식이 보상에 그렐린의 역할 : 그로 렐이 수크로오스 자기 투여 및 중배엽 도파민 및 아세틸 콜린 수용체 유전자 발현 (2012)에 미치는 영향

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추상

식사 결정은 음식 기호성과 같은 비 항상 적 요인에 의해 크게 영향을받습니다. 실제로 음식의 보람 있고 동기 부여적인 가치는 항상성 신호를 무시하여 소비를 증가시켜 비만을 초래할 수 있습니다. 장에서 유래 한 오 렉시 제닉 호르몬 인 그렐린은 항상성 수유에서 두드러진 역할을합니다. 그러나 최근에는 중변 연계 도파민 성 보상 경로의 강력한 조절 자로 등장하여 음식 보상에서 그렐린의 역할을 제안합니다. 여기에서, 우리는 그렐린 수용체 (GHS-R1A) 자극의 역할을 조사하고 그렐린 수용체 (GHS-R1A) 자극의 역할을 조사하여 그렐린과 그 수용체가 중요한지 여부를 결정하고자했습니다. 보상을 얻으십시오. 말초 및 중앙 투여 그렐린은 조작 반응을 상당히 증가 시켰고, 따라서 자당에 대한 인센티브 동기를 부여했습니다. GHS-R2959A 길항제 JMV1를 사용하여, 우리는 GHS-R5A 신호 전달의 차단이 자당에 대한 작동 반응을 상당히 감소 시켰음을 입증했습니다. 우리는 주요 보상 신경 전달 물질 수용체, 즉 도파민과 아세틸 콜린을 코딩하는 유전자의 발현에 대한 만성 중추 그렐린 치료의 효과를 평가함으로써 주요 중변 연 보상 노드, 복부 피개 영역 (VTA) 및 핵 축적 (NAcc)에 대한 그렐린의 효과를 조사했습니다. 그렐린 처리는 VTA에서 증가 된 도파민 수용체 D2 및 아세틸 콜린 수용체 nAChRβ1 유전자 발현과 연관되었고 NAcc에서 D3, D5, D3 및 nAChRαXNUMX의 발현 감소와 관련이 있었다. 우리의 데이터는 그렐린이 자당에 대한 동기 부여 및 강화에 중요한 역할을하고 중변 연계 보상 회로에서 유전자를 코딩하는 도파민 및 아세틸 콜린의 발현에 영향을 미친다는 것을 나타냅니다. 이러한 발견은 그렐린 길항제가 비만을 치료하고 단 음식의 과잉 섭취를 억제 할 수있는 치료 적 잠재력을 가지고 있음을 시사합니다.

키워드 : 아세틸 콜린, 도파민, 음식 동기 부여, 그렐린, GHS-R1A, 작동 조절

소개

순환 호르몬 그렐린이 에너지 균형의 조절에 중요한 역할을한다는 것은 잘 확립되어 있습니다 (코지마 외. 1999; Nogueiras, Tschöp & Zigman 2008). 위가 주로 방출도 논빌 데 라 쿠르 외. 2001), 그렐린은 설치류와 사람 모두에서 강력한 orexigenic 효과를 이끌어냅니다.렌 외. 2000, 2001) 중심 신경계 (CNS) 수용체의 자극을 통해 (Salome외. 2009a), 성장 호르몬 분비 수용체 (GHS-R1A) (하워드 외. 1996). 실제로 그렐린은 급식 및 에너지 항상성에 관여하는 시상 하부 및 뇌간 회로를 목표로합니다.Dickson, Leng & Robinson 1993 년; 외벽 외. 2000; 휴슨 앤 딕슨 2000; Faulconbridge 외. 2003, 2008). 그러나, 사료 공급 행동은 영양소 보충의 필요성 (즉, 항상성을 회복 할 필요성)에 의해서만 동기 부여되는 것은 아니며; 맛있는 고지방 및 / 또는 설탕 음식은 포만 상태에도 불구하고 섭취를 자극 할 수 있습니다 (청 외. 2009). 설탕과 같은 맛좋은 천연 강화제의 과소비는 현재 비만 전염병을 유발하는 주요 요인입니다. 중심 그렐린 신호 전달 시스템이 비-동종 이정 당 소비에 중요한지 여부를 결정함으로써, 칼로리, 맛있고 유익한 단 음식의 섭취를 억제하기 위해 잠재적으로 중요한 치료 목표를 제공한다.

그렐린이 비 항상성 / 보상 수유에 관여하는 중배 위 영역과 상호 작용한다는 최근의 결과에서 영감을 얻었습니다 (옐 라그 외. 2007), 우리는 음식 동기 부여 및 자당 보상에 대한 목표 지향적 행동에서 그렐린과 그 수용체의 역할을 평가하고자했다. 이 중 배변 영역은 대부분의 약물 남용 약물의 주요 대상이므로 오랫동안 약물 중독 연구의 초점이되어 왔습니다.엥겔 1977; ob 1992). 그렐린에 대한 표적 메 소림 빅 경로는 복부 Tegmental Area (VTA)에서 핵 축적 (NAcc)으로의 도파민 투영을 포함합니다 (옐 라그 외. 2006, 2007), 중독성 화학 약품 및 식품을 포함한 자연 보상으로부터 보상을 제공하는 경로 (ob 1992). 흥미롭게도, GHS-R1A는 도파민 성 뉴런에서 발현됩니다 (아비 자이드 외. 2006), 그렐린이 VTA 도파민 시스템에 미치는 직접적인 영향을 암시합니다. 이러한 면역 조직 화학적 데이터는 VTA에서 그렐린의 효과에 대한 축적 된 행동 및 전기 생리 학적 증거에 의해 보완됩니다. 예를 들어, 그렐린의 VTA 내 투여는 VTA 도파민 뉴런의 활성을 증가시킵니다 (아비 자이드 외. 2006) 및 NAcc 로의 도파민 방출을 증가시킨다 (옐 라그 외. 2007). 그렐린은 또한 중요한 보상 경로 인 콜린성-도파민 성 연결의 활동을 증가시킵니다. 실제로, 도파민에 대한 그렐린의 영향 중 적어도 일부는 콜린 계에 의해 매개되는 것으로 보입니다.옐 라그 외. 2007).

그렐린이 음식을 쉽게 구할 수있을 때 강력한 오레오 제닉 효과가 있다는 것이 밝혀졌지만, 그렐린의 오레오 이식 효과가 맛좋은 단 음식과 같은 자연적인 강화의 양상을 변화시키고 동기 부여의 변화를 포함하도록 확장 될 수 있는지 여부는 아직 알려져 있지 않습니다. 감미로운 간식을 얻기 위해 기꺼이 노력하는 노력 / 작업). 중독 약물의 동기 부여 및 보상 효과는자가 관리, 운영 조건부 모델에서 평가할 수 있습니다. 피연산자 조절은 보상을 얻기 위해 획득 한 자발적인 행동을 평가하는 동기 행동의 분석을위한 주요 절차입니다. 대상이 보상을 얻기 위해 소비하고자하는 작업량을 측정함으로써 보상 가치의 객관적인 척도를 제공합니다 (Hodos 1961). Mesolimbic region은 먹이를 포함하여 행동의 동기 부여 측면에 중요하며 그렐린이 mesolimbic 관련 영역에서 신경 활동에 영향을 준다는 것이 분명합니다. 아직 보여지지 않은 것은 그렐린이 설탕이 많은 음식에 대한 동기에 직접적인 영향을 미친다는 것입니다. 우리 연구의 주요 목표는 중앙 그렐린 신호 시스템이 고 설탕 식품 보상의 hedonic / motivational 또는 positive 강화 특성에서 역할을 수행하는지 여부와 새로운 선택적 GHS-R1A 길항제 JMV2959를 사용하여이 시스템의 억제 여부를 조사하는 것입니다.Salome외. 2009a), 과자를 얻는 동기를 억제 할 수 있습니다. GHS-R1A 길항제는 현재 그렐린 신호 억제가 포도당 항상성에 유익한 영향을 미치기 때문에 2 형 당뇨병 환자에서 치료 적으로 평가되고 있습니다 (태양 외. 2006), 단 음식 섭취 감소로 인한 효과. 몇 가지 증거는 도파민 성 및 콜린성 신경 전달이 동기 보상 행동에 중요한 역할을한다는 것을 시사한다. 따라서, 중앙 보상 회로에 대한 그렐린의 효과를 추가로 특성화하기 위해, 그렐린 처리 후 주요 보상 노드, VTA 및 NAcc에서 도파민 및 아세틸 콜린 수용체 유전자 발현 변화에 대한 그렐린 처리의 영향을 평가 하였다.

방법

동물

성체 수컷 스프 라그-돌리 래트 (200-250 g, 독일 찰스 리버)를 규칙적인 차우 및 물을 이용할 수있는 12- 시간 명 / 암주기에 수용 하였다. 광고 무제한달리 명시하지 않는 한. 모든 동물 절차는 윤리적 인 허가와 예테보리 대학교 기관 동물 관리 및 사용위원회 지침에 따라 수행되었습니다.

수술실

CNS를 대상으로하는 행동 실험의 경우, 세 번째 심실 가이드 캐뉼라 (26 게이지, Plastics One, 미국 버지니아 주 로어 노크, 좌표 : 중간 선에, 브레 그마 뒤 2mm, 경막에서 배쪽 5.5mm, 인젝터가 7.5mm를 목표로 함) 경막의 복부)를 이소 플루 란 마취하에 이식 하였다. 캐뉼라를 치과 용 아크릴과 보석상 나사로 두개골에 부착하고 이전에 설명한대로 폐쇄기로 닫았습니다 (Skibicka, Alhadeff & Grill 2009). 5-thio-D- 글루코스의 중앙 주사에 대한 교감 신경-신장-매개 혈당 반응의 측정에 의해 수술 후 1 주 일째에 제 3 심실에서의 캐뉼라의 배치가 확인되었다 [210 μl의 비히클 (염수)에서 2 μg] (Ritter, Slusser & Stone 1981). 이 배치 검증 프로토콜에서, 기준 혈장 포도당 수준의 100 % 이상의 주사 후 상승이 대상체 포함에 필요 하였다. 유전자 발현 실험을 위해, 래트를 마취시키고 (60-75 mg / kg 케 탈라 및 0.5 mg / kg Domitor ip; 스웨덴 화이자; 핀란드 Orion Co) 만성 뇌내 심실 (ICV) 캐뉼라 (Alzet Brain Infusion Kit II, DURECT Corp (미국 캘리포니아 주 쿠퍼 티노 소재)를 다음 좌표를 사용하여 측 심실에 삽입 하였다 : 브레 그마의 후방 0.6 mm, 중간 선의 1.4 mm 측면, 두개골의 2.3 복부. 캐뉼라를 폴리에틸렌 카테터를 통해 동물의 뒷면에 피하 이식 된 삼투압 미니 펌프 (Alzet Mini-Osmotic Pump Model 2002, Durect, Cupertino, 유속, 0.5 μl / 시간)에 연결 하였다.

작동 컨디셔닝 모델

장치류

조작 컨디셔닝 실험은 랫트 (30.5 x 24.1 x 21.0 cm; 미국 조지 아주 조지 아주 메디컬 어소시에이트)를 위해 설계된 8 개의 오퍼레이팅 컨디셔닝 챔버에서 이루어졌으며, 소리가 약하고 조명이 어두운 캐비닛에 배치되었다. 각 챔버는 금속 그리드 바닥, 그 위에 흰색 전구가있는 ​​2 개의 개폐식 레버 및 45 mg 자당 펠렛 (GlaxoSmithKline, Test Diet, Richmond, IN, USA)을 식품 트레이에 전달할 수있는 식품 펠릿 디스펜서가있었습니다. 데이터 수집 및 처리는 MED-PC 소프트웨어 (Medical-Associates, Georgia, VT, USA)에 의해 제어되었다.

트레이닝

작동 컨디셔닝에 사용 된 절차는라 플루 르 외. 2007)와 (트레이시 외. 2008). 모든 래트에 약한 음식 제한 패러다임이 적용되었으며,이 기간 동안 초기 체중이 1 주일에 걸쳐 90 %로 점차 감소되었다. ICV- 규제 된 랫트의 경우, 훈련은 수술 1 주일 후에 시작되었다. 수술 상자에 배치하기 전에, 랫트를 적어도 2 회에 걸쳐 홈 케이지 환경에서 슈 크로스 펠릿에 노출시켰다. 다음으로, 쥐는 하루에 두 번의 세션으로 고정 비율 FR1 일정으로 자당 펠렛 프레스를 활용하는 법을 배웠습니다. FR1에서 활성 레버를 한 번 누르면 하나의 수 크로스 펠릿이 전달되었습니다. 모든 FR 세션은 30 분 동안 또는 래트가 100 펠렛을 얻을 때까지 지속되었다 (둘 중 먼저 발생). 대부분의 래트는 100 내지 10 세션 후 세션 기준 당 15 펠릿을 달성했다. 비활성 레버의 프레스는 기록되었지만 프로그래밍 된 결과는 없었습니다. FR1 스케줄 세션에 이어 FR3 및 FR5 (즉, 각각 펠릿 당 3 및 5 개의 프레스)가 이어졌다. 다시 한 번, 다음 일정으로 진행하려면 활성 레버에서 세션 당 최소 100 응답이 필요했습니다. 대부분의 쥐는이 수준을 달성하기 위해 1 ~ 2 개의 FR3 및 FR5 스케줄 만 필요했습니다. FR5 스케줄 다음에는 래트가 보상을 얻기 위해 수행 할 작업량을 결정하기 위해 각 후속 보상에 대해 보상 비용이 점진적으로 증가하는 PR (progressive ratio) 일정이 뒤따 랐습니다. 응답 비율은 다음 방정식에 따라 증가했습니다. 응답 비율 = [5e (0.2 × 주입 수)] – 5, 1, 2, 4, 9, 12, 15, 20, 25, 32, 40, 50 시리즈 , 62, 77, 95, 118, 145, 178, 219, 268, 328. 쥐가 60 분 이내에 보상을받지 못하면 PR 세션이 끝났습니다. 중단 점은 세션이 종료되기 전의 최종 완료 비율로 정의되었습니다. 세션 당 획득 한 음식 펠릿의 수가 3 회 연속 세션 동안 15 % 이상 차이가 나지 않으면 응답이 안정적인 것으로 간주되었습니다. 대부분의 경우 응답은 5-7 세션 내에 안정화되었습니다. PR 테스트는 하루에 한 번 실시되었습니다. 모든 래트가 모든 세션이 종료 될 수 있도록 75 분까지 오퍼레이터 박스에 남아 있었지만, 세션은 평균 120 분 동안 지속되었다. 이어서, 래트를 1 시간의 자유 공급 차우 섭취 측정을 위해 가정용 케이지로 옮겼다. 훈련이 끝나고 시험 전에 쥐를 광고 무제한 먹이는 일정.

실험적 설계

모든 랫트는 복강 내 (IP) 또는 별도의 랫트 그룹에서, 광 사이클 초기에 (그렐린 시험의 경우), 및 광 사이클 후반에 시작된 20 분 전에 그렐린 길항제 실험 48에 대해 복강 내 (IP) 또는 별도의 랫트 그룹으로 받았다. 운영 테스트 모든 조건을 최소 XNUMX 시간으로 분리하고 균형을 잡은 방식으로 실행했습니다 (각 쥐는 별도의 시험일에 모든 조건을 받았습니다).

실험 1 : 래트에서 자당에 대해 반응하는 PR 피연산자에 말초 또는 중앙 그렐린 투여의 영향

모든 래트에 대해, 레버-프레싱 반응을 두 조건 : 식염수 또는 아 실화 된 래트 그렐린으로의 IP 처리 (영국 브리스톨 토시 (Tocris); 0.33 ml / kg에서 1 mg / kg 체중)로 조건을 조사한 후 검사 하였다. 선택된 IP 그렐린 용량은 이전에 래트에서 먹이 반응을 유도하는 것으로 나타났습니다 (렌 외. 2000) 및 마우스에서 축적 도파민 방출 및 운동 활성을 유도하기 위해예르 하그 2008). 작동 시험 후, 래트에게 차우에 자유롭게 접근 할 수있게하고, 1 시간 후 차우 섭취량을 측정 하였다. 다음, 별도의 쥐 그룹에서, 우리는 세 가지 심실 식염수, 0.5 µg 또는 1.0 µg의 아 실화 랫트 그렐린 (Tocris)을 1 µl 부피로 조절 한 후 3 가지 조건 후 표적 CNS 약물 전달 후 반응을 조사했습니다. 그렐린의 선택된 복용량은 이전에 먹이 반응을 이끌어내는 것으로 나타났습니다 (나카 자토 외. 2001). ICV 및 IP 그렐린 연구 모두에 대해, 레버-프레싱 실험은 만족 된 상태에서 수행되었다 (즉, 음식물 섭취가 항상성 드라이브가 아닌 음식의 보상 특성에 의해 주도 될 때). 또한, 두 연구에서, 작동 시험 후, 래트에게 차우에 자유롭게 접근 할 수있게하고, 1 시간 후 차우 섭취량을 측정 하였다.

실험 2 : 쥐에서 자당 보상을위한 인센티브 동기에 그렐린 수용체 (GHS-R1A) 길항제 (JMV2959)를 사용한 말초 또는 중앙 치료의 영향

PR 식수 반응은 IP 식염수, 1 mg / kg 또는 3 mg / kg의 JMV2959 (AEZS-123, AeternaZentaris GmBH, 독일 프랑크푸르트)를 사용한 제어 조건의 3 가지 조건 후 검사되었다. JMV2959 용량은 옐 라그 외. (2009) and 에게시오 글루 외. (2010) 및 예비 데이터 (이전에 조건부 장소 선호 행동을 감소시키는 것으로 보였지만 운동 활동에 독립적 인 영향을 미치지 않음). 작동 시험 후, 래트에게 차우에 자유롭게 접근 할 수 있었다. 별도의 래트 그룹에서 직접적인 급성 중앙 길항제 작용의 효과를 평가하기 위해, 3 가지 심실 식염수 주입, 5 μg 또는 10 μg의 JMV2959의 1 μl 부피로 세 가지 조건 후 작동 거동을 조사 하였다. 선택된 JMV2959 용량의 ICV 용량은 Salome외. (2009a1 μg 그렐린-투여 된 ICV의 오레오 제닉 작용이 차단되었다. 작동 시험 후, 래트에게 차우에 자유롭게 접근 할 수있게하고, 1 시간 후 및 또한 초기 주사 후 24 시간에 차우 섭취를 측정 하였다. GHS-R1A 길항제에 대한 연구는 그렐린 (이전 참조)으로 수행 된 것과 대조적으로 높은 수준의 내인성 순환 그렐린을 보장하기 위해 주사 전에 16 시간 음식 제한 후 쥐에서 수행되었습니다 (커밍스 외. 2001).

실험 3 : VTA 및 NAcc에서 도파민 및 아세틸 콜린 관련 유전자의 발현에서 그렐린-유도 변화

여기, 우리는 두 가지 주요 중변 연계 보상 경로 노드 인 VTA 및 NAcc에서 도파민 성 및 콜린성 전달에 관련된 선택된 유전자의 발현에 1 주 동안 만성 ICV 그렐린 주입의 효과를 결정했습니다. 선택된 도파민 관련 유전자는 도파민 수용체 (D2A, D3, D5, D3), 카테 콜 -O- 메틸 트랜스퍼 라제, 티로신 하이드 록 실라 제 (VTA에서만) 및 모노 아민 옥시 다제 A를 코딩하는 유전자였습니다. 아세틸 콜린 관련 유전자는 니코틴 수용체 서브 유닛입니다. (α6 α2, β3, βXNUMX). 우리가 평가하기로 선택한 유전자는 이전에 그렐린의 효과 및 / 또는 보상 / 동기 부여 행동과 관련이있었습니다 (켈리 외. 2002; 피글 리츠 외. 2006; 옐 라그 외. 2006, 2007; 시빌 리아 외. 2006; Dalley 외. 2007; 쿠즈 민 외. 2009; 바람이 불어가는 쪽 외. 2009; Nimitvilai 및 Brodie 2010; 페렐로 외. 2010). 유전자 발현에 대한 영향을 볼 가능성을 증가시키기 위해 급성 주사에 우선적으로 만성 그렐린 / 염수 주입 프로토콜을 사용 하였다; 또한, 그렐린이 과식과 비만을 촉진하는 장기적으로 보상 시스템의 중요한 조절 자라면, 주요 보상 메커니즘을 변경시키는 만성적 영향이 상당히 중요 할 것입니다.

약물 투여 및 조직 해부

카테터 및 삼투 펌프는 아세틸 화 된 인간 그렐린 (덴마크 코펜하겐의 Rose Pharma로부터의 선물) 용액 (8.3 ㎍ / rat / 일) 또는 식염수 비히클 용액 (0.9 % NaCl)으로 채워졌고; 이 복용량과 치료 기간은 시상 하부의 유전자 발현에 영향을 미치는 것으로 이전에 밝혀졌습니다 (Salome외. 2009b). 미니 펌프 이식 14 일 후, 랫트는 참수에 의해 사멸되었다. 뇌를 빠르게 제거하고 뇌 매트릭스를 사용하여 VTA와 NAcc를 해부했습니다 (각 영역의 경계는 Paxinos & Watson 1986 년), 액체 질소에서 동결시키고 나중에 mRNA 발현의 결정을 위해 -80 ℃에 저장 됨.

RNA 분리 및 mRNA 발현

개별 뇌 샘플은 TissueLyzer (Qiagen)를 사용하여 Qiazol (Qiagen, Hilden, Germany)에서 균질화되었습니다. 총 RNA는 RNeasy Lipid Tissue Mini Kit (Qiagen) 또는 RNeasy Micro Kit (Qiagen)를 사용하여 추출되었으며, 둘 다 추가 DNAse 처리 (Qiagen)를 사용했습니다. RNA 품질 및 양은 분광 광도 측정 (Nanodrop 1000, NanoDrop Technologies, Wilmington, DE, USA)에 의해 평가되었습니다. cDNA 합성의 경우, 제조업체의 설명에 따라 무작위 100 량체 (Applied Biosystems, Sundbyberg, Sweden) 및 Superscript III 역전사 효소 (Invitrogen Life Technologies, Paisley, UK)를 사용하여 총 RNA를 역전사했습니다. 재조합 RNaseout Ribonuclease Inhibitor (Invitrogen)를 첨가하여 RNase 매개 분해를 방지했습니다. 모든 cDNA- 반응은 삼중으로 실행되었습니다. TaqMan Custom Array 분석을 사용하여 실시간 역전사 PCR을 수행했습니다. 온라인 카탈로그 (Applied Biosystems)에서 선택한 표적 유전자에 대한 TaqMan 프로브 및 프라이머 세트로 설계되었습니다. TaqMan 어레이 플랫폼의 각 포트에는 뉴 클레아 제가없는 물 및 50μl TaqMan 유전자 발현 마스터 믹스 (Applied Biosystems)와 결합 된 100ng 총 RNA에 해당하는 cDNA가 최종 부피 7900μl에로드되었습니다. TaqMan 어레이는 TaqMan 어레이 업그레이드 (Applied Biosystems)와 함께 50HT 시스템을 사용하여 분석되었습니다. 열 순환 조건은 : 94.5 분 동안 10 ° C, 40 분 동안 97 ° C,이어서 30 초 동안 59.7 ° C, XNUMX 분 동안 XNUMX ° C의 XNUMX주기가 이어졌다.

유전자 발현 값은 ΔΔ에 기초하여 계산되었다Ct 방법 (Livak & Schmittgen 2001)에서 식염수 처리 군을 교정기로 지정 하였다. 간단히, ΔCt 임계 값주기를 나타냅니다 (Ct)를 대상 유전자에서 참조 유전자와 ΔΔ를 뺀 값Ct Δ를 나타냅니다Ct 그렐린 처리 군에서 캘리브레이터의 군을 뺀 것. 상대 수량은 방정식 상대 수량 = 2를 사용하여 결정되었습니다.-ΔΔCt. 교정기 샘플의 경우 방정식은 상대 수량 = 2입니다.- 01입니다. 따라서 다른 모든 샘플은 이에 대해 표현됩니다. 글리 세르 알데히드 -3- 포스페이트 탈수소 효소를 참조 유전자로 사용 하였다.

통계

모든 행동 매개 변수는 분산 분석에 이어 분석 사후 투키 테스트 또는 t적절하게 테스트합니다. 통계 분석은 Statistica 소프트웨어 (Tulsa, OK, USA)를 사용하여 수행되었다. 만성 중추 그렐린 치료가 유전자 발현에 미치는 영향을 분석하기 위해, t-테스트가 사용되었습니다 PΔ를 사용하여 계산 된 값Ct-값. 차이점은 P <0.05. 데이터는 평균 ± SEM으로 표현됩니다.

결과

실험 1 : 래트에서 자당에 대해 반응하는 PR 피연산자에 말초 또는 중앙 그렐린 투여의 영향

여기, 우리는 자연 달콤한 음식 동기 부여 및 설탕의 강화 속성에서 그렐린의 역할을 평가하기 위해 중독 연구에 활용되는 패러다임을 사용합니다. 구체적으로, 자당 보상 효능에 말초 그렐린 투여의 역할을 결정하기 위해, 본 발명자들은 비히클 또는 그렐린의 IP 주사 후 래트 20 분에서 점진적인 반응 스케줄에서 자당자가-투여를 조사 하였다. 급성 말초 그렐린 주사 후 래트에서 수술 적 행동의 모든 측정 값이 유의하게 증가 하였다 : 활성 레버 누름 (P <모든 시점에 대해 0.05), 획득 한 설탕 알갱이의 수 (P <0.005 (모든 시점에 대해) 및 120 분 중단 점 (P 비히클 및 그렐린에 대해 각각 <0.005, 32.53 ± 3.4 및 41 ± 4.3; 그림 1a, b). 문헌은 주로 그렐린의 오 렉시 제닉 효과에 대한 중앙 작용 부위를지지합니다. 그러나 GHS-R1A는 음식 섭취 조절과 관련된 부위, 예를 들어 미주 신경에서 CNS 외부에서도 발현됩니다. 따라서 IP 그렐린의 관찰 된 효과의 일부가 이러한 말초 수용체에 의해 매개된다는 사실을 배제 할 수 없습니다. 그러나 저용량 그렐린의 중앙 주사는 CNS GHS-R1A만을 자극합니다. 따라서 수 크로스 보상 효능에 대한 그렐린의 직접적인 CNS 효과를 결정하기 위해, 우리는 수술 패러다임 20 분 전에 비히클 또는 그렐린을 세 번째 심실 주사로 투여하는 병렬 연구를 수행했습니다. 효과 가설의 중심 부위와 일치하여, 쥐에 대한 급성 ICV 그렐린 주사 (0.5 µg 및 1.0 µg 용량 모두)는 앞서 언급 한 조작 행동 측정을 모두 크게 증가 시켰습니다 (그림 2a, b). ICV ghrelin 연구에서 활성 레버 반응의 시간 경과에 따라 10 및 30- 분 시점 동안 효과가 느리게 나타 났지만 60 분에서 유의미한 수준에 도달했습니다 [활성 레버 : 10 분 F(2, 24) = 0.94, P = 0.41, 30 분 F(2, 24) = 3.13, P = 0.06, 60 분 F(2, 24) = 5.86, P <0.01, 90 분 F(2, 24) = 6.42, P <0.01, 120 분 F(2, 24) = 6.03, P <0.01; 획득 한 보상 : 10 분 F(2, 24) = 0.26, P = 0.78, 30 분 F(2, 24) = 2.76, P = 0.08, 60 분 F(2, 24) = 8.31, P <0.005, 90 분 F(2, 24) = 10.16, P <0.001, 120 분 F(2, 24) = 11.93, P <0.001; 및 중단 점 : F(2, 24) = 7.22, P <0.005 (차량의 경우 17.31 ± 1.53, 33.15 ± 5.52, 36 ± 6.95, 각각 0.5 µg 및 1.0 µg 그렐린)],이 경로를 통해 전달되었을 때 그렐린으로 인한 수유 지연에 대한 다른보고와 일치하는 시간 경과 (Faulconbridge 외. 2003). 두 실험 모두에서, 비활성 레버에서의 활동은 미미했으며 다른 치료군 (각각 IP4.1 ± 1.1, 4.1 ± 1.1, 비히클 및 그렐린); ICV 3.9 ± 1.1, 2.1 ± 0.7, 3.5 ± 1.6 비히클, 0.5 µg 및 1.0 µg ghrelin), 이는 치료가 활동에서 비특이적 비골 적 지시 된 변화를 생성하지 않음을 시사한다. 작동 시험 직후, 래트를 그들의 집 케이지로 돌려 보내서 차우에 자유롭게 접근 할 수있게 하였다; 말초에 주어 졌든 그렐린을 주사 한 쥐P <0.05) 또는 중앙 [F(2, 24) = 12.64, P <0.001], 비히클 처리 그룹에 비해 첫 시간 동안 차우 섭취량이 거의 두 배가되었습니다 (그림 1c 및 2c). 이전 데이터와 일치하여 (Faulconbridge 외. 2003) 급성 중앙 그렐린 주사의 대부분의과 포식 효과는 주입 후 3 시간 이내에 발생하며, 그렐린의 어느 용량을 ICV 투여 한 후 ICV 투여 후 3 내지 24 시간에 차우 섭취에 대한 영향은 관찰되지 않았다 [17.4 ± 1.12, 18.42 ± 1.34, 19.12 ± 1.43 차량, 0.5 µg 및 1.0 µg 그렐린 F(2, 24) = 2.27, P = 0.13].

그림 1 

말초 그렐린 주사는 PR 비율 작동 컨디셔닝 모델에서 맛있는 음식을 얻는 동기를 증가시킵니다. 활성 레버 (a)에 대한 응답 수와 획득 한 45 mg 자당 보상 수 (b)가 크게 증가합니다. ...
그림 2 

CNS (제 3 ICV) 그렐린 전달은 PR 비율 작동 컨디셔닝 모델에서 자당의 보람 값을 증가시킨다. 활성 레버에 대한 응답 수 (a)와 획득 한 45 mg 자당 보상 수 (b)는 3 배로 크게 증가합니다. ...

실험 2 : 쥐에서 자당 보상을위한 인센티브 동기에 그렐린 수용체 (GHS-R1A) 길항제 (JMV2959)를 사용한 말초 또는 중앙 치료의 영향

다음으로, 우리는 자당 보상 효능에 대한 GHS-R1A의 약리학 적 봉쇄의 효과를 탐구했습니다. 따라서, 비히클 또는 20 mg / kg 또는 1 mg / kg의 JMV3, GHS 인 2959 mg / kg의 IP 주사 후 높은 수준의 내인성 순환 그렐린 1 분을 보장하기 위해 밤새 음식 제한 래트에서 점진적 반응 스케줄에서의 자당자가 투여를 조사 하였다. -R2959A 길항제. JMVXNUMX의 말초 주사 후 랫트에서 작동 행동의 모든 측정 값이 크게 감소했습니다. [액티브 레버 : 5 분 F(2, 24) = 11.53 P <0.0005, 120 분 F(2, 24) = 11.27, P <0.001; 획득 한 보상 : XNUMX 분 F(2, 24) = 23.39 P <0.0005, 120 분 F(2, 24) = 9.26, P <0.001 및 중단 점 120 : F(2, 24) = 5.98, P <0.01 (차량의 경우 45.31 ± 6.45, 42.08 ± 5.80, 30.0 ± 5.89, 각각 1mg / kg 및 3mg / kg JMV2959)]. 사후 특별 분석 결과 주요 효과는 3 mg / kg 용량 (그림 3a, b). 자당 보상 효능에서 중심 그렐린 수용체의 역할을 결정하기 위해, 비히클 또는 JMV2959 (5 µg 또는 10 µg)가 작동 측정 전에 3 차 심실 20 분에 투여되는 유사한 연구가 수행되었다. JMV2959의 두 용량의 급성 3 차 심실 주입 후 래트에서 상기 언급 된 작동 거동의 모든 측정치가 현저하게 감소 하였다 (그림 4a, b). 관찰 된 효과는 사후 분석은 시험 기간 내내 유지 된 수술실에서 10 분의 활동 후에 만 ​​처리 군 사이에 유의 한 차이를 나타냈다 [액티브 레버 : 10 분 F(2, 24) = 10.16, P <0.0005, 30 분 F(2, 24) = 11.48, P <0.0005, 60 분 F(2, 24) = 9.11, P <0.001, 90 분 F(2, 24) = 8.30, P <0.001, 120 분 F(2, 24) = 4.95, P <0.05; 획득 한 보상 : 10 분 F(2, 24) = 21.23, P <0.0001, 30 분 F(2, 24) = 25.08, P <0.0001, 60 분 F(2, 24) = 19.24, P <0.0001, 90 분 F(2, 24) = 20.04, P <0.0001, 120 분 F(2, 24) = 5.44, P <0.01; 및 중단 점 : F(2, 24) = 3.78, P <0.05 (차량의 경우 51.4 ± 8.58, 38.13 ± 5.07, 33.67 ± 5.21, 각각 5 µg 및 10 µg JMV2959)].

그림 3 

그렐린 수용체 길항제 JMV2959의 말초 전달. PR 비율 작동 컨디셔닝 모델에서 맛좋은 음식을 얻는 동기를 줄입니다. 활성 레버에 대한 응답 수 (a) 및 획득 한 45 mg 자당 보상 수 ...
그림 4 

JMV1를 사용한 GHS-R2959A의 중앙 봉쇄는 PR 비율 작동 컨디셔닝 모델에서 식품 보상을 얻는 동기를 줄입니다. 활성 레버 (a)에 대한 응답 수와 획득 한 45 mg 자당 보상 수 (b)가 크게 감소합니다. ...

예상대로 (Hodos 1961; Jewett 외. 1995), IP 및 ICV 투여 경로를 포함한 모든 치료군에서, 자당에 대한 작동 반응에 대한 음식 박탈의 영향이 명백했다 (그림 3a 및 4a) 만족 상태에서 관찰 된 것과 대조그림 1a 및 2a). 비활성 레버의 활동이 적었습니다 (차량의 경우 IP 9.6 ± 3.0, 6.8 ± 2.2, 5.6 ± 1.9 및 1 mg / kg 또는 3 mg / kg JMV2959; ICV 6.4 ± 1.3, 4.6 ± 1.3, 4.4 ± 1.7, 차량의 경우, 5) µg 및 10 각각 JMV2959 µg 및 주변 또는 중앙 관리 여부에 관계없이 JMV2959는 해당 활동에 큰 영향을 미치지 않았습니다 (이 활동은 다른 치료 그룹간에 크게 다르지 않았습니다). ICV 연구를 위해, 조작자 시험 직후에, 래트를 그들의 집 케이지로 돌려 보내서 차우에 자유롭게 접근 할 수있게 하였다; 흥미롭게도, 한 시간에 차우 섭취에 미치는 영향은 관찰되지 않았습니다.그림 4c) 또는 24 시간 시점 (데이터는 표시되지 않음)입니다. 이것은 ghrelin 신호 전달이 박탈 유발 음식 동기 부여에 필요하지만, 박탈 기간 동안 활성화 된 다른 중복 메카니즘으로 인해 16 시간 음식 박탈에 의해 유도 된 무료 사료 공급에 필수적인 것은 아님을 나타낼 수 있습니다. 모든 자유 공급 측정은 약물 주사 후 140 분에 이루어 졌으므로, 약물의 세척으로 인한 효과 부족이 부분적으로 발생한다는 것을 배제 할 수는 없다.

실험 3 : VTA 및 NAcc에서 도파민 및 아세틸 콜린 관련 유전자의 발현에서 그렐린-유도 변화

현재의 연구에서, 우리는 또한 도파민 및 아세틸 콜린 관련 유전자가 선택된 중성 도파민 수용체와 관련된 효소의 발현에 대한 만성 중도 그렐린 치료의 효과를 조사함으로써 주요 메 소림 빅 노드, VTA 및 NAcc에서 그렐린에 의해 변경되는지 여부를 탐구했다. 시상 하부에서 유전자 발현의 그렐린 관련 변화를 생성하기 위해 이미 확립 된 패러다임에서 도파민 생산 및 대사에서Salome외. 2009b). VTA 도파민 수용체 D5 및 니코틴 성 아세틸 콜린 수용체 (nAChRβ2)에서 식염수 처리 군과 비교하여 그렐린 처리 쥐에서 mRNA 발현이 증가했습니다 (그림 5a). NAcc에서는 식염수 처리 군과 비교하여 그렐린 처리 흰쥐에서 도파민 수용체 D1A, D3 및 D5 및 니코틴 아세틸 콜린 수용체 nAChRα3를 암호화하는 유전자의 mRNA 발현이 감소했습니다 (그림 5b).

그림 5 

만성 ICV 그렐린 또는 비히클 처리 후 VTA (a) 및 NAcc (b)에서 도파민 및 아세틸 콜린 관련 유전자 발현. 데이터는 식염수 처리에 대한 접힘 변화의 평균을 나타냅니다. D1, 도파민 D1 수용체; D2 도파민 D2 수용체; D3, 도파민 ...

토론

여기, 우리는 인센티브 동기 부여 및 자당 보상 속성 강화의 변조에 중앙 그렐린 신호 시스템에 대 한 역할을 공개 하 고 주요 mesolimbic 보상 노드에서 dopaminergic 및 cholinergic 수용 체의 유전자 발현에 만성 중앙 그렐린 치료의 영향을 나타냅니다. 결과는 그렐린의 중심 및 말초 전달 둘 다 동물이 자당 보상을 얻기 위해 기꺼이 할 일의 양을 상당히 증가 시킨다는 것을 입증한다. 또한, 그렐린 수용체의 전신 또는 중심 봉쇄는 수 크로스에 대한 조작자 반응을 억제 하였다. 따라서, 우리는 내생 그렐린 신호가 자당 보상에 대한 인센티브 동기 부여에 중요하다고 추론 할 수 있습니다. 우리의 연구 결과는 중앙 그렐린 신호 시스템의 중요한 역할이 음식을 포함한 보상의 인센티브 가치를 높이는 것이라는 가설과 일치합니다. 음식 제한이 자당의 보람 가치를 증가 시킨다고 가정하면 (Hodos 1961; Jewett 외. 1995) 그리고 그렐린 수치는 단기 음식 제한 (과 릴로 외. 2002), 음식 제한 / 박탈 상태에서 그렐린이 음식 / 음식 동기 부여의 보람있는 가치를 증가시키는 기여 요인 중 하나 일 수 있습니다. 실제로, 말초 그렐린 노출은식이 박탈 된 쥐에서 관찰 된 것과 유사한 수준으로 수술 적 행동을 증가 시켰으며, 반대로 그렐린 신호 전달의 차단은 비 박탈 쥐에서 지적 된 수준으로 수술 적 행동을 감소시켰다.

음식 섭취가 문제 적으로 증가한 것은 음식 적, 동 기적 측면 모두를 포함하는 음식 보상의 주요 메커니즘의 조절 곤란을 반영한 것으로 보인다. 무료 급식과 보상 동기식 급식은 차동 제어 신경 해부학 적 기질을 가진 두 가지 분리 가능한 현상 인 것처럼 보입니다 (살라몬 외. 1991), 섭식 행동에 관련된 에이전트의 역할을 평가할 때 두 가지를 모두 조사하는 것이 중요합니다. 그렐린의 강력한 오렉 제닉 효과는 영양소 보충과 보상 동기식 공급에서 그 역할을 구별하기 어려운 자유 공급 접근 모델에서 주로 연구되었습니다. 현재 연구에서 우리는 GHS-R1A 리간드가 중독성 약물 남용에 대한 욕구와 동기를 보여주기 위해 다른 맥락에서 사용 된 실험 모델을 사용하여 자당 보상에 대한 동기를 방해한다는 것을 발견했습니다. 동기 부여 행동의 증가는 화학 약물 중독과 칼로리 제한 모두에 공통적이며 중복되는 신경 생물학적 메커니즘을 포함 할 가능성이 있습니다. 현재의 연구에서, 우리는 또한 조작 실에서 음식을 위해 훨씬 더 많은 작업을 소비 한 동일한 동물에서 정상적인 사료의 자유 공급에서 그렐린 유도 증가를 감지했습니다. 따라서, 우리의 데이터는 자유 사료 모델에서 그렐린 효과에 대한 이전 보고서와 함께 취해졌습니다.렌 외. 2000), 그렐린이 수유 동기뿐만 아니라 자유 수유도 조절할 수 있음을 나타냅니다.

그렐린 수용체 GHS-R1A가 에너지 균형 및 보상에 관여하는 주요 시상 하부, 힌 두뇌 및 mesolimbic 영역에 존재한다는 것을 감안할 때 (지그 먼 외. 2006) 및 GHS-R1A 리간드의 중심 심실 주사는 이러한 CNS 영역에 광범위하게 접근 할 가능성이 있으며, 여기에 도시 된 그렐린의 자당 보상 동기 부여 효과에 대한 몇 가지 관련 신경 해부학 적 기질이있을 수있다. 그렐린이 VTA 도파민 뉴런을 활성화함에 따라 그렐린이 주요 중발 성 부위에 직접 작용하는 것 같습니다 (아비 자이드 외. 2006) 및 그렐린을 VTA에 직접 투여하면 축적 도파민 방출 (옐 라그 외. 2007). 이것과 일치하게, 우리는 이전에 VTA ghrelin이 자유 선택 사료 패러다임에서 보람 / 맛있는 음식의 소비를 증가시키는 효과를보고했으며 VTA 무딘 그렐린이 맛좋은 음식의 탐색 적 행동의 병변을에게시오 글루 외. 2010). NAcc는 또한 음식 섭취의 동기 부여 측면을 조절하는데 그렐린의 직접적인 표적 일 수있다; 이 영역에 직접 주입되면 그렐린은 급식 반응을 유도합니다 (날 레이드 외. 2005), 설치류에서이 영역에 GHS-R1A의 존재는 다른 연구자에 의해 기술되지 않았음에도 불구하고 (지그 먼 외. 2006) 따라서 추가 설명이 필요합니다.

일관되게, 동기 부여 행동에 필수적인 역할을하면서 도파민 시스템 내의 여러 유전자가 중앙 그렐린 처리에 의해 변경되었다. 이러한 데이터는 도파민 수용체 발현의 조절이 그렐린이 보상 관련 기능 및 신호에 영향을 미치는 장기적 메카니즘 일 가능성을 높인다. 도파민 수용체의 평가는 수지상 도파민 방출 때문에 NAcc와 같은 방출 부위뿐만 아니라 VTA에서도 중요하다 (Cragg & Greenfield 1997 년), 보상 동기 부여 행동에 영향을 미치기 위해 현지에서 활동할 가능성이 높습니다. 여기, ghrelin 처리 후 VTA에서 D5의 증가 식을 발견. 도파민 D5 수용체는 도파민 성 VTA 뉴런의 세포체에 존재한다 (실 릭스 외. 2000) 및 이들의 활성은 탈감작 기간 후 VTA 도파민 뉴런 활성을 회복시키는 데 필요하다 (Nimitvilai 및 Brodie 2010). NAcc에서 우리는 D1의 표현이 감소한 것을 주목했습니다. 실제로,이 수용체의 감소 된 발현은 비만 경향이있는 NAcc에서 최근에 나타 났지만, 비만과 과소비에서 NAcc에서의 잠재적 인 역할을 나타내는 고지방식이에서 비만 저항성 래트에는 나타나지 않았다 (알시오 외. 2010). 또한, D3를 암호화하는 유전자의 발현은 그렐린에 의해 감소되었으며, 쥐와 인간의 약물 사용자 모두에서 D2 / D3 수용체의 이용 가능성이 감소 된 것을 고려할 때 특히 관심의 발견은 증가 된 충동 성과 관련이있다Dalley 외. 2007; 바람이 불어가는 쪽 외. 2009). 흥미롭게도, 우리는 도파민 합성 또는 생산에 관여하는 효소에서 유의 한 변화를 보지 못했다.

약물 및 식품 보상에 대한 아세틸 콜린 시스템의 중요한 역할은 잘 문서화되어 있습니다. 여기, 우리는 그렐린 치료 ghrelin 잠재적으로 보상 기능을 변경할 수있는 다른 경로를 제공 하여 여러 아세틸 콜린 니코틴 수용 체 소 단위를 인코딩하는 유전자의 표현의 변화와 관련 된 보여줍니다. 그렐린은 GTA-R1A가 풍부한 영역 인 LTAg (후방 향미 제 부위)에서 콜린성 뉴런에 대한 작용을 통해 VTA 도파민 성 뉴런을 간접적으로 조절할 수 있으며, 이는 VTA 도파민 시스템으로의 콜린성 투영과 관련된 알코올 보상에 중요하다. 실제로, 이전에, 본 발명자들은 마우스에서 LDTg 로의 양측 그렐린 주사가 콜린성-의존적 방식으로 도파민 방출을 자극한다는 것을 보여 주었다 (옐 라그 외. 2007, 2008) 자유 선택 (알코올 / 물) 음주 패러다임 (옐 라그 외. 2009). 실제로, 최근의 연구는 음식 보상에서 콜린성-도파민 성 보상 링크를 암시했습니다.딕슨 외. 2010). 또 다른 흥미로운 가능성은 그렐린이 콜린성 수용체의 상향 조절을 통해 VTA에서 콜린성 신호를 향상시킬 수 있다는 것이다. 실제로, 우리의 현재 유전자 발현 데이터는 그렐린-처리 된 래트에서 VTA nAChRβ2 mRNA 수준이 증가함에 따라 그 메커니즘을지지하는 것으로 보인다.

반면에 NAcc에서 NAcc 콜린성 뉴런 및 아세틸 콜린의 기능은 보상 지향적 행동을 증가시키는 데있어 아세틸 콜린의 역할을 나타내는 일부 보고서와 관련하여 더 논쟁의 여지가있다.Pratt & Kelley 2005; Pratt & Blackstone 2009) 그러나 다른 사람들은 NAcc의 Ach가 수유를 억제하고 포만 메커니즘에서 역할을 할 수 있음을 나타냅니다 (키 외. 2003; 호벨 외. 2007). 실제로, 그렐린 치료가 니코틴 수용체 서브 유닛 중 하나 인 nAChRα3의 발현 감소와 관련이 있기 때문에 우리의 결과는 후자와 일치하는 것 같습니다. 유전자 발현 연구는 그렐린의 잠재적 인 하류 표적을 나타내는 데 매우 중요하지만, 오 렉시 제닉 / 보상 지향적 반응의 발현에 필요한 관계 유형 (상향 조절 또는 하향 조절)만을 제안하지만이를 정의하지는 않는다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 보상 적 변화에서 직접 분리하기가 어렵 기 때문입니다. 따라서 우리의 유전자 발현 연구는 그렐린이 무료 및 보상 동기식이에 미치는 영향에서 이러한 유전자의 역할을 결정하는 미래의 유전 및 약리학 연구를위한 연관성을 나타내며 플랫폼을 제공합니다.

시상 하부 및 뇌간 영역은 항상 항상성 먹이에 기여할 수 있지만, 그렐린에 의한 식품 보상 동기 부여에서 시상 하부 및 / 또는 뇌간 구 심성 시스템에 대한 간접적 인 역할을 배제 할 수는 없습니다. 실제로, 오렉신 성 뉴런은 시상 하부에서 VTA 및 NAcc를 포함하는 중배엽 보상 회로로 (토시 나이 외. 2003; Harris 외. 2005; 페렐로 외. 2010). GHS-R1A 리간드의 또 다른 표적 인 아 치핵의 신경 펩티드 Y (NPY) / AgRP 뉴런 (Dickson & Luckman 1997 년; Keen-Rhinehart & Bartness 2007a,b) 또한 중요한 역할을 할 수 있습니다. NPY는 자우뿐만 아니라 차우의 보상 효능을 증가시키는 것으로 나타났습니다.Brown, Fletcher & Coscina 1998), AgRP는 고지방 음식의 보상 효능을 증가시키는 것으로 보입니다 (트레이시 외. 2008). 그렐린은 자당 보상 (현재 연구)과 고지방 보상 (페렐로 외. 2010); 그러나, 그렐린의 이러한 효과에 대한 NPY / AgRP 뉴런의 상대적인 중요성은 밝혀 져야한다. 요약하면, 그렐린은 영양 성분에 걸쳐 음식 동기 부여 특성을 가지고 있으며, 대부분의 뇌 영역에 영향을 주어 사료 공급을 촉진하기 위해 조정 된 행동 반응을 동기화합니다.

뇌로의 그렐린 수송은 제한적이지만 (은행 외. 2002), 주변 그렐린이 해마 (예 :디아 노 외. 2006) 및 VTA (예르 하그 2008). 그렐린의 중심 효과에 대한 간접 경로로서 미주 신경의 관련성에 대한 논쟁이 남아 있지만도 논빌 데 라 쿠르 외. 2005; 날짜 외. 2002; 아놀드 외. 2006),식이 섭취에 대한 말초 그렐린의 효과가 그렐린 길항제의 VTA 내 투여에 의해 억제 될 수 있기 때문에, CNS 내에서의 직접적인 작용은 가능성이있는 것으로 보인다 (아비 자이드 외. 2006). 그렐린은 뇌 내에서 생성됩니다 (코 울리 외. 2003), 이것이 어떻게 조절되고 뇌에서 유래 된 그렐린이 음식 섭취와 섭취 동기에 중요한 중앙 생성 신호를 제공하는지 여부는 아직 결정되지 않았습니다. 그렐린 수용체 GHS-R1A가 구성 적으로 활성이라는 사실과 함께 (즉, 그렐린 리간드가없는 상태에서 활성을 가짐)홀스트 외. 2003), 순환하는 그렐린이 음식 보상에 대한 인센티브 동기 부여를 위해 생리 학적으로 관련된 장뇌 신호를 제공하는지에 관한 문제가 제기된다. 자당 보상 작업에 유사한 효과를 보이는 본 연구의 결과는 GHS-R1A 리간드의 중앙 및 말초 투여를 통해 얻을 수 있으며, 중앙에서 방출 된뿐만 아니라 말초에서 방출 된 그렐린이 잠재적으로 음식 동기에 영향을 줄 수 있음을 나타낼 수있다.

결론적으로, 우리의 새로운 데이터는 그렐린 신호가 자당 보상을 얻고 중변 연계 보상 경로에서 도파민 성 및 콜린성 유전자 발현에 미치는 영향을 얻는 동기에 중요하다는 새로운 증거를 제공합니다. 우리의 연구 결과는 정상적인 식욕 행동과 섭식 장애 및 비만의 병리 생리학에서 설탕과 같은 자연적 보상에 대한 인센티브 가치를 결정하는 내인성 그렐린의 역할에 관한 중요한 질문을 불러 일으 킵니다. 도파민 및 아세틸 콜린 시스템의 분자 변화를 인과 적으로 그렐린이 보상에 미치는 영향과 관련시키는 중요한 작업이 남아 있지만, 우리의 데이터는 잠재적으로 그렐린이 보상 행동에 영향을 미치는 새로운 메커니즘을 나타냅니다. 보상 과정에서 그렐린의 역할을 이해하는 것은 섭식 장애와 화학 약물 중독의 중복되는 신경 생물학을 이해하는 데 중요하며 이러한 질병의 원인을 이해하고 새로운 치료법을 개발할 수있는 잠재적 인 길을 제공합니다. 마지막으로, GHS-R1A 길항제를 사용하여 맛있는 단 음식의 문제가되는 과식을 억제 할 수있는 가능성은 혈당 조절을위한 이러한 화합물의 새로운 유익한 효과에 대한 임상 적 및 치료 적 관련성이있을 수 있습니다 (태양 외. 2006) 2 형 당뇨병 환자 (에 슬러 외. 2007).

감사의

스웨덴 의학 연구소 (VR 2006-5663; 2009-S266), 유럽 연합 7th 프레임 워크 (FP7-HEALTH-2009-241592; FP7-KBBE-2009-3-245009), ALF Göteborg (SU7601), 스웨덴 심포지움 및 대사 연구 센터 (A305-188)의 Sahlgrenska 센터에 대한 스웨덴 연구소 및 스웨덴 전략 연구 재단. 제출에 도움을 주신 GHS-R1A 길항제 JMV2959와 Anders Friberg를 제공해 주신 Daniel Perrissoud 박사 (독일 GmBH, AeternaZentaris)에게도 감사의 말씀을드립니다.

저자 기여

KPS는 모든 행동 연구를 시작, 설계, 수행 및 분석했습니다. CH는 모든 유전자 발현 연구를 수행하고 분석했다. EE는 연구의 시작에 기여했다. SLD는 수석 저자였으며 모든 연구에 대한 감독 및 재정 지원을 제공했습니다. 원고는 KPS와 SLD에 의해 작성되었으며 모든 저자가 최종 텍스트에 기고했습니다.

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