הערות: עדות deltafosb משאיר מאחורי עקבות זמן רב לאחר ההתאוששות מן ההתמכרות. התמכרות ספציפית גורמת לשינויים אפיגנטיים, שגורמים לאינדוקציה מהירה יותר של דלטאפוס כאשר מתרחשת הישנות. זה מסביר איך relapping, גם לאחר שנים יכול במהירות להסלים את המדינה מכור מלא blown.
J Neurosci. כתב יד המחבר; זמין ב PMC 2013 ינואר 25.
תַקצִיר
ΔFosB, א Fosb גן, הוא המושרה בגרעין accumbens (NAc) ו putamen cuddate (CPu) על ידי חשיפה חוזרת ונשנית לסמים של התעללות כגון קוקאין. אינדוקציה זו תורמת לדפוסים חריגים של ביטוי גנים וחריגות התנהגותיות הנראות עם חשיפה חוזרת ונשנית לסמים.
כאן, הערכנו אם ההיסטוריה המרוחקת של חשיפה לסמים בחולדות עשויה לשנות את החוסר Fosb גן שנוצר בעקבות חשיפה קוקאין לאחר מכן. אנו מראים כי בעבר ממשל קוקאין כרונית, ואחריו נסיגה מורחבת, מגבירה inucibility של Fosb ב NAC כפי שמעידים אינדוקציה חריפה יותר של mRNA ΔPosB ו הצטברות מהירה יותר של חלבון ΔFosB לאחר חוזרת חוזרת קוקאין. שום דבר כזה לא דרוך Fosb אינדוקציה נצפתה CPu, למעשה, אינדוקציה חריפה לאחר מכן של mRNA ΔPOSB היה מדוכא CPu.
אלה דפוסים חריגים של Fosb הביטוי קשורים לשינויים הכרומטין ב Fosb מקדם הגן. קרום קודמת הממשל קוקאין גורם לעלייה ארוכת שנים של פולימראז השני RNA (פול II) מחייב ב Fosb מקדם ב NAC בלבד, מה שמרמז פול II "השתהות" primes Fosb עבור אינדוקציה באזור זה על החשיפה מחדש לקוקאין. אתגר קוקאין ואז מפעילה את שחרורו של פול II מן האמרגן הגן, המאפשר מהיר יותר Fosb תמלול. אתגר קוקאין גם מקטין שינויים היסטון דיכוי ב Fosb מקדם ב- NAc, אך מגביר את הסימנים המדכאים והקטנות המפעילות סימני CPU.
תוצאות אלו מספקות תובנה חדשה לתוך הדינמיקה הכרומטין ב Fosb מקדם ולחשוף מנגנון חדשני עבור דרוך Fosb אינדוקציה ב NAC על החשיפה מחדש לקוקאין.
מבוא
התמכרות לסמים מאופיינת בחיפוש סמים כפייתי ובנקיטת תופעות לוואי חמורות (Kalivas ואח ', 2005; היימן ואח ', 2006). חשיפה כרונית לתרופות גורמת לשינויים מתמשכים בביטוי גנים בסטריאטום הגחון (או בגרעין אקומבנס, NAc) ובסטריאטום הגבי (או בפוטאמן caudate, CPu), מבנים סטרימטיים המשויכים לתגמולים והתמכרות לסמים (פרימן ואח ', 2001; רובינסון וקולב, 2004; שחם והופ, 2005; מבוך ונסטלר, 2011). ΔFosB, חלבון חתוך ויציב המקודד על ידי הגן המיידי המוקדם, Fosb, הוא גורם תעתיק מאופיין היטב המושרה NAC ו CPu על ידי חשיפה כרונית כמעט כל התרופות של התעללות, שם הוא מתווך תגובות התנהגותיות רגיש חזרה סמים הממשל (נסלר, 2008). עם זאת, אם חשיפה כרונית קודמת לתרופה של התעללות משנה אינדוקציה הבאים של ΔFOSB נשאר לא ידוע.
שיערנו לאחרונה כי שינויים הכרומטין בתגובה לחשיפה סמים כרונית עשוי לשנות את חוסר יכולתם של גנים ספציפיים באזורי המוח היעד (רוביסון ו נסטלר, 2011). הגדלת עדויות הראו כי סמים של התעללות לאחר ניהול כרוני לשנות את המבנה ואת הנגישות תעתיק של הכרומטין באמצעות סוגים רבים של שינויים, כולל זרחון, אצטילציה, ומתילציה של זנב היסטון. עבודה מאוחרת יותר בתרבית מערכות תאים התמקדה בגיוס של פולימראז II RNA (פול II) אל האמרגן של גנים "inducible" לפני הביטוי שלהם, עם הפול II קשור באופן עקבי לאזורים האמרגן הפרוקסימלי סביב האתר שעתוק להתחיל (TSS ) במצב "תקוע"Core ו ליס, 2008; Nechaev ו Adelman, 2008). הפעלה של פול השני נתקע אז הוא אחראי על בריחתו מן האמרגן TSS אזורים ותעתיק שלה של גנים אלה "מתוחכם"Zeitlinger ואח ', 2007; סהא ואח ', 2011; בטאיי ואח ', 2012).
כאן, אנו מראים כי חשיפה כרונית קודמת קוקאין, ואחריו תקופת הנסיגה המורחבת, משנה את induciblity של Fosb גן כדי שלאחר מכן קוקאין הממשל, עם NAC להיות דרוך עבור אינדוקציה בעוד CPU לא. לאחר מכן אנו מזהים חתימות הכרומטין נבדק ב Fosb מקדם הגן ב NAC ו CPu כי הם קשורים עם חריגה כזה חריגה של Fosb גן, כולל גיוס של פול II נתקע ב Fosb מקדם הפרוקסימלי ב NAC בלבד, כמו גם שינויים במספר שינויים הפעלת או הדחק היסטון בשני אזורי המוח. תוצאות אלו מספקות תובנה חדשה לתוך הדינמיקה הכרומטין ב Fosb מקדם הגן ומציינים בפעם הראשונה מנגנון שבו דוכן של II II primes Fosb עבור הפעלה גדולה יותר ב NAC על החשיפה מחדש לקוקאין.
חומרים ושיטות
בעלי חיים
עכברי Sprague Dawley Rats (250-275 g, Charles River Laboratories), המשמשים בכל הניסויים, שוכנו זוג בחדר הנשלט על אקלים על מחזור אור / שעה כהה של 12 (אורות ב- 7 AM) עם גישה למזון מים מודעה. כל בעלי החיים הוזרקו פעמיים ביום במשך עשרה ימים עם קוקאין (15 מ"ג / ק"ג, IP) או מלוחים (ip) בכלובים בביתם. ניסויים בבעלי חיים אושרו על ידי טיפול בבעלי חיים מוסדיים ושימוש הוועדה (IACUC) בהר סיני.
מדידות תנועה
בעלי חיים היו מורגל בתא תנועה ביום הראשון עבור 1 hr, ולאחר מכן פיקוח על פעילות המנוע לאחר הזרקת מלח באמצעות מערכת Photobeam פעילות (מכשירי סן דייגו). לאחר 1 hr הרגל בתאי תנועה בכל יום, קוקאין (15 מ"ג / ק"ג, IP) ניתנה מדי יום עבור 2 ימים ובעלי חיים היו שוב פיקוח על פעילות התנועה עבור 1 hr.
אימונוהיסטוכימיה
בעלי חיים היו perfused 24 hr לאחר החשיפה האחרונה שלהם בסמים. ΔFosB / FosB immunoreactivity זוהה כמתואר (Perrotti ואח ', 2004). המערבי סופג אישר כי כל ΔFosB / FosB כמו immunoreactivity שנצפה 24 שעה או יותר לאחר זריקות קוקאין משתקף ΔFosB, עם FosB להיות בלתי ניתנים לגילוי (לא מוצג).
בידוד RNA, שעתוק לאחור, ו- PCR
חדות 12-Blees חדות של NAC ו dorsolateral / dorsomedial CPu התקבלו כמתואר (Perrotti ואח ', 2004), קפואים על קרח יבש ומעובדים על פי פרוטוקולים שפורסמו (קובינגטון ואח ', 2011). ΔFosB ו FOSB mRNA נמדד באמצעות PCR כמותי (qPCR) עם isoform ספציפי ΔFosB ו FosB primers (Alibhai ואח ', 2007). ΔFosB ו FosB רמות mRNA היו מנורמל לרמות GAPDH mRNA, אשר לא הושפעו מחשיפה קוקאין (לא מוצג).
המערבי סופג
NAc ו puues CPu נאספו כאמור לעיל מעובד סופג המערבי כפי שתואר (קובינגטון ואח ', 2011), תוך שימוש בנוגדנים כנגד ERK44 / 42, [pxk], AKT, SRF (גורם תגובה בסרום) ו- pSRF, CREB [מרכיב cAMP תגובה חלבון מחייב], ו pCREB. כמות החלבון המצויה על כל נתיב מנורמל לרמות של אקטין או טובולין, שלא הושפעו מחשיפה לקוקאין.
Chromatin immunoprecipitation (שבב)
טכנאים חדשים שנקבעו ב- NAc ו- CPu הוכנו עבור שבב כמתואר (Maze et al., 2010). כל תנאי הניסוי נותח בשלושה עותקים של קבוצות עצמאיות של בעלי חיים. עבור כל מדגם CHIP, אגרופים משותפים של ה- NAc וה- CPu היו משולבים מחמש חולדות (אגרופים 10). נוגדנים המשמשים לשינויים היסטון ספציפיים הם כמו אלה שפורסמו (Maze et al., 2010); נוגדנים לפול II זרחני ב Ser5 של אזור מסוף carboxyl שלה (CTD) אזור לחזור (פול II-pSer5) התקבל abcam 5131. ארבע קבוצות של פריימרים שבב נועדו Fosb (Lazo ואח ', 1992; מנדלזיס ואחרים, 1997): 1F: GTACAGCGGAGGTCTGAAGG, 1R: GAGTGGATGAGATGCGAGTT; 2F: CATCCCACTCGGCCATAG, 2R: CCACCGAAGACAGGACTAGAG; 3F: GCTGCCTTTAGCCAATCAAC, 3R: CCAGGTCCAAAGAAAGTCCTC; 4F: GGGTGTTTGTGTGAGTGGG, 4R: AGAGGAGGCTGGACAGAACC. רמות של שינויים הכרומטין מושווים אלה עבור קלט DNA כמתואר (Maze et al., 2010).
ניתוח סטטיסטי
כל הערכים שדווחו הם ממוצע ± סם. נתונים על פעילות תנועה וספירת תאים נותחו על ידי ANOVA דו כיווני עם טיפול והזרקה כגורמים. ניסויי qPCR נותחו לנקודת זמן על ידי ANOVA חד כיווני עם טיפול כגורם. כאשר נצפו השפעות עיקריות משמעותיות (p <0.05), נערכו בדיקות פוסט-הוק של Bonferroni לצורך השוואות לבעלי חיים שטופלו בתמיסת מלח (^ בנתונים) ולחיות שטופלו בקוקאין בתרופות (* בנתונים). מבחני סטודנטים דו-זנביים לא מזווגים שימשו לנתוני סופג מערבי ושבב, עם תיקונים להשוואה מרובה.
תוצאות
רבתי Fosb inucibility ב NAC, אבל לא CPu, של חולדות מנוסה קוקאין
כדי לבחון את ההשפעה של קורס כרוני קודם של קוקאין, ואחריו תקופה ממושכת של נסיגה, על inucibility של Fosb גן בתגובה לאתגר קוקאין לאחר מכן, חולדות שהוזרקו בעבר IP פעמיים ביום עם מלוחים או קוקאין (15 מ"ג / ק"ג) במשך 10 ימים קיבלו מנות אתגר של התרופה לאחר 28 ימים של נסיגה (איור 1A). תחילה נמדדנו תגובות תנועה בקבוצה אחת של בעלי חיים כדי לאשר את אינדוקציה של רגישות התנועה על ידי חשיפה מוקדמת של קוקאין, תוצאה מתמשכת צפויה של ניהול סמים. קוקאין מנוסה, חולדות עכבר הראה פעילות בסיסית מקבילה בסיסית, עם אתגר קוקאין לבעלי חיים נאיבים סמים הגדלת התנועה שלהם (איור 1B. חזור על צעדים חד כיווניים ANOVA, טיפול: F1,66 = 30.42, p <0.0001; אתגר קוקאין: F2,66= 58.39, p <0.0001; טיפול x אתגר קוקאין: F2,66= 8.56, p = 0.0005, בדיקות Bonferroni שלאחר ^p <0.001). אתגר קוקאין זה גרם לפעילות תנועתית גדולה יותר באופן משמעותי, כלומר רגישות, בחולדות המנוסות על קוקאין (בונפררוני לאחר בדיקות * p <0.001).
כדי להעריך את ההשפעות של משטר קוקאין זה על הביטוי ΔFosB ב NAc ו CPu, מדדנו חלבון ΔFosB עם שיטות immunohistochemical 24 hr לאחר קוקאין נאיבי וחיות קוקאין מנוסה טופלו 0, 1, 3, או 6 היומי האתגר קוקאין זריקות (15 mg / kg; ראה) איור 1A). כפי שהוקם בעבר (Nye et al., 1995), זריקות קוקאין 3 היו מספיק כדי לגרום באופן משמעותי חלבון ΔFosB ב NAC ו CPu של בעלי חיים תמימים סמים הצטברות שלה נשאר משמעותי לאחר 6 ימים של זריקות קוקאין (איור 1C. חזור על צעדים דו כיוונית ANOVA, הליבה NAC, טיפול: F1,28= 23.5, p <0.0001; אתגר קוקאין: F3,28= 49.16, p <0.0001; טיפול x אתגר קוקאין: F3,28= 6.83, p = 0.0014; פגז NAC, טיפול: F1,28= 18.69, p <0.0001; אתגר קוקאין: F3,28= 31.52, p <0.0001; טיפול x אתגר קוקאין: F3,28= 3.21, p <0.05; CPu, טיפול: F1,28= 9.47, p <0.001; אתגר קוקאין: F3,28= 19.74, p <0.0001; טיפול x אתגר קוקאין: F3,28= 0.94, p> 0.05. בליבת NAc, מעטפת ו- CPu, בונפררוני לאחר בדיקות ^p <0.05). בבעלי חיים מנוסים של קוקאין, לא נמצאה כל עדות לאינדוקציה ΔFosB מתמשכת ב- NAc או CPu לאחר נסיגה של 28 יום, בקנה אחד עם דיווחים קודמים כי האות ΔFosB מתפוגג לחלוטין בנקודת זמן זו (Nye et al., 1995), הסיבה הפעם נקודת שימש במחקר זה. באופן מפתיע, חולדות קוקאין מנוסות שקיבלו 3 או 6 זריקות אתגר קוקאין הראו משמעותית יותר Δ Fos אינדוקציה חלבון ב NAC, אפקט ניכרת הן הליבה ואת הקליפות subregions (איור 1C. בונפרורוני לאחר הבדיקות * p <0.05). לעומת זאת, לא נצפתה אינדוקציה כה גדולה יותר של חלבון ΔFosB ב- CPu; במקום זאת, אינדוקציה מקבילה של ΔFosB נראתה באזור זה לאחר 3 או 6 ימים של זריקות אתגר קוקאין בחולדות נאקיביות ומנוסות (איור 1C).
כדי לקבל תובנה השינויים שינויי המתרחשים NAC ו CPu בתגובה לאתגר קוקאין, למדנו את הקורס זמן (45, 90, ו 180 דקות) של inucibility של ΔFosB ו FosB mRNA תמלילי על קוקאין אחת או הזרקה מלוחים נתון כדי חולדות קוקאין נאיביות ו-מנוסים לאחר 28 ימים של נסיגה (ראה איור 1A). יחסית לאתגר מלוחים, אתגר קוקאין המושרה עלייה מהירה ברמות ΔFosB ו FosB mRNA בכל שלוש נקודות זמן הן NAC ו CPU של חיות קוקאין נאיבי (איור 1D. צעדים חוזרים אנובה אחת לנקודת זמן; Bonferroni שלאחר בדיקות ^p <0.05). ב- NAc, ראינו אינדוקציה גדולה יותר של ΔFosB ו- FosB mRNA בבעלי חיים מנוסים של קוקאין בהשוואה לחיות נאיביות של קוקאין לאחר אתגר הקוקאין, ההשפעה הייתה משמעותית ב 90 דקות, לעומת זאת, המושרה של mF Δ FosB ו- FosB ב- CPu הייתה משמעותית ירידה בבעלי חיים מנוסים של קוקאין (איור 1D. Bonferroni שלאחר בדיקות %p = 0.08, * p <0.05).
אפיון של מסלולי איתות במעלה הזרם ב NAC ו CPU של חולדות מנוסה קוקאין
הסבר אפשרי אחד לחוסר ההשתנות של Fosb גן ב NAc ו CPu לאחר קורס כרוני קודם של קוקאין היא כי ההיסטוריה מרחוק של חשיפה קוקאין עשוי לגרום לשינויים מתמשכים במסלולים איתות כי הם במעלה הזרם של Fosb אינדוקציה גנטית כגון אתגר קוקאין ואז גורם הגן למדרגה סוטה. כדי לבחון את ההשערה הזו, ניתחנו את שני גורמי השעתוק, SRF ו- CREB, אשר הוכחו לאחרונה כנדרש עבור אינדוקציה קוקאין של Δ FOSB באזורים אלה במוח (Vialou ואח ', 2012) יחד עם קינאזות חלבון במעלה, ERK ו AKT, מעורב גם פעולה קוקאין (ואלג'נט ואח ', 2000; Lu et al., 2006; בודרו ואח ', 2009). לא הצלחנו לזהות שינויים ברמות הכוללות או phosphorylated של חלבונים שונים אלה שיכולים להסביר את induciblility השתנה של Fosb ציין, כולל לא שינויים SRF, CREB, או AKT (איור 2B, C). העדר שינוי ב- pSRF ו- pCREB ב NAC בתגובה לאתגר קוקאין עולה בקנה אחד עם דו"ח שפורסם לאחרונה, אשר מצא הן המושרה באופן משמעותי על ידי קוקאין כרונית בלבד (Vialou ואח ', 2012).
ב NAc ו CPu של בעלי חיים תמימים סמים, 20 דקות לאחר חשיפה ראשונית סמים (איור 2A), אתגר קוקאין יחיד ירד רמות pERK42 / 44 (איור 2B, C. מבחן t-student עם שני זנבות: * p <0.05). ישנם דיווחים קודמים על עלייה ברמות ה- PERK באזורים אלה לאחר מתן קוקאין חריף (ואלג'נט ואח ', 2000). זה קשה להשוות ניירות אחרים לבחון הזרחנות ERK ב NAC במהלך הנסיגה חוזרות קוקאין זריקות (בודרו ואח ', 2007; שן ואח ', 2009), כמו במחקר שלנו היה לכמת לאחר 28 ימים של נסיגה ואחרי קוקאין או אתגר מלוחים. יחסית לחיות תמימות התרופה חווה קוקאין בפעם הראשונה, חשיפה מחדש קוקאין חולדות מנוסה קוקאין, לאחר 28 ימי הנסיגה, גרמה לעלייה משמעותית ברמות pERK42 / 44 ב CPu (איור 2B, C. מבחן t סטודנט לזנב שני: * p <0.05).
נוף לכרומטין Fosb גן האמרגן ב NAC ו CPU של חולדות מנוסה קוקאין
בהמשך חקרנו האם שינויים Fosb חוסר גן קשור לשינויים במבנה הכרומטין. שבב בוצע על NAc ו CPu באמצעות נוגדנים מכוונים נגד שלוש צורות מאופיינות של שינויים היסטון: trimethylation של Lys4 של היסטון H3 (H3K4me3) הקשורים ההפעלה גנים, ו H3K27me3 ו H3K9me2 הקשורים לדיכוי גנים. ניתחנו חולדות קוקאין נאיביות וחסרות ניסיון לאחר 28 ימי נסיגה ללא או עם הזרקת אתגר של קוקאין, עם חיות שנבדקו 1 hr מאוחר יותר (איור 3A). ב NAC, לא מצאנו שינויים משמעותיים מחייב של כל אלה שלושה שינויים היסטון כדי Fosb מקדם הגן בהעדר אתגר קוקאין, אם כי היתה מגמה של רמות מופחת של H3K9me2 (איור 3B-D. שני מבחן זנב סטודנט. #p = 0.2 בהשוואה לבקרת סמים נאיביים בהתאמה). השפעה זו הפכה משמעותית לאחר האתגר קוקאין היה ספציפי לאזור היזם הפרוקסימלי של הגן (איור 3C. * p <0.05). בעוד שרמות H3K9me2 נמוכות מאוד בחלק מהגנים, ה- Fosb מקדם הגן מראה רמות ניכרות של סימן זה ב NAC תחת תנאי שליטה (Maze et al., 2010, הנתונים אינם מוצגים). לעומת זאת, ב CPu, מצאנו ירידה קטנה אך משמעותית בכריכה H3K4me3, ועלייה בכריכה H3K27me3, Fosb מקדם בהעדר אתגר קוקאין, אפקטים שאבדו לאחר האתגר (איור 3D. * p <0.05).
אנחנו הבא חקרה Pol II מחייב את Fosb גן, המבוסס על ממצאים אחרונים בתרבית התא, כי השתהות של פול II ב TSSs, המאופיינת על ידי זרחון שלה בסר 5 באזור חוזר שלה CTD, קשורה תחול של גנים (ראה מבוא). אנו ניתח כך Pol II-pSer5 מחייב Fosb על ארבעה אזורים שונים של הגן (איור 3B). ניתוח זה גילה העשרה משמעותית של פול II-pSer5 ב Fosb גן באזור היזם הפרוקסימלי שלה סביב TSS שלה ב NAC של בעלי חיים מנוסה קוקאין, לאחר נסיגה ממושכת, בהעדר אתגר קוקאין לעומת פקדים (איור 3E. * p <0.05). העשרה זו לא ניכרה בשני אזורי גוף גנים של Fosb, בקנה אחד עם פול II stalling המתואר במערכות ניסיוניות פשוטות. מעניין, אחרי אתגר קוקאין, Pol II-pSer5 עדיין מחייב סימנים של העשרה, אם כי כבר לא משמעותי, Fosb פרוקסימלי האמרגן באזור (איור 3E. %p = 0.1), אך חזר לרמות השליטה ב- TSS. הממצאים ב CPu היו יותר משתנים, ללא דפוס ברור של מחייב Pol II-pSer5 שנצפתה.
דיון
המחקר הנוכחי מספק תובנה חדשה לגבי הרגולציה המתמשכת Fosb שבועות לאחר הפסקת החשיפה החוזרת ונשנית לקוקאין. אנו מראים כי קודם קוקאין כרונית הממשל הופך את Fosb גן יותר inocable ב NAC, וכתוצאה מכך הצטברות מהירה יותר של ΔFOSB על החשיפה מחדש לתרופה. בהתחשב שפע של ראיות כי אינדוקציה ΔFosB ב NAC מתווך תגובות התנהגותיות רגיש קוקאין (נסלר, 2008), הממצאים שלנו חושפים מנגנון חדש להחזרתם המהירה יותר של תגובות רגישות כאלה לאחר נסיגה ממושכת.
אנו מראים כי אינדוקציה משופרת של ΔFosB ב NAC קשורה לשינויים הכרומטין ב Fosb גן זה צפוי להיות ראש עבור אינדוקציה גדולה יותר. לכן, אנו מראים מוגברת Pol II מחייב את האמרגן הפרוקסיאלי ואת אזורי TSS של הגן, כי קיימים לאחר 4 שבועות של נסיגה מן הממשל קודמת קוקאין. העשרה כזו פול II ב TSS הוא איבד במהירות עם האתגר קוקאין Fosb אינדוקציה, עולה בקנה אחד עם מודל בתרבית תאים כי תקוע Pol II הוא שוחרר מ TSSs על הפעלת הגן (ראה מבוא). אתגר קוקאין גם גורם לירידה מהירה מחייב של H3K9me2 - סימן של דיכוי גנים - אל Fosb מקדם. לעומת זאת, גילינו לא אינדוקציה מתמשכת של מספר גורמי שעתוק, או של קינאזות במעלה שלהם, כי ידועים מתווך Fosb אינדוקציה על ידי קוקאין. תוצאות אלו תומכות בהשערתנו כי האינדוקציה המשופרת של ΔFBB ב - NAC מתווכת על ידי פרימינג אפיגנטי של Fosb גן ולא באמצעות upregulation של האירועים במעלה הזרם.
תוצאות שונות מאוד הושגו עבור CPu. לא היו שום ראיות לפול II Fosb ב קוקאין מנוסה חולדות לפני האתגר קוקאין, אם כי היו שינויים היסטון קטן אך משמעותי בקנה אחד עם דיכוי גנים: הגדילה H3K27meXNXX מחייב ואת ירידה H3K3me4 מחייב. כמו כן, לא היה שינוי בגורמי שעתוק במעלה הזרם או בקינאזות עקביות Fosb אינדוקציה. ממצאים אלה מצביעים על כך שלאחר מינון קוקאין כרוני, שינויים אפיגנטיים משמשים להידרדרות Fosb גן inucibility ב CPu, בניגוד תחול לראות NAC. עם זאת, בעוד השפעות אלה להדחיק ΔFosB mRNA אינדוקציה על החשיפה מחדש קוקאין, אין הפסד הצטברות של חלבון ΔFosB. המנגנון העומד בבסיס הפרדוקס הזה דורש כעת חקירה נוספת.
באופן כללי יותר, התוצאות שלנו תומכות במודל שבו שינויים בנוף הכרומטין בגנים ספציפיים בתגובה למנהלת קוקאין כרונית משמשים לפיתוי או גניבה של גנים אלה לאינדוקציה שלאחר מכן על החשיפה מחדש לתרופה. שינויים בכרומטין כאלה, שניתן לראות בהם "צלקות אפיגנטיות", יחמיצו בניתוחים של רמות ה- mRNA של מצב יציב של גנים. בדרך זו, אפיון epigenome של התמכרות מבטיח לחשוף מידע טרי על הפתוגנזה המולקולרית של ההפרעה, אשר יכול להיות ממוקש לפיתוח טיפולים חדשים.
הפניות
- Alibhai IN, גרין ת"א, פוטשקין JA, Nestler EJ. תקנה של ביטוי fosB ו DeltafosB mRNA: ב vivo ובמבחנה במבחנה. המוח מוח. 2007;1143: 22-33. [PMC מאמר חינם] [PubMed]
- בטאיל AR, ז'אקו PE, לראמי L, Fortin ME, יער א, ברגרון M, האנס SD, רוברט פ אוניברסלי RNA פולימראז II CTD מחזור מתוזמר על ידי שילוב מורכב בין קינאז, פוספטאז, ואיזומראז אנזימים לאורך הגנים. תא מול. 2012;45: 158-170. [PubMed]
- Boudreau AC, ריימרס JM, Milovanovic M, וולף ME. פני השטח של קולטני AMPA בגרעיני עכברוש עולים במהלך נסיגת קוקאין, אך מפנים אחרי אתגר קוקאין, בשילוב עם הפעלה שונה של קינאזות חלבון המיטוגניות. J Neurosci. 2007;27: 10621-10635. [PMC מאמר חינם] [PubMed]
- Boudreau AC, Ferrario CR, Glucksman MJ, וולף ME. התאמות מסלול איתות וחלבון חדש קינאז מצעים הקשורים רגישות התנהגותית קוקאין. ניורוצ'ם. 2009;110: 363-377. [PMC מאמר חינם] [PubMed]
- Core LJ, ליס JT. תמלול שעתוק באמצעות הימנעות פרוקסימלי- Pauseing של פולימרז RNA השני. מדע. 2008;319: 1791-1792. [PMC מאמר חינם] [PubMed]
- קובינגטון, 3rd, Maze I, Sun H, Bomze HM, DeMaio KD, Wu EY, Dietz DM, Lobo MK, Ghose S, Mouzon E, נווה RL, Tamminga CA, Nestler EJ. תפקיד מתילציה של היסטון מדכא בפגיעות של קוקאין המושרה ללחץ. Neuron. 2011;71: 656-670. [PMC מאמר חינם] [PubMed]
- פרימן WM, נאדר MA, נדר ש, רוברטסון DJ, גויה L, מיטשל SM, Daunais JB, Porrino LJ, פרידמן DP, Vrana KE. שינויים כרוניים בתיווך קוקאין ב-הלא אנושי פרימטים גרעין הביטוי ביטוי גנים. ניורוצ'ם. 2001;77: 542-549. [PubMed]
- היימן SE, Malenka RC, נסלר EJ. מנגנונים עצביים של התמכרות: תפקידו של למידה וזיכרון הקשורים לתגמול. Annu Rev Neurosci. 2006;29: 565-598. [PubMed]
- Kalivas PW, Volkow N, Seamans J. מוטיבציה unmanageable בהתמכרות: פתולוגיה בתמסורת גלוטמט prefrontal-accumbens. Neuron. 2005;45: 647-650. [PubMed]
- Lazo PS, Dorfman K, Noguchi T, Mattei MG, בראבו R. מבנה ומיפוי של הגן fosB. FosB downregulates הפעילות של האמרגן fosb. חומצות גרעין Res. 1992;20: 343-350. [PMC מאמר חינם] [PubMed]
- Lu L, Koya E, Zhai H, תקווה BT, Shaham י תפקידו של ERK התמכרות קוקאין. מגמות Neurosci. 2006;29: 695-703. [PubMed]
- מנדלזיס, גראדה, בראבו, מורגן. היעדרות של אנטיגן קשור 37 kDa-fos הקשורים ו- AP-1 כמו פעילות מחייב דנ"א במוח של עכברים Kainic חומצה fosB null עכברים. J Neurosci. 1997;17: 5407-5415. [PubMed]
- מבוך I, נסלר EJ. הנוף האפיגנטי של התמכרות. אן ניו יורק אכד Sci. 2011;1216: 99-113. [PMC מאמר חינם] [PubMed]
- אני לא, קובינגטון אני, קנינגטון, דיטס ד, לאפלנט ש, רנטאל ו, רוסו ש"י, מכונאי מ ', מוזון א', נווה ר.ל., הגגרתי אס-ג'יי, רן י, סמפאט סק, היורד יאל, גרינגרד פ', טארקובסקי, נסלר EJ. תפקיד חיוני של methyltransferase היסטון G3a ב פלסטיות המושרה קוקאין. מדע. 2010;327: 213-216. [PMC מאמר חינם] [PubMed]
- Nechaev S, אדלמן ק 'מקדם - הפרוקסימלי פול II: כאשר במהירויות דוכן למעלה. מחזור סלולרי. 2008;7: 1539-1544. [PubMed]
- נסלר EJ. סקירה. מנגנונים תעתיק של התמכרות: תפקיד DeltaFosB. פילוס טרנס R סוק Lond B Biol Sci. 2008;363: 3245-3255. [PMC מאמר חינם] [PubMed]
- Nye HE, הופ BT, Kelz MB, Iadarola M, Nestler EJ. מחקרים פרמקולוגיים של הרגולציה של אינדוקציה כרונית הקשורה ל- FOS על ידי קוקאין בסטריאטום ובגרעין אקומבנס. Ther Exp Pharmacol ג'יי. 1995;275: 1671-1680. [PubMed]
- Perrotti LI, Hadeishi Y, Ulery PG, Barrot M, Monteggia L, Duman RS, Nestler EJ. אינדוקציה של deltaFosB במבני מוח הקשורים לגמול לאחר לחץ כרוני. J Neurosci. 2004;24: 10594-10602. [PubMed]
- רובינסון TE, Kolb ב פלסטיות מבנית הקשורים חשיפה לסמים של התעללות. Neuropharmacology 47 הספקה. 2004;1: 33-46. [PubMed]
- רוביסון AJ, Nestler EJ. מנגנונים תעתיקיים ואפיגנטיים של התמכרות. נאב Rev Neurosci. 2011;12: 623-637. [PMC מאמר חינם] [PubMed]
- סאהא ר.נ., ויסינק א.מ., ביילי אר, ג'או מ', פארגו די.סי., הוואנג ג'יי, דייגל קר, פן ג'יי-די, אדלמן ק', דודק. פעילות מהירה- Induced שעתוק של Arc ו IEGs אחרים מסתמך על פולימרז RNA יציב II. Nat Neurosci. 2011;14: 848-856. [PMC מאמר חינם] [PubMed]
- שחם י, תקווה. תפקידה של neuroadaptations ב הישנות כדי סמים המבקשים. Nat Neurosci. 2005;8: 1437-1439. [PubMed]
- שן HW, טודה S, Moussawi K, Bouknight A, Zahm DS, Kalivas PW. השתנות פלסטיות של עמוד השדרה הדנדריטי בעכברי קוקאין שנסגרו. J Neurosci. 2009;29: 2876-2884. [PMC מאמר חינם] [PubMed]
- Valjent E, Corvol JC, דפים C, Besson MJ, Maldonado R, Caboche ג מעורבות של תא חוץ- kulase תאיים מוסדר עבור תכונות קוקאין מתגמל. J Neurosci. 2000;20: 8701-8709. [PubMed]
- Zeitlinger J, שטרק א, קליס M, הונג ג 'יי, Nechaev S, אדלמן K, לוין M, צעירים RA. RNA פולימראז stalling על גנים בקרת התפתחותי בעובר תסיסנית melanogaster. נט ג 'נט. 2007;39: 1512-1516. [PMC מאמר חינם] [PubMed]
- Vialou VF, פנג J, רוביסון AJ, פרגוסון D, סקובי KN, Mazey-Robison M, Mouzon E, Nestler EJ. גורם תגובה בסרום תגובה רכיב CAMP חלבון מחייב הן הדרושים עבור אינדוקציה קוקאין של ΔFOSB. J Neurosci. 2012 קיבל. [PMC מאמר חינם] [PubMed]
;