns í bláæð (0 h WD). Í NAc skelinni framleiddi aðeins langvarandi kókaín marktæk aukning á CSA og CY hópum (45-61%) samanborið við ómeðhöndlaða samanburði (Mynd 2A, F4,60 = 4.22, p = 0.005). Í NAc kjarna fannst marktæk aukning á osFosB (41%) eftir bráða útsetningu í AY hópnum (Mynd 2B, F4,60 = 17.04, p <0.001), og jafnvel meiri hækkanir (89-95%) fundust eftir langvarandi kókaín. Öfugt við meiri uppsöfnun ΔFosB í NAc við langvarandi gjöf kókaíns, sýndi CPu svipaða hækkun á ΔFosB (86-102%) hjá bæði bráðum og langvarandi kókaínhópum (Mynd 2C, F4,78 = 19.09, p <0.001). Enginn munur var á hækkun ΔFosB milli CSA og CY hópa í neinu strangaðri undirsvæði, sem benti til þess að reglugerð tengdist útsetningu fyrir kókaíni óháð viljugri kókaínneyslu. Stjórnun ΔFosB hélst í að minnsta kosti 24 klst. Eftir langvarandi kókaín í NAc skelinni (F2,32 = 5.19, p = 0.02), NAc kjarninn (F4,60 = 4.53, p = 0.02) og CPu (F2,34 = 12.13, p <0.001), en kom aftur í upphafsgildi eftir 3 vikur. Svipaðar hækkanir á ΔFosB fundust þegar kókaínhópar voru bornir saman við Saline SA hópinn, nema að minni aukning á NAc skel AY dýra náði marktækni samanborið við Saline SA, en ekki við ómeðhöndluð viðmið. Hins vegar var engin marktæk stjórnun á ΔFosB hjá dýrum sem fengu saltlausn meðan á þjálfun stóð samanborið við ómeðhöndlað viðmið, sem benti til þess að stjórnun ΔFosB væri vegna kókaíns og ekki afleiðing skurðaðgerða eða prófunaraðgerða.

Mynd 2  

Reglugerð ΔFosB strax eftir gjöf kókaíns og við 24 klst. Og 3 vikna WD. Stig ΔFosB (35-37 kDa) er gefið upp sem meðaltal ± SEM prósentubreyting frá ómeðhöndluðum stjórn á heimagistum (Control). Vefur úr saltvatni ...

Umburðarlyndi gagnvart stjórnun FosB próteins eftir langvarandi kókaín

Öfugt við stjórnun á FosB framleiddi einstök útsetning fyrir 4 h af gjöf kókaíns í IV verulega meiri aukningu á FosB próteini í öllum 3 dreifbýlissvæðum, en verulegt þol í þessu svari þróaðist eftir langvarandi gjöf kókaíns. Í NAc skelinni jókst FosB (260%) strax eftir 4 klst. Af bráðri kókaíngjöf hjá AY dýrum, en þessar hækkanir voru minnkaðar (í 142-146%) eftir langvarandi gjöf bæði í CY og CSA hópum (Mynd 3A, F4,77 = 23.16, p <0.001). Svipaðar hækkanir á FosB (295%) fundust í CPu AY dýra sem lækkuðu einnig (í 135-159%) eftir langvarandi gjöf kókaíns í CY og CSA hópum (Mynd 3C, F4,69 = 13.362, p <0.001). Í NAc kjarnanum framkallaði bráð kókaín gjöf minna verulega aukningu á FosB (164%) hjá AY dýrum samanborið við önnur heila svæði; þó voru þessar hækkanir enn meiri en þær sem framleiddar voru eftir langvarandi lyfjagjöf (109-112-%) í CY og CSA hópum (Mynd 3B, F4,57 = 20.23, p <0.001). Eins og kom fram með ΔFosB var stjórnun FosB eftir langvarandi kókaín ekki mótuð með viljugri stjórn á kókaínneyslu. Hins vegar, öfugt við ΔFosB, tókst ekki að viðhalda aukningu á FosB próteini bæði í NAc skel og kjarna eftir 24 klst., Þó að eftirstöðvar hækkanir (38-52%) héldu áfram í CPu (F2,32 = 3.590, p <0.05). FosB gildi höfðu ekki áhrif á skurðaðgerðir eða prófunaraðgerðir í saltlausnum sjálfum gefnum dýrum.

Mynd 3  

Reglugerð FosB strax eftir gjöf kókaíns og við 24 h og 3 vikur WD. Próteinmagn FosB (46-50 kDa) er gefið upp sem meðaltal ± SEM prósent breyting frá ómeðhöndluðum stjórn á heimagistingu (sjá Mynd 2 þjóðsaga fyrir skammstafanir) ...

Dreifing bæði ΔFosB og FosB mRNA örvunar eftir langvarandi kókaín

Bráð útsetning fyrir 4 klst. Við gjöf kókaíns í bláæð olli svipuðum aukningum (11-16 falt) í ΔFosB mRNA í NAc skelinni (F3,19 = 15.82, p <0.001), NAc kjarni (F3,19 = 13.275, p <0.001 og CPu (F3,11 = 5.78, p = 0.03) í samanburði við Saline SA stjórntæki (0 h WD, Mynd 4A). Samt sem áður var þetta svörun sterkt kúgað hjá CY og CSA hópum eftir langvarandi gjöf kókaíns í NAc skelinni (3-4 falt), NAc kjarna (4 falt) og CPu (3 falt). Þrátt fyrir þá staðreynd að bráð gjöf kókaíns í blóði framkallaði meiri aukningu á FosB próteini miðað við osFosB, olli bráð kókaíngjöf tiltölulega minni aukningu á mRNA fyrir FosB (4-9 falt) en fyrir ΔFosB (11-16 falt) í öllum 3 striatal undirsvæðum (Mynd 4B). Þetta svar var nánast afnumið eftir langvarandi kókaín í NAc skelinni (F3,19 = 26.22, p <0.001) og CPu (F3,11 = 4.24, p <0.05), þó lítil en marktæk aukning (tvöfalt) haldist í CY og CSA hópum í NAc kjarna (F3,19 = 11.10, p <0.001). Hækkun kókaíns bæði í ΔFosB og FosB hjá AY dýrum var ekki haldið eftir 24 klst. VD samanborið við þennan sama Salt salt SA samanburðarhóp. Frekari greining á hlutfalli FosB og ΔFosB mRNA stigs á 0 klst. WD tímapunkti sýndi að gjöf kókaíns dró verulega úr hlutfallslegu magni FosB til ΔFosB mRNA í NAc skelinni (F3,19 = 4.79, p = 0.02), NAc kjarninn (F3,19 = 4.49, p = 0.02) og CPu (F3,11 = 5.59, p = 0.03) vegna meiri myndunar á osFosB ísóforminu, og óháð verulegu umburðarlyndi gagnvart svörun af völdum kókaíns í báðum mRNA eftir langvarandi gjöf (Mynd 4C). Enginn marktækur munur var á þessum hlutföllum, hvort sem kókaín var gefið sjálf eða fékkst með óbeinu innrennsli með oku, og hlutfallsleg hlutföll FosB: osFosB var komið aftur í eðlilegt horf á öllum þremur heilasvæðum með 24h WD tímapunkti (gögn ekki sýnd).

Mynd 4  

Reglugerð um mRNA fyrir FosB og ΔFosB strax eftir gjöf kókaíns og við 24 h WD. Magn RT-PCR afrita fyrir osFosB (A), FosB (B) og hlutfallið FosB / ΔFosB afrit (C) eru gefin upp sem meðaltal ± ...

Styrkingartengd þol gagnvart kókaínvöldum cFos í NAc

Öfugt við stjórnun á FosB genafurðum sem táknuðu lyfjafræðilega svörun við kókaíni óháð óbeinni eða óbundinni gjöf, var stjórnun cFos í NAc undirsvæðum sterk undir áhrifum af samhengi með sjálfsstjórnun kókaíns samanborið við dýr sem fengu kókaín með óbeinum innrennsli með oku. Útsetning fyrir kókaíni jók cFos próteinmagn (109-126%) bæði í NAc skelinni og kjarna við annað hvort bráða eða langvarandi gjöf í AY og CY hópum (Mynd 5A-B). Hins vegar þegar kókaíninnrennsli var skilað á svörunarsinnaðan hátt við sjálfstjórnandi dýr, var þetta svar minnkað (í 55%) í NAc skelinni (F4,60 = 9.14, p <0.001) og mistókst að auka verulega cFos í NAc kjarna (F4,57 = 5.92, p <0.001). Í CPu þróaðist umburðarlyndi gagnvart cFos af völdum kókaíns með annaðhvort langvarandi óbeinum eða viljugum kókaíngjöf (Mynd 5C) og örvun cFos hjá AY dýrum (164%) minnkaði (í 45-57%) í bæði CY og CSA hópum (F4,67 = 13.29, p <0.001), svipað og umburðarlyndi myndast við framköllun FosB próteins í öllum þremur undirbyggðunum. Svona styrkingartengt umburðarlyndi gagnvart kókaíni af völdum cFos kom sérstaklega fram á mesolimbískum svæðum striatum. Í öllum þremur svæðislausum svæðum fannst ekki aukning á cFó í dýrum sem fengu saltvatn og gátu ekki haldið áfram eftir 3 klst.

Mynd 5  

Reglugerð cFos strax eftir gjöf kókaíns og við 24 h WD. Próteinmagn cFos (52-58 kDa) í samanburðarrottum (Control, Saline SA), hjá rottum sem fengu óbeitt okta kókaín bráð (AY) eða langvarandi (CY), og hjá rottum sem gengust undir ...

Samband milli kókaínneyslu, cFos og ΔFosB í striatum undirsvæðum

Þar sem magn af sjálfsstjórnun kókaíns var mismunandi eftir einstökum dýrum og oki þeirra, samanburðum við magn kókaínneyslu við framköllun cFos, FosB og osFosB próteinmagns með mörgum línulegum aðhvarfsgreiningum (sjá sjá Viðbótartafla 1 fyrir niðurstöður allra mögulegra fylgni). Marktæk fylgni voru milli inntöku kókaíns og cFos í rottum sem fengu bráða kókaíngjöf með óbeinum innrennsli, og þessi sambönd voru misjöfn í riddarasvæðum og leglægum undirsvæðum. Í NAc kjarna var örvun cFos strax eftir 4 klst. Af bráðum gjöf kókaíns í IV sterk og neikvæð tengd kókaínneyslu en svipað en óverulegt samband fannst í NAc skelinni (Fig. 6). Aftur á móti var örvun cFos jákvæð í tengslum við inntöku kókaíns í CPU. Engin marktæk fylgni var milli neyslu kókaíns (hvorki virks né óbeinna) og próteinstigls FosB eða ΔFosB í neinu svæði sem var drepið á fæðingu. Samt sem áður var mikil jákvæð fylgni milli magns cFos og ΔFosB í NAc skelinni 24 h eftir kókaín, en aðeins hjá dýrum sem fengu kókaín með sjálfboðaliðagjöf (Fig. 7), og þrátt fyrir þá staðreynd að heildar cFos stigum var ekki breytt við 24 h WD. Svipuð þróun (p <0.07) fyrir jákvæða fylgni milli cFos og ΔFosB próteinaþéttni fundust strax eftir 4 klst. Sjálfskammta kókaíns í NAc kjarna og í CPu dýra sem fengu kókaín í fyrsta skipti (AY hópur).

Mynd 6  

Svæðisbundin fylgni milli inntöku kókaíns og ónæmisvirkni cFos eftir bráð kókaín (AY). Prósentuhækkun ónæmisvirkni cFos er neikvæð tengd kókaínneyslu á lokamótinu í NAc kjarna (A) og samsvarandi jákvætt ...
Mynd 7  

Veruleg fylgni milli cFos og ΔFosB í NAc skelinni hjá dýrum sem eru sjálf gefin. Hlutfallsleg aukning á ónæmisvirkni cFos er jákvæð fylgni við ΔFosB ónæmisvirkni eftir 24 h WD við sjálfstjórnun kókaíns ...

Discussion

Í þessari rannsókn könnuðum við áhrif bráðrar og langvarandi útsetningar fyrir kókaíni í bláæð eða langvarandi sjálfsstjórnun á stjórnun ΔFosB, FosB og cFos stigs í NAc skelinni, NAc kjarna og CPu striatal undirsvæðum. Fyrri rannsóknir hafa stöðugt komist að því að osFosB eykst aðeins eftir endurtekna váhrif, og ekki eftir bráða gjöf kókaíns með því að nota óbeinar IP kókaín stungulyf (Vona et al. 1994, Nye et al. 1995; Chen et al. 1995). Að sama skapi komumst við að því að langvarandi útsetning fyrir kókaíni í blóði jók ΔFosB í öllum undirsvæðum sem voru rannsökuð, óháð því hvort það var gefið á vilja eða aðgerðalaus hátt. Hins vegar er mikill munur frá fyrri rannsóknum að bráð kókaíngjöf jók ΔFosB próteinmagn í bæði NAc kjarna og CPu og nálgaðist mikilvægi í NAc skelinni (p <0.1). Ein möguleg skýring á þessum mun getur verið skammturinn og / eða tímalengd útsetningar fyrir kókaíni þar sem rottur í AY hópnum fengu margfeldi IV kókaín innrennsli á einni 4 klst. Lotu sem leiddi til heildar inntöku kókaíns sem var á bilinu 25.5 til 57.5 ​​mg / kg einstök dýr, sem eru langt yfir 10-20 mg / kg skammta sem venjulega eru notaðir með einni stungulyfsinsprautu með bolus (Vona et al. 1994; Lee et al. 2006). Að auki var kókaín gefið með beinni íkomuleið í bláæð sem framleiðir hærra hámarksþéttni kókaíns og dópamíns sem er viðvarandi allan fundinn, en þessi áhrif dvína yfirleitt innan klukkustundar eftir innspýting IP (Bradberry, 2002). Þannig er hæfileiki ΔFosB að safnast upp eftir eina bráða útsetningu fyrir kókaíni háð líklega bæði styrk og lengd kókaínörvunar sem notuð var í þessari rannsókn. Hvað sem því líður bendir niðurstaðan til að osFosB geti safnast upp eftir staka útsetningu fyrir kókaíni sem bendir til þess að couldFosB gæti haft áhrif sín hraðar en áður var talið, hugsanlega vegna fyrstu inngjafargeislunar sjálfsstjórnunar.

Athyglisvert er að ofFosB uppsöfnunin var mismunandi milli baklægðar og legslægðarsvæða við langvarandi gjöf kókaíns. Í NAc kjarna var magn ΔFosB sem fannst strax eftir lokadag langvarandi lyfjagjafar (0 h WD) meira en tvöfalt það magn sem fannst eftir bráða lyfjagjöf og minni osFosB aukning í NAc skelinni náði mikilvægi aðeins eftir langvarandi gjöf , óháð því hvort kókaín var gefið sjálft eða fengið með óbeinu innrennsli á ok. Hækkanir með langvarandi gjöf kókaíns endurspegla líklega uppsöfnun mjög stöðugs Δ FosB próteins þar sem þau voru viðvarandi í að minnsta kosti 24 klukkustundir eftir síðustu útsetningu. Aftur á móti, miklar hækkanir á magni ΔFosB í CPu náðu ekki að vera mismunandi við bráða eða langvarandi útsetningu, sem hugsanlega endurspeglar þak sem myndast við bráða útsetningu á þessu heila svæði. En jafnvel í CPu stuðlaði uppsöfnun ΔFosB próteins líklega til stöðugt aukningar á osFosB eftir langvarandi útsetningu, þar sem verulegt þol þróaðist fyrir kókaín af völdum mRNA fyrir ΔFosB á öllum 3 heila svæðum með langvarandi gjöf.

Bráð gjöf IV kókaíns jók einnig FosB próteinmagn í fullri lengd, með meiri hækkun á CPu og NAc skel en NAc kjarna. Hins vegar var mRNA fyrir FosB framkallað næstum 10 sinnum í NAc skelinni og minna en 5 sinnum í CPu og NAc kjarna. Verulegt umburðarlyndi þróaðist til getu kókaíns til að framkalla bæði mRNA og prótein fyrir FosB við langvarandi lyfjagjöf, þó að lægri örvun FosB próteins væri eftir og gæti hugsanlega keppt við ΔFosB um AP-1 bindiefni. Hlutfallslegt hlutfall FosB / ΔFosB mRNA var einnig lækkað með bráðri gjöf kókaíns vegna tiltölulega meiri örvunar á ΔFosB, í samræmi við fyrri skýrslur um amfetamín (Alibhai et al. 2007). Öfugt við fyrri niðurstöður með endurteknum amfetamínmeðferðum hélst lækkun á hlutfallslegu hlutfalli FosB / BFosB mRNA af bráðu kókaíni eftir langvarandi gjöf, sem endurspeglaði tiltölulega hærri örvun leifar af ΔFosB en FosB.

Sú staðreynd að osFosB magn eykst eftir jafnvel bráð kókaín með því að nota munstur og tímalengd lyfjagjafar sem er dæmigerðari fyrir lyfjameðferð í æð hjá mönnum hefur mikilvæg áhrif á fíknarferlið. Þannig gæti osFosB stuðlað að bindandi virkni AP-1 með upphaflegri notkun kókaíns ef fullnægjandi skammtar voru gefnir sjálf. Samt sem áður, ΔFosB myndi keppa við bæði FosB og cFos um bindandi virkni AP-1, sem leiðir til tjáningar á neðri stigum og taugafrumleika sem er aðgreindur frá langvarandi gjöf þegar osFosB er hækkað með verulega minni cFos og FosB. Þess vegna getur osFosB haft meiri áhrif eftir langvarandi gjöf kókaíns vegna bæði meiri uppsöfnun í legginu og hefur dregið úr samkeppni um AP-1 bindandi aðila í bæði riddaranum og leginu. Í ljósi þess að stríði-sértæk of-tjáning ΔFosB eykur hvatningu fyrir kókaíni (Colby et al. 2003), svo hröð uppsöfnun ΔFosB með upphaflegri útsetningu fyrir kókaíni gæti varið notkun kókaíns á mjög fyrstu stigum fíknarferlisins. Ennfremur, svo áberandi og útbreiddur expressionFosB tjáning um allt striatum með bráðri útsetningu, myndi breyta AP-1 bindandi virkni á þann hátt sem gæti auðveldað myndun áráttuvenja með því að taka snemma þátttöku í riddarastöðvum á bakinu (Belin og Everitt, 2008).

Miðað við stöðugleika ΔFosB ísóformanna hélst osFosB gildi verulega hækkað 24 klukkustundum eftir síðustu gjöf kókaíns, í samræmi við fyrri rannsóknir á langvarandi gjöf kókaíns í bláæð (Pich et al. 1997; Perotti et al. 2008). Aðrar rannsóknir þar sem notaðir voru óbeinar gjafir á IP-kókaínsprautum reyndust að imFosB uppsöfnun getur varað í 1-2 vikna afturköllun (Vona et al. 1994; Brenhouse og Stellar, 2006; Lee et al. 2006), þó að við fundum engar sannanir fyrir þessum breytingum 3 vikum eftir að gjöf kókaíns var hætt. Saman benda þessar rannsóknir til þess að ΔFosB uppsöfnun geti haldist í tiltölulega stuttan fráhvarfstíma (<3 vikur) og stuðlað beint að áframhaldandi notkun kókaíns, en gæti ekki beinlínis stuðlað að meiri tilhneigingu til bakfalls við langvarandi fráhvarf. Hins vegar hefur ΔFosB ónæmisvirkni greinst í D1 viðtaka sem innihalda striata taugafrumur eftir 30 daga fráhvarf frá endurteknu kókaíni í músum (Lee et al. 2006). Slík frumusértæk sýnataka kann að vera næmari fyrir eftirstöðvum ΔFosB uppsöfnun en greining á heilum vefjum sem notuð var í þessari rannsókn, eða kannski ΔFosB breytingar endast áfram lengur hjá músum en hjá rottum. Það er einnig mögulegt að osFosB örvi fall af afritunarviðburðum sem leiði til langvarandi formfræðilegra breytinga, svo sem myndun ristils í hrygg í D1 sem innihalda ristiltaugafrumur (Lee et al. 2006; Maze et al. 2010). Í þessu sambandi eru nokkur ΔFosB markmið, þ.mt Cdk5 og NFκB, aukin eftir langvarandi kókaín, og þessir þættir geta breytt rafrásum kjarnabúsins með breytingum á taugafrumum og / eða virkni (Ang et al. 2001; Benavides og Bibb, 2004; Nestler, 2008). Þannig er mögulegt að viðvarandi ΔFosB uppsöfnun við afturköllun sé ekki nauðsynleg vegna langvarandi áhrifa þess á framtíðar lyfjatöku eða leitandi hegðun, en í staðinn gæti verið „sameindarrofi“ sem kallar fram margfeldi frumuferla sem auðvelda umskipti í meira ávanabind líffræðileg ríki (Nestler et al. 2001).

Trannsókn sem hann kynnti kom í ljós að kókaín-miðluð ΔFosB uppsöfnun hefur ekki áhrif á hömlun stjórnunar á kókaínneyslu hjá sjálfum gjöf dýra í samræmi við fyrri rannsóknir þar sem notuð var ónæmisheilbrigðasjúkdóma og margvísleg misnotkun lyf (Perotti et al. 2008; Pich et al. 1997). Þetta bendir til þess að hækkun á ocaFosB og FosB af völdum kókaíns sé líklega tengd lyfjafræðilegu svörun við kókaíni eða öðrum atburðum í síðara tilfellum við monoaminergic viðtaka merki. Öfugt við ΔFosB, við komumst að því að þróun þol gagnvart kókaíns af völdum kókaíns olli verulegum áhrifum af frjálsri stjórnun á neyslu kókaíns í NAC en ekki í CPu. Þannig tókst ekki að þola gagnvart kókaínvöldum cFos í NAC hjá dýrum sem fengu kókaín með óbeinum hætti með langvarandi okta innrennsli í samanburði við brátt okta innrennsli.. Þessar niðurstöður eru frábrugðnar marktækt frá fjölmörgum skýrslum um þol gagnvart geðlyfjum af völdum geðörvandi áhrifa í NAC þegar lyf eru gefin með óvirkri IP inndælingu (Vona et al. 1994; Nye et al. 1995; Chen et al. 1995, 1997; Alibhai et al. 2007). Í ljósi þess að umburðarlyndi gagnvart cFos í sjálfum gjöf kókaíns dýra samsvarar nokkrum rannsóknum með endurteknum IP sprautum, getur skortur á umburðarlyndi við langvarandi okta gjöf í bláæð verið tengd streitu í tengslum við margar og ófyrirsjáanlegar okur kókaín stungulyf (Goeders 1997). Tap á umburðarlyndi í vöðva fremur en ristli á baki væri í samræmi við sértæk áhrif á útlimum hringrásir sem taka þátt í hvatningu og tilfinningalegum viðbrögðum. Að auki, þó að umburðarlyndi gegn örvun cFos hafi átt sér stað hjá dýrum sem gefa sjálf kókaín, var umtalsverð ∼50% aukning á cFos próteini í NAc skelinni strax eftir loka sjálfstjórnunarstundina og þróun (p <0.1) fyrir cFos hækkun kom einnig fram í kjarnanum. Ástæður þessa misræmis endurspegla líklega muninn á IP-inndælingu og mörgum innrennsli í bláæð á 4 klst. Tímabili eins og fjallað var um hér að ofan. Eftirstöðvandi framköllun cFos í NAc eftir langvarandi sjálfskömmtun kókaíns er ný uppgötvun sem þvingar til endurskoðunar á hlutverki sínu í fíkniefninu, þar sem AP-1 fléttur sem innihalda cFos, ΔFosB og FosB myndu allar lifa að einhverju leyti eftir langvarandi útsetningu .

Miðað við nýlegar vísbendingar um að cFos sé beinlínis stjórnað af ΔFosB uppsöfnun í ristli á baki (Renthal et al. 2008), það er athyglisvert að cFos af völdum kókaíns í CPU voru samhliða aukningu á osFosB með bráða útsetningu fyrir kókaíni. Einn möguleiki er sá að uppsöfnun ΔFosB við bráða lyfjagjöf á sér stað of seint á 4 h lotunni til að hafa áhrif á framköllun cFos, en tilvist þess 24 h eftir kókaín hjá langvinnum dýrum hindrar framköllun cFos við síðari útsetningu fyrir kókaíni. Þessi hugmynd er í samræmi við þróun (p = 0.067) fyrir miðlungs jákvæða fylgni milli cFos og ΔFosB stigs í CPU við bráða kókaíngjöf (0 h WD). Þessi hugmynd er einnig í samræmi við sterka jákvæðu fylgni milli örvunar cFos og neyslu kókaíns í CPU bráðra okta dýra. Þessar niðurstöður benda til þess að svipað og ΔFosB, svörun cFos gæti endurspeglað skammtinn af kókaíni sem fékkst. Hinsvegar, í NAc, getur meiri uppsöfnun ΔFosB við langvarandi gjöf kókaíngjafar ekki skýrt frá skorti á umburðarlyndi í svörun cFos hjá þessum dýrum. Ennfremur, þó að umburðarlyndi gagnvart cFos örvun hafi verið augljóst hjá sjálfum sér gefnum dýrum, þá styður sterk jákvæð fylgni milli leifar cFos og ΔFosB í NAc skelinni eftir 24 h fráhvarf ekki neikvætt samspil cFos og ΔFosB í ventral striatum. Annar munur á upplýsingum frá CPu er að cFos í NAc kjarna var neikvætt frekar en jákvætt samhengi við neyslu kókaíns strax eftir bráða gjöf kókaíns, sem gæti endurspeglað hraðskyrning við meðferð meðan á meðferð stendur sem kemur fram við hærri skammtaáhrif í ventral striatum.

Á heildina litið benda niðurstöður þessarar rannsóknar til þess að cFos, FosB og ΔFosB gangist undir mismunandi svæðisbundin tjáningarmynstur eftir bráða og langvarandi gjöf kókaíns í bláæð. Þessi tjáningarmynstur er mjög háð bæði tímalengd og magni váhrifa lyfsins og umburðarlyndi gagnvart kókaíns af völdum kókaíns er mjög háð sjálfstjórnun kókains. Niðurstöðurnar sýna einnig að osFosB getur safnast upp bæði við bráða og langvarandi gjöf kókaíns með inndælingu í bláæð, sem styður þá hugmynd að ΔFosB uppsöfnun geti verið mikilvæg í fyrstu aðferðum sem stuðla að aukinni hegðun kókaíns og stuðla að þróun kókaínfíknar. Á endanum mun það vera mikilvægt að skilja hvernig osFosB getur óbeint haft áhrif á viðvarandi lyfjaþrá við fráhvarf með tiltölulega skammtímaáhrifum á genatjáningu við kókaín notkun og snemma fráhvarfstímabil. Viðleitni til að bera kennsl á hin ýmsu markmið neðansjávar og áhrif þeirra á taugakerfi og / eða virkni mun á endanum skýra hlutverk ΔFosB og annarra Fos-tengdra mótefnavaka við tjáningu ávanabindandi hegðunar.

Viðbótarefni

Framboðstafla S1

Viðbótartafla 1. Heildar fylgni niðurstöður fyrir línulegar aðhvarfsgreiningar. Vinstri þrjár spjöldin innihalda fylgni milli kókaínneyslu og stigs cFos (efsta spjaldið), FosB (miðja spjaldið) eða ΔFosB (neðra spjaldið). Hægri þrír spjöldin innihalda fylgni milli cFos og ΔFosB (efsta spjaldið), cFos og FosB (miðja spjaldið) og FosB og ΔFosB (neðra spjaldið). Hlutfallsleg heilasvæði og WD tímapunktar eru sýndir fyrir hverja greiningu ásamt samsvarandi r- og p-gildi. * p <0.05, T0.1> p> 0.05.

Acknowledgments

Höfundar lýsa yfir engum hagsmunaárekstrum varðandi þessa vinnu. Þessi vinna var studd af NIH styrkjum DA 10460 og DA 08227, og af Wesley Gilliland prófessorsprófi í lífeindafræðilegum rannsóknum.

Skammstafanir notaðar

  • Örgjörvi
  • caudate-putamen
  • NAc
  • kjarna accumbens
  • AY
  • brátt ok
  • CY
  • langvarandi ok
  • CSA
  • Kókaín sjálfsstjórnun
  • WD
  • afturköllun
  • IV
  • í bláæð
  • IP
  • í kviðarhol.

Meðmæli

  • Alibhai IN, Green TA, Potashkin JA, Nestler EJ. Reglugerð um fosB og ΔfosB mRNA tjáning: In vivo og in vitro rannsóknir. Brain Res. 2007; 1143: 22 – 33. [PMC ókeypis grein] [PubMed]
  • Ang E, Chen J, Zagouras P, Magna H, Holland J, Schaeffer E, Nestler EJ. Innleiðing kjarnorkuþáttar-KB í kjarnahúsi með langvarandi gjöf kókaíns. J Neurochem. 2001; 79: 221 – 224. [PubMed]
  • Bachtell RK, Choi KH, Simmons DL, Falcon E, Monteggia LM, Neve LN, Self DW. Hlutverk tjáningar GluR1 í kjarna accumbens taugafrumum við kókaínnæmi og hegðun kókaíns sem leitast við. Eur J Neurosci. 2008; 27: 2229 – 2240. [PubMed]
  • Belin D, Everitt BJ. Kókain sem er að leita að venjum fer eftir dopamín háð serial tengingu sem tengir ventral með dorsal striatum. Neuron. 2008; 57: 432-441. [PubMed]
  • Benavides DR, Bibb JA. Hlutverk Cdk5 í fíkniefnamisnotkun og mýkt. Ann NY Acad Sci USA. 2004; 1025: 335 – 344. [PubMed]
  • Ben-Shahar O, Ahmed SH, Koob GF, Ettenberg A. Umskiptin frá stjórnaðri yfir í nauðungarlyfjanotkun tengist tapi á næmingu. Brain Res. 2004; 995: 46 – 54. [PubMed]
  • Bradberry CW. Dynamics utanfrumu dópamíns í bráðum og langvinnum kókaíni. Taugavísindamaður. 2002; 8: 315 – 322. [PubMed]
  • Brenhouse HC, Stellar JR. c-Fos og osFosB eru breytilega breytt í aðskildum undirsvæðum kjarna accumbens skeljarnar á kókaínnæmum rottum. Láttu Neurosci. 2006; 137: 773 – 780. [PubMed]
  • Chen J, Nye HE, Kelz MB, Hiroi N, Nakabeppu Y, Hope BT, Nestler EJ. Reglugerð á osFosB og FosB-líkum próteinum með rafleiðsluflogum og kókaínmeðferðum. Mol Pharmacol. 1995; 48: 880 – 889. [PubMed]
  • Chen J, Kelz MB, Hope BT, Nakabeppu Y, Nestler EJ. Langvinn Fos tengd mótefnavaka: stöðugt afbrigði af ΔFosB af völdum í heila með langvinnum meðferðum. J Neurosci. 1997; 17: 4933 – 4941. [PubMed]
  • Colby CR, Whisler K, Steffen C, Nestler EJ, Self DW. Sérhæfð ofsjáreynsla á æð FosB við stofnfrumur eykur hvata fyrir kókaín. J Neurosci. 2003; 23: 2488 – 2493. [PubMed]
  • Edwards S, Whisler KN, Fuller DC, Orsulak PJ, Self DW. Breytingar tengdar fíkn í D1 og D2 hegðunarviðbrögð dópamínviðtaka í kjölfar langvinnrar sjálfsstjórnunar kókaíns. Taugasálfræðingur. 2007a; 32: 354 – 366. [PubMed]
  • Edwards S, Graham DL, Bachtell RK, Self DW. Svæðasértækt þol gagnvart kókaínstýrðu cAMP háðu próteinsfosfórýleringu eftir langvarandi sjálfstjórnun. Eur J Neurosci. 2007b; 25: 2201 – 2213. [PubMed]
  • Goeders NE. Taugaboðafræðilegt hlutverk í styrkingu kókaíns. Psychoneuroendocrinol. 1997; 22: 237 – 259. [PubMed]
  • Graybiel AM, Moratalla R, Robertson HA. Amfetamín og kókaín örva lyfjasértæka virkjun á c-fos geninu í striosome fylki hólfum og limbískum undirdeildum í striatum. Proc Natl Acad Sci USA. 1990; 87: 6912 – 6916. [PMC ókeypis grein] [PubMed]
  • Graham DL, Edwards S, Bachtell RK, DiLeone RJ, Rios M, Self DW. Virk BDNF virkni í kjarnabúum með kókaínnotkun eykur sjálfsstjórnun og bakslag. Nat Neurosci. 2007; 10: 1029 – 1037. [PubMed]
  • Hope B, Kosofsky B, Hyman SE, Nestler EJ. Reglugerð um strax snemma genatjáningu og AP-1 bindingu í rottukjarnanum með langvarandi kókaíni. Proc Natl Acad Sci USA. 1992; 89: 5764 – 5768. [PMC ókeypis grein] [PubMed]
  • Hope BT, Nye HE, Kelz MB, Self DW, Iadarola MJ, Nakabeppu Y, Duman RS, Nestler EJ. Innleiðing langvarandi AP-1 fléttu sem samanstendur af breyttum Fos-líkum próteinum í heila með langvarandi kókaíni og öðrum langvinnum meðferðum. Neuron. 1994; 13: 1235 – 1244. [PubMed]
  • Vona að BT. Kókaín og AP-1 umritunarstuðull flókinn. Ann NY Acad Sci. 1998; 844: 1 – 6. [PubMed]
  • Jorissen HJMM, Ulery PG, Henry L, Gourneni S, Nestler EJ, Rudenko G. Útvíkkun og DNA-bindandi eiginleikar umritunarstuðilsins osFosB. Lífefnafræði. 2007; 46: 8360 – 8372. [PubMed]
  • Kelz MB, Chen J, Carlezon WA, Jr, o.fl. Tjáning umritunarstuðilsins ΔFB í heila stjórnar næmi fyrir kókaíni. Náttúran. 1999; 401: 272 – 276. [PubMed]
  • Kufahl PR, Zavala AR, Singh A, Thiel KJ, Dickey ED, Joyce JN, Neisewander JL. c-Fos tjáning sem tengist endurupptöku á hegðun sem leitað er eftir kókaíni með svöruðum skilyrðum skilyrðum. Synapse. 2009; 63: 823 – 835. [PMC ókeypis grein] [PubMed]
  • Lee K, Kim Y, Kim AM, Helmin K, Nairn AC, Greengard P. Kókaín af völdum dendritískrar hryggmyndunar í D1 og D2 dópamínviðtaka sem innihalda miðlungs spiny taugafrumur í kjarna accumbens. Proc Natl Acad Sci USA. 2006; 103: 3399 – 3404. [PMC ókeypis grein] [PubMed]
  • Maze I, Covington HE, III, Dietz DM, LaPlant Q, Renthal W, Russo SJ, Mechanic M, Mouzon E, Neve RL, Haggarty SJ, Ren YH, Sampath SC, Hurd YL, Greengard P, Tarakovsky A, Schaefer A, Nestler EJ. Nauðsynlegt hlutverk histónmetýltransferasa G9a í plasti af völdum kókaíns. Vísindi. 2010; 327: 213 – 216. [PMC ókeypis grein] [PubMed]
  • McClung CA, Ulery PG, Perrotti LI, Zachariou V, Berton O, Nestler EJ. ΔFosB: sameindarrofi til aðlögunar til langs tíma í heila. Mol Brain Res. 2004; 132: 146 – 154. [PubMed]
  • Neisewander JL, Baker DA, Fuchs RA, Tran-Nguyen LTL, Palmer A, Marshall JF. Fos prótein tjáning og kókaín-leitandi hegðun hjá rottum eftir útsetningu fyrir sjálfu lyfjagjöf kókaíns. J Neurosci. 2000; 20: 798 – 805. [PubMed]
  • Nestler EJ, Barrot M, Self DW. ΔFosB: Viðvarandi sameindarofi fyrir fíkn. Proc Natl Acad Sci USA. 2001; 98: 11042 – 11046. [PMC ókeypis grein] [PubMed]
  • Nestler EJ. Yfirfærsluferli fíknar: hlutverk ΔFosB. Phil Trans R Soc B. 2008; 363: 3245 – 3255. [PMC ókeypis grein] [PubMed]
  • Nye HE, Hope BT, Kelz MB, Iadarola M, Nestler EJ. Lyfjafræðilegar rannsóknir á stjórnun langvarandi FOS-tengdum mótefnavaka framköllun með kókaíni í striatum og nucleus 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 ΔFosB í umbunartengdum heilauppbyggingum eftir langvarandi streitu. J Neurosci. 2004; 24: 10594 – 10602. [PubMed]
  • Perrotti LI, Weaver RR, Robison B, o.fl. Greinilegt mynstur ΔFosB örvunar í heila með misnotkun lyfja. Synapse. 2008; 62: 358 – 369. [PMC ókeypis grein] [PubMed]
  • Paxinos G, Watson GC. Rottuheilinn í stereótaxískum hnitum. 4. New York: Academic Press; 1998.
  • Pich EM, Pagliusi SR, Tessari M, Talabot-Ayer D, van Huijsduijnen RH, Chiamulera C. Algeng tauga undirlag fyrir ávanabindandi eiginleika nikótíns og kókaíns. Vísindi. 1997; 275: 83 – 86. [PubMed]
  • Renthal W, Carle TL, Maze I, o.fl. Δ FosB miðlar ofnæmisvaldandi frumu c-fos gen eftir langvarandi útsetningu fyrir amfetamíni. J Neurosci. 2008; 28: 7344 – 7349. [PMC ókeypis grein] [PubMed]
  • Wallace DL, Vialou V, Rios L, o.fl. Áhrif DeltaFosB í kjarnanum samanstendur af náttúrulegri umbunartengdri hegðun. 2008; 28: 10272 – 10277. [PMC ókeypis grein] [PubMed]
  • Young ST, Porrino LJ, Iadarola MJ. Kókaín framkallar c-Fos ónæmisaðgerðaprótein með fæðingu með dópamínvirku D1 viðtaka. Proc Natl Acad Sci USA. 1991; 88: 1291 – 1295. [PMC ókeypis grein] [PubMed]
  • Zhang J, Zhang L, Jiao H, Zhang Q, Zhang D, Lou D, Katz JL, Xu M. c-Fos auðveldar öflun og útrýmingu viðvarandi breytinga á kókaíni. J Neurosci. 2006; 26: 13287 – 13296. [PubMed]