중등도 높은 지방 규정 식은 젊은 쥐 (2013)에있는 자당 각자 행정을 증가합니다

. 저자 원고; PMC 2014 2 월 1에서 사용 가능.

최종 편집 양식으로 다음과 같이 게시됩니다.

PMCID : PMC3538965

NIHMSID : NIHMS411020

추상

우리는 이전에 적당히 고지방 식단이 성인 쥐의 자당에 대한 동기를 증가시킨다고 보고했습니다. 이 연구에서 우리는 사춘기를 겪는 수컷 쥐의 생후 5~8주 동안 고지방식이의 동기 부여, 신경화학적, 대사 효과를 테스트했습니다. 우리는 고지방식이가 자당에 대한 동기 반응을 증가시키는 것을 관찰했는데, 이는 대사 변화나 측좌핵의 카테콜아민 신경전달물질 대사산물의 변화와 무관했습니다. 그러나 시상하부의 AGRP mRNA 수준은 유의하게 상승했습니다. 우리는 AGRP 뉴런의 활성화 증가가 동기 부여된 행동과 관련이 있으며 외인성(세 번째 뇌실) AGRP 투여로 인해 자당에 대한 동기가 크게 증가했음을 입증했습니다. 이러한 관찰은 내측 시상하부에서 AGRP의 발현 및 활성 증가가 고지방식 중재로 인한 자당에 대한 반응 증가의 기초가 될 수 있음을 시사합니다. 마지막으로, 우리는 사춘기 쥐와 성인 쥐의 자당에 대한 동기를 비교하고 사춘기 쥐의 자당에 대한 동기가 증가하는 것을 관찰했습니다. 이는 어린 동물과 인간이 성인에 비해 단맛에 대한 선호도가 높다는 이전 보고서와 일치합니다. 함께, 우리의 연구는 배경 식단이 청소년기 동물의 단맛에 대한 동기 부여에 강력한 조절 역할을 한다는 것을 시사합니다.

키워드 : 동기 부여, 음식 보상, 고지방식이, 청소년

개요

우리는 이전에 중간 정도의 고지방(31.8%) 식이에 대한 짧은 노출이 성체 쥐의 자당에 대한 동기를 증가시킨다고 보고했습니다.). 에너지 밀도가 높은 식품에 대한 식품 선호도와 동기에 대한 환경적 대 생물학적 영향 또는 이들의 시너지 효과는 지난 XNUMX년 동안 높이 평가되었습니다. 지난 XNUMX년 동안 소아 비만이 극적으로 증가함에 따라 이는 젊은이들 사이에서 관련성이 높아졌습니다.). 어린 동물과 인간의 소아 인구 모두에서 단맛에 대한 선호도가 증가한 것으로 기록되었습니다.; ; ; ; )) 이는 식품 산업이 어린이를 위해 설탕 함량이 높은 포장 식품 및 음료를 설계하고 판매하는 추정 기반입니다. 그러나 어린 쥐의 자당 동기에 대한 배경 식단과 같은 환경 영향이 체계적으로 평가되지 않았습니다.

현재 추정에 따르면 미국 내 어린이 및 청소년의 10~20%가 비만으로 간주됩니다(). 평균적으로 미국 인구는 매일 336kcal의 첨가 설탕을 섭취합니다(국립 암 연구소 응용 연구 프로그램). 인구를 성인(19세 이상)과 소아 인구(2~18세)로 분리하면 이 숫자는 어린이/청소년의 경우 약간 높고 성인의 경우 약간 낮습니다. 청소년의 경우 첨가당의 대부분은 탄산음료, 에너지 음료, 스포츠 음료에서 나옵니다(국립 암 연구소 응용 연구 프로그램). 광범위한 체계적 검토와 메타 분석을 통해 청량음료 섭취가 에너지 섭취 및 체중 증가와 관련이 있는 것으로 나타났습니다.). 청소년 인구(14~18세)는 매일 444kcal 상당의 첨가당을 섭취하고, 9~13세 어린이는 매일 381kcal의 첨가당을 섭취합니다(국립암연구소 응용연구 프로그램). 이러한 추가 소비는 부분적으로 성인에 비해 젊은 개인의 달콤한 선호도가 높아진 데 기인할 수 있습니다.; ; ; ). 연구에 따르면 9세에서 15세 사이의 어린이는 성인 샘플의 선호 농도보다 더 높은 농도의 설탕 용액을 선호하는 것으로 나타났습니다.). 종단적 연구에서는 XNUMX년 후 이 아이들의 달콤한 선호도를 테스트했는데, 그 시점에서 그들의 선호도는 감소했고 성인 선호도와 크게 다르지 않았습니다.). 연구에 따르면 어머니에 비해 어린이의 자당 농도가 더 높은 것을 선호하는 것으로 나타났습니다.). 이는 아동기 설탕 선호도가 높아지는 것이 유전적 요인에 의한 것이 아니라 오히려 발달 현상을 반영하는 것일 수 있음을 시사합니다. 연구에 따르면 쥐의 자당 선호도가 높아지는 것으로 나타났습니다.).

인간과 설치류의 청소년기에는 보상과 동기를 중재하는 핵심 부위인 측좌핵의 중피질변연계와 도파민 활동을 포함하여 많은 중추신경계 시스템과 연결성이 가소성입니다.; ) ( 최근 검토용). 이러한 해부학적, 신경화학적 변화의 기능적 중요성이 현재 밝혀지고 있습니다. Bolaños와 동료 등의 최근 연구에서는 이유 후 어린 설치류에서 도파민 재흡수 수송체 길항제인 메틸펜데이트(Ritalin)의 치료 후 효과를 조사했습니다. 메틸페니데이트를 이용한 청소년기 치료로 인해 성인 생활에서 신경화학 및 행동이 변화되었다는 보고가 있습니다.; ; ; ). 연구 결과가 완전히 일관되지는 않지만, 아마도 연구된 동물 모델이 다르기 때문에 전체적으로 이러한 연구는 청소년기가 도파민 기능을 변화시키는 발달 창인 것처럼 보인다는 점을 강조합니다. 음식은 복부피개부분(VTA) 돌기에서 측좌핵으로의 도파민 방출을 위한 자연적인 자극이며, 쥐가 조작적으로 자당을 섭취하면 도파민이 매우 급격하게 방출됩니다.). 우리는 자당에 대한 동기가 측좌핵의 증가와 연관되어 있으며 환경 영향에 의한 조절이 쥐의 사춘기 주변 단계에서 독특하게 민감할 수 있다는 가설을 세웠습니다.

어린이와 어린 설치류의 단맛에 대한 선호도가 높기 때문에 청소년 설치류의 자당에 대한 동기 부여 매개 변수를 결정하는 것도 중요하다고 느꼈습니다. 이 일련의 연구에서 우리는 이유 후부터 사춘기까지 성장하는 쥐의 자당 동기 부여에 대한 고지방 식이 중재의 효과를 평가했습니다. 이후 우리는 식이요법 개입과 관련된 대사, 내분비 또는 신경 변화를 식별하기 위해 대사 및 CNS 평가를 수행했습니다. 우리가 성체 쥐에서 보고한 것과 비교하여, 적당한 고지방(31.8%) 식이는 자당 자가 투여를 증가시키는 데 효과적이었습니다. 우리는 또한 젊은 성인 쥐의 자당 동기 부여에 다이어트 후 치료 효과가 있는지 여부를 테스트했는데, 이는 다른 행동에 대해 보고된 노년기 효과 유형과 유사합니다. 우리의 연구에 따르면 어린 쥐는 식욕을 돋우는 시상하부 펩타이드 AGRP에 의해 매개될 수 있는 적당히 높은 지방을 섭취할 때 자당에 대한 동기가 증가하는 것으로 나타났습니다. 초기 다이어트 개입이 사춘기 이후 성인기로 이월되는 효과는 없는 것으로 보입니다. 쥐가 대사적으로 정상이고 비만 전단계임에도 불구하고 그 행동이 명백하게 나타납니다. 마지막으로, 사춘기 쥐는 젊은 성인 쥐에 비해 자당에 대한 동기가 증가한 것으로 나타났습니다.

재료 및 방법

주제

피험자는 Simonsen(Gilroy, CA)의 수컷 알비노 쥐였습니다. 쥐에게 먹이(Laboratory Rodent Diet 5001, LabDiet) 또는 중간 정도의 고지방 식단(31.8%, Research Diets Inc)을 먹였습니다. 광고 무제한. 다이어트는 전체 탄수화물 함량에 맞게 조정됩니다(저지방과 고지방의 경우 각각 58%kcal, 51%kcal). 저지방 식단에는 6.23gm%의 유리당이 포함되어 있고, 고지방 식단에는 29gm%의 자당이 포함되어 있습니다. 그들은 오전 12시에 불을 켜고 12시 6분의 명암 주기로 유지되었습니다. 달리 명시하지 않는 한, 쥐를 이유 후 즉시 3주령에 데려왔고 5주령까지 적응을 위해 수용했습니다. 이 나이에 식이요법 및/또는 행동 훈련과 테스트가 시작되었습니다. 특정 프로토콜은 아래에 자세히 설명되어 있으며 요약되어 있습니다. 표 1. 수컷 쥐는 6세에 사춘기를 거치기 때문에th-7th 생후 XNUMX주령에 연구 시기는 쥐가 이 발달 단계를 거치면서 연구하도록 설계되었습니다. 쥐에게 수행된 모든 절차는 동물 관리에 대한 NIH 지침을 따랐으며 VA Puget Sound 건강 관리 시스템의 연구 개발 위원회의 동물 관리 및 사용 소위원회의 승인을 받았습니다.

표 1  

실험 프로토콜

자당 자가 관리

일반 프로토콜. 절차는 당사가 발표한 방법론(; ). 모든 교육 및 테스트 절차는 0700:1200~2:3 사이에 수행되었습니다. 실험에는 XNUMX~XNUMX단계가 포함되었습니다: 자동 형성 및 고정 비율(FR) 훈련; 특정 코호트에서의 수술 및 회복(참조: 표 1); Richardson과 Roberts의 PR 알고리즘을 사용한 점진적 비율(PR) 훈련(). PR 알고리즘에는 1, 2, 4, 6, 9, 12, 16, 20, 28, 36, 48, 63, 83, 110, 145, 191, 251, 331, 437, 575, 759, 999, 999( 등) 세션 내에서 성공적인 보상 전달을 위한 레버 프레스이며 동기 부여와 보상에 대한 엄격한 테스트입니다(27). 래트를 액체 방울 용기에 전달된 5% 자당(0.5ml 보상)을 자가 투여하도록 훈련시켰습니다. Med Associates(Georgia, VT) 시스템에 의해 제어되는 작동 상자에는 두 개의 레버가 있었지만 단 하나의 레버(활성 접이식 레버)만이 주입 펌프를 활성화했습니다. 다른 레버(비활성, 고정 레버)를 누르는 것도 기록되었습니다. 수크로스 용액을 경구 섭취용 액체 방울 용기(Med Associates)에 전달했습니다. 지속적인 강화 일정(FR10: 각 레버 누름이 강화됨)에 따라 1일 동안 50시간 세션 동안 초기 훈련이 수행되었으며, 세션당 최대 5개의 자당 보상이 제공되었습니다. 각 세션은 활성 레버를 삽입하고 전체 세션 동안 켜져 있는 흰색 실내등 조명으로 시작되었습니다. 2900초 톤(20Hz, 배경 위 7.5dB)+빛(활성 레버 위의 20W 백색광) 개별 복합 큐가 각 보상 전달과 함께 제공되고 각 자당 전달 후 3초 시간 초과가 이어집니다. 홍보교육은 30일간 하루 최대 XNUMX시간 동안 진행되었습니다. 일일 세션은 XNUMX분 동안 활성 레버를 누르지 않은 후 종료되었으며, 이 시점에서 하우스 조명이 꺼지고 활성 레버가 수축되었습니다.

자당 자가 투여에 대한 AGRP의 효과

우리의 결과는 고지방식을 먹인 사춘기 쥐에서 AGRP mRNA 발현의 증가를 보여주었기 때문에, 우리는 AGRP가 자당 자가 투여를 증가시킬 수 있는지 확인하고 싶었습니다. 5주령의 먹이를 먹은 쥐에게 FR 훈련을 실시한 후 제XNUMX뇌실(ICV)에 캐뉼라를 삽입했습니다. 일주일 간의 회복 후, 안지오텐신 II 음주 반응 테스트를 통해 배치를 확인합니다(참조: ), FR 재훈련의 한 세션에서 쥐는 PR 자가 투여 패러다임에서 시작되었습니다. PR 1일 후, 평균 PR 1일 성능이 두 그룹(인공 CSF 비히클, aCSF; 또는 AGRP, 2 nmol의 0.01 μl) 간에 차이가 없도록 래트를 두 그룹 중 하나에 할당했습니다. 그들은 PR 8일, 7일, 2일에 aCSF(n=5) 또는 AGRP(n=8)를 주사했습니다. 총 일일 음식 섭취량은 PR 훈련 시간 동안 정량화되었습니다.

자당자가 투여에 대한 연령의 영향

우리는 사춘기 쥐와 젊은 성인, 음식을 먹거나 31.8% 지방 다이어트 사이의 자가 투여 행동을 비교했습니다. 쥐는 VAPSHCS 동식물 사육장(3~5주 또는 8~10주)에 4주 동안 적응했습니다. 그런 다음 전체 테스트/훈련 기간(5주) 동안 다이어트를 받았습니다. 따라서 초기 실험에서와 같이 사춘기 쥐를 8~10주령에 연구했습니다. 젊은 성인은 13~XNUMX주에 연구되었습니다.

체성분 결정

체성분은 정량자기공명분광법(QMR)을 이용하여 측정하였다.]) 개별 쥐의 체수분 함량을 결정하여 상대적인 체지방을 계산합니다. 동물을 마취되지 않은 원통형 홀더에 넣은 다음 홀더를 QMR 기계에 삽입하여 2분간 스캔하여 XNUMX회 측정을 수행합니다. 데이터는 전신 수분, 지방 및 제지방량을 즉시 계산하기 위해 통합 컴퓨터(EchoMRI, Echo Medical Systems, Houston, TX)에 저장됩니다.

정맥내 포도당 내성 검사(IVGTT)

의식 있는 IVGTT는 만성적으로 이식된 IV 캐뉼라를 사용하여 연구 전 밤새 금식시킨 쥐에서 수행되었으며, 방법론은 다음과 같습니다. . 확립된 방법론에 따라 연구 XNUMX주 전에 양측 정맥 캐뉼러를 이식했습니다(). 기준선 샘플은 t-10분(모든 시점에서 인슐린 및 포도당 측정을 위해 0.5ml) 및 t0분에 추출되었습니다. 쥐에게 1-2초에 걸쳐 15gm 포도당/20ml/kg을 주입한 후 0.5ml의 식염수를 주입했습니다. 혈액 샘플은 5, 15, 30, 60, 90, 120분에 채취되었습니다. 시술 중 카테터가 막혀서(따라서 혈액 샘플을 얻을 수 없음), 제시된 기준선/IVGTT 데이터의 최종 'n'은 음식을 먹인 쥐의 경우 7~8이고 8% 지방 식단을 먹인 쥐의 경우 31.8입니다(표 3). 혈장 인슐린은 Linco 래트 인슐린 RIA 키트(#RI-13K 및 SRI-13K, Linco)를 사용하여 측정하고 혈장 포도당은 YSI 포도당 분석기에서 측정했습니다. 기준선으로부터의 반응에 대한 곡선하 면적(AUC)은 5분과 120분에 계산되었습니다. HOMA 지수는 공복(포도당[mM]×인슐린m[U/L])/22.5로 계산되었으며, 인슐린과 포도당을 측정한 공복 말기 샘플을 사용하여 계산되었습니다.

표 3  

대사 매개변수1

단식 대사 매개변수

실험 1의 쥐는 IVGTT 완료 후 며칠 후인 안락사 전 밤새 금식했습니다. 쥐를 이소플루란 흡입으로 깊게 마취시키고 출혈을 일으켰습니다. 시상하부 펩타이드 mRNA와 측좌핵 카테콜아민 측정을 위해 뇌를 신속하게 제거하고 액체 질소에 동결시켰습니다. 공복 인슐린, 포도당, 렙틴 및 중성지방의 측정에는 말단 혈장 또는 혈청이 사용되었습니다. 트리글리세리드의 경우 Point Scientific 트리글리세리드 GPO 키트 #T7531-400(Fisher #23-666-418) 및 표준 KIT #7531-STD(Fisher #23-666-422)를 사용하고 3μl의 혈청을 이중으로 분석했습니다. 혈장 렙틴은 Millipore Linco RIA Kit# RL 83K를 사용하여 측정되었습니다.

카테콜아민 HPLC 방법 []

쥐를 이소플루란 마취로 안락사시킨 후 뇌를 신속하게 제거하고 냉동한 후 -80°C에 보관했습니다. 측격핵(NAcc)의 양측 마이크로 펀치를 각 동물로부터 분리했습니다. 인접한 뇌 영역에 의한 오염을 최소화하기 위해 상당한 주의를 기울였음에도 불구하고 각 마이크로 펀치의 특성과 크기로 인해 우리의 방법에서는 NAcc 내의 하위 영역(예: NAcc 코어 대 쉘)을 구별할 수 없었습니다. 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC) 분석을 위해 항산화 용액(0.4N 과염소산염, 1.343mM 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA) 및 0.526mM 메타중아황산나트륨을 시료에 첨가한 후 초음파 조직 균질화기(Biologics, Gainesville, VA)를 사용하여 균질화했습니다. ). 조직 균질액의 작은 부분을 단백질 측정을 위해 2% 나트륨 도데실 황산염(SDS)(w/v)에 용해시켰습니다(Pierce BCA Protein Reagent Kit, Rockford, IL). 나머지 현탁액은 14,000g에서 20분간 회전시켰습니다. 냉장 원심분리기에서 분 상등액은 HPLC용으로 남겨두었습니다.

샘플은 Microsorb MV C-18 컬럼(5 Am, 4.6_250 mm, Varian, Walnut Creek, CA)에서 분리되었으며 동시에 DA, 3,4-디하이드록시페닐아세트산(DOPAC) 및 호모바닐산(HVA)에 대해 검사되었습니다. 이는 도파민 분해의 지표인 5-HT 및 5-HIAA입니다. 화합물은 Waters 12 Solvent Delivery System(Waters, Milford, MA)에 부착된 5200채널 전기량 분석 어레이 검출기(CoulArray 2695, ESA, Chelmsford, MA)를 사용하여 다음 조건에서 검출되었습니다: 유속 1 ml/분; 50, 175, 350, 400 및 525mV의 검출 전위, 및; 650mV의 스크러빙 잠재력. 이동상은 증류수에 용해된 10% 메탄올 용액으로 구성되었습니다.2pH 21에서 0.1g/l(10.65M) 구연산, 0.075g/l(2M) Na4HPO176, 0.8mg/l(36M) 헵탄술폰산 및 0.097mg/l(4.1mM) EDTA를 함유하는 O. 알려지지 않은 샘플은 최소 R을 갖는 6점 표준 곡선에 대해 정량화되었습니다.2 0.97. HPLC 보정을 보장하기 위해 각 실행마다 품질 관리 샘플을 분산시켰습니다.

Orexigenic 펩티드 mRNA qPCR

우리는 섭식을 자극하고 동기 부여 및 보상 행동과 관련이 있는 시상하부 펩타이드의 발현을 측정했습니다.): 신경펩타이드 Y(NPY[ ; ; ]); 아구티 관련 펩타이드(AGRP; ; ; ; ; ; ; ; ]); 및 오렉신(; ). 쥐를 이소플루란 마취로 안락사시킨 후, 뇌를 신속하게 제거하고 냉동시킨 후 처리할 때까지 -80°C에서 보관했습니다. 내측 및 외측 시상하부는 해부 과정 전반에 걸쳐 1200°C의 일정한 온도를 유지하는 AHP-12CPV 냉동 평면(Thermoelectric Cooling America, Chicago, IL)을 사용하여 하나의 블록으로 미세 해부되었습니다. 미세해부된 조직의 전체 RNA를 Trizol 시약(Invitrogen, Carlsbad, CA)으로 분리하고 RNeasy Mini Kit(Qiagen, Valencia, CA)을 사용하여 제조업체의 지침에 따라 정제했습니다. 총 RNA를 처리하여 RNase가 없는 DNase(Promega, Madison, WI)를 사용하여 잠재적인 게놈 DNA 오염을 제거하고 NanoVue 분광 광도계(GE Healthcare, Cambridge, UK)를 사용하여 정량했습니다. RNA 품질은 표준 아가로스 겔 전기영동으로 확인되었습니다. 그런 다음 iScript cDNA 합성 키트(Bio-Rad Laboratories, Inc., Hercules, CA)를 사용하여 무작위 헥사머와 올리고 DT 프라이밍의 혼합물을 통해 1-2μg의 총 RNA로부터 상보성 DNA(cDNA)를 역전사(RT)했습니다. 잠재적인 게놈 DNA 오염을 제어하기 위해 각 샘플에서 비역전사(RT 없음) 반응도 준비되었습니다. cDNA 및 no-RT 대조군을 희석하고, 각 샘플로부터 5-10 ng의 주형 cDNA를 사용하여 MyIQ Real-Time PCR 검출 시스템(Bio-Rad, Hercules)을 활용한 실시간 정량적 PCR에 의해 선택된 유전자의 mRNA 발현을 측정했습니다. 각 샘플에 대한 96회 측정은 잠재적인 교차 오염을 검출하기 위해 템플릿 컨트롤(NTC)이 없는 표준 iCycler 20 웰 플레이트에서 실행되었으며, 10μl 2X iQ Sybr Green Supermix(Bio- Rad, Hercules, CA), 각 프라이머 2-0.2 μM 0.5 μl, DEPC 물 3 μl 및 템플릿 5 μl. 모든 qPCR 반응에는 신호의 특이성을 보장하기 위한 용융 곡선 분석이 포함되었습니다. 각 관심 유전자에 대한 상대적 발현은 각 플레이트에서 개별적으로 실행되고 참조 cDNA의 풀링된 샘플의 연속 희석에서 파생된 표준 곡선에 외삽법을 사용하여 계산되었으며 참조 유전자(유전자 발현의 경우 산성 리보솜 인단백질 36B4)의 상대적 발현에 대해 정규화되었습니다. 시상하부 조직 및 측좌핵에서의 발현을 위한 미토콘드리아 리보솜 단백질 L32). 다음 프라이머 서열(IDT, San Diego, CA)을 사용하여 래트 프리프로-오렉신, NPY 및 AGRP를 증폭시켰습니다: 프리프로-오렉신, 전방: 5'-TTCCTTTCTACAAAGGTTCCCT-3', 5'-GCAACAGTTCGTAGAGACGGCAG-3'; NPY: 앞으로, 5-TACTCCGCTCTGCGACACTACATC-3'; 역방향: 5'-CACATGGAAGGGTCTTCAAGCC-3'; AGRP, 앞으로: 5'-GCAGAAGGCAGAAGCTTTGGC-3'; 역방향: 5'-CCCAAGCAGGACTTCGTGCAG-3'.

cFos 면역세포화학(ICC) 및 정량

형광 ICC는 우리의 확립된 방법론에 따라 내측 시상하부에서 Fos 양성 및 AGRP 양성 신경 세포체를 식별하는 데 사용되었습니다.). 마지막 날(PR 10일)에 쥐를 평소와 같이 자가 투여 챔버에 90분 동안 두었습니다. 마지막 90분 세션 직후, 쥐를 이소플루란 흡입으로 깊게 마취시키고 0.9% NaCl과 차가운 4% 파라포름알데히드 용액을 관류했습니다. 마취 및 안락사의 시기는 사건 발생 후 90~120분에 cFos 단백질이 최고로 발현되는 것으로 알려진 시간 경과를 기반으로 했습니다. 따라서 cFos 발현은 동물이 작업을 경험한 결과가 아니라 행동 작업 시작 시 CNS의 활성화를 반영합니다. 뇌를 제거하고 며칠 동안 파라포름알데히드에 후고정한 후 20% 수크로스-PBS, 그 다음 30% 수크로스-PBS 용액에 넣었습니다. 면역조직화학을 위해 뇌를 저온 유지 장치(Leica CM 3050S 저온 유지 장치)에서 절단했습니다. 우리는 뇌 절편에서 면역반응성 cFos 단백질을 정량화하기 위해 확립된 방법론을 사용했습니다.). 슬라이드 장착된 12μm 전뇌 관상 섹션을 인산염 완충 식염수(PBS, OXOID, Hampshire, England)에서 20회 세척했습니다. 절편을 100% 에탄올/DI 수(50%, v/v)로 1분 동안 세척한 후 PBS로 세척한 후 실온에서 5% 정상 염소 또는 당나귀 혈청을 함유한 PBS에서 4시간 동안 차단했습니다. 그런 다음 절편을 PBS로 여러 번 세척하고 PBS로 구성된 1차 항체 용액에서 800°C에서 밤새 배양했습니다. 절편을 PBS로 XNUMX회 세척한 다음 PBS로 만든 XNUMX차 항체 용액에서 실온, 암실에서 XNUMX시간 동안 배양했습니다. 이후 섹션을 다시 PBS로 세척하고 Vectashield 하드 세트 장착 매체(Vector; Burlingame, CA) 장착 매체에 장착하고 커버슬립했습니다. NIS Elements(Nikon) 소프트웨어를 사용하여 Qimaging Retiga 디지털 캡처 카메라에 연결된 Nikon Eclipse E-XNUMX 형광 현미경을 사용하여 섹션의 디지털 이미지를 획득했습니다.

AGRP mRNA 수준의 증가를 입증하는 PCR 연구를 기반으로 우리는 내측 시상하부 영역, 특히 복내측 핵 및 궁형 핵(ARC)에 중점을 두었습니다. 아틀라스와 일치하는 12μm 섹션은 아틀라스를 기반으로 일치하는 섹션 및 영역에서 cFos 발현 및 정량에 대해 평가되었습니다. . 정량화(40× 배율)를 위해 아틀라스와 일치하는 영역이 선택되었습니다. NIS Elements 소프트웨어(Nikon)를 사용하여 원하는 영역의 이미지를 캡처했습니다. 계산을 위한 영역을 지정하고 양성 세포 수에 대한 임계값을 설정했습니다. 각 실험 그룹의 섹션에는 동일한 영역과 배경(임계값)이 활용되었으며, 배경 설정의 세션 간 변경을 방지하기 위해 모든 실험 그룹에 대해 동일한 세션에서 양성 세포의 소프트웨어 계산(정량)이 수행되었습니다. 통계 분석을 위해 각 영역에 해당하거나 완전한 섹션이 있는 경우에만 개별 쥐로부터 개수를 계산했습니다. 특정 영역에 대한 데이터는 해당 영역에 대한 양측 표현이 불완전한 경우 쥐에게서 가져오지 않았습니다.

cFos 정량 외에도 cFos 및 AGRP에 대한 정량적 이중 표지 면역조직화학을 수행했습니다. 우리는 동물의 행동 수행을 방해하고 싶지 않았기 때문에 AGRP의 시각화를 최적화하기 위해 콜히친으로 전처리하지 않았습니다. 따라서 AGRP 양성 뉴런의 시각화는 과소평가될 수 있습니다. AGRP에 대한 이중 염색 절차는 섹션이 PBS-5% 당나귀 혈청에서 실온에서 4시간 동안 차단되었다는 점을 제외하고는 cFos 면역반응성 자체의 분석과 비슷했습니다. 그런 다음 fos-Ab와 AGRP 1차 항체의 혼합물을 사용하여 500°C에서 밤새 인큐베이션했습니다. 마찬가지로 두 가지 52차 항체를 모두 동일한 용액에 넣고 암실, 실온에서 1시간 동안 배양했습니다. 100차 항체의 적절한 희석을 결정하기 위해 초기 최적화 분석을 수행했습니다. 사용된 18634차 항체는 토끼 항-cFos(3:488)(sc-1) 및 염소 항-AGRP(500:XNUMX)(XNUMX)(Santa Cruz Biotechnology, Inc., Santa Cruz, CA)이었습니다. 사용된 XNUMX차 항체는 CyXNUMX-결합 당나귀 항토끼(Jackson Immunoresearch, West Grove, PA) 및 Alexa flu XNUMX 당나귀 항-염소 IgG(Molecular Probes, Eugene, OR)였습니다. 모든 XNUMX차 항체는 XNUMX:XNUMX으로 희석되었습니다.

통계 분석

그룹 데이터는 텍스트, 표 및 그림에서 평균 ± 평균의 표준 오차(SEM)로 표시됩니다. 유의성은 p ≤ 0.05로 정의됩니다. 짝을 이루지 않은 스튜던트 't' 테스트(예: 다이어트, 연령 또는 치료 비교)를 사용하여 "결과" 아래에 제시된 대로 실험 그룹 간에 통계적 비교가 이루어집니다. 데이터의 '정규화'는 사용되는 대로 정의됩니다.

결과

중등도의 고지방식이가 사춘기 전후 자당 동기에 미치는 영향

쥐는 31.8~5주 동안 8% 지방 식단을 먹였으며 자가 투여 세션에서는 차우를 먹인 쥐에 비해 자당에 대한 동기가 상당히 높아졌습니다. 에 표시된 바와 같이 그림 1a, 초기 FR 훈련(평균 FRDays 1-10 활성 레버 프레스, 각각 38±5 대 39±2 대 31.8% 지방 다이어트) 동안 성능에는 차이가 없었습니다. 그러나 쥐가 더 엄격한 PR 작업으로 전환했을 때 활성 레버 누름 횟수와 자당 보상 수가 크게 증가했지만 전체 세션 길이에서는 그렇지 않았습니다.그림 1b). 비활성 레버 프레스 횟수에 대한 만성 식이 요법의 효과는 없었습니다. 쥐에게 5~8주 동안 고지방 식단을 먹인 후 9~12주 동안 FR 및 PR 훈련을 통해 섭취한 식단으로 복귀한 경우 경향이 있었지만 활성 레버 프레스에는 유의미한 차이가 없었습니다. 따라서 사춘기 전후 기간 동안 섭취한 중간 정도의 고지방 식단의 행동 이월 효과는 없는 것으로 보입니다. 이들 집단에 대한 PR 매개변수 데이터는 다음에 요약되어 있습니다. 표 2. 식이로 인한 자당 동기 부여 증가에 기여하는 메커니즘을 밝히기 위해 우리는 여러 가지 대사 및 CNS 측정을 수행했습니다.

그림 1그림 1  

자당 보상에 대한 PR 동기 반응은 31.8% 지방 식단을 섭취한 사춘기 쥐에서 증가합니다(n=8). 1a. FR 세션 전반에 걸쳐 다이어트 효과는 없었지만 쥐가 PR 패러다임으로 전환되면 다이어트 효과가 나타납니다. 1b. 데이터는 ...
표 2  

사춘기 후기 고지방식이 자당의 진행성 비율 성능에 미치는 영향

적당한 고지방식이가 대사 매개변수에 미치는 영향

행동 테스트가 끝난 직후, 5~8주 동안 식이 요법과 행동 패러다임을 적용한 쥐의 체지방 조성을 측정했습니다. 그런 다음 쥐는 (의식적인) IV 포도당 내성 테스트(IVGTT)를 위해 만성 정맥 캐뉼러를 받았습니다. 그 후, 추가적인 대사 측정을 위해 말기 공복 혈장과 혈청을 채취했습니다. 에 표시된 바와 같이 표 3, 사료를 먹인 쥐와 고지방식을 먹인 쥐 사이에 체성분, 체중, 공복 인슐린 또는 혈당 측정치, 인슐린 민감도(HOMA 계산) 또는 IVGTT에 대한 반응에는 차이가 없었습니다. 말기 공복 렙틴 및 트리글리세리드 측정은 두 그룹 간에 차이가 없었습니다. 따라서 식이 요법이 자당에 대한 동기에 중요한 영향을 미쳤음에도 불구하고 이는 비만 전단계인 고지방을 먹인 쥐의 행동 반응을 반영합니다.

중추신경계 항상성 및 보상 신경화학에 대한 적당한 고지방식이의 효과

최종 대사 측정 외에도, 5~8주 동안 식이 요법과 행동 훈련을 모두 받은 코호트의 뇌에서 측좌핵 아민 프로필(식이 요법 그룹당 n=4) 또는 시상하부 식욕유발 펩타이드의 mRNA 수준이 측정되었습니다. 에 표시된 바와 같이 표 4, 보상 및 동기 부여 활동의 중심 부위인 측좌핵의 도파민, 노르에피네프린 또는 세로토닌 대사 산물에 대한 고지방식의 유의미한 효과는 없었습니다.; ) 각 신경전달물질 시스템은 중요한 조절 역할을 합니다. 시상하부 추출물 내에서 orexigenic 펩타이드, NPY, AGRP 및 orexin의 mRNA 수준을 측정했습니다. 지방을 먹인 쥐의 AGRP 증가에 대한 강력하지만 유의하지 않은 경향이 이 코호트에서 관찰되었습니다(어느 쪽이든 n=8). 따라서 우리는 추가 코호트에서 식이/행동 훈련 패러다임을 반복하고 시상하부에서 NPY, AGRP 및 orexin mRNA를 측정했습니다. 결합된 코호트에서 우리는 고지방 식이를 먹인 쥐와 대조군에 비해 AGRP mRNA가 유의하게(p<0.05) 증가한 것을 관찰했습니다.그림 2), 그러나 NPY 또는 orexin 발현에는 큰 변화가 없습니다. AGRP 발현과 자가 투여 행동 사이의 가능한 연관성을 평가하기 위해 우리는 중기저부 시상하부에서 cFos와 AGRP 면역양성 뉴런을 측정했습니다. 쥐 그룹에는 31.8% 지방이 함유된 식단을 먹였습니다. 일부는 자가 투여 프로토콜(5~8주)을 통해 수행되었고 다른 일부는 행동 통제로 처리되었습니다. 그림 3a 아치형 핵 뉴런에서 cFos와 AGRP의 공동 위치화의 예를 보여줍니다. 에 요약된 바와 같이 표 5, AGRP 뉴런의 활성화(동일한 세포 내에서 cFos-ICC와 AGRP-ICC의 공동 발현)는 자가 투여 활성과 관련이 있었습니다. 이는 다음에서 설명됩니다. 그림 3b여기서 활성화된(cFos 양성) 뉴런의 수는 뉴런 세포 수 또는 총 AGRP 양성 뉴런의 백분율로 표시됩니다. 쥐가 자가 투여하는 자당에서 AGRP 뉴런의 상당한 활성화가 있습니다. , 결합 다이어트 그룹에서. 자가 투여군과 취급 대조군의 활성화된 AGRP 뉴런 수에 대한 식이 요법 내 치료 비교에서는 통계적 유의성에 도달하지 못한 경향을 보였습니다(chow, p=.078; 31.8% 지방 식이, p=.073). . 중요한 것은 이러한 데이터가 AGRP 뉴런 활성화를 자가 투여 행동과 연결할 뿐만 아니라 cFos 측정 타이밍(쥐를 자가 투여 챔버에 배치한 지 90분 후)으로 인해 cFos 발현이 AGRP 뉴런의 활동을 반영한다는 것입니다. 자가 투여 활동을 기대하거나 시작할 때. 자가 투여 그룹에서는 총 AGRP 양성 뉴런의 증가에 대한 유의하지 않은 경향이 있었습니다(대조작 대조군, p=0.16). 식이요법 그룹 간에 레버 누르기가 일치된 쥐에서는 AGRP 양성 뉴런의 수도 일치했습니다. 행동 대조군 쥐의 AGRP 양성 뉴런 수에는 식이요법 단독의 효과가 없었습니다.

그림 2  

31.8% 지방 식이가 내측 시상하부 펩타이드 mRNA 발현에 미치는 영향. 데이터는 고지방을 먹인 쥐(n=17)와 사료 대조군(n=16)에 대해 표준화되었습니다. AGRP mRNA는 유의하게 상승했습니다(p<0.05).
그림 3그림 3  

자당 자가 투여 시작 시 AGRP 뉴런의 활성화. 3a. 궁형핵 뉴런에서 cFos와 AGRP의 공동 위치화, 60x 배율. 3b. 중기저부 시상하부의 활성화된(cFos 면역양성) AGRP 면역양성 뉴런의 수 ...
표 4  

핵 측좌 아민 대사산물
표 5  

Agrp 뉴런 활성화: 식이요법 및 행동 치료

AGRP 투여가 자당 동기 부여에 미치는 영향

이 발견에 대한 우리의 해석은 사춘기 쥐의 AGRP 발현이 고지방 식단을 먹인 쥐의 자당 자가 투여 강화의 기본 메커니즘이라는 것입니다. 자당에 대한 동기를 증가시키는 AGRP의 효능을 확인하기 위해, 행동 패러다임의 PR 부분 동안 AGRP를 제XNUMX뇌실을 통해 먹이를 먹인 사춘기 쥐에게 투여했습니다. AGRP의 이 용량 요법은 PR 패러다임의 XNUMX주 동안 음식 섭취 자극을 위한 하위 임계값이었지만, 그림에서 볼 수 있듯이 자당 자가 투여가 크게 증가했습니다. 그림 4. (각 자당 보상의 칼로리 함량은 0.1kcal이므로 자당 자체 투여 활동은 총 일일 섭취량에 무시할 만한 칼로리에 기여합니다.) 표 6 은 9일, 2일, 5일차에 AGRP 또는 aCSF가 주입된 ICV를 사용한 8일 PR 패러다임에 걸친 자가 투여 매개변수 데이터를 보여줍니다. AGRP 치료 쥐의 경우 PR 2일차부터 10일차에 걸쳐 활성 레버 프레스 수가 전반적으로 크게 증가했습니다. 0.03(p=0.048), 비주사일(p=0.02)에서는 (평균) 주사일이 증가하는 경향을 보였습니다. 또한 정지 시간(자가 관리 작업에 소요된 총 시간을 반영)은 비주사일(p=2)에 크게 증가했으며 전체 증가 추세와 주사일에 증가했습니다. 자당 보상의 수는 PR Days 10-0.03에 걸쳐 전반적으로 증가했습니다(p=XNUMX). aCSF 처리 대조군과 비교하거나 주사일과 비주사일 사이에 비활성 레버 누르기에 대한 AGRP 치료의 효과는 없었습니다. 결과는 자당 자가 관리를 증가시키기 위한 AGRP의 지속적인 효과에 대한 해석을 뒷받침합니다. 쥐는 보상 레버를 더 많이 누르고, 더 많은 자당 보상을 받고, 작업에 더 많은 시간을 보냈습니다.

그림 4  

제0.01뇌실(ICV) AGRP(2 nmol)는 PR 패러다임에서 자당 자가 투여를 자극하지만 연구 기간(PR 10~2일, 5, 8, 9일에 주사) 동안 일일 음식 섭취량에는 영향을 미치지 않습니다. . AGRP(n=XNUMX) 데이터가 표현됩니다. ...
표 6  

ICV AGRP 대 aCSF가 자당의 진행 비율 성능에 미치는 영향

생활 단계가 자당 선호도와 동기에 미치는 영향

마지막 실험에서 우리는 사춘기 쥐와 성인 쥐 사이에서 자당에 대한 동기가 다른지 여부를 평가했습니다. 처음에는 자가 투여 테스트 및 훈련을 시작하기 전에 5주 및 10주 된 쥐에게 0~20% 자당 범위의 용액을 선택하여 자당 선호도 테스트를 실시했습니다. 에 표시된 바와 같이 그림 5a문헌에 보고된 결과와 일치하여, 사춘기 이전 쥐는 젊은 성체 쥐보다 더 달콤한 용액을 선호하는 것으로 나타났습니다. 대부분의 사춘기 이전 쥐는 20% 자당 용액을 최대로 섭취한 반면, 성인 쥐는 최대 섭취량을 보였습니다. 15% 자당. 그 후, 자가 투여 훈련 및 테스트 중에 두 연령 그룹을 쥐 먹이와 고지방 식단으로 나누었습니다. FR 세션 전반에 걸쳐 평균 사춘기 대 성인 쥐(45±3 대 37±2, p=0.05)의 활성 레버 누름 횟수는 작지만 통계적으로 유의하게 증가했으며, 횟수에는 차이가 없었습니다. 비활성 레버의 자당 보상 또는 누름 횟수. 에 표시된 바와 같이 그림 5b, 사춘기 ( n = 15) 대 젊은 성인 ( n = 14) 쥐 (2 방향 ANOVA, PRDay × 연령; 연령 효과, p=0.017, PRDay의 독립적 효과 없음, 유의미한 상호작용 없음). 고지방 식이를 섭취한 경우 연령에 따른 영향이 더 큰 경향이 있었으나 통계적 유의성은 나타나지 않았다(p=.13). 표 7 PR 행동 매개 변수 목록: 활성 레버 누르기 증가 외에도 사춘기 쥐는 훨씬 더 많은 자당 보상을 받았으며 정지 시간이 증가하는 경향을 보였습니다. 또한, 사춘기 주변 쥐는 비활성(즉, 보상이 없는) 레버를 누르는 횟수가 작지만 크게 증가했지만, 사춘기 주변 쥐와 성인 쥐 모두 비활성 레버 누르는 횟수는 전체 레버 누름 횟수의 약 10%였습니다. 활성 레버 프레스. 이러한 결과는 사춘기 쥐가 달콤한 맛이 나는 음식을 더 선호하고 더 열심히 찾을 것이라는 점을 시사하며, 고지방 식단을 배경으로 하면 그 효과가 증폭될 수 있습니다.

그림 5그림 5  

어린 쥐는 성인 쥐에 비해 자당 보상에 대한 동기가 증가했습니다. 5a. 청소년(사춘기 전후, n=15) 및 젊은 성인(n=14) 쥐에 대한 자당 선호도 테스트. 쥐는 30분 동안 다양한 농도(0-20% 자당)의 음료를 마셨습니다. ...
표 7  

누진비율 성과에 대한 연령의 영향a 자당의 경우

토론

이 연구의 주요 발견은 사춘기 전후 기간(사춘기로 전환되는 시기 직전, 중간, 직후)에 섭취된 중간 정도의 고지방 식단이 자당 용액에 대한 동기를 크게 증가시켰다는 것입니다. 이 발견은 성체 쥐를 대상으로 한 이전의 유사한 관찰과 일치합니다.). 이 동물들과 추가 연령 및 치료 일치 코호트에서 우리는 쥐가 비만이 아니거나 비만 전단계였으며 말초적으로 인슐린 저항성이 없다는 것을 광범위한 대사 특성화를 통해 결정했습니다. 쥐가 인슐린이나 렙틴의 작용에 대해 중추신경계에 국한된 저항성을 갖고 있을 가능성을 배제할 수는 없습니다. 그러나 이 두 호르몬은 모두 중추신경계 부위에 따라 음식 보상을 조절하는 데 기여합니다.; ; ).

쥐의 하위 집합에서 우리는 중뇌로부터 도파민성 예측의 많은 투자를 받고 보상과 동기 부여된 행동의 중재를 위한 핵심적이고 중심적인 CNS 부위로 간주되는 측좌핵에서 아민 신경 전달 물질과 관련 대사 산물을 측정했습니다.; ). 우리는 이러한 전달물질 대사산물의 절대 수준이나 비율에 변화가 없음을 관찰했는데, 이는 중격 측핵 내 변경된 카테콜아민성 또는 세로토닌성 활동이 증가된 자당 동기를 뒷받침하는 주요 또는 주요 CNS 메커니즘이 아님을 시사합니다. 이는 최근 보고된 내용과 일치한다. , 그는 성체 쥐에서 ICV AGRP가 내측 전전두엽 피질의 도파민 전환을 증가시키지만 측좌핵에서는 증가시키지 않음을 입증했습니다. 또한 사춘기 직후의 젊은 성인 쥐를 대상으로 테스트했을 때 식단의 '행동 이월' 효과가 관찰되지 않았습니다. 이는 메틸페니데이트로 치료한 성체 설치류의 행동 및 카테콜아민 매개변수에 대한 Bolaños 등의 연구 결과와는 대조적입니다.; ; ; ). 이는 메틸페니데이트가 도파민성 뉴런을 직접 표적으로 삼기 때문일 가능성이 높으며, 식이 개입 시기와 동물 실험 시기의 함수일 수도 있습니다. 마지막으로, 이 연구에서 식이 효과의 주요 위치가 내측 시상하부인 것으로 나타나기 때문에 이월 효과를 관찰하지 못했을 수도 있습니다.

이 연구에서 세 가지 증거는 고지방식을 먹인 쥐의 자당 자가 투여 증가에서 내측 시상하부 신경펩타이드 AGRP의 핵심 역할을 뒷받침합니다. 첫째, 우리는 31.8% 지방 식단을 섭취한 쥐의 시상하부 전체 추출물에서 AGRP 발현(mRNA)이 사료 대조군에 비해 증가하는 것을 관찰했습니다. 그러나 orexin mRNA와 NPY mRNA 수준은 변하지 않았습니다. 따라서 고지방 식이/행동 패러다임의 효과는 AGRP에만 국한되는 것으로 보이며 식욕억제 신경펩티드에는 일반화되지 않습니다. 이는 음식에 대한 동기 부여 또는 음식 추구에서 AGRP의 역할을 강조하며 문헌의 최근 보고서(아래에서 설명)와 일치합니다. 우리의 최근 연구는 여러 내측 시상하부 핵에서 증가된 cFos 발현과 함께 동기 부여 패러다임에서 PR 성능과 관련하여 내측 시상하부 활성화의 핵심 역할을 입증했습니다.). 우리는 또한 ARC가 (외인성) 인슐린이 자당 자가투여를 감소시키는 효과에 대한 핵심 영역임을 확인했습니다.). ARC에는 AGRP/NPY 뉴런(; ) 내측 시상하부 내에서 작용하여 다양한 메커니즘을 통해 영양섭취를 자극합니다. 이 연구에서, 활성화된 AGRP 뉴런의 면역세포화학적 정량은 훈련되지 않은 행동 대조군과 비교하여 자당을 자가 투여하도록 훈련된 쥐에서 cFos/AGRP 뉴런의 증가를 입증했습니다. 이는 AGRP 신경 활성화가 자당 자가 투여에 기여한다는 해석으로 이어지는 두 번째 접근 방식입니다. 이전 연구와 최근 연구 모두 AGRP의 발현과 작용을 식이 요법으로 지방을 우선적으로 섭취하는 것과 연관시켰습니다.) 또는 동기 부여 패러다임의 맥락에서(); 성체 쥐의 경우 ICV AGRP는 지방을 선호하는 장소를 우선적으로 조건화합니다.). 생쥐에서 AGRP 뉴런의 특정 활성화를 허용하는 표적 분자 기술을 활용하는 최근 연구(; )은 AGRP가 섭식을 강력하게 자극하고, 식량 추구를 증가시키며, 에너지 소비를 감소시킨다는 것을 확인했습니다. 흥미로운 점은 고지방식을 먹인 실험군에서 총 칼로리 섭취량이 대조군에 비해 사료를 먹인 쥐에 비해 현저히 낮았다는 것입니다.표 8) 이는 에너지 소비를 감소시키는 내인성 AGRP 효과와 일치합니다. 이러한 효과는 이전 연구 결과와 일치합니다. , 에너지 균형의 일부 측면에 대한 외인성 AGRP 효과는 상당히 길어질 수 있습니다. 따라서 세 번째 접근 방식으로, ICV AGRP를 투여한 (음식을 먹인) 사춘기 쥐의 자당 자가 투여 증가를 보여주는 우리의 결과도 마찬가지로 지속되는 행동을 시사합니다. XNUMX주 동안 고지방식을 먹인 쥐에서 AGRP mRNA 발현의 구체적인 증가는 다음과 같은 최근 연구와 일치합니다. 이는 외인성 지방산, 세포 내에서 생성된 지방산, 시상하부 뉴런의 AGRP 발현 증가를 연결합니다. 따라서, 배양된 시상하부 세포에 올레산 또는 팔미트산을 첨가하면 AGRP 발현이 증가했습니다. 우리가 활용한 식단에는 스테아르산, 팔미트산 및 올레산이 증가했지만 이러한 지방산이 식품에서 증가하는지 여부를 아는 것은 불가능합니다. 생체내에서 시상하부 환경, 국부적인 농도가 식이성 지방산 프로파일과 일치하는지 여부, 이들 중 하나 이상이 구체적으로 AGRP 발현 증가로 이어질지 여부. 그럼에도 불구하고, 식이 하위 구성요소가 내측 시상하부의 일차적 작용을 통해 과자에 대한 동기 부여 증가에 기여할 수 있다고 추측하는 것은 유혹적입니다.

표 8  

실험 프로토콜: Kcal 소비

우리의 연구는 어린 쥐가 성인 쥐에 비해 자당에 대한 동기가 증가했음을 보여줍니다. 이는 PR 자가투여 기간 전반에 걸쳐 명백히 나타났으며, 고지방식이가 노화 효과를 높이는 경향이 있었습니다. 상대적으로 작은 그룹 크기로 인해 이것이 통계적 유의성에 도달하지 못했을 가능성이 있습니다. 따라서 데이터는 사춘기 동물(그리고 아마도 인간)의 식단에서 적당히 높은 지방이 단맛이 나는 음료나 음식을 얻기 위한 향상된 탐색 행동에 기여할 수 있음을 시사합니다. 사회적 관점에서 이는 과도한 식이 지방으로 인한 직접적이고 부정적인 대사 결과뿐만 아니라, 지방이 결과적으로 나타나는 행동에 기여할 수 있기 때문에 "트윈" 또는 XNUMX대 다이어트의 지방 구성 요소에 주의를 기울일 필요성을 강조합니다. 설탕 섭취가 강화되었습니다. 최근에 검토한 바에 따르면 즉, 설탕과 지방을 함께 섭취하면 대사에 상당히 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 인간의 고지방/설탕 조합은 또한 상대적으로 덜 만족스러운 식단입니다(). 당뇨병 발병률이 증가함에 따라 () 및 지방간() 소아 인구에서 발생하므로 청소년의 건강하고 균형 잡힌 식단의 중요성은 분명합니다. 레버 프레스 횟수는 여전히 매우 낮았지만 사춘기 쥐(성인 쥐에 비해)의 비활성 레버 누르기가 크게 증가하는 것을 관찰했습니다. 가능하지만 대부분의 활동이 활성 레버를 향한 목표 지향적이므로 향상된 활성 레버 누르기가 전체 활동의 '비특이적' 효과로 설명될 수 있을 것 같지 않습니다. 비활성 레버 프레스의 실제 수가 증가했지만 활성 레버 프레스에 대한 비율은 사춘기 쥐와 성인 쥐 사이에서 비슷했으며 레버 프레스의 증가는 자가 관리 챔버에서 더 긴 활성 시간을 반영할 수 있습니다. 다른 패러다임(일부 음식 제한, 달콤한 보상보다는 음식 알갱이 사용, FR1 일정) 최근 청소년 대 성인 쥐의 도구 성능이 변경된 것으로보고되었습니다. 그들은 어린 쥐와 성체 쥐 사이에서 음식 알갱이를 전달하는 코구멍에 차이가 없음을 관찰했습니다. 그러나 그들은 어린 쥐의 경우 멸종 기간 동안 지속성 행동이 증가하는 것을 관찰했습니다. 종합하면, 두 연구는 사춘기 쥐의 급속한 성장과 일치하여 음식 동기에 대한 연령과 발달 단계의 영향을 강조합니다. 이 연구에서 우리는 수컷 쥐를 평가했지만 암컷 쥐는 평가하지 않았습니다. 현재 음식 동기 부여 패러다임에서 수컷과 암컷 쥐를 직접 비교하는 제한된 연구가 있으며 사춘기 기간 동안 체계적인 평가가 보장됩니다. (인간) 청소년을 대상으로 한 연구에서, 생식선 스테로이드가 아닌 성장 지표 사이의 연관성을 관찰했습니다. 그것 자체로. 그럼에도 불구하고, 이 연령대의 성별 영향은 추가 조사가 필요합니다.

결론적으로, 우리의 연구는 성인에 비해 사춘기 쥐의 자당에 대한 동기가 증가했음을 보여 주며, 이는 중간 정도의 고지방 식단에 대한 접근으로 강화됩니다. 자당 동기에 대한 고지방 식이의 효과는 내측 시상하부의 AGRP 활성 증가에 의해 매개될 수 있습니다. 이는 보상과 동기를 조절하는 회로와 에너지 항상성을 조절하는 회로의 강력한 본질적인 CNS 기능적 연결성에 대한 추가 증거입니다. 적당히 높은 지방을 섭취함으로써 자당에 대한 동기가 강화되는 것은 대사 이상과 비만에 선행하며, 행동이 초기에 대사 변화를 촉진할 수 있음을 시사합니다. 고지방 및 과당 함유 단 음식을 섭취하면 제2형 당뇨병과 심혈관 질환 모두에 대한 위험이 높은 대사 프로필에 공동으로 기여할 수 있습니다. 이러한 발견은 사회 환경적 영향뿐만 아니라 동물이나 인간이 획득을 위한 여러 성숙 변화 기간을 통해 전환함에 따라 CNS 신경화학적 및 행동 조정의 영향을 받기 때문에 사춘기 동안 식습관과 식이 요법에 초점을 맞추는 것이 중요하다는 점을 강조합니다. 생식 능력의.

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  • 적당한 고지방 식단은 성체 쥐의 자당에 대한 동기를 증가시킵니다.
  • 이 연구에서 고지방식이는 사춘기 쥐의 자당 동기를 증가시킵니다.
  • 사춘기 쥐는 성인에 비해 자당 동기가 증가했습니다.
  • 증가된 자당 동기는 시상하부 AGRP에 의해 매개될 수 있습니다.
  • 결론: 고지방 다이어트는 비만과 관계없이 단 음식에 대한 동기를 부여합니다.

감사의

이 연구는 NIH 보조금 DK40963의 지원을 받았습니다. Dianne Figlewicz Lattemann은 워싱턴주 시애틀에 있는 보훈부 퓨젯 사운드 의료 시스템(Puget Sound Health Care System) 산하 생의학 실험실 연구 프로그램의 선임 연구 경력 과학자입니다. Stephen Benoit은 NIH DK066223 및 Ethicon Endosurgery Inc.의 지원을 받았습니다. 저자는 체성분 측정 지원에 대해 Tami Wolden-Hanson 박사에게 감사를 표합니다. 트리글리세리드 측정에 도움을 주신 William Banks 박사와 Lucy Dillman 박사; 행동 연구에 도움을 주신 Amalie Alver와 Samantha Thomas-Nadler.

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