Грелиннің тамақтану сыйақысы мен қабылдау әсерінің негізінде жатқан дифференциалды схема: допаминергиялық VTA-акумбенс проекциясы грелиннің тамақ сыйақысына әсер етеді, бірақ тамақ қабылдауға емес (2013)

Нейрофармакология. 2013 Окт; 73: 274-83. doi: 10.1016 / j.neuropharm.2013.06.004. Epub 2013 Jun 14.

Skibicka KP1, Ширази Р.Х., Рабаса-Папо В., Альварес-Креспо М., Neuber C., Вогель Х, Dickson SL.

дерексіз

Семіздік, жаһандық эпидемиялық пропорцияға жетті және шамадан тыс және бақыланбайтын тағам қабылдаудың негізгі механизмдерін түсіну қажеттігін тудырды. Грелин, айналыстағы орексигендік жалғыз гормон, белгілі бір дәрежеде тамақтануды жақсартады. Грелинді мезолимик марапаттау жүйесіне және азық-түлік сыйақыларының жоғары деңгейіне байланысты байланыстыратын нейрохимиялық схемалар анық емес. Мұнда глилиннің тағамның тағайындалуына және қабылдауына әсер етуі үшін VTA-NAc допаминергиялық сигнализациясы қажет еместігін қарастырамыз. Сонымен қатар, VTA-NAc допаминдік нейрондарында әрекет ететін эндоген грелиннің мүмкіндігін қарастырамыз. D1 тәрізді немесе D2 рецепторлық антагонисті осы қорғанысты грилиндік тағамдық марапаттау тәртібіне әсер ететіндігін анықтау үшін NAc-ға греин микроингециясымен бірге ВТА-ға енгізілді. Грелиннің VTA инъекциясы сахарозадан туындаған прогрессивті коэффициентпен өлшенген тамақтануды ынталандыру / марапаттау мінез-құлқының айтарлықтай артуына әкелді және шоколадты қабылдау. D1 немесе D2 рецепторлы антагонистімен NAc-ға алдын ала емдеу шошқа қабылдаудың бұзылуын тоқтатып, грелиннің тиімділігін толықтай блоктады. Сондай-ақ, бұл тізбектің екеуі де антагонисттердің (грелиннің жоғары айналатын деңгейінің жай-күйі) жоғары сахароза-дәлелді мінез-құлықты азайтқандықтан, гиперфагияны емес, эндогенді түрде босатылған грелиннің әсеріне ықтимал қатысты екенін анықтадық. Біздің деректеріміз бірге, NAc допаминергиялық проекцияларына VTA-ды, NAc-дағы D1-тәрізді және D2 рецепторларымен бірге, тағамдық марапат тәртібін басқаратын грилин жауап беретін тізбектердің маңызды элементтері ретінде анықтайды. Бір қызығы, нəтижелер азық-түлік сыйақыларының əрекет етуі жəне шошқадағы қарапайым тұтыну əртүрлі схемалармен бақыланады, мұнда NAc допамин азық-түлік тағамында емес, азық-түлік сыйлығында маңызды рөл атқарады.

Highlights

  • •

  • Intra-VTA грелині Accumbal D1 және D2 рецепторларымен айналысады.

  • •

  • Азық-түлік тағамынан айырылу азық-түлік сыйақысын мінсіз D1 және D2 рецепторлары арқылы көтереді.

  • •

  • Тамақ қабылдауды аккумалды D1 және D2 манипуляцияларына әсер етпейді.

  • •

  • Азық-түлік сыйақыларының мінез-құлқы мен қарапайым шок қабылдауды әртүрлі схемалар бақылайды.

  • •

  • NAc допамин азық-түлік тағамында маңызды рөл атқарады, бірақ азық-түлік емес.

дерексіз

Семіздік, жаһандық эпидемиялық пропорцияға жетті және шамадан тыс және бақыланбайтын тағам қабылдаудың негізгі механизмдерін түсіну қажеттігін тудырды. Грелин, айналыстағы орексигендік жалғыз гормон, белгілі бір дәрежеде тамақтану сыйымдылығын арттырады. Грелинді мезолимик марапаттау жүйесіне және азық-түлік сыйақыларының жоғары деңгейіне байланысты байланыстыратын нейрохимиялық схемалар анық емес.

Мұнда глилиннің тағамның тағайындалуына және қабылдауына әсер етуі үшін VTA-NAc допаминергиялық сигнализациясы қажет еместігін қарастырамыз. Сонымен қатар, VTA-NAc допаминдік нейрондарында әрекет ететін эндоген грелиннің мүмкіндігін қарастырамыз. D1 тәрізді немесе D2 рецепторлық антагонисті осы қорғанысты грилиндік тағамдық марапаттау тәртібіне әсер ететіндігін анықтау үшін NAc-ға греин микроингециясымен бірге ВТА-ға енгізілді. Грелиннің VTA инъекциясы сахарозадан туындаған прогрессивті коэффициентпен өлшенген тамақтануды ынталандыру / марапаттау мінез-құлқының айтарлықтай артуына әкелді және шоколадты қабылдау. D1 немесе D2 рецепторлы антагонистімен NAc-ға алдын ала емдеу шошқа қабылдаудың бұзылуын тоқтатып, грелиннің тиімділігін толықтай блоктады. Сондай-ақ, бұл тізбектің екеуі де антагонисттердің (грелиннің жоғары айналатын деңгейінің жай-күйі) жоғары сахароза-дәлелді мінез-құлықты азайтқандықтан, гиперфагияны емес, эндогенді түрде босатылған грелиннің әсеріне ықтимал қатысты екенін анықтадық.

Біздің деректеріміз бірге, NAc допаминергиялық проекцияларына VTA-ны, NAc-дағы D1-тәрізді және D2 рецепторларымен бірге, тағамдарды марапаттау тәртібін бақылайтын грилин реакциялық тізбектерінің маңызды элементтері ретінде анықтайды. Бір қызығы, нəтижелер азық-түлік сыйақыларының əрекет етуі жəне шошқадағы қарапайым тұтыну əртүрлі схемалармен бақыланады, мұнда NAc допамин азық-түлік тағамында емес, азық-түлік сыйлығында маңызды рөл атқарады.

КҰқсас сөздер

  • грелина;
  • Азық-түліктің мотивациясы;
  • Тамақтану;
  • Оверэйзинг;
  • Операциялау;
  • Допамин;
  • D1;
  • D2

1. кіріспе

Грелин айналымы гормоны және ол жұмыс істейтін нейрондық тізбектер семіздік пен аппетитті бақылау тұрғысынан жақсы зерттеледі (Skibicka және Dickson, 2011), осы ауру аймағындағы терапевтік мүмкіндіктермен де негізделген (Кардона Кано және басқалар, 2012 ж). Грелин асқазан пептидтері арасында ерекше болып табылады, ол тамақ қабылдауды арттырады (Рен және басқалар, 2000, Inui, 2001, Синтани және басқалар, 2001 және Kojima және Kangawa, 2002) CNS-нің арнайы рецепторларымен, GHS-R1A (Саломе және басқалар, 2009 және Скибика және басқалар, 2011), атап айтқанда, «гомеостатикалық азықтандыру» (яғни, энергия тапшылығына байланысты азықтандыру), гипоталамус және brainstemМелис және басқалар, 2002, Фолконбридж және басқалар, 2003 ж және Ольшевский және басқалар, 2003 ж). Алайда жақында осы гомеостатикалық аймақтардан грелиннің рөлі пайда болды. GHS-R1A сонымен қатар мезолимиктік сыйақы жүйесінің түйінді түйіндерінде, мысалы, вентальдік тектік аймақ (VTA) және ядро ​​accumbens (NAc) (Зигман және басқалар, 2006 және Скибика және басқалар, 2011), сондай-ақ, «гидондық азықтандыру» (яғни, тамақ қабылдауды оның марапаттау қасиеттерімен қоса) байланыстырылған ынталандырушы ынталандырылған мінез-құлықпен айналысатын салалар. Грелин осы сайттардың екеуінен де азық-түлікті тұтынуға қабілетті және бұл әсер тағамның ынталандырушы және мотивациялық марапаттау құндылығын арттыру жөніндегі әрекетімен байланысты болуы мүмкінНалеид және басқалар, 2005, Абизейд және басқалар, 2006 және Скибика және басқалар, 2011). Осылайша, толығымен қаныққан егеуқұйрықтарда немесе тышқандарда грелин перифериялық немесе орталықтандырылған түрде қолданылады (VTA-ға тікелей жатқанда), тағамды азықтандыруға, сондай-ақ азық-түлік сыйақыларына әкеледіНалеид және басқалар, 2005, Перелло және басқалар, 2010, Скибика және басқалар, 2011 және Скибика және басқалар, 2012б), мысалы, қант сыйақысы үшін прогрессивті коэффициенттік жұмыс кестесінде левер басуды күшейту арқылы көрсетілді. Бұл əрекет тамақ үшін ғана емес, сонымен қатар алкоголь мен есірткіге қатысты теріс əрекеттер үшін марапатталған мінез-құлықты жақсарту үшін мезолимик сыйақы жүйесіндегі грелин үшін пайда болатын рөлді көрсетеді (Диксон және басқалар, 2011). Ең бастысы, грелиннің тағамдарды ынталандыруға тигізетін әсері гидроларда азық-түлік тапшылығы бар егеуқұйрықтарда салыстырылатын деңгейде қаныққан жануарларда азық-түлік сыйақыларын қалыптастырады. Сонымен қатар, грейлин сигналының блоктауы жүйелі түрде ғана емес, сондай-ақ VTA ішіндегі таңдауСкибика және басқалар, 2011), азық-түлік сыйақыларының мінез-құлқының күшті жолын кесу нәтижесі тағамдық марапаттағы грелин сигналының маңыздылығы мен қажеттілігін көрсетеді.

VTA деңгейіндегі Грелин әрекеті азық-түлік тұтынуды және мотивацияланған мінез-құлықты қоздыру үшін жеткілікті, GHS-R1A (Абизейд және басқалар, 2006 және Скибика және басқалар, 2011). Таңқаларлықтай, Грелиннің VTA-дағы сыйақыларды көтермелейтін іс-әрекеттерінің төменгі сызығы шешілмеген болып қалады. VTA ішінде грелин опиоидты, NPY және GABAergic сигнализациясын қосады (Абизейд және басқалар, 2006 және Скибика және басқалар, 2012a). Дегенмен, VTA допаминді нейронды бұрынғыдай грелин рецепторларынАбизейд және басқалар, 2006), грелиннің тамақ сыйақысына әсер етуінің соңғы VTA нысаны болуы мүмкін. Дәмді / пайдалы тағамдар VTA допаминдік нейрондарды және допаминдік сигналды NAc тәрізді таңдалған CNS аймақтарына қосады, осылайша азық-түлік сыйақысының мінез-құлқын ынталандырады (Hernandez және Hoebel, 1988 және Джозеф пен Ходжес, 1990). Алайда, допаминді босату тамақтануға арналған ынталандырылған мінез-құлықпен тығыз байланысты болғанымен, сонымен бірге, аштықтан допаминді өлімге ұшырата алмайтын тышқандар ретінде негізгі азықтандыру үшін қажетCannon және басқалар, 2004). Грелин мен допамин арасындағы функционалды байланыс грелиннің VTA допаминдік нейрон белсенділігіне әсері, сондай-ақ бүтін VTA допаминергиялық нейрондары грелиннің тамақ сыйақысына әсері үшін қажет (Абизейд және басқалар, 2006 және Вайнберг және басқалар, 2011 ж). Дегенмен, VTA допаминдік нейрондар бірқатар учаскелерге арналған жобаны әзірлейді және градинаның тағамға негізделген мінез-құлыққа арналған VRa-басқаратын әсерлері үшін NAc-дағы допаминдік сигнал беруді қажет етпей қалады. Сонымен қатар, грелин тағам қабылдау немесе ынталандырудан басқа мінез-құлықты бақылауға қатысады, атап айтқанда, жаңалықты іздейді, олар да NAc-да допаминді босатуменБардо және басқалар, 1996 және Хансон және басқалар, 2012 ж).

Осы зерттеуде грелиннің тағамдық ынталандырылған мінез-құлыққа және / немесе азық-түлік тұтынуына әсер ететін ВТС деңгейінде НКК-да допаминді рецепторлық сигнал беруін қажет ететін гипотезаны сынап көрдік. Осы мақсатта VTA ghrelin индуцирленген тамақ өнімдері мен азық-түлікті ынталандыру сахароза парадигмасы үшін прогрессивтік коэффициентті пропорционалдық коэффициентпен бірге бір мезгілде NAc допаминдік сигнал беру блокадасымен бағаланды. Жеке зерттеулерде біз рецепторлар және допамин 1 рецепторлары (D1) сияқты допамин 2 (D2) жеке үлесін тексердік. Сонымен қатар, эндоген грелиннің NAc допаминдік сигналына қосқан үлесін зерттеу үшін, біз осы допаминдік рецепторлардың азық-түлік сыйлығының ашықтығын арттыруда рөл атқаратынын анықтадық. Ақыр соңында, NAc dopamine сигналында эндогендік жоғары грелиннің молекулалық зардаптарын бағалау үшін аштық / тағамдық айырылудың mNNA допаминдік рецепторлары мен ферменттерінің экспрессиясын анықтаймыз.

2. Материалдар мен тәсілдер

Жануарлар: Sprague-Dawley ересек егеуқұйрықтары (200-250 г, Чарльз Ривер, Германия) 12 сағаттық жарық / қараңғы циклде орналастырылды (таңғы 6-да жанып тұрады), әдеттегі чув және су ad libitum үй торларында. Барлық жануарлар процедуралары этикалық рұқсатпен және Гетембург институты жануарларды күтіп ұстау және пайдалану комитетінің нұсқауларына сәйкес жүргізілді.

хирургия: Мінез-құлық зерттеулеріндегі барлық егеуқұйрықтарға бағыттаушы канюля (26 калибр; Пластмассалар бірі, Роаноке, ВА) имплантацияланды, VTA және NAc қабығын кейінгі бір жақты, екі жақты инъекцияларға бағыттады. Кетаминдік анестезия қолданылды. Мақсатты орыннан 1.5 мм жоғары канулалар орналастырылды, ал микроинъекциялар үшін бағыттаушы канюльдерден 1.5 мм созылған инжектор қолданылды. VTA-ны бағыттау үшін келесі координаттар таңдалды Скибика және басқалар. (2011): Ортаңғы сызықтан ± 0.75, брегмадан 5.7 мм артқа және бас сүйегінің бетінен 6.5 мм вентраль, инжектор бас сүйегіне 8.0 мм вентраль бағытта. NAc қабығы үшін келесі координаттар қолданылды (өзгертілген Кварта және т.б. (2009): Ортаңғы сызықтан ± 0.75, алдыңғы жағынан - брегмаға дейін - 1.7 мм, ал бас сүйегіне дейін - 6.0 мм, вентральды бағыттаушы - 7.5 мм). Каннулалар бас сүйегіне тіс акрил цементімен және зергерлік бұрандалармен бекітіліп, обтуратормен жабылған, бұрын сипатталғандай (Скибика және басқалар, 2009). Барлық егеуқұйрықтарда VTA үшін де, NAc үшін де микроинъекция алаңы зерттеу кезінде пайдаланылған бірдей микроинъекция көлемінде (0.5 мкл) үнді-сияны микроинъекциялау арқылы өлгеннен кейін тексерілді. Тек дұрыс орналастырылған пәндер (2-сурет) деректерді талдауға қосылды.

  • Толық өлшемді кескін (48 K)
  • 1-сурет.  

    Түрлі эксперименттік жобаларды көрсететін диаграммалар қолданылды. 1 кестесі берілген деректерді алу үшін пайдаланылды Суреттер. 3 және 4. 2 кестесі берілген деректерді алу үшін пайдаланылды 5-сурет 3 кестесінде көрсетілген деректерді жоспарлау және жоспарлау Суреттер. 6 және 7. Қатты сұр жәшіктер өлшеу жиналған кездегі кезеңдерді білдіреді.

  • Толық өлшемді кескін (77 K)
  • 2-сурет.  

    NAc (A) және VTA (B) инъекция алаңы (шеңбермен көрсетілген). Оң жақ панель зерттеуде пайдаланылған 0.5 мкл көлемінде VTA немесе NAc қабықшасына (NAcS) үнді-сиямен микроинъекцияланған корональды егеуқұйрықтардың ми бөлімін көрсетеді. Сол жақ панельде егеуқұйрықтардың ми атласының бөлімі көрсетілген, NAc үшін брегмаға дейін 2.16 мм және VTA үшін брегмаға қарай 5.64; Aq, аквадук; cc, corpus collosum; CPu, каудат және путамен; LV, бүйір қарыншасы; NAcC, NAc ядросы; SN, нигра субстанциясы.

2.1. Операцияларды жүргізу тәртібі

Оперантты кондиционерлеу эксперименттері егеуқұйрықтардың операциялық камераларында өтті (30.5 × 24.1 × 21.0 см; Med-Associates, Джорджия, ВТ, АҚШ). Оперантты кондиционерлеу үшін қолданылатын жаттығу процедурасы алдыңғы зерттеулерге бейімделген (la Fleur және басқалар, 2007 және Хансон және басқалар, 2012 ж). Сахарозаның оперативті дайындығын жеңілдету үшін барлық егеуқұйрықтарға тағамның жұмсақ шектеуі қойылды, оның барысында дененің бастапқы салмағы бір аптаның ішінде біртіндеп 90% -ға дейін төмендеді. Оперантты қораптарға салғанға дейін егеуқұйрықтар кем дегенде екі рет сахароза түйіршіктерімен (45 мг сахароза түйіршіктері, тест Diet, Richmond, IN, АҚШ) ұшырасқан. Келесіде, егеуқұйрықтар сахароза түйіршіктерін қысымды FR1 кестесі бойынша күніне 2 сеанспен басу механизмін үйренді. FR1-де белсенді тұтқаны бір рет басу нәтижесінде бір сахароза түйіршігі жеткізілді. Барлық FR сессиялары 30 минутқа созылды немесе егеуқұйрықтар 50 түйіршіктер пайда болғанға дейін, қайсысы бірінші болғанына қарамастан. Көптеген егеуқұйрықтар 50-5 күннен кейін бір сеанс критерийіне 7 түйіршікке жетті. Белсенді емес тұтқасындағы басулар жазылды, бірақ бағдарламаланған нәтиже болмады. FR1 кестесінің сессиялары FR3 және FR5 жалғасты (яғни бір түйіршікке сәйкесінше 3 және 5 басу). FR5 кестесінен кейін прогрессивті коэффициент (PR) кестесі жүрді, оның барысында сыйақының құны сыйақыны алуға дайын жұмыс көлемін анықтау үшін әрбір келесі сыйақы үшін біртіндеп ұлғайтылды. Жауапқа деген қажеттілік келесі теңдеуге сәйкес өсті: жауап коэффициенті = (5е (0.2 × инфузия саны)) - 5 келесі серия арқылы: 1, 2, 4, 9, 12, 15, 20, 25, 32, 40, 50 , 62, 77, 95, 118, 145, 178, 219, 268, 328. PR отырысы егеуқұйрық 60 минут ішінде сыйақы ала алмаған кезде аяқталды. Жауап беру бір сессияда алынған тамақ түйіршіктерінің саны үш рет қатарынан 15% -дан аспаған кезде тұрақты болып саналды. Көп жағдайда жауап беру 5 сессия ішінде тұрақталды. Осы уақыт аралығында қажетті критерийлерге жете алмаған егеуқұйрықтар қосымша сабақтарда оқыды. PR-тест 1 сессия / күнде өткізілді. Кейін егеуқұйрықтарды чау қабылдауды өлшеу үшін 1 сағат ішінде үй торларына ауыстырды. Тренингтің соңында және хирургиялық араласу мен тестілеудің алдында егеуқұйрықтарда болды ad libitum кәдімгі хауызға қол жеткізу.

2.2. Есірткілер

Ацилирленген егеуқұйрық грелині (Tocris, Бристоль, Ұлыбритания) VTA-ға 1.0 мкг дозада жасанды ми асқазан сұйықтығымен (aCSF) көлік құралы ретінде енгізілді (және бақылау). Грелиннің 1.0 мкг дозасы бұрын қантқа оперативті реакцияны күшейтетіні және VTA-ға жеткізгенде орексигендік реакцияны тудыратыны көрсетілген (Налеид және басқалар, 2005 және Скибика және басқалар, 2011). D1 тәрізді рецепторлардың антагонисті, SCH-23390, NAc-қа 0.3 мкг (Токрис) дозасында енгізілді, aCSF автокөлік құралы болды (басқару). Азық-түліктен айыруды зерттеу үшін бастапқы 0.5 мкг дозаның әсерінің болмауына байланысты доза 0.3 мкг дейін ұлғайтылды. SCH-23390 - D1 тәрізді допаминдік рецепторлардың D1000 тәрізді допаминдік рецепторларға қарсы D1 тәрізді допамин рецепторларының күшті және таңдамалы антагонисті (Барнетт және басқалар, 1986 ж). D1 және D5 рецепторлары үшін осындай ұқсастық бар (Барнетт және басқалар, 1992 ж) сондықтан зерттеу барысында біз оның D1 тәрізді рецепторларды блоктау қабілетіне жүгінеміз, бұл термин D1 және D5 рецепторларын қамтиды. SCH-0.3 бастапқы 23390 мкг дозасы негізінде таңдалды (Гримм және басқалар, 2011 ж). NAc қабығына енгізілген бұл дозаның сахароза ерітіндісін жеткізгенге дейін жұптастырылған бағдар үшін иінтіректі басуды азайту кезінде тиімділігі төмен болды. Допамин D2 рецепторларының антагонисті, этиклоприд гидрохлориді (токрис) NAc-ге aCSF көмегімен көлік құралы ретінде енгізілді (басқару). Этиклопридтің бастапқы дозасы (1.0 мкг) негізге алынды (Лавиолетт және басқалар, 2008), бірақ тамақтануды бас тарту туралы зерттеуде 1.5 мкг дейін көтерілді. Барлық дәрі-дәрмектер aCSF 0.5 мкл көлемінде жеткізілді.

2.3. Эксперименттік дизайн

Барлық егеуқұйрықтарға жеңіл циклдің басында NAc және VTA бағытталған инъекциялар жасалды, екінші инъекция операнттық тестілеу басталғанға дейін 10 мин. Барлық шарттар ең аз дегенде 48 сағ бөлініп, тепе-теңдікте жүрді, осылайша әр егеуқұйрық барлық төрт шартты алды: бірінші көлік құралы немесе допаминді рецепторлардың антагонисті NAc-ге, содан кейін 10 минуттан кейін көлік немесе грелин VTA-ға дейін. Әрбір егеуқұйрық үшін VPS және NAc екі жақты болды. Әр эксперименттің егжей-тегжейі суретте көрсетілген 1-сурет.

2.3.1. D1-тәрізді рецепторлық қоршаудың грелиндік тағамдық тағамға және шок қабылдауына әсері

Мақсатты VTA және NAc кейін жауаптар қаралды (n = 12-14) келесі төрт жағдайдан кейін дәрі-дәрмектерді жеткізу: 1) бақылау жағдайы (NAc және VTA-ға арналған көлік шешімдері), 2) NAc автокөлігі + VTA 1.0 мкг грелин, 3) NAc 0.3 мкг SCH-23390 + VTA автокөлігі, 4 ) NAc 0.3 мкг SCH-23390 + VTA 1.0 мкг грелин. Тестілеу қаныққан күйінде өткізілді (қараңғы цикл кезеңінен кейін). Тәжірибелік күндері 120 минуттық операнттық тестілеуден кейін егеуқұйрықтар үй торларына оралды және 1 сағат ішінде үйдегі торларда чауды қабылдау өлшенді (1 кестедегідей, 1-сурет). Бұл уақытша нүкте VTA ghrelin инъекциясынан кейінгі үшінші сағатқа сәйкес келеді, оның барысында орехигйналық реакция жалғасатын болады, бұл алдыңғы зерттеулерге негізделген, грилиннің әрекет ету уақытын зерттеп, орталық немесе перифериялық Рен және басқалар, 2000 және Фолконбридж және басқалар, 2003 ж) және ұқсас эксперименталды қондырғыларды қолданған алдыңғы зерттеулеріміз.

2.3.2. D2 рецепторлық қоршауының грелиндік тағамдық сыйақыларға әсері және шок қабылдау

Мақсатты VTA және NAc кейін жауаптар қаралды (n = 7) келесідей төрт жағдайда дәрі-дәрмектерді беру: 1) бақылау жағдайы (NAc және VTA-ға арналған көлік шешімдері), 2) NAc автокөлігі + VTA 1.0 мкг грелин, 3) NAc 1 мкг этиклоприд гидрохлориді + VTA көлік құралы, 4) NAc 1 мкг этиклоприд гидрохлориді + VTA 1.0 мкг грелин. Тестілеу қаныққан күйінде өткізілді (қараңғы цикл кезеңінен кейін). 120 минуттық операнттық тестілеуден кейін егеуқұйрықтар үй торларына қайтарылды және чауды қабылдау үйдегі торларда 1 сағат ішінде өлшенді (1 кестедегідей, 1-сурет) өйткені грелиннің әсерінен орексигендік әсер чау түйіршіктерін кейінге қалдырғаннан кейін де болады (2 сағаттан кейін).

2.3.3. D1-тәрізді және D2 рецепторлық қоршауының (бөлек немесе аралас) грелинмен интенсивті шок қабылдауына әсері

Алдыңғы тәжірибелерде чау қабылдау кезінде алынған нәтижелер сахарозаның операнттық парадигмадағы алдын-ала әсерімен немесе уақыттың 2 сағ кешігуімен шатастырылмағанын растау үшін, жеке зерттеу барысында біз NAc жеткізілімінің әсерін зерттедік екі допаминді рецепторлардың антагонистері немесе қаныққан егеуқұйрықтарда VTA грелиннің әсерінен 2 және 3 сағ тамақ қабылдау кезінде (немесеn = 10–11; 2 кестедегідей, 1-сурет). Бұл жағдайда егеуқұйрықтарды хирургиялық өлшеу жүргізгенге дейін оперантты кондиционерлік парадигмаға ұшырамаған. Осылайша, тамақ қабылдау VTA және NAc препараттарын мақсатты түрде төрт жағдайдан кейін жеткізгеннен кейін келесідей өлшенді: 1) бақылау жағдайы (көлік құралдары NAc және VTA-ға арналған ерітінділер), 2) NAc автокөлігі + VTA 1.0 мкг грелин, 3) NAc допамин рецепторларының антагонисті + VTA машинасы, 4) NAc допаминді рецепторлардың антагонисті + VTA 1.0 мкг грелин. Алдымен біз допаминдік рецепторлардың екі антагонистін 3 және 4 жағдайларында егеуқұйрықтардың бір тобы 0.3 мкг SCH-23390, ал екінші тобы 1 мкг этиклоприд гидрохлоридін алатындай етіп бөлек зерттедік. 3 күн бойына қалпына келтірілгеннен кейін, әр топтағы егеуқұйрықтардың жартысына жуығы қайта тексерілді, бұл жолы 3 және 4 жағдайдағы екі антагонистің тіркесімі болды. Осы 3 эксперименттің әрқайсысында емдеу әдістері арасында тепе-теңдік дизайн қолданылды, бәрі бұрынғыдай (барлығы егеуқұйрықтар әр экспериментте барлық шарттарды алды, нәтижені салыстыру кезінде). Канулалардың орналасуы бұрынғыдай өлгеннен кейін тексерілді. Көрсетілген мәліметтерге тек инъекцияның орны VTA және NAc жететін расталған егеуқұйрықтар жатады.

2.3.4. D1-тәрізді және D2 рецепторлардың қоршауынан азық-түліктен айырылуына байланысты азық-түлік сыйақыларына және шок ішуіне әсері

Допаминді рецепторлардың антагонисты 2 түрлі эксперименттерде сыналды. Алғашқы эксперимент барысында жауаптар NAc-тің мақсатты әдісі бойынша зерттелді (n = 20) көлік құралын немесе D1 тәрізді рецепторлардың антагонистін (0.5 мкг SCH-23390) жеткізу. Тестілеу аш күйінде өткізілді (қараңғы цикл кезеңінде тамақ ішуге тыйым салынғаннан кейін). Екінші экспериментте жауаптар мақсатты NAc кейін зерттелді (n = 7) көлік құралын немесе 1.5 мкг NAc этиклоприд гидрохлоридін жеткізу. Тестілеу аш күйінде өткізілді (3-кестеде көрсетілгендей, қараңғы цикл кезеңінде тамақ шектелгеннен кейін, 1-сурет).

2.3.5. NAc-дағы допаминмен байланысты геннің өрнегіндегі азық-түлік айырылуына байланысты өзгерістер

NAc-да негізгі допаминмен байланысты гендердің [D1A, D2, D3, D5, катехол-O-метилтрансфераза (COMT) және моноамин оксидаза А (MAO) допаминді рецепторлары) гендер түрінде азық-түлік айыруға негізделген өзгерістер анықталды.

2.3.6. РНК оқшаулау және мРНК өрнегі

Ми тез алынып тасталды және NAc ми матрицасы арқылы бөлшектелді, сұйық азотта мұздатылды және мРНҚ экспрессиясын кейінірек анықтау үшін -80 ° C температурада сақталды. Мидың жеке үлгілері Qiazol-да (Qiagen, Hilden, Germany) Tissue Lyser (Qiagen) көмегімен гомогендендірілді. Жалпы РНҚ RNeasy Lipid Tissue Mini Kit (Qiagen) көмегімен қосымша DNAse өңдеумен (Qiagen) қолданылған. РНҚ сапасы мен саны спектрофотометриялық өлшеулермен бағаланды (Nanodrop 1000, NanoDrop Technologies, АҚШ). CDNA синтезі үшін iScript cDNA синтез жиынтығы (BioRad) қолданылды. Нақты уақыттағы RT PCR TaqMan көмегімен орындалды® on-line каталогтан таңдалған мақсатты гендерге арналған зондтар мен праймер жиынтықтары (Қолданбалы биожүйелер). Геннің экспрессиясының мәні есептелінді Ct әдісі ( Ливак және Смитгрен, 2001), онда ad libitum тамақтандырылған топқа калибратор тағайындалды. Гликальдегид-ХНУМХ-фосфатты дегидрогеназ (GAPDH) анықтамалық ген ретінде қолданылды.

2.3.7. Статистикалық талдау

Барлық мінез-құлық параметрлері қайталанатын дисперсияны талдаумен (ANOVA) кейін талданды post hoc Tukey HSD тесті сәйкесінше немесе студенттікі t тек екі жағдайды салыстырды. Барлық статистикалық талдау GraphPad бағдарламалық жасақтамасы арқылы жүргізілді. Айырмашылықтар елеулі деп саналды p <0.05.

3. Нәтижелері

3.1. D1-тәрізді рецепторлық қоршаудың (NAc) VTA ghrelin-индуцирленген тағамдық сыйақысына және шок қабылдауына әсері

D1-тәрізді рецепторлардағы белсенділіктің VTA грелина-индуцирленген тағамдық сыйақы әрекеттерінің жоғарылауы үшін қажет болу-болмауын анықтау үшін, сукрозға арналған грелинді операциялық реакцияға арналған D1 тәрізді антагонистпен (SCH-23390) алдын ала емдеудің әсері сыналды. Post-hook Tukey тесті бір жолмен ANOVA (F(3,33) = 11.1, p <0.0005; F(3,33) = 3.7, p <0.01; F(3,39) = 3.6, p <0.05 сыйақылар үшін, белсенді тетік және чов сәйкес) грелиннің алынған сыйақылардың санын көбейтуге әсерін анықтады (p <0.0005; 3-суретA), белсенді тұтқалардың саны (p <0.05; 3-суретB) және шошқа қабылдау (p <0.05; 3-суретC). Сыйақыға байланысты мінез-құлық параметрлері, табысталған және белсенді тұтқышты басу құралдары SCH-23390 алдын-ала өңдеуімен ( 3-суретA, B). Белсенді емес тетіктің белсенділігі аз болды және әртүрлі емдеу топтары арасында айтарлықтай айырмашылық жоқ ( 3-суретB) емдеудің іс-әрекеттегі мақсатсыз емес мақсатқа бағытталған өзгерістерге жол бермейтіндігін болжау. Грелиннен кейін байқалған Chow гиперфагиялары VTA-ге микроинженерленген болса, SCH-23390 алдын ала емдеу әдісімен өзгерген жоқ ( 3-суретC) Бұл мәліметтер NAc қабығындағы допамин мен D1 тәрізді рецепторлардың грелиннің төменгі ағысында болатындығын және VTA-мен басқарылатын грелиннің тағамдық марапаттарға әсер етуі үшін қажет екенін көрсетеді. Алайда, олар грелиннің чау қабылдауды көбейту қабілеті үшін маңызды емес. SCH-23390 көмегімен NAc емдеу нәтиже берген жоқ өзі үшін Тамақты немесе шұжық қабылдау үшін жауапты 3-сурет).

  • Толық өлшемді кескін (37 K)
  • 3-сурет.  

    Intra-NAc қабығының D1 рецепторларының блокадасының VTA ішіндегі грелиннің әсерінен пайда болған тамақтану және чау гиперфагиясына әсері. D1 тәрізді рецепторлардың антагонисті SCH-23390-мен алдын-ала емдеу граклиннен туындаған сахароза сыйақыларының жоғарылауын (A) және белсенді тетіктердің (қара жолақтар) санын белсенді емес тұтқасындағы белсенділігі (сұр жолақтар) толығымен тоқтатты. емдеудің кез-келгені әсер етпейді (B). VTA ішіндегі грелинді гиперфагия D1 рецепторларының (C) NAc қабықшалы селективті блокадасымен әлсіреген жоқ. Мәндер + SE ретінде көрсетілген. n = 12-14. *p <0.05, ***p <0.005.

3.2. D2 қоршауының (NAc) VTA ghrelin-индуцирленген тамақ марапатына және шок қабылдауына әсері

D2-дегі белсенділіктің VRA грелина-индуцирленген азық-түлік сыйақысының мінез-құлқының жоғарылауы үшін қажет екендігін анықтау үшін, сахароза-амперлік мінез-құлықтың грелинді индуцирленген ұлғаюына арналған алдын-ала емдеудің таңдаулы D2 антагонистімен (этиклоприт гидрохлориді) әсер етуі тексерілді. Бір жолмен ANOVA дәрі-дәрмекпен емдеудің айтарлықтай әсерін көрсетті (F(3,18) = 9.5, p <0.0005; F(3,18) = 8.1, p <0.001; F(3,39) = 3.8, p <0.05 марапаттар үшін, сәйкесінше белсенді тетік және чау). Post Tukey сынағы алынған сыйақылардың айтарлықтай өсуін көрсетті (p <0.01; 4-суретA) және белсенді тұтқыштар (p <0.01; 4-суретB) эфирлоприт алдын-ала емдеуге тыйым салынған грелиннен кейін емдеу. Белсенді емес тетіктің белсенділігі аз болды және әртүрлі емдеу топтары арасында айтарлықтай айырмашылық жоқ ( 4-суретB). Оператордың жауап беретін деректерінен айырмашылығы, этиклоприт алдын ала емдеу шошқа қабылдаудың грилинмен туындаған өсуін өзгертпеді (p <0.05; 4-суретC) Бұл біріктірілген зерттеуде өзара әрекеттесу екі реттік ANOVA расталды, алдын-ала емдеу × грелин алынған сыйақыларда: F(1,24) = 4.8, p <0.05; белсенді тетікті басу: F(1,24) = 4.7, p <0.05, бірақ чох қабылдау емес. Осылайша, D2 рецепторларын грелин марапаттарға байланысты мінез-құлықтағы өзгерістерді енгізу үшін қолдана алады, бірақ тұтынуды емес.

  • Толық өлшемді кескін (39 K)
  • 4-сурет.  

    Intra-NAc қабықшасы D2 рецепторларының блокадасының VTA ішіндегі грелиннің әсерінен пайда болатын тамақтану және чау гиперфагиясына әсері. D2 рецепторларының антагонисті, этиклоприд гидрохлоридімен (ETC) алдын-ала емдеу белсенді емес рычагтағы (сұр штангалар) белсенділік болмаған кезде алынған сахароза сыйақыларының (A) және белсенді рычагтардың (қара штангалардың) санының грелинмен туындаған өсуін жойды. емдеудің кез-келгені әсер етеді (B). Керісінше, VTA ішіндегі грелинді гиперфагия D2 рецепторларының (C) NAc қабықшалы селективті блокадасымен әлсіреген жоқ. Мәндер + SE ретінде көрсетілген. n = 7. *p <0.05, **p <0.01.

3.3. VTA грилинмен интенсивті шок қабылдау бойынша D1-ұқсас және / немесе D2 рецепторлық қоршауының (NAc) әсері

Екі допаминдік антагонистің чауды тамақтандыруға әсер етпеуін одан әрі растау үшін біз зерттеуді осы жолы егеуқұйрықтарда ешқашан оперантты кондиционерлік парадигмаға ұшырамаған кезде қайталадық. Бұл валидациялық зерттеу DTA тәрізді және D1 рецепторларының антагонистерін NAc-қа VTA грелинмен басқарылатын тамақ қабылдауына бірге жеткізудің әсерін зерттейтін үшінші тестті қамтуға дейін кеңейтілді. Хау қабылдау VTA грелинмен инъекциядан кейін 2 сағатта айтарлықтай өсті (ANOVA бір жолы: F(3,30) = 6.4, p <0.005 және F(3,27) = 9.0, p <D0.0005 және D1 рецепторларын зерттеу үшін сәйкесінше 2) және бұған D1-тәрізді (немесе алдын-ала өңдеу әсер етпеді) 5-суретA) немесе D2 рецепторлық антагонисті ( 5-суретB) Соңғы сынақта, екі допаминді рецепторлардың антагонистерінің бірлескен әсерін зерттей отырып, біз 3 сағат уақытына дейін VTA грелинінің маңызды әсерін анықтай алмадық, мүмкін бұл зерттеуге қажет үштік паренхималық инъекцияның әсерін көрсететін шығармыз. ANOVA емдеудің маңызды әсерін көрсетті (F(3,30) = 9.6, p <0.0005). VTA грелинін жеткізгеннен кейін тамақ қабылдау 3 сағ уақытында маңызды болды, алайда бұл допаминді рецепторлардың антагонистерін NAc-ге бірге қолдану арқылы қайтадан басылмады ( 5-суретC). Допаминді рецепторлардың антагонистінің NAc-ға біріккен қолданылуы ешқандай әсер етпейтінін ескеріңіз өзі үшін тамақ ішуге арналған.

  • Толық өлшемді кескін (48 K)
  • 5-сурет.  

    Интра-NAc қабығының допаминді рецепторларының блокадасының алдын-ала операнттік дайындықсыз немесе сахарозаның әсерінсіз егеуқұйрықтардағы VTA ішіндегі грелин туғызған чау гиперфагиясына әсері. Инъекциядан кейінгі 2 сағатта өлшенген VTA грелинмен индукцияланған гиперфагия NAc алдын-ала емдеумен (A) D1 тәрізді рецепторлардың антагонисті, SCH-23390 (SCH) немесе (B) D2 рецепторлары антагонисті, этиклоприд гидрохлоридімен басылмады ( ETC). (C) -де 3 сағ уақытында өлшенген грелинмен индукцияланған чау гиперфагиясы екі антагонистің NAc коадминирациясы арқылы басылмады. Мәндер + SE ретінде көрсетілген. n = 10-11. *p <0.05, **p <0.01.

3.4. D1-тәрізді және D2 рецепторлардың қоршауынан азық-түліктен айырылуына байланысты азық-түлік сыйақыларына және шок ішуіне әсері

Азық-түлік жетіспеушілігі оперативті реакцияны да, чау қабылдауды да 1 сағатты жоғарылатады; егеуқұйрықтар аштық кезінде белсенді тетікті екі есеге жуық басып, 1 сағ өлшеу нүктесінде үш-алты есе көп шайнайды (көліктің жағдайын салыстырыңыз: Суреттер. 3 және 4). NAc қабығындағы D1-тәрізді рецепторлардың қоршауында азық-түлік сыйақыларының төмендеуі ретінде бағаланған кезде азық-түлікпен айыру деңгейін азайттыp <0.01; 6-суретA) және белсенді тұтқышты басуp <0.01; 6-суретB). Бұл емдеу азық-түліктен айырудан туындаған шошқа қабылдауына елеулі әсер етпеді ( 6-суретC). NAc қабығына D2 антагонистінің инфузиясы азық-түлік сыйақыларының төмендеуі ретінде бағаланған кезде азық-түлік сыйымдылығының деңгейін айтарлықтай азайттыp <0.01; 7-суретA). Әрбір егеуқұйрықтың NAX-дағы D2 қоршауынан кейін өзінің белсенді тұтқышын басуына қарамастан, бұл нәтиже үрдіске (p = 0.08; 7-суретB) иінтіректі басудың жоғары базалық өзгергіштігіне байланысты болуы мүмкін (стандартты қателік = автомобиль үшін 86 және есірткі жағдайында 41, белсенді тетікті басу ауқымы 57-ден 707 пресске дейін). Деректер жиынтығынан ең жоғары жауап беретін егеуқұйрықты алып тастау нәтижесі p = 0.001. Шығарылған егеуқұйрық көлік құралында 707 және есірткіге арналған 303 престі көрсетті, осылайша жалпы қорытындыға қолдау көрсетті. Допаминді рецепторлардың антагонистері де белсенді емес тұтқаны басу тетігін өзгерткен жоқ. Хауды қабылдау NAc-тағы D2 блокадасымен өзгерген жоқ ( 7-суретC)

  • Толық өлшемді кескін (29 K)
  • 6-сурет.  

    Ішкі NAc қабықшасы D1 рецепторларының блокадасының азық-түлік сыйақы мінез-құлқындағы және чау гиперфагиясындағы азық-түлік тапшылығының жоғарылауына әсері. D1 рецепторларының антагонисті, SCH-23390-мен алдын-ала емдеу, сахарозадан алынған сыйақының азаюынан туындаған өсімді (A) әлсіретті, ал белсенді емес рычагтағы белсенділікке емдеудің кез-келгені әсер етпеді, ал белсенді тұтқаны басу саны азайды. . Cho1 гиперфагиясы DXNUMX рецепторларының (C) NAc қабықшалы селективті блокадасымен әлсіреген жоқ. Мәндер + SE ретінде көрсетілген. n = 20. **p <0.01.

  • Толық өлшемді кескін (30 K)
  • 7-сурет.  

    Ішкі NAc қабықшасы D2 рецепторларының блокадасының азық-түлік сыйақы мінез-құлқындағы және чау гиперфагиясындағы тамақтанудан бас тарту деңгейіне әсері. D2 рецепторларының антагонисті, этиклоприд гидрохлоридімен (ETC) алдын-ала емдеу, сахарозадан алынған сыйақылардың тамақтанудан туындаған өсуін төмендетіп, белсенді тұтқалы престердің санын азайтуға ұмтылды (B). Белсенді емес рычагтағы белсенділікке емдеудің кез-келгені әсер етпеді (B). Cho2 гиперфагиясы DXNUMX рецепторларының (C) NAc қабықшалы селективті блокадасымен әлсіреген жоқ. Мәндер + SE ретінде көрсетілген. n = 7. **p <0.01.

3.5. NAc-дағы допаминмен байланысты гендік өрнектегі азық-түлікпен айырылу

Түнде ораза ұстау NAc-дағы бірнеше допаминмен байланысты гендердің мРНК-ның экспрессиясына айтарлықтай әсер етті. DPAMIN D2 мРНК-нің допаминдік рецепторлары жоғарылаған кезде DPNUMX допаминдік рецепторлардың мРНК-нің айтарлықтай азайғаны анықталды. DPAMIN рецепторы D5, D1, COMT және MAO mRNAs түнгі ораза арқылы өзгерген жоқ (8-сурет). D1 және D2 рецепторлары мидағы ең мол допаминді рецепторлар деп санайды, ал CNS жүйесінде D3 және D5 қатысуы әлдеқайда шектелген. Сондықтан біз D5 рецепторларының акмембандарындағы MRNA деңгейін D1-қа салыстырдық және 2% -қа келді; ұқсас қатынас D3 және D2 (деректер көрсетілмеген) үшін анықталды. Осылайша, біз NC ішінде DPNMX рецепторларының көпшілігінің мРНК D1 және D2 рецепторларынан тұрады, ал D3 және D5 рецепторлары NAc-да анықталған жалпы допаминді рецепторлардың mRNA-нің шағын бөлігін ғана көрсетеді.

  • Толық өлшемді кескін (21 K)
  • 8-сурет.  

    Nucleus accumbens допаминдік сигналға байланысты гендік экспрессия тамақтанудан кейін анықталған. Мәндер + SE ретінде көрсетілген. *p <0.05.

4. Талқылау

Қазіргі зерттеудің негізгі нәтижелері NAc қабығындағы допаминдік сигнал беру грелиннің тамақ сыйақысына әсер етуінің қажетті төменгі медиаторы екенін көрсетеді. Нәтижелер NAc қабығындағы D1 тәрізді және D2 рецепторлары грелинмен белсендірілген схеманың негізгі компоненттері болып табылады және VTA қолданылатын грелиннің тамақтану марапаттарына әсер етуі үшін маңызды екенін көрсетеді. NAc (қабықша) ішіндегі D1 тәрізді және D2 рецепторлары туралы сигнал беру грелиннің чау қабылдауды жоғарылату қабілеті үшін маңызды емес. Бұл деректер грелинге арналған жүйке мақсаттарындағы алшақтықты ұсынады, олар тағамды күшейтуді тамақ қабылдауға бақылау жасайды. Сонымен, біздің қорытындыларымыз бойынша, бұл схема эндогендік грелинмен байланысты, өйткені аштық жағдайында, айналымдағы грелин деңгейлері жоғарылаған кезде, NAc ішіндегі допаминдік сигнализация тамақтанудың жоғарылауы үшін қажет.

Таң қалдырады, бұл грелиннің допаминергичеге әсер етедіАбизейд және басқалар, 2006, Джерлхаг және басқалар, 2007, Кавахара және басқалар, 2009 және Вайнберг және басқалар, 2011 ж), бұл грелиннің тамақ сыйақысына әсері допаминді рецепторлардың NAc сигналын қажет ететіндігін көрсететін алғашқы зерттеу (бұл жағдайда D1 тәрізді және D2 сигнализациясы). Бұл маңызды мәселе ретінде пайда болды, өйткені тәбетті бақылауға байланысты басқа гормондар немесе нейропептидтер мезолимбиялық допамин жүйесімен айтарлықтай күтпеген байланыста болды. Лептин, мысалы, грелин сияқты, VTA-да допаминдік нейрондарда рецепторларға ие; лептинге сезімтал допаминергиялық нейрондардың көпшілігі стриатумға шықпайды, керісінше амигдаланы нервтендіреді (Хоммель және басқалар, 2006 және Лешан және басқалар, 2010). VTA рецепторлары бар күшті анорексигенді нейропептид меланокортин, анорексиялық агент үшін болжанғаннан өзгеше, стипатринді допаминергиялық белсенділікті және допаминді босатуды көбейтеді, ал тамақ ішудің мінез-құлқын нақты азайтады (Торре және Селис, 1988, Линдблом және басқалар, 2001 және Cone, 2005). Басқа күрделілік қабаты грелиннің дофаминді босату әсері азық-түліктің болуына тәуелді екенін көрсететін деректермен қосылады: микродиализ арқылы анықталған NAc допамин деңгейлері егеуқұйрықтардан перифериялық қолданылған грелинмен ғана ұлғайтылды, олар грелинді қабылдағаннан кейін жеуге рұқсат етілді (осы зерттеуде пайдаланылған эксперименттік жағдайдағыдай) және тіпті тамаққа қол жеткізуден бас тартқан адамдарда грелинмен де басыладыКавахара және басқалар, 2009), жақында ВТА-да дифференциалды опиоидтық сигнализация жолдарынКавахара және басқалар, 2013). Бұл екі мысалда тамақтану пептидтері, тағамның қол жетімділігі және допамин арасындағы қатынастардың күрделілігі атап өтіліп, грелиннің допаминдік жүйеге әсерін тағамға марапаттар тәртібінде зерттеудің маңыздылығы көрсетілген.

Нәтижелердің қызықты аспектісі NAc dopamine рецепторларының қоршауының азық-түлік тұтынуына қатысты тағамдарды ынталандыруға қарсы әсері болып табылады. Әсіресе, біз 2-дағы VTA ghrelin-индуцирленген азық-түлік тұтынуына арналған доғалданған NAc dopamine сигналдарының әсерінің жоқтығын растадық: бір парадигмада азық-түлік тұтынуды өлшеу операциялық реакция тестінен кейін жасалды шошқа қабылдау), ал екінші жағынан, бұрынғы операциялық тестілеусіз жануарларда азық-түлік тұтыну ғана өлшенді. Сонымен қатар, екінші экспериментте біз допаминдік рецепторлардың антагонистінің NAc-ге бірге қолданылуын VTA грелиннің индуцирленген тамақ қабылдауына ешқандай әсер етпейтінін және D1-ұқсас және D2 рецепторлары арқылы NAc допаминді сигналды беру туралы гипотезаны қолдайтынын көрсете алдық грелин гиперфагиясына қажет емес. Антагонистер VTA грелинді тағамдық ынталандырылған мінез-құлықтан бас тартқанымен бірге, бұл ұжымдық нәтижелер ВТА грелиннің төменгі бөлігіндегі нейро-схеманың алшақтатылуын, тағамды азықтандыруды басқаратын бір саламен және басқа тағамдарды ынталандыру / марапаттауды көздейді. Грелин тамақтануды ынталандыру үшін, бірақ оны қабылдамау үшін допаминді пайдаланады. Бұрын біз VTA грелині VTA ішіндегі нейропептидті Y-ны тағамдық тұтыну және опиоидтерді қарама-қарсы түрде бақылау үшін іріктеп көрсеткенін көрсеттік (Скибика және басқалар, 2012a). Осылайша, грелинмен азық-түлік тағамына қатысты азық-түлікке негізделген мінез-құлыққа қарсы схемадағы айырмашылық үшін басымдық бар.

Acumbal D1 тәрізді рецепторлар, дәрілік препараттарда да, азық-түлікті нығайтуда да бұрынғы дәлелдермен жақсы танымал рөл атқарады, бұл ішкі NAX D1 тәрізді антагонист инфузиясы тағамға бағытталған мақсатты әрекетті азайтады. Жүйелік D1 тәрізді рецепторлық антагонисты кокаин, героин, никотин және алкогольді өздігінен басқаруға байланысты немесе контекстен туындаған өзін-өзі азайтады [мысалы (Вайсенборн және басқалар, 1996 ж, Лю және Вайсс, 2002, Боссерт және басқалар, 2007 ж және Лю және басқалар, 2010 ж)), бұл рецепторлардың марапатқа бағдарланған процестерде шешуші ролін белгілейді. Осы деректер NAc D1-тәрізді рецепторлардың VTA-әрекет ететін грелинмен белсендірілген тізбектің маңызды элементі екендігін көрсетеді. Осы D1 антагонистінің шеткі қолданылуы, грилинді күшейтетін объектіні тануды азайту үшін көрсетілді (Jacoby және Currie, 2011). Дегенмен, шеткі препаратты мидағы барлық D1-пішінді нейрондық популяцияларға бағыттайды және НКК-дан тыс халықтың (мысалы, гиппокампуста) оқыту мен жадыда маңызды рөл атқаруы мүмкін екендігін ескере отырып, халықтың НКК-ны тексергені анық емес мұнда грелиннің жады көлемін жақсартуға әсер етеді.

D2 рецепторлары жиі D1-пен бірге жұмыс істейді; осылайша, көптеген зерттеулер D2 рецепторларының марапаттарды өңдеу және сыйақыға бағдарланған мінез-құлық аспектілеріндегі рөлін көрсетеді. Дегенмен, D1 және D2 рецепторлары үнемі бірдей сыйақы функциясын атқара бермейтінін атап өткен жөн. Мысалы, Amygdala D1 рецепторларының қоршаушысы кокаинді іздестіруді қалпына келтіреді, ал D2 антагонисты бұл әрекетті шынымен жақсарта алады (Берглинд және басқалар, 2006). Бұл функционалды диссоциацияда нейроанатомиялық үлес болуы мүмкін, өйткені NAc ішіндегі D2 рецепторлары гипоталамустағы адамдарға қарама-қарсы функцияны ұсынады. D2 рецепторларының NAc-ын ынталандыру кезінде азық-түлік алуды ынталандырады, ал жануарларды азық-түлік алу үшін күш жұмсайды, ал D2 рецепторларының гипоталамус ынталандыруында - бұл анық анорексикалық (Leibowitz және Rossakis, 1979 және Ноуенд және басқалар, 2001 ж). Мақсатты рецепторлық популяциялар қарама-қарсы функциямен байланысқан D2-мақсатты препараттарды перифериялық қолданудан кейін нәтижелерді түсіндіру қиын болуы мүмкін. Бұл бұрынғы зерттеуде неге D2 антагонистінің перифериялық инъекциясына сахароза ерітіндісі үшін грилиннің әсеріне әсер етпейтінін түсіндіретін себептердің бірі болуы мүмкін. Тағы бір ықтимал түсініктеме - D2 - негізінен нигра мен ВТА-дағы допаминді шығаратын нейрондардағы авторецептор, оның активтенуі допаминергиялық белсенділіктің бұзылуына әкелуі мүмкін (Лейси және басқалар, 1987 ж). Осылайша, перифериялық инъекцияларды енгізген кезде, D2-мақсатты препараттар осы рецепторлардың популяциясына қол жеткізе алады, ал біздің зерттеуімізде тек NAc қабығы D2 рецепторы ғана бағытталған. Айта кету керек, жүйелі D1-тәрізді рецепторлық блокқацияның таза әсері сол парадигмадағы сахарозалық сусын үшін жауапты болдырмады (Овердуин және басқалар, 2012 ж). Сонымен қатар, D1 агонистінің жүйелі, тері астына инъекциясы D2 агонистінің жүйелі инъекциясын азайтады,Cooper және Al-Naser, 2006). Осылайша, D1 антагонисттерінің грилин индуцирленген тамақ ынталандыруға қарсы әсерін көрсететін деректер біздің сыйақы функциясына ынталандыратын D1 рецепторларының жалпы (шиеленісу) әсеріне сәйкес келеді деп ойлаймын. Керісінше, D2 рецепторлардың популяциясының таза әсері Nc үшін ұсынылған деректерге қарағанда гипоталамус D2 рецепторлары туралы білетіндігімен тығыз байланысты.

Осы зерттеуде D1-тәрізді және D2 антагонисты VTA грелинді әкімшіліктен кейін сахарозаға арналған операциялық мінез-құлықты блоктауға және азық-түліктен айырудан кейін Грелинге әсер ету үшін NAc-дегі екі рецепторлардағы кооперативтік әрекетті қажет ететіндігін айтады. Бұл VTA-туындаған допаминергиялық терминалдар NAc қабығындағы допаминді бір мезгілде барлық қол жетімді допаминді рецепторларды белсендіретін эндогендік жағдайды қарастырған кезде мағыналы болады. D1 ұқсас және D2 рецепторлардың екеуін бір мезгілде белсендіру қажеттілігі басқа әрекеттерге, соның ішінде арматураға (Икемото және басқалар, 1997 ж) және локомотивті белсенділік (Плазник және басқалар, 1989 ж), сондай-ақ нейронды ату (Ақ, 1987). Осы зерттеудің нәтижелері екі допаминергический рецепторлардың біреуінің ғана осы әрекеттерді төмендету үшін жеткілікті екендігін дәлелдейді, өйткені бұл рецепторлардың біреуінің қоршауында грилинге тәуелді сахароза операнттарын азайту үшін жеткілікті. Бұл өзара әрекеттесу механизмі түсініксіз. NAc-дағы кейбір нейрондар D1 және D2 рецепторларымен бірге жұмыс істейді. Бір мүмкіндікте гетеродимерлердің сыйақыға жауап беруі қажет, жақында D1 және D2 рецепторларының гетеродимерлердің қалыптасуы туралы хабарланды және бұл байланыстың депрессияға ұқсайтын әрекеті (Pei және басқалар, 2010). Дегенмен, біздің нәтижелері Nc-дағы D1 және D2 сигналдарының артық емес екенін көрсетеді және әр рецептор маргиналдық жауапты жұмсарту кезінде жеке қоршау тиімді болғандықтан, грелин әсерін азық-түлік сыйлығына беру үшін қажет. Сонымен қатар, жеке қоршау грелин гиперфагиясына әсер етпегендіктен, біз D1 және D2 сигналдары шок қабылдау үшін артық болмады ма, яғни жауапты жою үшін екеуінің бір мезгілде блокадасы қажет болатынын мүмкіндігін жеке бағаладық. Алайда, бұл жағдай грелин гиперфагиясына NAc ішіндегі D1 және D2 рецепторларының мезгілде блокадалуы әсер еткен жоқ. Осылайша жеке немесе комбинацияда NAc қабығы D1 және D2 рецепторлық сигналдары шиеленісті көбейту үшін грелина арқылы қолданылмайды.

Мұнда біз NAc қабығындағы D1-тәрізді және D2 рецепторларына қол жеткіздік. NAc қабығының және ядросының функциясы кейбір дәрежеде, әсіресе, дискреттік шоғырлануға байланысты дәрілік өзін-өзі басқарудың түбегейлі өзгерістерімен және дәрілік заттарға тәуелді препаратты өзін-өзі басқаруда ықпалды болып табылатын,Боссерт және басқалар, 2007 ж). Бұл функционалды диссоциациялау нейроанатомиялық қосылыстармен қамтамасыз етіледі, мұнда ядро ​​амигдалдан көп кіреді және қабығы гиппокамппен тығыз иннервирленген (Греневеген және басқалар, 1999 ж және Флореско және басқалар, 2001). Сондай-ақ, егеуқұйрықтар D1 және D2 рецепторлардың агонистерінің тіркесімін тек NAc қабығында ғана емес,Икемото және басқалар, 1997 ж), бұл сыйақы бойынша бірлескен іс-қимыл бірінші кезекте мұнда мақсатты қабықпен байланысты.

Зерттеу барысында арнайы зерттеулер жүргізілді, азық-түлік тұтынуына арналған НС допаминнің сигнализациясының әсері және VTA-қолданылатын грелиннің тағамдық ынталандырылған мінез-құлқы. Дегенмен, грилин аффинді жолдарды VTA-ға белсендіру жолымен азықтандыру әрекеттерін жүргізе алады. Мысалы, грелин бүйректің гипоталамусында нейрондық нейрондық қоздырғышты активтендіру арқылы тағамдық күшейтілген мінез-құлықты жақсартадыПерелло және басқалар, 2010), VTA-ге жобаланатын және допаминді босатуды ынталандыратын орексинериялық клеткалық топ (Нарита және басқалар, 2006). Нейроанатомия мен нейрофармакологияны қолданатын зерттеуіміз VTA-NAc жолын нақты бұзады, ал эндогендік жағдайдағы грелиннің айналымда шығарылуы, VTA-ға вирустық рецепторларды білдіретін басқа мидың ядролары ретінде VTA-ды ынталандырады. Осылайша, физиологиялық жағдайда грелиннің әсері мидағы көптеген учаскелерге таратылады, ол, мүмкін, концертте әрекет етуі мүмкін. Мидағы көптеген бөлінген учаскелерде әрекет ететін гормон немесе нейропептид концепциясы ұқсас нәтижеге қол жеткізуге болатын, мысалы, азық-түлік тұтынуының өзгеруі жаңа емес және лептин және меланокортинге (мысалы,Гриль, 2006, Лейнингер және басқалар, 2009 ж, Skibicka және Grill, 2009 және Фоулконбридж және Хэйес, 2011).

Азық-түліктің азаюы айналымдағы грелиннің жоғары деңгейімен байланысты. Азық-түлік өнімдерін азайту жағдайында азық-түлік өнімдерінің көрсетілімі NAc-да допаминді босатадыКавахара және басқалар, 2013). Сонымен қатар, тамақтану күйі NAc-дегі допаминдік сигналға әсер етуі мүмкін, тағамдық айырылудан допаминді рецепторларға (D1-ұқсас рецепторларға (D1, D5) және D2-тәрізді рецепторларға (D2, D3) мРНК экспрессіне әсер етуі мүмкін және допаминді бұзатын энзимдер (MAO, COMT) зерттелді. Азық-түлікпен айырылу өлшенген допаминді бұзатын ферменттердің кез-келген мРНК өрнегін өзгертпесе де, біз D5 және D2 рецепторларының дифференциалды реттеуін көрдік. D5 рецепторлардың өрнегі шамамен 30% -ға артты, ал D2 рецепторлары mRNA шамамен 20% -ға азайған. D1 ұқсас және D2 рецепторлы агонистерді бір мезгілде қолдану D2 рецепторларын төмендету үшін көрсетілді, бірақ D1 рецепторларын негізінен ниградағы (және NAc ұқсас үрдісі бар) қайта реттеуге арналғанСубраманиам және басқалар, 1992 ж). Бір қызығы, тағамдық айырылудың NAc допаминді рецепторларға экспрессиясының әсері біздің деректерімізге тамақтану үшін жылдамдықты ынталандыратын D1-тәрізді (D5) және D2 рецепторларының рөлін көрсететін деректермен біріктіріледі.

Зерттеудің бір ескертуі, азық-түлікпен айыру грелиннің деңгейін жоғарылатады, сондықтан басқа грелин рецепторлары ВТР-дан тыс халықтың белсендірілуі мүмкін. Осылайша, азық-түлікпен айырылу - бұл эндрогенді және физиологиялық тұрғыдан грелинді көбейтудің маңызды тәсілі, ол селективті VTA ынталандыруға мүмкіндік бермейді. Сондықтан NAc-да анықталған допаминді рецепторларының өзгеруіне жол бермейміз, бұл NAc-ға тікелей емес әсер ететін VTA-дан тыс жерлерде грелиннің белсенділігі. Ақыр соңында, біздің деректерімізде NAc допаминдік рецепторларының өрнегіндегі өзгерістерге орай ауытқу бар екенін атап өту керек, бірақ бұл тәжірибеде (грилинмен ынталандырылған) VTA-NAc допаминергиялық проекциясының медиациясын көрсету және одан әрі рөлді зерделеу қажет болады Осыған байланысты басқа да жолдар мен таратқыш жүйелердің, мысалы, бүйір гипоталамустың (жоғарыда талқыланған).

Нейробиологиялық субстраттардың көбісі есірткіге тәуелділікке және тамақтанудың бұзылуына ортақ болғандықтан, қазіргі кездегі зерттеулердің нәтижелері гхридиннің есірткі мен алкогольді күшейту әсеріндегі D1-тәрізді және D2 рецепторларының рөлін көрсетедіДиксон және басқалар, 2011). Азық-түлік пен кокаинның сыйлығы NAc-дағы допаминді шығаруға әкеледі (Hernandez және Hoebel, 1988). D1 немесе D2 рецепторларының блокадиясы теріс пайдалану, алкоголь және никотинге арналған препараттар үшін марапаттау тәртібін төмендетеді. Грелиннің осы заттарға арналған мінез-құлықты қабылдау немесе марапаттауына қосқан үлесі бұрыннан хабарланды, өйткені мұнда сипатталған грелин-VTA-допамин-NAc схемасы тек тамақ үшін ғана емес, марапат мінез-құлықтары үшін маңызды болып табылады. Осы идеяны алдын-ала қолдау тамақтанудан айыруды қалпына келтіруге болатын героинді қалпына келтіруге болатын деректерден алынуы мүмкін, ол D1 тәрізді рецепторлардың қоршауымен блокталадыТобин және басқалар, 2009).

Біздің деректер азық-түлікке байланысты екі негізгі сигналдық жүйенің интеграциясы туралы жаңа білімдерді ұсынады: орексигендік гормонға, грелинге және NAc допаминге жауап беретін тізбектерге жауап беретін VTA жетектегі тізбектер. Атап айтқанда, біз грелиннің VTA-мен байланыстырылған, тамақтануға негізделген мінез-құлыққа әсері NAc-да D1 және D2 сигналын қажет ететіндігін көрсетеміз. Біздің деректер сонымен қатар грелиннің тамақ сыйақысына әсер ететін VTA (D1 / D2 тәуелді) әсерлері тамақ қабылдау үшін маңыздыларға дивергентті схеманы қамтитындығын көрсетеді, өйткені антагонист NAc-ге жеткізілгенде грелинмен туындаған тамақ қабылдауына әсер етпеген. Ақырында, аш (түнде ораза ұстаған және гипергрелинемиялық) егеуқұйрықтардағы зерттеулер NAc D1 / D2 сигналын эндогендік грелиннің тамақтануға негізделген әсеріне әсер етеді. Осылайша, NAc-те допаминдік сигнализацияға кедергі келтіретін механизмдер мен терапиялардың сыйақы жүйесіне, соның ішінде тамақтандыруды бақылауға, семіздікке және оны емдеуге байланысты грелинмен қозғалатын әсерлері үшін маңызы бар сияқты.

Ақпаратты ашу туралы өтініш

Авторлар ештеңе ашпайды.

Алғыс

Бұл жұмысқа қолдау көрсетілді Швед медицина бойынша ғылыми кеңес (2011-3054 дейін KPS және 2012-1758 дейін SLD), Еуропалық Комиссияның Жетінші Негізі FP7-KBBE-2010-4-266408, Full4Health; FP7-HEALTH-2009-241592; EurOCHIP; FP7-KBBE-2009-3-245009, NeuroFAST) Forskning және Utvecklingsarbete / Forskning Göteborg көлігі және автобустар (ALFGBG-138741) Шведтік стратегиялық зерттеулер қоры Жүрек-қан тамырлары және метаболикалық зерттеулер орталығы (A305-188) Сахнгранцкаға және NovoNordisk Fonden. Зерттеушіні жобалау, деректерді жинау және талдау, жариялау туралы шешімді немесе қолжазбаны дайындауда қаржыгерлердің рөлі жоқ.

Әдебиеттер тізімі

  •  
  • Корреспондент-автор. Неврология және физиология институтының эндокринология бөлімі, Гетеборг университетіндегі Сахлгренска академиясы, Медикинарегатан 11, пошта жәшігі 434, SE-405 30 Гетеборг, Швеция. Тел .: +46 31 786 3818 (кеңсе); факс: +46 31 786 3512.

Авторлық құқық © 2013 Авторлар. Elsevier Ltd. компаниясы жариялады.