Int J Biol Sci. 2015; 11 (10) : 1150–1159입니다.
온라인 2015 Aug 1 게시. doi : 10.7150 / ijbs.12044
PMCID : PMC4551751
추상
이 연구는 사춘기 동안 음식이 맛좋은 음식이 암컷 쥐의 초기 삶의 스트레스 경험으로 인한 정신적 정서적 및 신경 장애에 미치는 영향을 조사했습니다. 암컷 스프 라그-돌리 새끼를 출생 첫 2 주 동안 매일 3 h 동안 댐에서 분리하거나 (MS) 방해받지 않은 상태로 두었습니다 (NH). MS 여성 중 절반은 초콜릿 쿠키에 무료로 액세스 할 수있었습니다. 광고 무제한 출생 후 28부터 차우. 새끼는 젊은 성인기 동안 행동 테스트를 받았다. 뇌 영역에서 급성 스트레스, ΔFosB 및 뇌 유래 신경 영양 인자 (BDNF) 수준에 대한 혈장 코르티 코스 테론 반응을 분석 하였다. 전체 실험 기간 동안의 총 칼로리 섭취량 및 체중 증가는 실험 그룹마다 다르지 않았다. 청소년기와 청소년의 쿠키 액세스는 MS 경험에 의한 불안 / 우울증과 유사한 행동을 개선했습니다. ΔFosB 발현은 감소하였으나 MS 암컷의 핵 축적에서 BDNF는 증가하였고, 쿠키 접근 후 ΔFosB 발현은 정상화되었고 BDNF는 추가로 증가 하였다. 급성 스트레스에 대한 코르티 코스 테론 반응은 MS 경험에 의해 둔화되었고 쿠키 접근은 그것을 개선시키지 않았다. 결과 청소년기 동안 쿠키 액세스 MS 여성의 정신 정서적 장애를 개선 하 고 핵 accumbens에서 ΔFosB 및 / 또는 BDNF 식 기본 신경 메커니즘에 역할을 할 수 있습니다 것이 좋습니다.
개요
동일한식이 조작이 남녀들 사이에 다양한 반응을 보일 수 있다는 증거가 증가하고 있습니다. 분자 수준에서, 동일한식이에 노출 된 수컷과 암컷 쥐 사이에서 해마 전 사체의 성적 이형 반응이 있음이 입증되었습니다 1. 대사 / 신경 내분비 수준에서, 암컷 쥐는 장기간 고지방식이에 대해 시상 하부 뉴로 펩티드 반응이 다르다 2 높은 지질 유입을 보상하기 위해 수컷보다 높은 용량 3. 단기 고지 방식 성인 여성은 해마에서 글루코 코르티코이드 수용체 mRNA 수준을 감소 시켰으며 시상 하부-뇌하수체-부신 (HPA) 축은 수컷과 다르게 후속 스트레스에 반응한다 4, 5. 행동 수준에서, 성인 쥐의 뚱뚱한식이 요법에 대한 단기 노출은 불안을 줄이고 수컷의 탐색을 증가시키는 반면, 암컷에게는 반대 효과가 있습니다 6. 사춘기는 내분비 가소성의 증가와 스트레스 반응의 변화를 특징으로하는 중요한 발달 기간입니다 7. 연구에 따르면 이유 후 고지방식이는 성적인 이형적인 방식으로 스트레스와 대사 매개자 모두에 영향을 주어 기저 HPA 축 활동과 급성 스트레스에 대한 내분비 반응을 수정할 수 있다고 제안했습니다 8, 9. 우리는 이전에 사춘기 동안 맛이 좋은 음식을 오래 섭취하면 수컷 쥐의 불안과 우울증과 같은 행동을 증가 시키지만 암컷 쥐에서는 그렇지 않다는 것을 발견했습니다s 10. 지방 (32 % 지방 함량)이 높은 카페테리아식이의 장기간 섭취는이 연구에 사용 된 유사한 모계 분리 (MS) 프로토콜을 적용한 수컷과 암컷 쥐 모두에서 행동 역경을 개선 시켰으며, 수컷에게 더 큰 효과가있었습니다. 11. 암컷 MS 쥐에서 관찰 된 행동 및 신경 내분비 역경 12 수컷 MS 쥐의 것과는 다르게 나타났다 13, 14.
이전 연구에서 맛이 좋은 음식, 적당한 지방 식단 (~ 21 % 지방)에 대한 장기 접근 6, 15, 청소년기 및 청년기 동안 수컷 MS 랫트에서 일부 불안 관련 증상 및 HPA 축 기능 장애가 개선됨 14. 연구에 따르면 스트레스 축 기능의 조절은 맛이 좋은 음식으로 긍정적 인 정서적 행동에 연루되어 있다고합니다. 그건; 스트레스 민감도를 줄이기 위해 지방이 많이 함유 된 매우 선호되는 식단에 노출하는 것이 좋습니다 16; 맛이 좋은 음식을 제공받은 사람들은 만족, 즐거움, 욕망과 같은 더 즐거운 감정을 가졌습니다. 17 심미적 및 면역 학적 스트레스에 따라 맛좋은 음식 섭취로 교감 반응 감소 18, 억제 후 스트레스 호르몬 수치 19 및 래트에서 증가 된 미로 시험 동안 불안과 유사한 행동 20. 그러나,이 연구에서, 청소년기 및 청년기 동안의 적당한 지방식이 (~ 21 % 지방)는 MS 여성의 HPA 축 기능 장애를 개선 시키지는 않았지만, 불안뿐만 아니라 우울증과 유사한 행동을 개선시켰다.
우리 MS 여성에서 맛이 좋은식이 접근의 정신 정서적 효과 기본 신경 메커니즘을 조사하기 위해 우리는 핵 accumbens (NAc)에서 뇌 파생 neurotrophic factor (BDNF) 및 ΔFosB 수준을 조사했다. mesolimbic dopaminergic 경로를 구성하는 기저 전뇌 구조 인 NAc는 보상, 동기 부여 및 강화에 역할을합니다. 21. 주요 우울 장애의 핵심 증상 인 anhedonia의 개발은 NAc가 중추적 인 역할을하는 보상 경로의 기능 장애로 인한 것입니다 22, 23. NAc 뉴런은 행동 스트레스 패러다임에 반응하여 활성화됩니다 24, 25불안 장애에 연루되어 26, 27. mesolimbic dopaminergic 활동 및 NAc 뉴런의 스트레스 유발 활성화 불안과 우울증 같은 행동을 보여주는 우리의 남성 MS 쥐에 둔상 13, 28. BDNF는 mesolimbic dopamine 시스템의 조절을 통한 hedonic feeding에 관여하는 것으로 제안되었다 29, 30, 및 맛좋은식이에의 노출은 NAc에서 BDNF 및 ΔFosB 수준 및 도파민 수용체 D1 결합을 증가시켰다 16, 31, 32.
재료 및 방법
동물
스프 라그-돌리 (Sprague-Dawley) 쥐를 구입 (삼성 바이오, 오산), 온도 (22 ± 1 ℃), 습도 (55 %) 및 12 / 12 hr을 지속적으로 제어하여 특정 병원체가없는 방벽 지역에서 관리 밝음 / 어두움주기 (07 : 00 AM에 켜짐). 표준 실험실 식품 (Purna Rodent Chow, Purina Co., Seoul, Korea) 및 막 여과 정제수 이용 가능 광고 무제한. 실험 동물의 관리 및 사용에 대한 NIH 가이드 라인과 일치하는 한국 의료 과학 아카데미가 편집 한 동물 실험 가이드 라인 2000에 따라 동물을 보살핌했다. 모든 동물 실험은 서울 대학교 실험실 동물 관리 및 사용위원회의 승인을 받았습니다.
실험 프로토콜
동물 시설의 실험실에서 번식에 수컷 암컷과 입증 된 종축 수컷을 사용했으며, 원치 않는 환경 자극을 최소화하고 표준화하기 위해 새끼를 통제 된 방식으로 사육했습니다. 자궁 내 생명. 배달 확인 후 12 시간 [출생일 (PND) 1], 앞에서 설명한대로 강아지를 조작했습니다. 13, 14, 33 - 35. 산모 분리 (MS) 그룹 또는 처리되지 않은 (NH) 그룹에 대해 각 새끼를 할당했습니다. MS 새끼를 댐과 집 케이지에서 제거하고 9 : 00 ~ 12 : 00 사이에 우드 칩이 깔린 새 케이지 (Aspen shaving, Animal JS Bedding, Cheongyang, Korea)에 가깝게 두었다가 집으로 돌아 왔습니다. 케이지와 댐. 분리 기간 동안 새끼를 따뜻하게 유지하기위한 추가 치료는 제공되지 않았습니다. MS는 PND 1부터 14까지 매일 수행 한 다음, 새끼는 PND 22에 이유가 될 때까지 댐에 방해받지 않고 그대로 두었습니다. NH 그룹은 일주일에 두 번 수행되는 일상적인 우리 청소를 제외하고는 이유가 될 때까지 방해받지 않았습니다. 이유 일에, 2 마리의 NH 및 4 마리의 MS 암컷 새끼를 각각의 NH 또는 MS 깔짚에서 각각 무작위로 선택하고 2 마리의 NH 또는 2 마리의 MS 새끼를 각 케이지에 함께 두었다. 함께 수용된 두 마리의 암컷 MS 새끼는 HPF (Oreo cookie, Kraft Foods Global, Inc., East Hanover, NJ, USA)를 무료로 이용할 수있었습니다. 광고 무제한 PND 28 (MS + HPF 그룹)의 chow 및 각 새끼 (MS 그룹) 및 NH pup (NH 그룹)의 나머지 2 암컷 MS pup은 표준 chow 만 받았습니다. 표준 차우 및 오레오 쿠키의 영양 성분 조성은 표에 나와 있습니다 Table1.1. PND 29에서 매일 음식 섭취량과 체중 증가를 기록했습니다. 24 h 음식 섭취의 평가를 위해, 측정 된 차우 및 쿠키의 양이 제공되었고, 다음날, 차우 및 쿠키의 남은 양이 전날에 제공된 값으로부터 칭량되고 차감되었다. 유출을 포함하여 특별한주의를 기울였습니다. 차우 및 쿠키의 영양 성분 조성에 따라 칼로리 섭취량을 계산 하였다. 각 케이지 내 강아지에 의해 소비 된 음식의 총량을 각 케이지 내 강아지 수로 나누고, 각각의 계산 된 값을 n = 1로 간주 하였다. 모든 실험 그룹에 물을 자유롭게 이용할 수 있었고, 전체 실험 기간 동안 음식 조건이 계속되었다. 실험 프로토콜의 개략도는 그림에 나와 있습니다. Figure11.
외래 활동
NH, MS 및 MS + HPF 암컷 (각 그룹에서 8 상이한 쓰레기로부터의 n = 4; 24 상이한 쓰레기로부터의 총 8 강아지)은 PND 54에서 외래 시험을 받았다. 각각의 시험에서, 래트를 2 개의 수평 평면을 갖춘 투명 아크릴 챔버 인 활성 챔버의 중앙 (길이 43.2 cm, 폭 42.2 cm 및 높이 30.5 cm, MED Associates, VT, USA)에 두었다. 16 적외선 광전지 검출기 쌍 x, y 2.5 cm 이격 된 치수, 및 외래 활동은 30 min 동안 전산화 시스템에 의해 모니터링되었다. 시험실의 광 조건은 일광 조건 하에서 동물 실과 동일한 강도로 유지되었다. 보행 활동은 각 연속 5 분 세션 동안 수평 센서에서 빔 중단의 총 수로 측정되었습니다. 각 래트의 앰블 레이션 테스트 동안 배변 활성, 대변 대장의 무게도 평가되었다. 정리 활동을 추가로 분석했습니다. 즉, 앞발 및 머리 손질은 강단 손질로, 몸, 다리 및 꼬리 / 생식 손질은 꼬리 손질로 간주되었습니다. 36. 활동 챔버를 각각의 사용 후 70 % 에탄올로 세척하여 이전에 시험 된 래트의 후각 신호를 제거 하였다.
고가 플러스 미로
외래 활동 시험 (PND 56) 이틀 후, 래트는 상승 된 플러스 미로, 2 개의 반대쪽 열린 팔 (길이 50 cm 및 폭 10 cm)을 갖는 플러스 모양의 아크릴 미로 및 2 개의 반대 폐쇄에서 행동 평가를 받았다. 중앙 플랫폼 (50 cm x 10 cm)에서 연장 된 팔 (길이 31 cm, 너비 10 cm 및 높이 10 cm). 전체 장치는 바닥 위로 50 cm 상승했다. 테스트 절차는 전술 한 바와 같이 수행되었다 37. 각각의 래트를 열린 팔 중 하나를 향한 미로의 중심에 위치시킨 후, 5 분 동안 미로의 열린 팔 또는 닫힌 팔을 탐색하도록 하였다. 다른 무기에 소비 한 시간이 기록되었습니다. 각 팔의 입구 라인 내에 4 개의 발이 있어야하는데, 이는 특정 팔에 소요 된 시간의 시작을 알리고 4 개의 발이 모두 라인 외부에있을 때 종료 시간을 기록했다. 미로를 각각의 시험 후 70 % 에탄올로 세정하여 이전에 시험 된 래트의 영향을 방지 하였다.
강제 수영 테스트
상승 플러스 미로 시험 (PND 59) 3 일 후, 래트에 대해 전술 한 방법에 따라 강제 수영 시험을 실시 하였다. 38. 각 쥐는 54cm 깊이 (24-40 ℃)의 물이 채워진 유리 실린더 (높이 23cm, 직경 25cm)에서 5 분 동안 수영하도록 허용하고 테스트 세션을 비디오 카메라로 녹화했습니다. 실린더의 측면. 물에서 쥐가 움직이지 않는 기간은 스톱워치를 사용하여 비디오 테이프에서 점수를 매겼습니다. 부동성은 쥐가 수면 위로 머리를 유지하는 데 필요한 움직임 만하는 것으로 판단되는 상태로 정의됩니다.
원하지 않는 스트레스 영향을 최소화하기 위해 각각의 시험 전에 적어도 2 시간에 래트를 시험실에 배치하였고, 하루의 9 : 00 AM과 12 : 00 PM 사이에 모든 행동 평가를 수행하여 일주기 변화의 영향을 피 하였다. 래트 치료의 관찰자 블라인드로 행동 스코어링을 수행 하였다.
혈장 코르티 코스 테론 분석
행동 세션이 끝난 지 일주일 후, 쥐를 구속 상자에 2 시간 동안 두었습니다. 쥐는 사지를 움직일 수 있었지만 신체 방향은 변경할 수 없었습니다. 구속 기간 동안 0, 30, 60 및 120 분 시점에서 꼬리 혈액을 수집하고 2,000 분 동안 20rpm에서 원심 분리했습니다. 혈장 샘플은 액체 질소에서 동결되었고 분석에 사용될 때까지 –80 ° C에서 보관되었습니다. 코르티 코스 테론의 혈장 수준은 다음을 사용하여 방사성 면역 분석법에 의해 결정되었습니다. 125I- 표지 된 Coat-A-Count 키트 (미국 캘리포니아 주 시멘스). 분석의 감도는 5.7ng / ml였다. 분석 내 변동 계수는 4-12.2 %입니다.
웨스턴 블롯 분석
행동 테스트에서 순진한 쥐 (각 그룹의 6 개의 다른 새끼에서 n = 3, 18 개의 다른 새끼에서 총 6 마리의 새끼)를 뇌 영역에서 ΔFosB 및 BDNF 수준의 웨스턴 블롯 분석을 위해 PND 62에서 희생했습니다. 후 복막 지방 패드는 희생 시점에 수집되었고 머리는 참수 직후 제거되었습니다. 누핵 (NAc)과 해마의 조직 샘플을 얼음에서 빠르게 해부하고 액체 질소에서 냉동하고 사용할 때까지 –80 ° C에 보관했습니다. NAc 조직 해부는 이전 연구에서 사용한 방법에 따라 미세 블레이드를 사용하여 수행되었습니다. 28, 39; 그러나, 근처 벤트로-중간 선조체의 가능한 포함은 피할 수 없다. 조직을 단일 세제 용해 완충제 (50 mM Tris, pH 8.0; 150 mM NaCl; 1 % Triton X-100; 프로테아제 및 포스파타제 억제제 칵테일 0.5 %)에서 균질화 한 다음 13,000에서 20 분 동안 4에서 원심 분리oC. 새로운 튜브로 옮겨진 상층 액은 단백질 분석 키트 (Biorad DC, Biorad, Inc., Hercules, CA)를 사용하여 단백질 함량을 측정하고, 용해 완충액에 80 μg / 20 μl 농도로 분주하고 – 80에 보관했습니다. ° C, 그렇지 않으면 같은 날 사용. 샘플을 로딩 버퍼 (100mM Tris, pH 6.8; 200mM 디티 오 트레이 톨; 4 % SDS; 20 % 글리세롤; 0.2 % 브로 모 페놀 블루)와 1 : 1 희석으로 혼합하고 5 분 동안 끓인 다음 얼음에서 빠르게 냉각 한 다음 12 % SDS- 폴리 아크릴 아미드 Tris-glycine 겔에서 전기 영동. 니트로 셀룰로오스 막 (Hybond-C, Amersham, Bucks, UK)으로 전달 된 단백질은 5X Tris-buffered saline-Tween (1mM C)에서 10 % 무 지방 분유로 처리되었습니다.4H11아니3; 0.145 M NaCl; 0.2 % SDS; 0.1에서 밤새 20 % 트윈 4)0C. 막을 다 클론 토끼 anti-∆FosB (1 : 1000 희석; Santa Cruz Biotechnology, Dallas, TX, USA) 또는 anti-BDNF (1 : 500 희석; Millipore, Temecula, CA, USA)와 반응 시켰으며 결합 된 항체는 제조업체의 지침 (Lumi-light western blotting substrate; Roche, Indianapolis, IN, USA)에 따라 화학 발광으로 검출되었고 디지털 이미지 분석 시스템 (LAS-1000, Fuji film, Tokyo, Japan)을 사용하여 정량화되었습니다. 각 샘플의 수치화 된 값을 로딩 대조군 β- 액틴으로 정규화 한 다음 모든 값을 NH 그룹의 평균 값에 대한 상대 값으로 변환했습니다.
통계 분석
데이터는 단방향 또는 양방향 [코르티 코스 테론 데이터; 처리 (처리 또는 음식 상태, 각각 2 수준) X 시간 (4 수준)] 분산 분석 (ANOVA) 및 그룹 간의 사전 계획된 비교는 다음과 같이 수행되었습니다. 사후 필요한 경우 StatView 소프트웨어 (Abacus, Berkeley, CA, USA)를 사용하여 Fisher의 PLSD 테스트. 체중 및 음식 섭취 데이터는 반복 측정 ANOVA에 의해 추가로 분석 된 다음 Bonferroni 보정 P 가치 조정. 의의 수준은 P <0.05, 모든 값은 평균 ± SEM으로 표시되었습니다.
결과
음식 섭취 및 체중 증가
MS 암컷은 PND 39까지 나이가 일치하는 NH 암컷보다 가벼워 보였으며 그 이후에는 체중 차이가 관찰되지 않았습니다 (그림 (그림 2A) .2에이). 통계적으로 유의미한 차이 (P<0.05) NH와 MS 암컷 사이에 PND 32과 39을 제외하고 PND 36 – 37 동안 관찰되었습니다. 맛좋은 음식 접근은 MS 경험에 의한 체중 차이를 감소 시켰고 NH와 MS + HPF 사이의 통계적 유의성은 PND 36 이후 사라졌습니다. ANOVA를 측정 한 결과 시간에 따른 체중 증가는 MS와 MS + HPF간에 차이가 있습니다.F(1,780) = 2.146; P= 0.0008]이지만 NH와 MS 사이에는 없습니다. MS 암컷의 일일 섭취량은 연령에 맞는 NH 암컷과 다르지 않았다 (그림 (Figure2B) .2비). 쿠키 접근은 MS 암컷의 일일 차우 섭취를 억제했지만, 통계적 유의성없이 쿠키 접근에 의해 일일 칼로리 섭취량이 증가하는 경향이있었습니다. ANOVA를 반복 측정하여 칼로리 섭취량을 분석 한 결과 산모 분리 및 음식 상태의 영향이 없음이 밝혀졌습니다. 전체 실험 기간 (PND 28 – 62) 동안 총 칼로리 섭취량은 실험 그룹간에 차이가 없었습니다 (그림 (Figure2C) .2기음). MS + HPF 암컷이 소비 한 총 칼로리의 약 40 %는 쿠키에서 비롯되었습니다 (Chow의 3259.921 ± 211.657 kcal, 쿠키의 2184.641 ± 186.077 kcal). PND 62에서 MS 암컷의 후 복막 지방 패드는 연령에 맞는 NH 암컷과 다르지 않았으며, 통계적으로 유의하지 않은 쿠키 접근으로 증가하는 경향이있었습니다.P= 0.0833, MS vs. MS + HPF) (그림 (그림 22디).
행동 평가
NH, MS 및 MS + HPF 암컷의 보행 활동은 PND 54의 컴퓨터 화 된 활동 챔버에서 측정되었습니다. MS 암컷의 보행 수는 첫 번째 (0-15 분)와 이후 세션 (15-30 분) 동안에 비해 현저하게 감소했습니다. NH 여성과 함께; 그러나 상당한 감소 (P<0.05) NH 대비 MS + HPF 그룹의 이후 세션에서만 관찰되었습니다 (그림 (그림 3A) .3에이). 첫 번째 15 분 세션 동안 이동 한 총 거리는 MS에서 크게 감소했습니다 (P<0.05), 그러나 NH와 비교하여 MS + HPF에서는 제외 (그림 (Figure3B) .3비). 보행 활동 테스트 동안 손질 행동과 배변 활동을 기록했습니다 (그림 (그림 3C3C & D). MS 경험으로 주둥이 그루밍 (P<0.05, NH vs. MS) 쿠키 액세스가 감소 (P<0.05, MS vs. MS + HPF) (그림 (Figure3C) .3기음). MS 암컷의 배변 활동은 통계적으로 유의미하지 않고 NH에 비해 증가하는 경향이 있었고 쿠키 접근은 그것을 크게 줄였습니다 (P<0.05, MS vs. MS + HPF) (그림 (그림 33디).
불안-유사 행동을 추가로 평가하기 위해, 래트는 외래 활동 시험 (PND 2) 후 56 일에 상승 및 미로 시험을 받았다. MS 암컷에서 팔을 벌리는 데 소요되는 시간이 크게 줄었습니다 (P <0.05), 그러나 NH와 비교했을 때 MS + HPF에서는 그렇지 않습니다 (그림 (그림 4A) .4에이). 실험군간에 팔을 벌리는 비율은 다르지 않았다 (그림 (Figure4B) .4비). 우울증-유사 행동을 평가하기 위해, 래트는 상승 + 미로 시험 (PND 3) 후 59 일에 강제 수영 시험을 받았다. 강제 수영 테스트 세션의 5 분 동안 부동 기간이 MS 암컷에서 크게 증가했습니다 (P <0.05) NH와 비교하여 MS + HPF 암컷의 부동성 점수는 NH와 다르지 않았습니다 (그림 (그림 44기음).
혈장 코르티 코스 테론 수치
수영 시험 후 일주일 후, 래트는 구속 스트레스를 받고 0 h의 구속 세션 동안 30, 60, 120 및 2 최소 시점에서 꼬리 혈액을 수집하여 혈장 코르티 코스 테론 분석에 사용 하였다 (그림 (그림 5) .5). 기저 코르티 코스 테론 수준 (0 시점)은 그룹마다 다르지 않았다; 그러나 스트레스로 인한 코르티 코스 테론 수준의 증가는 스트레스 발생 후 30 및 60 최소 시점에서 NH보다 MS 암컷에서 더 낮았습니다 (P각 시점에서 <0.05, NH 대 MS). MS + HPF의 혈장 코르티 코스 테론 수치는 스트레스 발생 30 분 후 NH와 다르지 않았지만 60 분 시점에서 NH보다 낮았습니다 (P <0.05; NH에서 394.29 ± 38.35 ng / ml 대 MS + HPF에서 247.48 ± 24.57 ng / ml). 2-way ANOVA를 이용한 스트레스 유발 코르티 코스 테론 수치 분석은 산모 분리의 주요 효과를 나타냅니다.F(1,56) = 8.814, P= 0.0045] 및 시간 [F(3,56) = 9.335, P<0.0001], 식품 상태의 영향 없음. 산모 분리와 시간 사이 또는 음식 상태와 시간 사이의 유의 한 상호 작용은 발견되지 않았습니다.
ΔFosB 및 BDNF 웨스턴 블롯
NAc의 ΔFosB 및 BDNF 수준을 웨스턴 블롯 분석으로 조사 하였다 (도면) (그림 6) .6). ΔFosB는 유의하게 감소되었지만 MS 암컷의 NAc에서 BDNF는 증가했습니다 (P <0.05) NH와 비교 (그림 (그림 6A6A & B). MS 암컷의 NAc에서 ΔFosB 수준은 쿠키 액세스에 의해 정규화되었습니다. 즉, NH와 MS + HPF 사이에 차이가 없으며 BDNF 수준이 더 증가했습니다 (P <0.05, MS 대 MS + HPF). MS 여성의 해마에서 BDNF 수준은 NH에 비해 현저하게 감소했습니다 (P <0.05) 쿠키 액세스로 복구되지 않았습니다 (그림 (그림 66기음).
토론
입맛에 맞는 음식 접근은 MS 여성의 정신 정서적 행동을 개선했습니다.
이 연구에서 활동 테스트 중 외래 활동, 주둥이 손질 및 배변 활동과 같은 불안과 우울증을 나타내는 행동 점수; 열린 팔을 더한 미로 테스트 중에 유지; 강제 수영 테스트 중 부동성은 사춘기 및 청소년 동안 Oreo 쿠키에 무료로 액세스 할 수있는 MS 여성에서 개선되었습니다. MS 남성에서보고 된 바와 같이, 급성 스트레스에 대한 코르티 코스 테론 반응은 MS 암컷에서 둔화되었다 14. 둔화 된 코르티 코스 테론 반응은 MS 경험의 결과 인 것으로 보인다; 예를 들어, 반복 스트레스의 경험, 급성 스트레스 챌린지에 대한 HPA 축 응답이 만성 반복 스트레스의 경험에 따라 둔화되는 것으로 보임 40, 41. 연구에 따르면 지방이 많이 함유 된 음식을 많이 섭취하면 기저 HPA 축 활동과 급성 스트레스에 대한 내분비 반응이 변형 될 수 있습니다 9스트레스 반응 개선 17, 19 불안과 같은 행동을 줄입니다 18, 20. 또한, 청소년 및 청소년 동안 오레오 쿠키 (~ 21 % 지방 함량; 중간 정도의 지방식이)에 무료로 액세스하여 수컷 MS 래트에서 둔화 된 HPA 축 기능을 정상화하고 불안과 유사한 행동을 개선했습니다. 14. 즉, 청소년 쿠키 액세스는 MS 경험에 의해 둔화 된 HPA 축 기능을 개선하고, 초기 생활에서 반복되는 스트레스를 극복하고, 행동 역경을 개선 할 수 있습니다. 그러나,이 연구에서, 청소년 및 청소년 동안 쿠키 접근은 암컷 MS 래트에서 급성 스트레스에 반응하는 HPA 축 활성을 개선시키지 않았다. 암컷 MS 래트에서 청소년 쿠키 접근의 불안 완화 및 / 또는 항우울제 효과는 수컷 MS 래트에 있었지만 HPA 축 기능과 관련이 없을 수 있다고 제안된다. 수컷 및 암컷 쥐는 수많은 신경 내분비 및 행동 매개 변수가 다르며 스트레스 취약성은 성별에 따라 다릅니다. 42, 43. 이전 연구에 따르면 7 일의 중등도 지방식이 요법 프로토콜이 급성 스트레스 후 남성 선택적 과장된 코르티 코스 테론 분비를 유발한다고보고했습니다 6.
암컷 쥐의 NAc에서 맛좋은 음식 접근 및 신경 기능
본 연구는 MS 경험에 의해 암컷 래트의 NAc에서 ΔFosB 발현이 감소되고 BDNF가 증가 함을 입증 하였다. 심리적 또는 대사 적 스트레스가 NAc에서 ΔFosB 발현을 증가시키는 것으로보고되었다 44-46. 연구는 전사 인자 ΔFosB가 NAc 뉴런에서의 BDNF 발현과 관련이 있음을 제안 하였다 32, 47-49. 종합하면, NAc에서의 감소 된 ΔFosB 및 증가 된 BDNF 발현은 초기 생활에서 MS 스트레스의 장기 결과 일 수 있고, 아마도 NAc 뉴런 기능을 조절할 수있는 것으로 제안된다. NAc 뉴런 기능은 행동 스트레스 패러다임에 의해 조절되는 것으로 제안되었다 24, 25 그 기능 장애는 우울증과 불안 장애에 연루되어 있습니다 22, 23, 26, 27. 실제로, NAc에서 증가 된 BDNF 신호는 우울증의 스트레스 유발 모델에서보고되었다 50-52, 및 striatum에서 ΔFosB을 과발현하는 생쥐에서 스트레스에 의한 우울 효과가 둔화되었다 53. 따라서, 암컷 MS 래트의 우울증 및 / 또는 불안-유사 행동은 NAc에서 감소 된 ΔFosB 및 증가 된 BDNF 발현과 관련 될 수있다.
이 연구에서, 청소년기 동안 쿠키 접근은 암컷 MS 래트에서 ΔFosB 및 BDNF 발현을 증가시켰다. 이 결과는 맛있는 음식에 노출되면 NAc에서 ΔFosB 수준이 증가한다는 것을 보여주는 이전 보고서와 일치합니다. 31, 그리고 고지방식이는 ΔFosB 과발현 마우스의 NAc에서 BDNF 수준을 증가시켰다 32. 이전 보고서에서 striatum에서 증가 된 ΔFosB 발현이 스트레스로 인한 우울 효과에 탄력성을 발휘한다는 사실을 밝혀 냈습니다. 53쿠키 접근이 가능한 MS 암컷의 NAc에서 ΔFosB가 증가한 것으로 결론 지었다. 즉, 기초 수준으로 정규화되면, 청소년 쿠키 접근의 항우울제 및 / 또는 불안 완화 효능에 기여했을 수있다. 그러나, NAc에서 증가 된 BDNF 신호가 주로 우울 모델에서보고 되었기 때문에 쿠키 접근을 갖는 MS 암컷의 NAc에서 BDNF 수준의 증가가 항우울제 및 불안 완화 효과에 연루되어 있는지는 확실하지 않다. 50-52항우울제 모델에서는 거의 사용되지 않습니다. 추가 연구가 필요하다.
해마 BDNF 수준에 대한 MS 및 HPF의 영향
해마의 BDNF 수준 감소는이 연구에 사용 된 유사한 MS 프로토콜을받은 수컷 및 암컷 쥐 모두에서보고되었습니다 54, 55. 동시에, 본 연구에서 NH 대조군에 비해 암컷 MS 래트의 해마에서 BDNF 수준이 감소되었다. Hippocampal neurogenesis는 불안과 우울증의 증상과 관련이 있습니다 56, 57그리고 해마는 HPA 축 활동의 피드백 조절에 관여하는 것으로 잘 알려져 있습니다. MS 암컷에서 HPA 활성이 둔화되었다는 사실을 기억하면서 해마의 BDNF 수준 감소는 둔화 된 HPA 축 활성과 관련하여 MS 경험에 의한 불안 및 / 또는 우울증 장애와 관련이있을 수 있습니다. MS 연구에서 해마 BDNF 수준과 HPA 축 활동 사이의 관계는 쿠키 접근이이 연구에서 두 가지 모두를 향상시키지 않았다는 사실에 의해 더욱 뒷받침되었다. 이전 연구에 따르면 고지방식이 (32 % 지방)를 오래 섭취하면이 연구에 사용 된 유사한 MS 프로토콜을받은 수컷 MS 쥐의 해마에서 BDNF 발현이 증가하는 것으로 나타났습니다 58. 수컷 MS 쥐의 해마 BDNF 수준에 대한 청소년기 (~ 21 % 지방) 동안 쿠키 접근의 효과가 현재 조사 중입니다.
오레오 쿠키의 지방 / 당 함량의 행동 효과
이 연구에서, 오레오 쿠키에 대한 무료 접근은 조기 생활 스트레스 경험을 가진 암컷 쥐의 정신 정서적 역경을 개선했습니다. 오레오 쿠키는 표에 표시된 것처럼 지방이 많을뿐만 아니라 설탕도 높은 초콜릿 쿠키입니다. Table1.1. 인간 연구에서 초콜렛을 섭취하면 식수에 비해 부정적인 분위기가 감소한 반면 중립적이고 긍정적 인 분위기에는 영향이 없었습니다. 59. 그리고 초콜렛의 기분 개선 효과는 초콜렛의 맛 (밀크 초콜렛 대 일반 초콜렛)에 의존하며, 단맛이 좋은 음식을 먹으면 실험적으로 유도되는 부정적인 기분 상태가 개선된다는 것을 나타냅니다. 만성 경미한 스트레스를받는 우울한 동물에서는 자당 갈망이 증가하고 기분이 우울한 대상에서는 특히 맛있는 밀크 초콜릿 갈망이 증가한다고보고되었습니다 60. 차우뿐만 아니라 자당 및 / 또는 라드의 자유로운 선택은 급성 스트레스에 대한 응력 축 응답을 모두 조절 함 61. 또한, 적당한 지방식이 요법 (20 % 옥수수 기름; 오레오 쿠키와 유사한 지방 함량)에 단기 노출되면 성적으로 이형적인 방식으로 신경 내분비 및 행동 변화가 유발되었습니다. 4-6. 종합하면, 오레오 쿠키의 설탕과 지방 함량이 MS 여성의 신경 및 행동 역경을 개선시키는 데 기여했을 것이라고 결론지었습니다. 오레오 쿠키 접근과 동일한 양의 지방 또는 설탕 공급이이 연구에서 관찰 된 MS 암컷에서 유사한 개선을 생성하는지 여부에 대한 추가 연구가 필요합니다.
마지막으로,이 연구에서 쿠키 접근에 의해 MS 여성에서 후 복막 지방 저장소가 증가하는 경향이 있었다. 스트레스 축 기능에 대한 조절 효과 외에도, 맛있는 음식 접근은 지방 저장소가 증가함에 따라 순환 렙틴 및 인슐린 수치가 현저하게 증가했습니다. 15, 61. 렙틴 및 인슐린 둘 다 메소-부연 보상 시스템에서 조절 기능을 발휘하는 것으로 제안되었으며, 특히 복부 Tegmental 영역에서 도파민 수송 체의 인슐린 증가 된 발현 62, 63. 전술 한 바와 같이, 중변 연계 보상 시스템은 스트레스 축 기능과 관련하여 정신-정서적 장애에 매우 연루되어있다 22-27. 따라서, 증가 된 렙틴 및 / 또는 증가 된 지방 저장소를 갖는 인슐린에 의한 중배 아 보상 시스템에서 일시적인 조절은 맛좋은 음식 접근에 의해 기분 상승에 역할을하는 것으로 제안된다. 실제로, 고지방식이 (32 % 지방 함량)의 장기간 소비는 본 연구에 사용 된 유사한 MS 프로토콜을 적용한 암컷 쥐에서 현저한 증가 된 지방 저장소와 함께 불안 유사 행동을 감소시키고 혈장 렙틴 및 인슐린 수준을 증가시켰다 11. 그러나 쿠키 접근 (~ 21 % 지방 함량을 가진 적당한 지방 다이어트)을 가진 MS 여성에서 관찰 된 행동 개선이 쿠키 접근에 의한 후 복막 지방 저장소의 증가로 인해 지방 저장소 증가와 관련이 있는지 여부는 아직 확실하지 않습니다. 통계적 유의성에 도달하지 않았으며, 현재 연구에서 순환 렙틴 또는 인슐린은 측정되지 않았다.
결론, HPA 축, NAc 뉴런 및 해마의 기능 장애는 생후 첫 2 주 동안 모체 분리의 경험에 의해 젊은 여성 MS 래트의 정신-감성 역경에 연루된 것으로 보였다. 청소년기 및 청년기 동안 맛이 좋은 음식, 적당한 지방식이에 자유롭게 접근 할 수 있으며 체중 증가에 영향을 미치지 않으면 서 MS 여성의 불안 및 우울증과 유사한 행동이 개선되며 NAc 뉴런의 기능적 조절이 근본적인 신경 메커니즘에서 역할을 할 수 있습니다.
감사의
저자는 통계 분석에 도움을 주신 SB Yoo 박사와 실험 기법에 관한 JY Lee 박사에게 감사드립니다. 이 연구는 국립 연구 재단 (2013R1A1A3A04-006580)의 지원금과 한국 정부 (과학부, ICT 및 미래 기획부)가 지원하는 서울 대학교 노인을위한 고향과 기능 장애 연구 센터 (2014050477)를 통해 지원되었다.
참고자료
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