Synapse. 2008 May;62(5):358-69.
Perrotti LI、Weaver RR、Robison B、Renthal W、Maze I、Yazdani S、Elmore RG、Knapp DJ、Selley DE、Martin BR、Sim-Selley L、Bachtell RK、Self DW、Nestler EJ。
ソース
米国テキサス州ダラスのテキサス大学サウスウエストメディカルセンター精神医学科75390-9070。
抽象
転写因子DeltaFosBは慢性的な刺激に反応して脳内に蓄積しそして持続する。 乱用薬物に慢性的に暴露された後のこの蓄積は、後部線条体（尾状核／被殻）および側坐核を含む線条体領域においてウェスタンブロットによって以前に最も劇的に実証された。 本研究では、慢性的な薬物治療後のげっ歯類の脳全体のDeltaFosBの誘導をより高い解剖学的精度で定義するために免疫組織化学を使用した。 また、コカイン、モルヒネ、およびニコチンに関する以前の研究を、エタノールとDelta（9） - テトラヒドロカンナビノール（Delta（9）-THC、マリファナの有効成分）の2つの追加の薬物乱用に拡大しました。 ここでは、コア対シェルのサブ領域では異なるパターンがあるものの、コカイン、モルヒネ、エタノール、デルタ（9）-THCの4つの薬物乱用のそれぞれで慢性的な、しかし急性ではない投与が頑健にDeltaFosBを誘発することを示す。この核のうちのいくつかは、さまざまな薬で明らかでした。 薬剤はまた背部線条体のDeltaFosBの誘導の程度で異なった。 さらに、4つの薬すべてが前頭前皮質でDeltaFosBを誘導し、最大の効果がコカインとエタノールで観察され、すべての薬が扁桃体でわずかにDeltaFosBを誘導した。 さらに、すべての薬物が海馬でDeltaFosBを誘発し、エタノールを除いて、この誘発の大部分は歯状突起に見られた。 特定の薬物治療に反応して、他の脳領域で低レベルのDeltaFosB誘導が見られた。 これらの知見は、側坐核におけるDeltaFosBの誘導はほぼすべての乱用薬物の共通の作用であり、側坐核を超えて、各薬物は脳内で領域特異的にDeltaFosBを誘導するというさらなる証拠を提供する。.
はじめに
コカインへの急性暴露は、線条体領域における転写因子c-FosおよびFosBの一過性の誘導を引き起こす（Graybielら、1990; Hopeら、1992; Youngら、1991）一方、薬物への慢性暴露は結果として生じるfosB遺伝子の切断型スプライス変異体であるΔFosBの安定化アイソフォームの蓄積において（Hiroiら、1997; Hopeら、1994; Moratallaら、1996; Nyeら、1995）。 一旦誘導されると、ΔＦｏｓＢは、タンパク質の異常な安定性のために数週間これらの領域に存続する。 より最近の研究は、ΔＦｏｓＢの安定性が、全長ＦｏｓＢおよび他のすべてのＦｏｓファミリータンパク質のＣ末端に見られるデグロンドメインの不在およびそのＮでのΔＦｏｓＢのリン酸化によって媒介されることを示した（Ｃａｒｌｅら、ＸＮＵＭＸ）。 - 末端（Ｕｌｅｒｙら、ＸＮＵＭＸ）。 対照的に、長期の薬物投与は、ΔｆｏｓＢ ｍＲＮＡへのｆｏｓＢ ｐｒｅｍＲＮＡのスプライシングもｍＲＮＡの安定性も変化させず（Ａｌｉｂｈａｙら、ＸＮＵＭＸ）、これはΔＦｏｓＢタンパク質の蓄積が関与する主なメカニズムであることをさらに示す。
成長する証拠は、線条体領域、特に腹側線条体または側坐核におけるΔＦｏｓＢ誘導が嗜癖の側面を媒介するのに重要であることを示している。 誘導性トランスジェニックマウスのこれらの領域における、またはウイルス媒介遺伝子導入を介したΔFosBの過剰発現は、コカインおよびモルヒネの運動活性化および報酬効果に対する動物の感受性を増加させるが、ΔFosBのドミナントネガティブアンタゴニストの発現（Δc-と呼ばれる） Jun）は反対の効果を有する（Kelzら、1999; McClungおよびNestler、2003; Peakmanら、2003; Zachariouら、2006）。 ΔＦｏｓＢの過剰発現はコカインに対する動機付けの動機づけを高めることも示されている（Ｃｏｌｂｙら、ＸＮＵＭＸ）。 さらに、ΔFosBは、思春期の動物においてコカインによって優先的に誘導され、それは中毒に対するそれらの増加した脆弱性の一因となり得る（Ehrlich et al。、2003）。
この証拠にもかかわらず、重要な問題が残っています。 アンフェタミン、メタンフェタミン、モルヒネ、ニコチン、およびフェンシクリジンを含むいくつかの他の乱用薬物の慢性投与は、線条体領域においてΔＦｏｓＢを誘発することが報告されている（Ａｔｋｉｎｓら、ＸＮＵＭＸ； Ｅｈｒｌｉｃｈら、ＸＮＵＭＸ； ＭｃＤａｉｄら、Ｊ。 ＸＮＵＭＸｂ； ＭｕｌｌｅｒおよびＵｎｔｅｒｗａｌｄ、ＸＮＵＭＸ； Ｎｙｅら、ＸＮＵＭＸ； ＮｉｃｈおよびＮｅｓｔｌｅｒ、ＸＮＵＭＸ； Ｚａｃｈａｒｉｏｕら、ＸＮＵＭＸ）、エタノールおよびΔＸＮＵＭＸ−テトラヒドロカンナビノールの作用に関して利用可能な情報はほとんどまたは全くない。 （Δ1999-THC、マリファナの有効成分）。 ２つの以前の研究は、エタノール除去中に海馬および他の特定の脳領域においてＦｏｓＢ様免疫反応性が誘導されることを示したが、この免疫反応性がΔＦｏｓＢまたは全長ＦｏｓＢを表すかどうかは不明である（Ｂａｃｈｔｅｌｌら、ＸＮＵＭＸ； Ｂｅｃｋｍａｎｎら、ＸＮＵＭＸ）。 ） エタノールおよび（Δ2002-THC）の研究は、これらが今日米国で最も広く使用されている2つの薬物（SAMHSA、2006）であるため、特に重要である。側坐核および背側線条体に加えて、前頭前野、扁桃体、腹側淡蒼球、および海馬を含む、他の特定の孤立した脳領域（Liuら、2005； McDaidら、1995a、1996b； Nye）。ら、ＸＮＵＭＸ； Ｐｅｒｒｏｔｔｉら、ＸＮＵＭＸ）、慢性薬物曝露に応答した脳内のΔＦｏｓＢ誘導の系統的マッピングはなかった。
本研究の目的は、免疫組織化学的手法を用いて、コカイン、モルヒネ、エタノール、およびΔ9-THCの4つのプロトタイプの乱用薬物を慢性投与した後の脳全体のΔFosBの誘導をマッピングすることであった。
材料および方法
動物
すべての実験はオスのSprague Dawleyラット（Charles River、Kingston、250〜275 g）を用いて行われた。 動物をケージ当たり２匹収容し、実験を開始する前に１週間動物室条件に慣れさせた。 彼らは食料と水を無料で手に入れた。 実験は、ダラスのテキサス大学サウスウエスタンメディカルセンターの施設内動物管理使用委員会によって検討されたプロトコルに従って行われた。
薬物治療
慢性コカイン
ラット（ｎ ＝ １群当たりＸＮＵＭＸ）に、ＸＮＵＭＸ％生理食塩水に溶解したコカイン塩酸塩（ＸＮＵＭＸ ｍｇ ／ ｋｇ ｉ．ｐ．、メリーランド州ベセスダの国立研究所）のＸＮＵＭＸ日数を１日２回注射した。 対照ラット（ｎ ＝ １群当たりＸＮＵＭＸ）には、同じ慢性手技下でＸＮＵＭＸ％食塩水を腹腔内注射した。 注射はすべて動物のホームケージに行った。 この治療法は、頑健な行動的および生化学的適応をもたらすことが示されている（Hopeら、6参照）。
コカイン自己投与
動物（ｎ ＝ １群当たりＸＮＵＭＸ）は、ＸＮＵＭＸ ｍｇスクロースペレット用のレバーを押すように訓練された。 この訓練の後、動物に自由摂食させ、ペントバルビタール麻酔下で慢性頸静脈カテーテル（Silastic tubing、Green Rubber、Woburn、MA）を前述のように外科的に移植した（Suttonら、6）。 カテーテルを皮下に通過させ、頭蓋形成用セメントに埋め込まれたＸＮＵＭＸゲージカニューレ（Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｏｎｅ、Ｒｏａｎｏｋｅ、ＶＡ）を通って背中から出て、Marlex手術用メッシュ（Bard、クランストン、ＲＩ）で固定した。 自己投与は、動物のホームケージとは文脈的に区別され、異なる部屋にあるオペラントテストチャンバー（メドアソシエイツ、セントオールバン、バーモント州）で行われた。 Razel Model Aポンプ（Stamford、CT）および45 mlガラスシリンジ（Teflonチュービングによって流体回転装置（Instech、Plymouth Meeting、PA））からなる注入ポンプアセンブリを備えた消音キュービクルに各チャンバーを封入した。 。 タイゴンチューブがスイベルを動物のカテーテルアセンブリに接続し、金属製のバネで囲まれていました。 各オペラントチャンバーは２つのレバー（ＸＮＵＭＸ×ＸＮＵＭＸｃｍＸＮＵＭＸ、床からＸＮＵＭＸｃｍのところに位置する）を含んでいた。 自己投与訓練中に、アクティブレバーを1回2000 gてこ式に押すと、22-s注入間隔で、コカインの静脈内注入（10 mg / kg / 4 ml注入）を送達した。 注入の後に2秒のタイムアウト期間が続き、その間に室内灯は消え、反応してもプログラムされた結果は生じなかった。 家の明かりの照明は、タイムアウト期間の終わりを示しました。 非アクティブレバーをレバーで押しても効果はありません。 動物は、毎日の2 2-hテストセッション（20日/週）の間に、暗周期の間にコカインを自己投与した。 1日の平均摂取量は〜0.5 mg / kgでした。 一群のヨーク動物は、自己投与する相手方が薬物を投与された場合にのみコカイン注入を受けたものと同じように取り扱われた。 一群の食塩水対照動物を食塩水注入のためにてこ式押しした。 この治療法は、頑健な行動的および生化学的適応をもたらすことが示されている（Suttonら、0.1を参照）。
慢性モルヒネ
モルヒネペレット（それぞれ75 mgのモルヒネ塩基を含む; National Institute for Drug Abuse）を1日1回5日間皮下注射した（n = 6）。 対照ラットは連続した5日間偽手術を受けた（n = 6）。 この治療法は、頑健な行動的および生化学的適応をもたらすことが示されている（Nye and Nestler、1996を参照）。
Δ9-THC
Δ9-THCを、エタノール、乳化剤、および食塩水の1：1：18溶液に溶解した。 マウスに1日2回、Δ9-THC、またはビヒクルを15日間皮下注射した。 ΔＸＮＵＭＸ − ＴＨＣの初期投与量はＸＮＵＭＸ ｍｇ ／ ｋｇであり、投与量は３日毎に２倍にして最終投与量ＸＮＵＭＸ ｍｇ ／ ｋｇとした。 この治療法はこの種において頑健な行動的および生化学的適応を生じることが示されているので、我々はΔＸＮＵＭＸ － ＴＨＣにマウスを使用した（Ｓｉｍ － ＳｅｌｌｅｙおよびＭａｒｔｉｎ、ＸＮＵＭＸ）。
エタノール
エタノール（ＸＮＵＭＸ％ストックから； Ａａｐｅｒ、Ｓｈｅｌｂｙｖｉｌｌｅ、ＫＹ）は、栄養的に完全な液体食餌によって投与した。 この標準的なエタノール摂取法では、95日間、ラクトアルブミン/デキストロースベースの食餌中に7％[重量/容量（wt / vol）]エタノールを投与します。その間、ラットは通常17〜8 g / kg / dayでエタノールを摂取します。 12 mg / dlまでの血中エタノール濃度を達成する（Criswell and Breese、200; Fryeら、1993; Knappら、1981）。 食事は（ICN Research Dietsに由来するビタミン、ミネラル、およびその他の栄養素の濃度で）栄養的に完全であり、エタノール投与ラットと対照ラットの間でカロリーバランス（ブドウ糖を含む）した。エタノール投与期間中、エタノール摂取ラットの平均摂取量に相当する量の食事を摂取した（図示せず）両方のグループは、堅実な行動的および生化学的適応を生み出すことが示されている（Knapp参照）。ら、ＸＮＵＭＸ）。
免疫組織化学
最後の処置の18〜24時間後、動物を抱水クロラール（Sigma、ミズーリ州セントルイス）で深く麻酔し、200 mlの10 mMリン酸緩衝生理食塩水（PBS）、続いて400 mlの4％パラホルムアルデヒドで心臓内灌流した。 PBS 脳を取り出し、ＸＮＵＭＸ％パラホルムアルデヒド中、ＸＮＵＭＸ℃で一晩保存した。 翌朝、脳を凍結防止のために4 M PBS溶液中の4％グリセロールに移した。 冠状切片（20μm）を凍結ミクロトーム（Leica、Bannockburn、IL）で切断し、次いで免疫組織化学用に処理した。 ２つの異なるウサギポリクローナル抗血清を用いてΔＦｏｓＢおよびＦｏｓＢ免疫反応性を検出した。 ΔＦｏｓＢに存在しないＦｏｓＢ Ｃ末端に対して生じた１つの抗血清（ａａ ＸＮＵＭＸ − ＸＮＵＭＸ）は全長ＦｏｓＢを認識するがΔＦｏｓＢを認識しない（Ｐｅｒｒｏｔｔｉら、ＸＮＵＭＸ）。 他の抗血清、「pan-FosB」抗体は、FosBの内部領域に対して作製され、FosBとΔFosBの両方を認識する（sc-0.1; Santa Cruz Biotechnology、Santa Cruz、CA）。
FosB様染色はアビジン - ビオチンペルオキシダーゼ複合体法の使用により明らかにされた。 この手順のために、脳切片を最初に0.3％H2O2で処理して内因性ペルオキシダーゼを破壊し、次いで1％Triton X-0.3および100％正常ヤギ血清中で3 hインキュベートして非特異的標識を最小限にした。 次いで、組織切片を、1％正常ヤギ血清、0.3％Triton X-100およびpan-FosB抗体（1：5000）中、室温で一晩インキュベートした。 切片を洗浄し、1.5：1希釈のビオチン化ヤギ - 抗ウサギ免疫グロブリン（DakoCytomation、Carpinteria、CA）に入れ、洗浄し、200のために1.5：Eliteキットからのアビジン - ビオチン複合体の希釈物（Vector）ラボラトリーズ、バーリンゲーム、カリフォルニア州）。 ペルオキシダーゼ活性は、ジアミノベンジジン（Vector Laboratories）との反応により可視化した。 コード化スライドを用いてFosB免疫反応性細胞の数を数えた。 個々の実験の分析が完了するまでコードは壊れませんでした。
FosB様免疫反応性が検出されたら、FosB特異的（C末端; 1：500）抗体およびpan-FosB抗体（sc-48; 1：200）による二重蛍光標識を行い、誘導タンパク質が実際に存在するかどうかを決定した。 ΔＦｏｓＢ。 公表されているプロトコルを使用した（Perrottiら、2005）。 タンパク質を、CY2およびCY3蛍光標識二次抗体（Jackson ImmunoResearch Laboratories、ペンシルベニア州ウェストグローブ）を用いて可視化した。 タンパク質発現の局在化を共焦点顕微鏡（Axiovert 100； META発光波長が510、488、および543のLSM 633； Zeiss、Thornwood、NY）で行った。 ここに提示されている画像はこのシステムでキャプチャされたもので、Z平面を通る厚さ1 µmの断面を表しています。
統計分析
ΔFosB+細胞の有意な誘導は、t検定または一元配置分散分析とそれに続く事後分析としてのニューマン=コイルス法を使用して評価されました。 すべての分析は、多重比較のために修正されました。 データは平均±SEMとして表されます。 統計的有意性は、P <0.05として定義されました。
結果
脳におけるΔFosBの誘導
異なる種類の乱用薬物に反応した脳内のΔFosB誘導のパターンを直接比較するために、我々は4つの原型薬物、コカイン、モルヒネ、エタノール、およびΔ9-THCを投与し、最後の薬物曝露後のΔFosB発現18-24 hを調べた。 。 我々は、標準的な薬物治療計画を使用しました。これは、慢性薬物曝露の行動的および生化学的後遺症を引き起こすために文献で実証されています（「材料と方法」のセクションを参照）。 ΔFosBのレベルは、薬物の報酬および依存症に関与する中脳および前脳領域に焦点を当てて、免疫組織化学によって定量化した。 ΔFosB誘導のこの詳細なマッピングは、ΔFosBと全長FosBの両方を認識するpan-FosB抗体を用いて行われた。 しかしながら、我々は、完全長のFosBに対して選択的な抗体（材料および方法の節を参照のこと）が陽性細胞を検出しなかったので、各薬物について観察された免疫反応性の全てがもっぱらΔFosBによるものであることを知っている。 さらに、pan-FosB抗体によって検出されたすべての免疫反応性がfosBノックアウトマウスで失われたことから、他のFosファミリータンパク質とは対照的に、fosB遺伝子産物に対するこの抗体の特異性が確認された。 これらの対照は、コカインについて図1に示されているが、他の全ての薬物についても同様に観察された（示さず）。 この研究で使用された18-24 h時点では、最後の薬物投与によって誘発された完全長FosBのすべてが分解し、より安定したΔFosBが唯一のfosB遺伝子として残るので、これらの発見は驚くべきことではない。生成物が残っている（Chenら、1995； Hopeら、1994参照）。
図1
急性または慢性コカインおよび対照ラットで治療された動物の側坐核を介した抗FosB（pan-FosB、Santa-Cruz）または抗FosB（C末端）抗体を使用した二重標識蛍光免疫組織化学。 汎FosB抗体の染色（続き…）
この研究の全体的な知見の要約を表１に提供する。各薬物について部分的に異なる誘導パターンが見られたが、４つの薬物のそれぞれが脳においてΔＦｏｓＢを有意に誘導することが見出された。
表1
乱用薬物による脳内のΔFosBの誘導
線条体領域におけるΔFosBの誘導
最も劇的なΔFosBの誘導は、側坐核および背側線条体（尾状核/被殻）で見られ、4つの薬物すべてがタンパク質を誘導した（図2〜図4）。 これは図5に定量的に示されています。 ΔＦｏｓＢ誘導は、側坐核のコアおよびシェルサブ領域の両方で見られ、ほとんどの薬物では、コアでわずかに多い誘導が見られた。 大部分の薬物について、背側線条体においてΔＦｏｓＢの強力な誘導も観察された。 例外はΔＸＮＵＭＸ － ＴＨＣであり、これは強い傾向にもかかわらず側坐核殻または背側線条体においてΔＦｏｓＢを有意に誘導しなかった（図ＸＮＵＭＸ；表Ｉ参照）。 興味深いことに、エタノールは、他の治療法と比較して側坐核コアにおいて最大のΔＦｏｓＢの誘導を生じた。
図2
対照ラット（A）またはエタノール（B）、モルヒネ（C）、またはコカイン（D）による慢性治療後のラット側坐核におけるΔFosBの誘導。 FosB様免疫反応性のレベルは、汎FosB抗体を使用した免疫組織化学によって分析されました。 （もっと …）
図4
慢性的なΔ9-THC治療後のマウス脳におけるΔFosBの誘導。 FosB様免疫反応性のレベルは、対照（A、C、E）および慢性Δ9-THC（B、D、F）動物における汎FosB抗体を使用した免疫組織化学によって分析されました。 注（もっと…）
図5
慢性モルヒネ、Δ9-THC、エタノール、およびコカイン治療後の線条体領域におけるΔFosB誘導の定量化。 棒グラフは、対照動物および慢性モルヒネにさらされた動物のΔFosB+細胞の平均数を示しています（詳細…）
任意または強制薬物曝露によるΔFosBの誘導
線条体領域におけるΔＦｏｓＢの劇的な誘導を考慮すると、我々は、これらの領域においてタンパク質を誘導する薬物の能力が、意志対強制薬物曝露の関数として変化するかどうかを決定することに興味があった。 この問題に取り組むために、我々は14日間コカインを自己投与したラット群を研究し、これらの動物におけるΔFosB誘導をコカインのヨーク注入を受けたものおよび食塩水のみを受けたものと比較した。 図ＸＮＵＭＸに示されるように、自己投与コカインは、側坐核（コアおよびシェルサブ領域の両方）および背側線条体においてΔＦｏｓＢを強く誘導し、自己投与対ヨーク投与薬物について同等の程度の誘導が見られた。 これら２群の動物で見られたΔＦｏｓＢ誘導の程度は、おそらく自己投与実験におけるコカインの量がはるかに多いため（毎日の用量：ＸＮＵＭＸ）、コカインの腹腔内注射で見られたものより大きかった（図ＸＮＵＭＸ参照）。 mg / kg iv対6 mg / kg ip）。
図6
慢性コカイン自己投与後の線条体領域におけるΔFosB誘導の定量化。 棒グラフは、対照動物およびコカイン治療を受けた動物のコアおよび（詳細…）におけるΔFosB+細胞の平均数を示しています。
他の脳領域におけるΔFosBの誘導
線条体複合体を超えて、乱用薬物の慢性投与は、他のいくつかの脳領域でΔFosBを誘発しました（表Iを参照）。 表Iに示されているデータは半定量的であり、線条体領域で実行されたΔFosB誘導の正確な定量化を表していないことを強調する必要があります（図5および図6）。 それにもかかわらず、これらの非線条体領域でのΔFosB誘導に自信があります。ΔFosBは、基礎条件下ではこれらの領域では事実上検出できないため、慢性的な薬物曝露後のΔFosBの一貫した検出は統計的に有意です（χ0.05によるP <2）。
モルヒネとエタノールがほとんどの層で最も強い効果を生み出すように思われるので、すべての薬剤による強い誘導が前頭前野で見られました（図4と図7）。 四つの薬剤すべてがまた、終末条の床核（BNST）、前交連の後肢の間質核（IPAC）、および扁桃体全体を通して低レベルのΔFosB誘導を引き起こした（図8）。 特定の薬物に特有のさらなる効果もまた観察された。 コカインおよびエタノールは、モルヒネまたはΔＸＮＵＭＸ － ＴＨＣではなく、外側中隔で低レベルのΔＦｏｓＢを誘導するように見え、内側中隔では誘導は見られなかった。 全ての薬物が海馬においてΔＦｏｓＢを誘導し、そしてエタノールを除いて、この誘導の大部分は歯状回において見られた（表Ｉおよび図ＸＮＵＭＸ）。 対照的に、エタノールは歯状回においてごくわずかなΔＦｏｓＢを誘発し、その代わりにＣＡＸＮＵＭＸ − ＣＡＸＮＵＭＸサブフィールドにおいて高レベルのタンパク質を誘発した。 ΔＸＮＵＭＸ － ＴＨＣではなくコカイン、モルヒネ、およびエタノールは、中脳水道周囲灰白質では低レベルのΔＦｏｓＢの誘導を引き起こしたが、腹側被蓋部領域ではコカインのみがΔＦｏｓＢを誘導した。 ）
図7
対照ラット（A）またはエタノール（B）、モルヒネ（C）、またはコカイン（D）による慢性治療後の前頭前野におけるΔFosBの誘導。 FosB様免疫反応性のレベルは、汎FosB抗体を使用した免疫組織化学によって分析されました。 ラベリング（もっと…）
図8
対照ラット（A）または慢性エタノール（B）、モルヒネ（C）、またはコカイン（D）治療を受けたラットの扁桃体の基底外側および中央内側核におけるΔFosBの誘導。 FosBのような免疫反応性のレベルは免疫組織化学によって分析されました（もっと…）
図9
対照ラット（A）の海馬または慢性エタノール（B）、モルヒネ（C）、またはコカイン（D）治療を受けたラットにおけるΔFosBの誘導。 FosB様免疫反応性のレベルは、汎FosB抗体を使用した免疫組織化学によって分析されました。 ラベリング（もっと…）
考察
コカイン、アンフェタミン、メタンフェタミン、モルヒネ、ニコチン、およびフェンシクリジンを含むいくつかのタイプの乱用薬物を慢性投与すると、側坐核および背側線条体に転写因子ΔFosBが誘導されることが多くの研究によって実証されている （参考文献については導入部を参照のこと； McClungら、2004； Nestlerら、2001において概説されている）。 線条体領域におけるΔＦｏｓＢの誘導はまた、ホイールランニング行動のような自然の報酬の慢性的な消費の後に観察されている。 （Ｗｅｒｍｅら、ＸＮＵＭＸ）。 さらに、前頭前野、扁桃体、淡蒼球、腹側被蓋野、および海馬を含む、他の特定の脳領域におけるより低いレベルのΔＦｏｓＢ誘導の報告がある（Ｌｉｕら、ＸＮＵＭＸ； ＭｃＤａｉｄら、ＸＮＵＭＸａ、しかしながら、2002b； Nyeら、2007； Perrottiら、2006）は、これらの乱用薬物のいくつかに応答して、脳におけるΔFosBの薬物誘導の系統的マッピングはこれまでになかった。 さらに、大部分の乱用薬物の調査にもかかわらず、2つの最も広く乱用されている物質のうちの2つ、エタノールおよびΔ9-THCは、今日までΔFosBを誘導するそれらの能力について試験されていない。 本研究の目的は、コカイン、モルヒネ、エタノール、およびΔ9-THCの4つのプロトタイプ薬物乱用の慢性投与に応答して、脳内のΔFosBの初期マッピングを実施することであった。
我々の研究の主な発見は、エタノールおよびΔ9-THCは、他のすべての乱用薬物と同様に、線条体複合体内で広く高レベルのΔFosBを誘導することである。 これらの結果はさらに、事実上すべての乱用薬物に対する共通の慢性的な順応としてこれらの領域におけるΔFosB誘導を確立する。 （ＭｃＣｌｕｎｇら、ＸＮＵＭＸ）。 線条体複合体内の誘導のパターンは、様々な薬物についていくらか異なっていた。 すべての薬物は側坐核コアにΔＦｏｓＢを強く誘導したが、ΔＸＮＵＭＸ − ＴＨＣを除く全ての薬物は同様に側坐核殻および背側線条体にΔＦｏｓＢを誘導し、ΔＸＮＵＭＸ − ＴＨＣが同様の効果をもたらす強い傾向があった。これらの後者の地域。 側坐核のコアとシェルは、虐待の薬物のやりがいのある行動の重要なメディエータであることが示されている重要な脳の報酬領域です。 同様に、背側線条体は、薬物消費の強迫的または習慣的性質に関連している（Vanderschurenら、2004）。 実際、これらの領域におけるΔFosBの誘導は、コカインおよびモルヒネに対するやりがいのある反応を増大させること、ならびにホイールランニング行動および食物摂取などの自然な見返りに対する反応も同様に増大させることが示されている（Colbyら、9; Kelz）。ら、ＸＮＵＭＸ； Ｏｌａｕｓｓｏｎら、ＸＮＵＭＸ； Ｐｅａｋｍａｎら、ＸＮＵＭＸ； Ｗｅｒｍｅら、ＸＮＵＭＸ； Ｚａｃｈａｒｉｏｕら、ＸＮＵＭＸ）。 これらの領域におけるΔFosB誘導が他の乱用薬物の有益な効果に対する個人の感受性において同様の機能的適応を媒介するかどうかを決定するためにさらなる研究が必要である。
線条体領域におけるΔFosBの誘導は、薬物の随意摂取の関数ではない。 従って、我々は、コカインの自己投与が、同等の薬物のヨーク注射を受けた動物において見られるのと同じ程度のΔＦｏｓＢを側坐核および背側線条体において誘導することを示した。 これらの結果は、線条体におけるΔＦｏｓＢ誘導が薬物曝露に対する動物の制御とは無関係に、乱用薬物の薬理学的作用を表すことを実証している。 著しく対照的に、我々はコカインの自己投与が眼窩前頭皮質においてヨーク状コカイン投与と比較して数倍高いレベルのΔFosBを誘導することを最近実証した（Winstanley et al。、2007）。 同等のレベルのΔFosB誘導がこれら2つの治療条件下で前頭前野で見られたので、この効果は眼窩前頭皮質に特異的であった。 したがって、ΔＦｏｓＢ誘導は線条体領域における薬物摂取に対する意欲的な制御とは無関係であるが、それはある種のより高い皮質中心におけるそのような動機付け因子によって影響されるように思われる。
また、4つの薬物乱用薬物すべてが線条体複合体以外のいくつかの脳領域でΔFosBを誘発するという半定量的データも提示していますが、一般的にはそれほどではありません。 これらの他の脳領域には、前頭前野、扁桃体、IPAC、BNST、および海馬が含まれます。。 前頭前野および海馬におけるΔFosBの薬物誘導は、認知能力に対する乱用薬物のいくつかの効果に関連している可能性があるが、これはまだ直接調査されていない。 扁桃体、IPAC、およびBNSTはすべて、嫌悪刺激に対する個人の反応を調節することに関係しています。 これは、乱用薬物の慢性投与後のこれらの領域におけるΔFosB誘導が、報酬をはるかに超えて感情的行動の薬物調節を媒介するという可能性を提起する。 将来の調査でこれらの可能性を調べることは興味深いでしょう。
ここで研究された4つの乱用薬物はまた、いくつかの薬物特有の効果をもたらしました。 以前に報告されているように（Ｐｅｒｒｏｔｔｉら、ＸＮＵＭＸ）、コカインは腹側被蓋野においてΔＦｏｓＢを独自に誘導した。 同様に、コカインおよびエタノールは、外側中隔において低レベルのΔＦｏｓＢを独自に誘導した。 ΔＸＮＵＭＸ － ＴＨＣは、前述のように、側坐核殻および背側線条体において、他の乱用薬物と比較して、ΔＦｏｓＢ誘導に対する劇的ではない効果に独特であった。 ΔＸＮＵＭＸ － ＴＨＣはまた、他の全てのものとは対照的に、この薬物への慢性的な曝露が中脳水道周囲灰白質において低レベルのΔＦｏｓＢを誘発しなかったという点で独特であった。 認知機能における海馬および中隔の役割、ならびにストレスの多い状況に対する動物の反応の調節における中脳水道周囲灰白質の役割を考えると、これらの領域におけるΔFosBの領域および薬物特異的誘導は、脳に対する薬物作用。
要約すると、線条体脳内報酬領域におけるΔFosB誘導は、乱用薬物に対する共通の慢性的な順応として広く実証されている。 私たちは、この概念を拡張して、エタノールとΔ9-THCの2つの追加の広く乱用された薬物もこれらの脳領域でΔFosBを誘導することを示しました。。 我々はまた、認知機能およびストレス反応に関与すると考えられる脳の他のいくつかの領域を同定し、これらは慢性的な薬物曝露に応答して様々な程度のΔFosB誘導を示す。 線条体領域におけるΔＦｏｓＢの誘導のように、これらの反応のいくつかは、ここで研究された全ての乱用薬物に共通しているが、他の脳領域における反応は薬物特異的である。 これらの知見は、今後、これらの他の脳領域におけるΔFosB誘導の役割を特徴付けるための将来の調査を指図するだろう。 それらはまた、薬物中毒症候群に対する一般的な治療としてのΔＦｏｓＢのアンタゴニストの潜在的な有用性を定義するのを助ける。
図3
対照ラット（A）またはエタノール（B）、モルヒネ（C）、またはコカイン（D）による慢性治療後のラット尾状被殻におけるΔFosBの誘導。 FosB様免疫反応性のレベルは、汎FosB抗体を使用した免疫組織化学によって分析されました。 （もっと …）
謝辞
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