семиздик келемиштер менен көз карандылык сыяктуу сыйлык бузулушуна жана милдеттүү жеп-жылы тинейджер D2 кабылдагычтар (2010)

Комментарий: Бул изилдөө жаныбарга чексиз мүмкүнчүлүк берилгенде, күчтүү табигый күчтөндүргүч (абдан стимулдаштыруучу азык) D2 рецепторлорунун төмөндөшүн шартташы мүмкүн экендигин көрсөтөт. Бул төмөндөө дээрлик бардык келемиштерде байкалган жана тездик менен жүргөн. "Жагымдуу" тамак алынып салынганда, келемиштер кадимки чау жегенден баш тартышты. Электр тогун "өтө жагымдуу" тамак-аш керектөө менен жупташтырганына карабастан, келемиштер (мүмкүн болгондо) көбөйө беришти.

• Толук Изилдөө

Nat Neurosci. 2010-май; 13(5): 635-641. Жарыяланган онлайн 2010 Март 28. чтыкта:  10.1038 / nn.2519

жалпылаган

Биз семирүү өнүктүрүү акырындык нейрон сыйлык жооп тартыштыгы начарлоо пайда менен бирге болду. кокаин же героин менен жасалма сыйлык гомеостаз Окшош өзгөрүүлөр дары-алууга мажбур күнүмдүктөн өтүүнү ишке кирүүдө чечүүчү болуп эсептелет. Демек, биз aversive коюлтулган ээлеп бузулуусуна каршы эле даамдуу тамак-аш керектөө катары бааланат семиз эмес, арык эмес, келемиштер жана милдеттүү сыяктуу тамак-турумун, аныкталган. дары көз каранды адамдардын билдирилген эле Striatal тинейджер D2 кабылдагычтар (D2Rs), семиздик келемиштер менен downregulated алынган. Мындан тышкары, striatal D2Rs боюнча lentivirus-кыйыр далил тез көз карандылык сыяктуу сыйлык баштан иштеп чыгуу жана тоюмдуу жогорку майлуу тамак-аш алууга мүмкүнчүлүгү бар келемиштер издеп милдеттүү сыяктуу тамак-аш пайда болуусун тездетип. Мындай маалымат тоюмдуу тамак-overconsumption мээ сыйлык райондо көз карандылык сыяктуу neuroadaptive жооп триггерлерин жана милдеттүү жеп өнүктүрүүгө айдайт көрсөтөбүз. Common гедонисттик механизмдер Ошондуктан ашыкча жана наркомания ооруулары негизинен мүмкүн.

тааныштыруу

Тамактанууга ырахат жана сыйлык таасир этет, ал эми азык-түлүк сыйлыгын алуу керектөөнү күчтүү түрткү берет1, 2. Ошого карабастан, семирүүгө шарт түзгөн гедоникалык механизмдер жакшы изилденбей келет. Лептиндин тубаса жетишсиздиги бар гиперфагиялык адамдарда мээнин сыйлык схемаларынын негизги компоненттери болгон дорсалдык жана вентралдык стриатумдагы активдүүлүк тамак-аштын сүрөттөрүнө жооп катары кескин жогорулап, лептинди алмаштыруучу терапия стриаталдык активдүүлүктү жана тамак-аштын өзүн-өзү "жактыруусун" төмөндөтөт3 . Бул стриатум тамактануунун жүрүм-турумунун гедонисттик аспектилеринде маанилүү экендигин айгинелейт. Арык көзөмөлгө салыштырмалуу семирип кеткен кишилерде өтө даамдуу тамак-ашка карата стриатумдун активдешүүсү бүдөмүк экендиги жакында эле көрсөтүлдү. Мындан тышкары, көкүрөк стриатумдун гипофункциясы жана узак мөөнөткө чейин салмак кошуу DRD3-ANKK4 ген локусунун TAKIA аллели бар адамдарда көбүрөөк байкалат, бул стриаталдык D2R экспрессиясынын төмөндөшүнө алып келет жана адамдарды затка көз карандылыктын бузулушуна түрткү берген1, 2 Ушул жана ушул сыяктуу байкоолор сыйлыктарды иштетүүдөгү тартыштык семирүүнүн өнүгүшү үчүн маанилүү тобокелдик фактору болушу мүмкүн жана семиз адамдар сыйкырдуу гипосезимдүүлүктүн ордун толтуруу үчүн даамдуу тамакты милдеттүү түрдө колдонушу мүмкүн деген сунушка алып келди4. Белгилей кетчү нерсе, сыйлыктарды иштетүүдөгү тартыштык конституциялык мүнөзгө ээби жана семирүүдөн мурунбу, же даамдуу тамак-ашты ашыкча колдонуу сыйлыктын бузулушун шартташы мүмкүнбү жана ошону менен диета менен шартталган семирүүгө өбөлгө түзөбү белгисиз.

жана семирип кеткен адамдардын А аныктоочу өзгөчөлүгү, алар белгилүү терс саламаттыкты сактоо жана коомдук кесепеттүү экенине карабастан ашыра мындан ары да. Чынында эле, көптөгөн ашыкча адамдар, алардын азык-түлүк керектөөсүн чектөөгө, бирок алардын алууну башкаруу үчүн күрөшүп ниетин билдирген жана бир нече жолу алардын энергетикалык requirements7, 8 ары жалмайт. терс жыйынтыгы кайдыгер эмес тамактандыруу жүрүш өнүктүрүү терс consequences9 сыяктуу корксо адам БИК көрүүгө милдеттүү дары-алуу жүрүм-туруму, окшош. Бул жерде биз келемиштер мээ сыйлык системаларынын сезимталдыгын боюнча тоюмдуу жогорку Майы аз диета үчүн узак жетүү таасирин иликтөө. Ошондой эле диета айынан гедонисттик dysregulation жана милдеттүү азык-түлүк көздөгөн пайда ортосундагы байланышты карап. Корутундуда, биз, бул көз карандылык сыяктуу жүрүм-турум жооп striatal D2Rs үчүн ролун изилдеген.

семиздик келемиштер менен көз карандылык сыяктуу сыйлык жетишсиздиги

Майлуу, жогорку семиздиктеги диетанын жеткиликтүүлүгүнүн чектелген же кеңейтилген таасирлерин текшерүү үчүн, биз Wistar эркек келемиштерин (300−350 г) каптал гипоталамуста биполярдык дүүлүктүрүүчү электрод менен даярдап, аларды 10-14 күн дискреттик-сыноо режиминде үйрөттүк. туруктуу босоголор белгиленген чейин учурдагы-босого мээ дем сыйлык (BSR) жол-жобосу4. BSR жол-жобосунда, чычкандар жашаган стимулдаштыруучу электрод аркылуу баалуу электр өзүн-өзү стимулдаштырууну алуу үчүн катуу жооп берет, өзүн-өзү стимулдаштыруу жүрүм-турумун сактап минималдуу стимулдаштыруу интенсивдүүлүгү сыйлык босогосу деп аталат10. Баштапкы шарттарда узак убакыт бою сыйлык босоголору туруктуу жана өзгөрүүсүз бойдон кала бергендиктен, бул процедура мээнин сыйлык системаларынын сезимталдык ченемин камсыз кылат. Туруктуу BSR босоголорун орноткондон кийин (үч сессиянын аралыгында босоголордун <10% өзгөрүүсү деп аныкталат), биз денелердин орточо салмагында же топтордун ортосундагы сыйлык босоголорунда эч кандай айырмачылыктар жок үч топко келемиштерди бөлүп берген. Үч топко адамдардын тамак-ашы үчүн тез жеткиликтүү энергияны тыкан камтыган тамактан турган "кафе стилиндеги" диетага дифференциалдуу мүмкүнчүлүк берилди (Онлайн ыкмаларын караңыз). Келемиштерде 0 ч (чов гана келемиштер; n = 9), 1 ч (чектелген келемиштер; n = 11), же 18-23 ч (кеңейтилген жеткиликтүү келемиштер; n = 11) үчүн диета күнүнө мүмкүнчүлүк алышкан 40 күн катары менен. Чайкана диеталары келемиштерде диетанын айынан семирүүгө алып келери белгилүү. Бардык келемиштер, ошондой эле, сыйлык чектери, салмак кошуу жана калориялуу тамактануу менен белгиленген стандарттык лабораториялык chow жарнамалык либитум мүмкүнчүлүгүнө ээ.

Салмагы тамак-аш алууга мүмкүнчүлүгү бар чау-гана же чектелген мүмкүндүк алуу топторго салыштырмалуу келемиштер менен кыйла жогорулаган (сүрөт. 1a). Салмагы да келемишти гана чау салыштырмалуу чектелген мүмкүндүк алуу келемиштер көбөйтүү аракет кылышкан, бирок бул таасир статистикалык мааниге жеткен эмес. узартылган мүмкүндүк келемиштер менен семирүү өнүгүшү мээ сооп иш начарлатууга тартыштыгы менен байланыштуу, акырындык менен бийик BSR босогодон тийгизген (сүрөт. 1b). BSR жооп лык латенттүүлүк эч кандай айырмасы үч топко (Кошумча-сүрөт. 1) арасында байкалган, анткени, жүрүм-турумдук аткарууда жетишсиздиги бул байкоо түшүндүрө албайт. Мээ сыйлык иш Окшош тартыштыкка узартылган менен келемиштер билдирди, ал эми ийне менен кокаин же героин мүмкүнчүлүгү чектелген жок болуп өзүн-өзү administrations12, 13, 14. Ошентип, тоюмдуу жогорку майлуу тамак мээнин сыйлык иш-көз карандылык сыяктуу тартыштыкты шарт түзө ала көбүрөөк мүмкүнчүлүк, ашыра тоюу, кууп мүмкүн түрткү маанилүү булагы жана obesity1, 6 өнүгүүсүнө салым кошуу болуп эсептелет.

Figure 1: бир тамак-аш алууга мүмкүнчүлүгү бар келемиштер менен Салмагы пайда жана сыйлык начар.

(а) Чоу, чектелген жана кеңейтилген мүмкүндүк алуучу келемиштердеги орточо (± сем) салмактуулук (кирүү × күндүк өз ара аракеттенүү: F39,702 = 7.9, P <0.0001; * P <0.05 chow гана тобуна салыштырмалуу, post hoc test). (б) баштапкы сыйлык босоголорунан орточо (± сем) пайыздык өзгөрүү (мүмкүндүк × убакыттын өз ара аракети: F78,1092 = 1.7, P <0.0005; * P <0.05 chow гана тобу менен салыштырганда, пост-убактылуу тест).

Биз жүрүм-жылы майда-чүйдөсүнө азыктандыруу изилдеп (сүрөт. 2), биз бардык күнүмдүк калориялуу алуучунун чау-гана чектелген мүмкүндүк алуу чычкандар менен окшош болгон (сүрөт. 2a, г) деп табылган. Ал эми, жалпы калориялуу узак мүмкүнчүлүгү бар келемиштер-жылы керектөө дээрлик эки эсе чектөөгө-жеткиликтүүлүк жана чау гана келемиштер болду (сүрөт. 2a, г). чектелген мүмкүндүк алуу жана чау-гана келемиштер болжол менен бир эле күн сайын жылуулук-түлүктү сактап да (сүрөт. 2a, г), чектелген мүмкүндүк алуу чычкандар чау алардын күнүмдүк калория гана ~ 33% алган (сүрөт. 2b, г) деп көрсөтүү менен, алар ичимдик сыяктуу тамак-турумун жана жалмап ~ алардын 66 ч мүмкүндүк сессиянын ичинде алардын күндөлүк калориялуу башатынын 1% ашканада diet15 (сүрөт. 2d) иштелип чыккан. Спутник мүмкүндүк чычкандар аз гана бөлүгүн алган (~ 5%) чау, алардын жалпы калориялуу башатынын (сүрөт 2b.); Алар дээрлик (сүрөт. 2d) тамак диетаны жалмап кетти. restricted- жана узак-мүмкүндүк топтор диеталык артыкчылык да жылыштар чау-гана келемиштер (сүрөт. 2c жана Кошумча сүрөт. 2) салыштырганда, майлуу тамактарды бир кыйла жогорулашына таасирин тийгизген. Өткөн reports16 ылайык, узак-мүмкүндүк келемиштер убакыт өткөн сайын төмөндөтүү үчүн тамак-аш жана керектөө үчүн бар болчу. Бул убакыттын өтүшү менен тамак-аш бөлүгү катары каралган азык-заттар менен басаĩдатат, сабырдуулукка өнүгүшүн чагылдырат. Бирок, стандарттуу чау салыштырмалуу тамак-аш үчүн артыкчылык бул келемиштер менен туруктуу жогорку бойдон калууда (Кошумча-сүрөт. 3). Бул маалыматтар тоюмдуу жогорку Майы аз диета менен узартылышы мүмкүн, бирок ал чектелген мүмкүндүк алуу көз карандылык сыяктуу сыйлык тартыштыгы, ашыра тоюу, гомеостатикалык энергетикалык балансты жоготуп-тайымдарга ээ экенин көрсөтүп турат. Ал эми, даамдуу тамак-аш үчүн чектелген мүмкүндүк алуу керектөөнүн ичимдикке-чиймелер пайда кылат, ал эми гомеостатикалык энергетикалык баланс да, мээнин сыйлык милдетин бузбай сактайт. Ошентсе да, ал 40 күнгө караганда тамак-аш үчүн чектелген кирүү мээнин сыйлык милдетинин олуттуу салмагы пайда жана үзгүлтүккө кете турган болот.

Сүрөт 2: бир тамак-аш алууга мүмкүнчүлүгү бар келемиштер керектөөнүн Patterns.

(а) Чоу гана, чектелген мүмкүнчүлүк жана кеңейтилген мүмкүндүк алуу келемиштериндеги суткалык орточо (± сем) калория тамак-ашы (мүмкүндүк: F1,324 = 100.6, P <0.0001; убакыт: F18,324 = 7.8, P <0.0001; жеткиликтүүлүк × убакыттын өз ара аракети: F18,324 = 4.6, P <0.0001; * P <0.05 chow тобу менен салыштырганда, post hoc тест). (б) Чоудан алынган орточо суткалык калориялык керектөө (± сем) (мүмкүндүк алуу: F2,504 = 349.1, P <0.0001; убакыт: F18,504 = 5.9, P <0.0001; мүмкүндүк алуу × убакыттын өз ара аракети: F36,504 = 3.52, P <0.0001; * P <0.05 chow тобу менен салыштырганда, post hoc тест). (в) майдан орточо суткалык калориялык керектөө (± сем) (мүмкүндүк алуу: F2,486 = 118.7, P <0.0001; убакыт: F18,486 = 8.8, P <0.0001; мүмкүнчүлүк × убакыттын өз ара аракети: F36,486 = 6.2, P <0.0001; * P <0.05 chow тобу менен салыштырганда, post hoc тест). (d) 40 күндүк кирүү мезгилинде орточо (± сем) жалпы калория алууну жана жалаң гана човдон сарпталган калорияларды салыштыруу (мүмкүндүк: F2,54 = 25.0, P <0.0001; калория булагы: F2,54 = 1235.2, P <0.0001; мүмкүндүк алуу × калория булагынын өз ара аракети: F2,54 = 485.7, P <0.0001; *** P <0.001, chow гана тобундагы жалпы калорияга салыштырмалуу, ### P <0.001, калориянын жалпы калориясына салыштырмалуу. келемиштер тобу, пост-тест).

40 г өткөндөн кийин, чычкандар мындан ары даамдуу тамактанууга мүмкүнчүлүк алышкан жок, бирок стандарттуу лабораториялык чауга ад либитум менен кире беришкен. Бул мажбурланган "кармануу" мезгилинде биз күн сайын сыйлык босоголорун жана чау керектөөнү бааладык. Сыйлык босоголорундагы бийиктиктер, жок дегенде, 2 жумага чейин созулган мүмкүндүк алуу келемиштеринде, алар мындан ары даамдуу тамактанууга мүмкүнчүлүк алышкан жок (сүрөт. 3а). Бул өз алдынча башкарылуучу кокаинден баш тарткан чычкандарда айтылган сыйлык функциясындагы салыштырмалуу убактылуу (~ 48 ч) тартыштыгы менен карама-каршы келет. Ошондой эле, ушул бойдон калуу мезгилинде, калориялуу ичүү келемиштеринде байкалган төмөндөө (13б-сүрөт) жана дененин салмагынын акырындык менен төмөндөшү (3с-сүрөт), ошондой эле чектелген жеткиликтүү келемиштерде бир аз азайган. мурунку отчеттор3, 11. 15 д кармануудан кийин келемиштер өлтүрүлүп, электроддун жайгашуусу крезил фиалкасын боёк менен аныкталды (14-сүрөт).

Сүрөт 3: бир тамак-аш алууга мүмкүнчүлүгү бар келемиштер менен орозо учурунда Persistent сыйлык этикасынын жана hypophagia.

(а) даамдуу жогорку семиздиктеги диетадан баш тартуу учурунда баштапкы сыйлык босоголорунан орточо пайыздык өзгөрүү (± сем) (мүмкүндүк алуу: F2,112 = 3.7, P <0.05; убакыт: F4,112 = 2.3, P> 0.05; * P Чоу тобу менен салыштырганда <0.05, пост-тест). (б) жогорку семиздиктеги диетага кирүүнүн акыркы күнүндө (баштапкы көрсөткүчтө) орточо калориялуу тамак-аш (± сем) жана бир гана стандарттуу чау бар болгон учурда, 14 карманбаганда, (кирүү: F2,168 = 41.7, P <0.0001 ; убакыт: F6,168 = 65.6, P <0.0001; мүмкүнчүлүк × убакыттын өз ара аракети: F12,168 = 38.3, P <0.0001; * P <0.05 chow тобу менен салыштырганда, пост-тест). (c) Орточо салмактын өзгөрүшү (± сем) жогорку семиздиктеги диетага кирүүнүн акыркы күнүндөгү дене салмагы менен салыштырганда (баштапкы көрсөткүч) жана 14 д кармаганда, стандарттуу чау болгон учурда (мүмкүнчүлүк: F1,126) = 37.2, P <0.0001; убакыт: F7,126 = 3.1, P <0.01; мүмкүнчүлүк × убакыттын өз ара аракети: F7,126 = 40.9, P <0.0001; * P <0.05 chow тобу менен салыштырганда, пост-убактылуу тест). (d) BSR дүүлүктүрүүчү электроддордун чоо (үч бурчтуктар), чектелген жеткиликтүүлүк (квадраттар) жана кеңейтилген (айлана) келемиштеринин каптал гипоталамусундагы жайгашуусун гистологиялык калыбына келтирүү.

семиздик келемиштер менен Striatal D2Rs: сыйлык тартыштыкты ролу

Биз андан кийин даамдуу ашкана диетасын ашыкча керектөө стриаталдык D2R тыгыздыгын төмөндөтүп, көз карандылыкка окшогон сыйлыктын жогорку сезгичтигин өнүктүрүүгө өбөлгө болот деген гипотезаны текшердик. Чоу тобу гана чектелген жана мүмкүнчүлүгү чектелген чычкандардын жаңы тобу, кафе диетасына кирүү мүмкүнчүлүгү кеңейтилген чычкандарда дене салмагынын чоу тобуна салыштырмалуу статистикалык өсүш болгонго чейин уруксат берилген (P <0.05 ; 4а-сүрөт). Маалыматтарга караганда, D70Rдин гликозилденген (~ 2 кДа) мембранага байланган формасынын стриаталдык экспрессиясы, чектелген кирүүгө же чай гана көрсөткөн келемиштерге караганда, кеңейтилген кирүүчү келемиштерде төмөн болгон (4б-сүрөт; Онлайн ыкмаларын караңыз). Дене салмагынын (жеңил же оор) орточо бөлүнүшүнүн негизинде, ар бир кирүү тобундагы келемиштерди эки кичи топко бөлгөндө, биз дене салмагынын жана стриаталдык D2R туюнтмасынын ортосундагы ачык-айкын тескери байланышты таптык (4а, с-сүрөт). Биз гликозилденбеген жетиле элек (~ 39 кДа) жана аралык гликозилденген цитоплазмалык (~ 51 кДа) формаларынын D2R (Кошумча сүрөт. 4) 17 экспрессиясында статистикалык жактан олуттуу төмөндөөлөрдү байкаган жокпуз, бул мүмкүнчүлүк кеңейтилген келемиштердеги стриаталдык D2R туюнтмасы транскрипциядан кийинки механизмдер аркылуу жөнгө салынат.

Figure 4: Салмагы пайда тескери striatal D2R денгээлде байланыштуу.

(а) Чоу гана, чектелген жана кеңейтилген мүмкүндүк алуучу келемиштер дене салмагынын орточо бөлүнүшүнө негизделген шартта, эки топко бөлүнүштү: жеңил (L) же оор (H). (б) Бүт стриаталдык комплекс бардык келемиштерден жана D2R деңгээлинен батыштын блоттору менен өлчөнгөн ар бир топто чогултулган. Мембрана менен байланышкан D2R тилкеси 70 кДа чечилип, белокту жүктөөнү көзөмөлдөө төмөндө көрсөтүлөт (β-актин, 43 кДа). Толук узундуктагы иммуноблоттор Кошумча 12-сүрөттө көрсөтүлгөн. (C) Чоу, чектелген жана кеңейтилген мүмкүндүк алуучу чычкандардын стриатумундагы салыштырмалуу D2R өлчөмү денситометрия менен аныкталды (F2,6 = 5.2, P <0.05, негизги жеткиликтүүлүктүн таасири; * P <0.05 жана ** P <0.01 chow-L тобуна салыштырмалуу).

Кийинки, мээ сыйлык иштеши үчүн striatal D2R менен диета-жасалма кыскартуу иш актуалдуулугун сынаш үчүн, биз иштеп чыгарылган жана D2R (Lenti-D2Rsh кулатат үчүн РНК (shRNA) тоскоолдук кыска hairpin куткарып lentiviral багыттарын тастыкталды;-сүрөт. 5 жана Кошумча сүрөт. 5). Сыйлык босоголор Салыштырмалуу кыска мөөнөттүн ичинде сыйлык устундары бош lentivirus тараткычтарды (Lenti-контролдоо) менен мамиле узак-мүмкүндүк келемиштер менен өзгөрбөгөн бойдон калды, ал эми тамак-аш үчүн Lenti-D2Rsh дээрлик дароо узак кирүүгө уруксат жаткан менен мамиле келемиштер көбөйтүү баштады тамак-аш (14-ж., сүрөт 6a) жетүү. Иш-лык латенттүүлүк бул таасир милдет аткарууда тартыштыгы орто эмес экенин көрсөтүү, келемиштер эки топтордо өзгөртүүсүз болгон (Кошумча-сүрөт. 6). Сыйлык босоголор, ошондой эле бир эле мезгилде бир гана чау кирүүгө мүмкүнчүлүгү бар болчу Lenti-D2Rsh же Lenti-контролдоо менен мамиле келемиштер (сүрөт. 6b) менен өзгөртүүсүз болгон.

Босоголор бардык чычкандар гана стандарттуу чау мүмкүнчүлүк пайда болгондо да, кайра-кайра кармануунун кошумча 15 д ичинде жогору бойдон (Кошумча-сүрөт. 7). striatal D2R боюнча далил Ошондуктан диета айынан сыйлык hypofunction тез, бирок мээнин сыйлык системасынын базалык ишин өзгөрткөн жок.

Figure 5: striatal D2R сөз Lentivirus-кыйыр далил.

(a) Lenti-D2Rsh ашыкча таасир берген стриаталдык аймактардын графикалык чагылдырылышы. Сол стриаталдык жарым шардагы жашыл тегерекчелер вирусту куюуга багытталган жерлерди билдирет. Оң жак стриаталдык жарым шардагы жашыл боёк - бул Lenti-D2Rsh келемишинин мээсинен чыккан жашыл флуоресценттик белокту (GFP) боёочу иммунохимия. (б) Lenti-D2Rsh келемиштеринин стриатумунда D2R экспрессиясынын азайган өкүлү иммуноблот. Толук узундуктагы иммуноблоттор Кошумча 13-сүрөттө көрсөтүлгөн. (C) Денситометрия (Lenti-контролдоо тобуна салыштырмалуу * P <2, Lent-контролдук жана Lenti-D2Rsh келемиштеринин стриатумундагы салыштырмалуу D0.05R өлчөмү ). (г) Стриатумдагы глиалдык клеткалардын Lenti-D2Rsh вектору аркылуу жукканы аныкталган эмес. Жашыл боёк бул вирустун GFP; кызыл - астроцит маркери глиаль фибрилляр кислоталуу белок (GFAP); клетка ядролорун DAPI көк түскө боёп бөлүп көрсөтөт. Ак жебелер глиоздун локалдашкан аймагын көрсөтүп, вирус тараган тегеректеги ткандарда эмес, стриатумда вирус сайылган жерде гана болот. Бул аймакта дагы астроциттердин бири дагы GFP позитивдүү эмес. Чоңойтулган сүрөттөгү сары жебелер табылган GFP терс астроциттерди мүнөздөйт. (д) Lenti-D2Rsh векторунун стриатумдагы нейрон инфекциясынын жогорку деңгээли. Жашыл боёк бул вирустун GFP; кызыл - бул NeuN нейроналдык ядролук маркер; клетка ядролорун DAPI көк түскө боёп бөлүп көрсөтөт. Чоңойтулган сүрөттөгү сары жебелер стриатумдагы GFP оң жана NeuN позитивдүү нейрондорду бөлүп көрсөтөт. (е) Lenti-D2Rsh келемиштеринин стриатумундагы вирус жуккан (GFP-позитивдүү) нейрондун чоңойтулган сүрөтү, ал ортоңку нейрондордун типтүү морфологиялык өзгөчөлүктөрүн көрсөтөт.

Figure 6: striatal D2R боюнча далил болгон тамак-аш алууга мүмкүнчүлүгү бар келемиштер менен иштөө этикасынын сыйлык чабалдыгын күчөтөт.

(a) Lenti-контролдоо жана Lenti-D2Rsh келемиштериндеги баштапкы сыйлык босоголорунан орточо (± сем) пайыздык өзгөрүү, кафени диетага кирүүнү 14 күн катары менен узарткан (вирус: F1,156 = 5.9, P <0.05; убакыт: F13,156 = 2.2, P <0.05; вирус × өз ара аракеттенүү: F13,156 = 2.2, P <0.05; #P <0.05, өз ара таасир этүү). (b) Lenti-control жана Lenti-D2Rsh келемиштериндеги баштапкы сыйлык босоголорунан орточо (± сем) пайыздык өзгөрүү чокто гана мүмкүнчүлүк алган. (c) 14 д чау учурунда гана чычкандардын орточо (± сем) калориялуу керектөөсү же кеңейтилген мүмкүнчүлүк (мүмкүндүк алуу: F2,28 = 135.6, *** P <0.0001). (d) 14 д чау учурунда гана орточо (± сем) салмак кошуу же кеңейтилген мүмкүндүк (мүмкүндүк: F2,28 = 96.4, P <0.0001; *** P <0.001, жетүүнүн негизги таасири).

Биз калориялуу керектөөнү (сүрөт. 6c) жана салмак (сүрөт. 6d) чау-гана же узартылышы-мүмкүндүк шарттарда Lenti-D2Rsh жана Lenti-башкаруу топторго тиешелүү (Кошумча Инжир. 8 жана 9) окшош болгон эмес. Ошентип, даамдуу тамак-аш керектөө үчүн эркин жеткиликтүү болгон тамак-аш да, жалпы калориялуу алуунун да артыкчылык өзгөртүп striatal D2R далил.

семиздик келемиштер менен милдеттүү тамактануу: striatal D2R үчүн ролу

Кийинки маалда милдеттүү түрдө окшош тамактануу кафедеги диетага кирүү мүмкүнчүлүгү бар келемиштерде пайда болушу мүмкүн жана стриаталдык D2R белги берүүдөгү тартыштык ушул натыйжага алып келиши мүмкүн деген гипотезаны текшердик. Чох гана, чектелген мүмкүнчүлүгү бар жана кеңейтилген кириш келемиштеринин кафе-ресторанга кирүүсү 40 д чейин кеңейтилген келемиштерде статистикалык жактан олуттуу салмак жогорулаганга чейин уруксат берилген (P <0.05 чох гана иштеген чычкандарга салыштырмалуу; маалыматтар жок көрсөтүлгөн). Андан кийин келемиштердин үч тобуна тең, оперативдүү бөлмөдө кафе диетасына күнүнө 30 мин гана 5 минутада кирүүгө уруксат берилген (туруктуу колдонууда <7% өзгөрүү деп аныкталат). Ар бир кирүү абалындагы келемиштердин жарымы бутка шок (жеткирилген топ) жеткирүү менен жупташкан жарыкка (шарттуу стимулга) дуушар болушкан, ал эми ар бир топтогу калган чычкандарга бут шок болбосо (жазасыз топ) ). Сыноо күнү биз жалаң гана жарыктын таасири менен тамак-аштын даамдуу тамак-аш керектөөсүнө таасирин карадык (10-сүрөт; Онлайн ыкмаларын караңыз). Биз 7-мин баштапкы сессияларында орточо калориялуу ичүү мүмкүнчүлүгү кеңейтилген чычкандарга караганда чау жана чектелген жеткиликтүү чычкандарда жогору болгонун көрсөттүк (сүрөт. 30а, б). Бул чай гана жана чектелген кирүү чычкандар үзгүлтүктүү 7-мүнөт кирүү сеанстарынын учурунда, даамдуу тамак-аш менен азыктанган деп божомолдоого болот, бул келемиштер күнүмдүк калория тамак-аштын ~ 30-40%, адатта ~ 50 ккал, ушул сессиялардын жүрүшүндө (100а, б-сүрөт). Тескерисинче, кеңейтилген мүмкүндүк алган келемиштер мындай тамактануу мүнөзүн өрчүтүүгө туруктуу окшойт, анткени алардын тамак-ашы 7 күн катары менен чексиз чексиз жеткиликтүүлүгүнө ээ болгондуктан, тамак-аштын өзгөрүлүшү салыштырмалуу ийкемсиз болгон. Сыноо күнү, баштапкы мезгилде кабыл алуу менен салыштырганда, чау гана, чектелген кирүү мүмкүнчүлүгү же кеңейтилген мүмкүнчүлүк топторунан жазаланбаган келемиштердеги светофордун кайра ойнолушунун азык-түлүктү керектөөсүнө статистикалык жактан олуттуу таасири байкалган жок (сүрөт. 40а). Жалгыз гана жаркыраган жарык эч кандай мотивациялык мүнөзгө ээ болгон жок. Жазаланган келемиштерде, шок-жупташкан календар жарыгы чокто гана жана чектелген жеткиликтүүлүктө даамдуу тамак-ашты азайткан. Ошентсе да, светофор кеңейтилген жеткиликтүү чычкандардын тамак-аштын даамдуу болушуна эч кандай таасирин тийгизген жок, бул алардын керектөөсү кыйынчылыктарды алдын-ала божомолдогон айлана-чөйрөнү коргоочу белгилерге сезимсиз болгонун көрсөттү. Кеңейтилген мүмкүндүк алган келемиштердеги энергияны башка топторго салыштырмалуу төмөн алган. Бирок, ушул сыяктуу убакыт аралыгында чау ичүү кыйла төмөн болгон (7-сүрөт), бул биздин табылгаларыбызды аралаштырган “пол эффектин” чагылдырышы күмөн. Бирге, биздин маалыматтар дары-дармектерге узартылган жетүү тарыхы бар келемиштерден байкалган мажбурлап кокаин алуу окшош жол менен кеңейтилген кирүү келемиштер пайда болушу мүмкүн деген сыяктуу тамактануу жүрүм-турумун колдойт7.

Figure 7: даамдуу тамак-аш үчүн жооп мажбур сыяктуу.

(а) 30 мүнөт баштапкы сессияларында жана сыноо күнүндө чычкандар чыгашалар нейтралдуу шартталган стимулга дуушар болгондо, жазасы жок чычкандарда орточо (± сем) даамдуу тамак-аш керектөө (буту: F2,20) = 5.2, P <0.05; #P <0.05 чоо гана келемиштер менен салыштырганда). (б) Орточо (± сем) жазалоочу чычкандардын тамак-аш керектөөсү 30-мин баштапкы сессияларында жана сыноо күнүндө, чычкандар буга чейин буттун зыяндуу шоку менен жупташкан шарттуу стимулга кабылганда (кирүү: F2,21 = 3.9 , P <0.05; cue: F1,21 = 8.6, P <0.01; мүмкүндүк × сигналдын өз ара аракети: F2,21 = 4.7, P <0.05; * P <0.05, баштапкы сессия учурунда кабыл алуу менен салыштырганда, #P <0.05 чоо гана келемиштер). (c) орточо (± сем) даамдуу тамак-аш керектөө 30-минута сессияларында жана Lenti-контролдоо жана Lenti-D2Rsh келемиштеринде мурун ашкана диетасына кирүү мүмкүнчүлүгү кеңири же кеңейтилген (ишара: F1,26, 29.7 = 0.0001, P <0.05; * P <0.01, ** P <30, баштапкы сессияларда, пост-тест учурунда кабыл алуу менен салыштырганда). (d) 2 мүнөт баштапкы сессияларда жана Lenti-контролдоо жана Lenti-D1,26Rsh келемиштеринде сыноо күнүндө орточо (± сем) чау керектөө, буга чейин ашкана диетасына гана кошулган же кеңейтилген (ишара: F44.9 = 0.0001, P <0.05; * P <0.01, ** P <XNUMX, баштапкы сессия учурунда кабыл алуу менен салыштырганда, пост-тест).

Акыр-аягы, биз буга чейин чауга гана мүмкүнчүлүк алышкан же кафе диетасына кирүүгө мүмкүнчүлүк алышкан Lenti-control жана Lenti-D2Rsh келемиштериндеги азык-түлүк алууда жаза-жупташтырылган шарттуу стимулдун таасирин карадык (6-сүрөттөгү келемиштер). Биз 30-мүнөт баштапкы сессияларында баштапкы даамдуу тамак-аш керектөө төрт топтун (Fig. 40c) ушундай эле жогору болгон (~ 7 ккал). Мындан тышкары, суткалык чау керектөө (үйдүн капасында) келемиштердин төрт тобунун ортосунда окшош болгон жана кондиционерлөө сессияларында жана сыноо күнүндө (Кошумча сүрөт. 10). Ашкана диетасына 14 күн мурун кирүү, ашказанга окшогон тамактануу жүрүм-турумун> 40 d ашкана диетасына кирүү мүмкүнчүлүгүн кеңейткен чычкандарда байкалгандай жол менен жетиштүү болгон эмес (7а, б-сүрөт). Аверативдик сигналдын стимулу Lenti-контролдоо жана Lenti-D2Rsh келемиштеринде тамакты чоо-жайы менен чектеп, буга чейин чок гана колдонууга мүмкүнчүлүк алган (Сүр. 7c). Ошо сыяктуу эле, aversive шартталган стимул Lenti-контролдук чычкандардын тамак-аштын даамдуу болушун бузуп, буга чейин ашкана диетасына 14 д кеңейтилген. Ал эми, aversive шартталган стимул Lenti-D2Rsh келемиштеринде тамактын керектелишине эч кандай таасирин тийгизген эмес, буга чейин ашкана диетасына 14 күндүк мүмкүнчүлүк берилген (7c-сүрөт). Тестирлөө сессиясынан кийин 48 ч катталган BSR босоголору, бул келемиштер кыйла жогору бойдон калган, ал эми босоголору чычкандардын калган үч топторунда туруктуу жана өзгөрүүсүз калган

(Кошумча-сүрөт. 11). Lenti-D2Rsh менен даамдуу тамак-аштын шартталган стимул-жасалма бөгөт коюу үчүн каршылык текшерүү үчүн классикалык аналоги жараянына ден соолугу менен чычкандар орто эмес,-мүмкүндүк берилген, биз азыраак тоюмдуу стандарттуу чау керектөөгө aversive коюлтулган сигналга кесепеттерин сыналган менен келемиштер бардык төрт топ. даамдуу тамак-аш ичимдик сыяктуу керектөө айырмаланып, биз келемиштер бардык төрт топ аз Чоу (~ 2 ккал) баштапкы жыйналыштарына мүн 30 ичинде жалмап деп табылган (сүрөт. 7d) жана чау алуунун бардык төрт тобун учуратышты aversive коюлтулган сигналга таасири боюнча окшош баллга жеткен (сүрөт. 7d). Мындай маалымат striatal D2Rs бир далил кыйла тоюмдуу тамак милдеттүү сымал тамак пайда тездик менен, бирок узак жеткиликтүүлүк тарыхы менен келемиштер экенин көрсөтүп турат. Мындан тышкары, милдеттүү тамактануу BSR босогону жогорулатылган болчу Lenti-D2Rsh келемиштер гана аныкталган, анткени, диета айынан сыйлык hypofunction милдеттүү азык издеп келип чыгышына зарыл antecedent болушу мүмкүн.

талкулоо

тоюмдуу жогорку майлуу тамак-аш менен камсыз кылуу устаты obesity19 үчүн маанилүү экологиялык коркунуч болуп эсептелет. Биз жогорку тоюмдуу тамак-стили диета көбүрөөк мүмкүнчүлүк акырындык келемиштер менен BSR босоголорду жогорулап менен бирге тоюу жана салмагы пайда алып келген жок. BSR Кире Бул таасир Чындыгында менен шайкеш акырындык менен мээнин сыйлык микросхемалардын даярдыгын азайтуу, чечмелеп менен азык-түлүк чектөө жана салмагын жоготуу increase20, курч тоюуга, ал эми убактылуу decrease21 мүмкүн, келемиштер менен BSR үчүн жооп берет түшүндүрүүгө болот. Бул ачылыш tube21 тойгузган бир intragastric аркылуу келемиштер деп курч ашыра тоюуга көрсөтүү иш-аракеттерин узартуу, ал эми ашказан distention же кан тамырга глюкагон мунун опокшош postprandial satiety22, 23, 24, үзүрлүү каптал hypothalamic BSR үчүн жооп кыскарышы жана жийиркенүү сыяктуу жоопторду көбөйтөт stimulation25. Мурунку иши, ошондой эле бир нече жолу күч-азыктандыруу келемишти intragastric түтүкчөлөрү аркылуу салмагы чейин ~ 200 г BSR ушундай үчүн жооп темпин төмөндөйт көбөйдү экенин көрсөттү, дене салмагын normalized23 бар чейин кайталана бир таасири. келемиштер бул жыйынтыгы менен эле, жанынан hypothalamic BSR үчүн мышыктын ичинде жооп мээ сыйлык кызматтын жана зат алмашуу мамлекеттин ортосундагы өз ара сакталат, ошондуктан, ошондой эле адамдардын пайда болушу мүмкүн экенин көрсөтүп, satiation26 мурунку тамактандыруу менен тосулуп алынды. жеткиликтүүлүк жана адамдардын тамак-стили мүнөз өрөтүү ашыра тоюу, устаты Батыш societies19 учурдагы семирүү эпидемиясы маанилүү экологиялык салым болуп эсептелет. Биздин маалыматтар алар салмак катары сыйлык hypofunction адамдардын volitionally жалмап окшош тоюмдуу тамак тамак ашыра келемиштер жана бул таасир пайда акырындык менен болот да жаман экенин көрсөтөт. Белгилей кетчү жагдай, сыйлык чеги бийиктиктерде менен чычкандар ≥20% BSR ~ 500 fornix боюнча мкм dorsolaterally ичинде жайгашкан электроддор болчу. Бул аймакта сыйлык байланыштуу нейрондор перзенттерине майы алынган лептин гормону сезгич келет түрдө азык-түлүк чектөө кёбёйгён, бул Мээ аймагында азык-түлүк reward27 үчүн маанилүү субстрат болуп эсептелет. азык-түлүк hedonics жөнгө мээ микросхемалардын Ошондуктан ашказан distention28 жана ичеги-алынган postprandial себеп пептиддик YY3-36 (PYY) 29 мээнин аймактардын ишин байытып жатканын көрсөткөн акыркы адам иштетүүчү изилдөө менен ырааттуу курсак, алдын ала postingestive сигналдар тыюу салынат сыйлык кайра иштетүү менен алектенген. Мындан тышкары, сыйлык системалары, ошондой эле ашыкча салмак басат. Акыркы кабарлар лептин энергетикалык балансынын негизги көзөмөл жүгүртүүдөгү, мээ кыртыштардын ичине кирип, сыйлык circuits3, 27, 30, 31 ишин чектеген мүмкүн экенин көрсөтүп турат.

Ашыкча салмактуу чычкандардын сыйлык тартыштыгы, тамак-аш менен ашыкча стимулдаштырууга каршы туруу үчүн, мээнин сыйлык схемаларынын баштапкы сезгичтигинин контрапдаптивдик төмөндөшүн чагылдырат. Мындай диета менен шартталган сыйкырдуу гипофункция терс сыйлыктын мындай абалын болтурбоо же жеңилдетүү үчүн жогорку сыйлык "семирген" диетаны колдонууга түрткү берип, семирүүнүн өрчүшүнө өбөлгө түзөт6, 32. Бул мүмкүнчүлүк кеңейтилгенде байкалган гипофагия болушу мүмкүн келемиштер жана чектелген кирүү чычкандар азыраак даражада даамдуу тамак алынып салынганда жана анча-мынча даамдуу чов гана болгон. Мындай сценарий, айрыкча, стриаталдык D2R экспрессиясын төмөндөтөт деп эсептелген генетикалык полиморфизмдери бар адамдарда, өтө даамдуу тамак-ашка жооп катары стриатумдун активдештирилбеген мээ сүрөт иштетүүчү изилдөөлөрүнүн маалыматтарына дал келет. Семиздикке ээ адамдардын мындай сыйакы сезгичтиги семиздиктин өрчүшүнө чейин эле байкалып, генетикалык факторлорго ("сыйлыктын жетишсиздиги синдрому") гана байланыштуу эмеспи же ашыкча тамактануу сыйлык иштеп чыгууда үзгүлтүккө учурашы мүмкүнбү же жокпу белгисиз. Биздин маалыматтар даамдуу жогорку энергиялуу тамак-ашка кеңири мүмкүнчүлүк жана андан кийинки ашыкча ашкере бүдөмүктөр сезимталдыкты сыйлайт жана ошондуктан семирүүнүн өнүгүшүнө өбөлгө түзгөн маанилүү гедоникалык механизмди чагылдырат. Семиз келемиштерде айтылган ушул сыяктуу сыйлык дисфункциясы, ошондой эле тамырга кокаинге же героиндин өзүн-өзү башкаруу мүмкүнчүлүгүнө ээ болгон тарыхый келемиштерден байкалат, бирок чектелген тарыхы бар адамдарда эмес, 4, 12, 13. Андан тышкары, мажбурлап дары издөөгө кокустан, ушул дары-дармек менен шартталган сыйлык дисфункциясы менен шартталган азайган сыйлык туруктуу абалын жеңилдетүү аракетинин натыйжасында сунуш кылынган14, 12, 32. Ошентип, биздин маалыматтар семирүү жана баңгилик негизги гедонисттик механизмдерди бөлүшүшү мүмкүн экендигин көрсөтүп турат.

striatal D2R сөз downregulation тоюмдуу тамак-overconsumption үчүн көрүнүктүү neuroadaptive жооп болуп саналат. Чынында эле, striatal D2R тыгыздыгы азайганы ашыкча individuals4, 34 жана rodents35, 36 байкалат. Тескерисинче, анорексия менен адамдар striatal D2R37, Скотсдейлдеги (ашказан айланып өтүүчү) кийин ашыкча семиз адамдардын жана салмактын азайышын хирургия бийик striatal D2R density28 менен байланышкан жеткирет. striatal D1R тыгыздыгы азайып TaqIA A2 allele жыйынтыгы боюнча, бул allele жаап-жеке деп аталат ген Объеке семиздик populations4 ашык-берилет. TaqIA allele ошондой эле спирт ичимдиктерин, наркотикалык жана психотикалык стимулдаштыруучу addiction38 үчүн чабалдыгын күчөтөт. striatal D2R тыгыздыгы ашыра кесепетинен уюмдаштыруу генетикалык таасирлер же да келип азайтуу Ошондуктан семирүү neurobiological механизмдерин салым кошо алат. Биз кабыкча менен байланышкан D70R чагылдыруу үчүн ой striatal 2 KDA D2R isoform абалдары, деп таап, тескери тартып чау-гана чектелген мүмкүндүк алуу жана узак-мүмкүндүк топтор келемиштер дене салмагына байланыштуу болду (сүрөт. 4). striatal D2R билдирүү далил, dorsolateral striatum абдан маанилүү болгон (сүрөт. 5), тамак-аш менен катнаш боюнча дээрлик дароо BSR түптөрү көбөйтүүгө алып келген. striatal D2R мааниде төмөндөтөт, ошондуктан тез жогорку тоюмдуу тамак-аш алууга мүмкүнчүлүгү бар келемиштер менен сыйлык hypofunction пайда тездик менен, striatal D2R тыгыздыгы тартыштыкка семиздик individuals4 жылы hypofunction сыйлык салым экенин көрсөтүп адамдын мээси иштетүүчү маалыматтар менен ырааттуу табуу.

Lenti-D2Rsh келемиштер үч өзгөчөлүктөрү да маанилүү. Биринчиден, даамдуу тамак-аш үчүн берилген мүмкүнчүлүк менен бирге striatal D2R далил BSR босоголорду жараянга алып да, чычкан көзөмөлдөө салыштырганда бул келемиштер менен калориялуу алуунун же салмак боюнча эч кандай деле айырмачылыктар жок. Бул чычкандар гана тамак-аш менен камсыз кылуу 14 д бар экенин ой жүгүрт; жеткиликтүүлүк узагыраак мөөнөткө, убакыттын өтүшү менен ушу striatal D2R signaling4 жылы баштан адамдар көргөн, салмак кошушу үчүн жогорку албастыгын жогорку салмак пайда алып келиши мүмкүн. Бирок, бир гана 14 д үчүн тамак-аш менен камсыз чектөө артыкчылыгы берилген мүмкүнчүлүк менен далил менен чычкандар бийик BSR босогодон көрсөтүүнүн жалгыз эле топ эмес, бул болсо, милдеттүү иштеп сыйлык hypofunction болуучу ролун баалоо үчүн бизге уруксат жеп (төмөндө кара). Экинчиден, BSR босоголор гана чау кирүүгө мүмкүнчүлүгү бар болчу далил келемиштер туруктуу жана өзгөрбөгөн бойдон калды. Бул striatal D2R сөздөр жалгыз сыйлык hyposensitivity түрткөнүн жетиштүү эмес кыскарган көрсөтүп турат; Анын ордуна, ал кыскарган сыйлык сезгичтигин бул мамлекеттин пайда тездетүү үчүн тоюмдуу тамак-overconsumption менен өз ара көрүнгөн. Мээ сыйлык райондо жана башка ийкемдүү жооп Ошондуктан тамак-аш алууга мүмкүнчүлүгү бар келемиштер менен сыйлык hyposensitivity жибериши мүмкүн. Ушуну эске алып, биз D2R agonist bromocriptine leptin39 Обороттук көлөмүн азайтат экенин белгилеп, жана лептина food3, 30, 31 үчүн гедонисттик жооп көзөмөлдөө striatal региондорго тоскоол жарым-жартылай жок дегенде азыктанып жайлатат. Демек, өсүп дене салмагы менен жооп striatal D2R боюнча downregulation лептина белги жогорулатат жана ошону менен мээнин сыйлык системалары боюнча бул adipokine боюнча Тоскоол болуучу таасирин жогорулатты деп божомолдоого болот. Акыр-аягы, биз dorsolateral striatum карата биздин lentivirus багыттарын максаттуу экенин белгилешет. Бул BSR чеги аныктоо үчүн теген hypothalamic стимул электрод канааттандыруу үчүн да мүмкүнчүлүк striatum кирген вирус жеткирүү үчүн cannulae капталында жайгаштыруу сыяктуу техникалык себептерден улам, биринчи кезекте эле. Ошентип, ал striatum башка аймактарында далил үчүн D2Rs даректүү өзгөчө dorsomedial жана ventral аймактарда (ядро өзөгүн жана жер кыртышын accumbens) мүмкүн эмес, ал тургай, даамдуу тамак-аш жок BSR босогону жогору болушу мүмкүн эле.

Dorsolateral стриатум, стимулга жооп берүүчү адат түрүн үйрөнүүгө көп катышкан, анткени каныкканга чейин тамактануу менен же зыяндуу стимулдар менен жупташуу менен девальвацияга сезимсиз болгон керектөөчү жүрүм-турумдун өнүгүшүндө чагылдырылган. Негизинен dorsolateral стриатумга багыт алуу менен, биз чычкан милдеттүү түрдө окшош тамактануунун өнүгүшүнө туруштук бербей тургандыгын жөнгө салуучу D40R популяциясын кулатышыбыз мүмкүн. Милдеттүү жүрүм-турумда стриаталдык D2Rлердин ролун эске алуу менен, адамдын DRD2-ANKK2 ген локусунун TAKIA аллели, бул аз стриаталдык D1R тыгыздыгына алып келет2, даамдуу тамак-ашка жооп катары стриаталдык активацияны тебелеп-тепсеп, семиздикке болгон аялуу сезимди көтөрөт5. терс кесепеттерге алып келген иш-аракеттерден качууга үйрөнүүдө тартыштыктар4. Терс натыйжага алып келиши мүмкүн болгон жүрүм-турумду басаңдатуучу көзөмөлдү жоготуу, социалдык, ден-соолук жана каржылык кесепеттерге карабастан, керектөө жүрүм-туруму уланган семирүү жана баңгичиликке мүнөздүү өзгөчөлүк. Дары-дармектерди көп ичкен тарыхы бар келемиштердеги кокаин алуу жүрүм-туруму ийкемсиз жана терс натыйжаны болжолдогон аверсивдүү шартталган стимул тарабынан бузулушуна туруктуу болушу мүмкүн (бут шок). Ошо сыяктуу эле, мурун майлуу, жогорку семиздиктеги диетаны колдонгон чычкандар тамакты алуу үчүн аперативдүү чөйрөдө (жаркыраган жарыкта) көп убакыт коротушат, диета менен тажрыйбасы жок чычкандарга караганда4. Биз кафе диетасына кирүү мүмкүнчүлүгү кеңейтилген келемиштерде тамак-аштын жагымдуу керектелиши аверсивдүү шартталган стимулга сезимтал эмес экендигин аныктадык. Бул эффективдүү стриаталдык D41Rлердин ролу менен айкалышкан тамак-аш стриаталдык D18R нокдаун келемиштеринде табылган, буга чейин 42 г ашкана диетасына кирүүгө мүмкүнчүлүк болгон, бирок контролдук топтордо эмес. Нейрохирургиялык көз караштан алганда, даамдуу тамак-ашка болгон жеткиликтүүлүк кортикостриаталдык жолдордо пластиканы пайда кылып, малды милдеттүү мүнөздөгү жүрүм-турумдун өнүгүшүнө алсызыраак кылып, стриаталдык D2R сигналынын тартыштыгы менен бул процессти күчөтүшү мүмкүн. Чындыгында, семиз адамдарда стриаталдык D2R тыгыздыгынын төмөндөшү, жүрүм-турумдун басаңдатуучу контролдугун көрсөткөн prefrontal жана orbitofrontal cortical зоналарындагы метаболизмдин кыскаруусу менен байланышкан14.

Белгилей кетчү жагдай, даамдуу тамак-аш мажбур болуп керектөө гана ошол эле мезгил үчүн тамак-аш менен камсыздалган болчу тамак-аш үчүн мурда берилген мүмкүнчүлүгү бар далил келемиштер эмес, башкаруу келемиштер-жылы да болгон далил келемиштер табылды, Чү гана мүмкүндүк алуу. алдын ала берилген мүмкүнчүлүк менен жана башка топторго далил келемиштер ортосундагы негизги айырмачылык алардын дайыма бийик BSR босоголор болду. Бул убактылуу туура келген, бирок көз карандысыз көрүнүш сыйлык hypofunction жалпы neurobiological келип чыгышын жана милдеттүү сымал тамак пайда, ой жүгүрт. Же болбосо, диета айынан сыйлык hypofunction милдеттүү сыяктуу eating14, 32, 33 өнүктүрүүгө көмөктөшөт терс күчөтүү үчүн субстрат болуп кызмат кылышы мүмкүн. негизги механизмдери кандай болбосун, биздин ачылыштар даамдуу тамак-аш үчүн жооп көз карандылык сыяктуу милдеттүү семиздик келемиштер пайда көрсөтө алабыз жана бул жүрүм-өнүктүрүүгө өсүшү аялуу белги striatal D2R менен жетишсиздиги экенин көрсөтүп турат.

Демек, биз мээнин сыйлык системаларынын үстүнөн-дем тоюмдуу, энергетика-тыгыз тамакты ашыкча керектөө аркылуу милдеттүү сыяктуу жеген сыйлык hyposensitivity жана өнүктүрүүгө бир күчтүү мамлекет-тайымдарга ээ болду. Бул начар иштеген семиздик келемиштер менен жүрүш-жооп, балким, striatal D2R сигналдаштыруунун менен диета-жасалма тартыштыгы келип чыккан. кыянаттык менен дары-Overconsumption ушундай striatal D2R тыгыздыгы азаят, сыйлык hypofunction бир күчтүү мамлекет алдыруучу жана милдеттүү сыяктуу дары-алуу жүрүм пайда баштайсыз. Биздин жыйынтыктар Ошондуктан мурунку work4, 19, 42, 45, 46, 47 семирүү жана наркомания ооруулары мээнин сыйлык райондо ушундай neuroadaptive жооп пайда болушу мүмкүн экенин көрсөткөн колдоо.

ыкмалары

Rats.

эксперименттердин башында 300-350 грамм Эркек Wistar чычкандар Charles дарыясынан алынган. келгенден кийин, чычкандар бир 12-ч жарык-караңгы айлампасынын боюнча туруктуу температурада өз алдынча болгондон (2200 ч боюнча жарык). Rats эксперимент узактыгы стандарттык лабораториялык чау жана суу ад либитум кирүүгө уруксат берилген. Бардык жол-жоболор Скриппс Florida институттук Animal сактоо жана пайдалануу боюнча комитети тарабынан кабыл алынган, ошондой эле чычкандар мал багуу негиздери жөнүндө Ден соолук улуттук институтунун тарабынан белгиленген талаптарга ылайык каралат.

Хирургиялык жол-жоболору.

BSR дем электроддорго менен даярдалган Rats биринчи жолу кычкылтек менен 1-3% isoflurane дем менен anaesthetized жана stereotaxic алкагында (Kopf) жайгашкан болчу. Bipolar BSR электрод (11 мм чейин) арт каптал гипоталамус (anteroposterior менен туташтырылган, bregma тартып -0.5 мм; mediolateral, кийинки келген ± 1.7 мм; dorsoventral Дур тартып 8.3 мм; incisor бар interaural сызыктын үстүндө 5 мм эске алуу болду ) 47. вирус денеге сайма дарыларды алып чычкандар, ошондой эле эки тараптуу жол cannulae (23 орны, 14 мм чейин) менен даярдалган striatum үстүндө жайгашкан эле (anteroposterior, bregma тартып 2.8 мм; mediolateral, кийинки келген ± 3.1 мм; dorsoventral Дур тартып -2.4 мм) 48 жана толгон 14-мм stylets менен. Төрт дат баспас болоттон жасалган баш сөөгү колеса стоматологиялык акрил жерде электрод жана cannulae өткөрдү. хирургиялык жараат хирургия кийин 12 г актуалдуу антибиотик бир жолу 5 ч менен дарылачу. Радж 7-10 д хирургия өндүрүп берүүнү талап кылууга жол берген жана андан кийин BSR чеги тартипте окутулган.

BSR тартиби.

elsewhere10, 14 Rats сүрөттөлгөн окшош дискреттик тергөө учурдагы чектеги тартипте BSR стимулдаштыруу боюнча жооп берүү үчүн даярдалган. Кыскасы, азыркы BSR аздыгы 5-ООО кадам менен түшүп жана өсүү катар тагышты боюнча ар түрдүү болгон. Ар бир сыноо жыйынында, төрт өзгөрүүчү боюунча / көтөрүлүп сериясы берилген. Ар бир катар үчүн чектик беш сыноолорду эки жолу катары менен учурдагы чычкандар беш сыноолорго, жок эле дегенде, үч жооп болгон күчкө, эки келемиш үчүн ырааттуу учурдагы даражадагы үч же андан көп жооп берген жок ортосундагы обзору катары аныкталган. -сессиясынын жалпы чеги төрт катар босогосунда катары аныкталган. Ар бир сыноо сессиясынын мөөнөтү болжол менен 30 мин болгон. Туракты BSR босоголор, адатта, окутуу 10-5 д кийин түзүлгөн 10 катары күндүн ичинде эшиктердин ≤14% түрү катары аныкталган. ар бир тест сессиясына жооп кечигүү бир оң жооп болуп жаткан бардык сыноолорго орточо жооп күтүү катары аныкталган.

Интернетте чагылдырылуусу кутулоо жана жеткирүү.

Кыска чачтуу РНК жеткирилип, конституциялык түрдө pRNAT-U6.2 / Lenti вектордук системасы (GenScript) аркылуу экспрессияланган. Вирустук бөлүкчөлөр өндүрүүчүнүн протоколуна ылайык даярдалган. Кыскача айтканда, HEK 293FT клеткалары shRNA кыстармасын камтыган вектор менен (5′-GGATCCCGCGCAGCAGTCGAGCTTTCTTCAAGAGAGAAAGCTCGACTGCTGCGCTTTTTTCCAACTCGAG-3 with) же бош вектор менен кошулуп, 72 hit (ViraPower оромунун ордуна 24 hit) Андан соң супернатант ультрацентрифугалоо жолу менен чогултулган жана концентрацияланган (76,755г, Бекман Коултер SW 32 TI ротору., 90 мин, 4 ° C) жана вирус титрин өндүрүүчүнүн көрсөтмөсүнө ылайык флуоресценттик активдештирилген клеткаларды сорттоо менен аныкташкан. Вирус бөлүп алынып, жарыктан корголгон кутучаларда -80 ° C температурада колдонулганга чейин сакталган.

туруктуу BSR Кире менен чычкандар ар бир мээ жарым шар үчүн striatum үч сайттарда эки тараптуу ээледи дарыны кабыл алды (сайынуу күнүнө μl 2, 1 μl мин-1, сайма ортосундагы 1 мин, келемиштей күнүнө алты сайма жалпы). BSR чеги баалоо баштады чейин Rats intrastriatal сайма, бери дегенде 2-3 д калыбына келтирүү боюнча уруксат берилген. Daily BSR чеги баалоо максималдуу striatal D33R далил менен камсыз кылуу үчүн вирус сайылгандан кийин 2 г уланткан чычкандар тамак-аш үчүн кирүүгө уруксат мурда жетишилген. Бул 2 д учурунда Lenti-көзөмөлдөө жана Lenti-D33Rsh келемиштер ортосундагы BSR эшиктердин эч кандай деле айырмачылыктар жок (маалыматтар көрсөтүлгөн жок).

Иммуно-.

Rats тамак-аш үчүн кезектеги жетүү кийин болжол менен 1 ч набыт болду, жана Баткен тездик менен алынып салынган. ~ 1-2 мм жоондугу Brain бөлүктөрү бир coronal мээ булагы менен даярдалган (1-мм кесим аралыгы; Пластик One) муз блок жана кыртыш көкүрөк striatum боюнча шибегелер боюнча (bregma: ~ 2.2 мм -0.26 менен) кабыл алынган. Striatal кыртыш шибегелер тездик менен чогултулган, береги жана пайдаланууга чейин -80 ° C сакталат мурда алынган. Жеке үлгүлөр муздун боюнча ээрисин жана striatal ткандардын бирдей суммалары мүмкүндүк топтордун (7-10 чычкандар көлмөнүн бир саатына) бир салмак көз каранды медианасы бөлүнүшүнүн негизинде топтолот. Tissue муз-суук Ripa туруучу μl 500 (термодинамикалык илимий) менен resuspended болгон камтыган натрий orthovanadate, phosphatase коктейл ингибиторлору 1 жана 2 (Сигма-Aldrich), leupeptin жана атомдорун алдында pepstatin. Tissue lysates үлгү Санитардык-жылы 10 мүн бышырып Tris-Glycine SDS 4% -20% же 10% гели (Invitrogen) көздөй жүктөлдү. Протеин ~ боюнча 1 ч тосулуп nitrocellulose кабыкчасы, которулган 23-25 ° C (5% эмес-майы, кургак сүт жана PBS жылы 0.2% Рес-20, рН 7.4) жана 4 ° С түнү баштапкы антителого инкубатордо. төмөнкү негизги антитело бөгөттөөлөр чечүүгө аралаштырып алынган: D2R чычкан monoclonal (Санта-Крус, 1: 100) же β-актин чычкан monoclonal (Санта-Крус, 1: 200). Chemiluminescent ECL реагенттерди хрен peroxidase-жактагы орто антитело (Amersham, 1: 2,000) менен инкубаторлор кийин кошулган. D2DR жетилген кабыкча менен байланышкан түрү (~ 70 KDA) 17, 49 бир белок-жүктөө контролдоо нерседей эле (β-актин; 43 KDA) жана NIH Image J программасын колдонуп densitometry менен сан көрсөткүчтөрү.

Immunochemical талдоо.

Радж Эллисон жана transcardially PBS жылы 4% paraformaldehyde (рН 7.6) менен эле иштеген жок. Баткен алынып, түнү postfixed, жок дегенде, 30 ч үчүн (PBS, рН 7.4 жылы 72% чечүүгө) кант сакталган жок. Frozen тканы бөлүмдөрү (30 мкм туурасы) бир microtome жана бөгөттөлгөн (3% BSA, 5% нормалдуу теке кан жана 0.3% Triton X-100 PBS менен) 1 ж ~ 23-25 ° C, үчүн чогултулган. төмөнкү негизги антителолор блогу чечимге кошулуп жана 4 ° С түнү инкубатордо болгон: тоок ачкан үчүн polyclonal (Abcam, 1: 1,000); GFAP үчүн коен monoclonal (Millipore, 1: 1,000); Бүлөлөрү үчүн чычкан monoclonal (Millipore, 1: 1,000). Рубрикалар ~ 23-25 ° С Fluorescent-боёк-жактагы орто антителолор менен инкубатордо болгон анти-тоок-488-нм боёгу (Jackson ImmunoResearch, 1: 1,000), анти-Rabbit-594-нм боёк (Invitrogen, 1: 1,000 ) жана анти-чычкан-594-нм боёк (Invitrogen, 1: 1000). Рубрикалар Vectashield күчөп DAPI камтыган маалымат каражаттары (тараткычтарды Labs) менен орнотулган жана coverslipped. Images бир Olympus BX61 химиялык микроскоп (× 2 максаты) же Olympus confocal микроскоп (× 10 жана × 100 милдеттери) аркылуу кабыл алынган.

тартибин азыктандырууда.

Rats кагаз шейшептер боюнча өз-өзүнчө жайгашкан болчу (Alpha койгучтар; Shepherd адистик жыйнагы) бузуку жууркан материалдар менен капталып жаткан тамак-аш азыктарын алдын алуу. тамак диета эт, чучук, карта, Cheesecake, фунт торт, жеке келемиштер жеткиликтүү алдында таразага тартып, чыда жана шоколад, турган. тамак тамактануу аштан кичинекей металл идиштерине жеткирилди. стандарт лабораториялык Chow бардыгы, анын ичинде азык-түлүк эмес камылгалар, тамактандыруу Сессия аяктагандан кайрадан таразага тартышчу. ар кандай МАКРОАЗЫКТАРДЫН тартып жылуулук алуучу даярдоочу тарабынан каралган азыктык маалыматты пайдалануу менен эсептелген.

тамактандыруу жүрүм-Карточкалар-көндүрүшкөн бөгөт коюу.

Тамактандыруу процедуралары BSR эксперименттеринде колдонулган өлчөмдөргө окшош үн басаңдатылган оперант камераларында өттү. Келемиштер операция бөлмөсүнө жайгаштырылып, кафеде 30 мүнөт бою диета ичип же чай ичишет. Тамак-аш азыктары чакан темир идиштерге жеткирилген. Бардык азык-түлүк азыктандыруу сессияларына чейин жана андан кийин таразага тартылып, алар чычкандар кадимкидей тамактануу мезгилинде жүргүзүлгөн. Чоунун керектелиши чычкандардын үй капастарында камтылган курамы боюнча бирдей болгон 45-мг чов гранулдарын керектөө менен бааланган. Кийин чычкандарга кафе диетасына күнүнө 30 мүнөттөн туруктуу кирүүгө жетишкенге чейин уруксат берилди (күнүмдүк тамактануунун <10% өзгөрүшү менен аныкталат), 5-7 г талап кылынат. Ушул баштапкы мезгилде тамакты даамдуу кабыл алуу турукташкандан кийин, ар бир кирүү шартындагы келемиштер эки топко бөлүштүрүлдү: жазалангандар (бут шок алгандар) жана жазасыздар (бут шок алышкан жок). Чычкандар андан кийин даамдуу тамак-ашты колдонууга мүмкүнчүлүк алган ошол эле оперант бөлмөсүндө бир нече күн катары менен төрт кондиционер сессиясына туш болушкан. 30-минута кондиционер сессиясынын жүрүшүндө светофор (шарттуу стимул) 10 мүнөт иштетилип, 10 мүнөт өчүрүлүп, андан кийин 10 мүнөт күйгүзүлдү. Жазаланган келемиштер светофордун презентациясы учурунда гана бутунан шок алышкан (0.5 с ичинде 1.0 мА; ~ 10-мин аралыгы менен 1 дүүлүктүрүү). Жазалана элек чычкандарга сигналдык жарык дагы ушундай эле жол менен берилген, бирок бут шокту жеткирбестен. Сыноо күнү, акыркы кондиционер сессиясынын эртеси, жазаланган топтордогу чычкандар үзгүлтүктүү бут шокту алышты (жалпысынан беш стимуляция), 5 минута жарыктын жандануусу менен коштолгон. Жазага тартылбаган келемиштер бут шок болбосо дагы бир жолу жарыктын нуруна кабылды. 5-мүнөт жазалоо мезгилинен кийин, бардык келемиштерге шартталган стимул берүүчү мезгил-мезгили менен активдештирилген 30 мүнөттүк сессияга даамдуу тамак-ашка кирүүгө уруксат берилди (10 мүнөт жарык берүүчү жарык, 10 мүнөт жарык өчүрүлүп, 10 мүнөт жарык жанды).

Статистикалык анализ.

Баштапкы сыйлык босоголор ар бир предмет боюнча тамак-аш жетүү алдында 5 д орточо чектүү мааниси катары аныкталган. Сыйлык босоголор базалык чектүү маанисинен пайыздык өзгөрүүлөрдү өз оюн ортого салган. Баштапкы сыйлык чектик маанилерди пайызы жөнүндө маалыматтар, салмагын, калориялуу керектөөнүн жана жеткиликтүүлүгү менен бөйрөк майын, эки карама-эки-себеби, кайра-чараларды талдоо текшерилген тартып жылуулук керектөө (чау гана чектелген мүмкүндүк алуу же узартылган мүмкүндүк алуу), калория булагы ( стандарттуу чау же тамак диета), вирус (Lenti билүү же Lenti-D2Rsh) жана шарты (жупташкан же жазалоо менен түгөйсүз) алкагында-субъекттердин бири катары ортосундагы-субъекттерине себептер жана убакыт деп. тиешелүү болсо, дисперсияны анализдеринде негизги таасири мындан ары Bonferroni ээрчүү туз сыноолордун текшерилген. Бардык статистикалык анализдер GraphPad Prism программасын колдонуу менен ишке ашырылган.

шилтемелер

шилтемелер

Кат алышуу үчүн:

Пабыл J Кени ([электрондук почта корголгон])