Керексиз азык-түлүк, тамак-ашка айынан семирүү ventral tegmental аймагында D2 сезгич autoinhibition жогорулатат жана этил ичип азайтат (2017)

PLoS One. 2017 Aug 31; 12 (8): e0183685. чтыкта: 10.1371 / journal.pone.0183685.

Кук JB^1,2, Hendrickson LM^1,3, Хоул GM³, Toungate KM³, Nania CV¹, Morikawa H^1,3.

жалпылаган

кыянаттык менен дары эле, тамак-аш гедонисттик балл mesostriatal тинейджер (DA) системасы менен, жок дегенде жарым-жартылай, арачылык кылат. DA системасын мокорыдып да коргошун жогорку калория мүнөз же кыянаттык менен дары же керектөөнү узартылат. Көпчүлүк изилдөөлөр striatum менен DAergic өзгөртүүлөр басым кылганбыз, бирок аз ventral tegmental аянттын (VTA) DA нейрондор жогорку калория мүнөз кесепеттери тууралуу белгилүү. жогорку калория диетанын жаман сыяктуу DAergic жасоого пайда болгондуктан, бул диетанын көз чалдыгуу көбөйтүүгө мүмкүн болот. Бирок, жогорку калория диетанын ырааттуу кемирүүчүлөрдүн менен psychostimulant-түлүктү жана коюлтулган жер артыкчылык кыскартат. Ал эми, жогорку калория диетанын көбөйтүү же этил ичкиликти азайтууга болот, бирок ал керексиз тамак-аш тамактануу (тамак диета) этил ичүүгө кандай таасир белгилүү эмес. Учурдагы изилдөө, биз Бэкондун турган тамак тамак башкарган, Чипсы, Cheesecake, кукилер, мененки дан эгиндери, marshmallows жана шоколад менен таттуу бир семиз түспөлүм өндүрүү, 3-4 жума эркек Wistar келемиштер үчүн. Чейин тамак диета тамактандыруу сыноо 2 аптадан бери homecage этил ичип кыскарган, ал эми убактылуу сахарозага жана чау башаты кыскарган. Маанилүүсү, тамак диета 2g / кг этил башкаруу төмөнкү этанол зат алмашуу курсунун же кан этил байытуу боюнча эч кандай таасир эткен. менн midbrain сыра, биз тамак диета тамактандыруу VTA DA нейрондордо DA D2 кабылдагыч (D2R) autoinhibition жардам көрсөттү. Бул жыйынтыктар керексиз азык-түлүк, тамак-ашка айынан семирүү этил ичип азайтат деп көрсөтүп, семирүү менен байкалган VTA белги DAergic жылы баштан салым кошуу жана hypofunction сыйлык мүмкүн D2R autoinhibition жогорулаган деп божомолдошот.

PMID: 28859110

DOI: 10.1371 / journal.pone.0183685

Керексиз азык-түлүк, тамак-ашка айынан семирүү ventral tegmental аймагында D2 сезгич autoinhibition жогорулатат жана этил ичип азайтат.

PLoS One. 2017 Aug 31; 12 (8): e0183685. чтыкта: 10.1371 / journal.pone.0183685. eCollection 2017.

Кук JB^1,2, Hendrickson LM^1,3, Хоул GM³, Toungate KM³, Nania CV¹, Morikawa H^1,3.

жалпылаган

кыянаттык менен дары эле, тамак-аш гедонисттик балл mesostriatal тинейджер (DA) системасы менен, жок дегенде жарым-жартылай, арачылык кылат. DA системасын мокорыдып да коргошун жогорку калория мүнөз же кыянаттык менен дары же керектөөнү узартылат. Көпчүлүк изилдөөлөр striatum менен DAergic өзгөртүүлөр басым кылганбыз, бирок аз ventral tegmental аянттын (VTA) DA нейрондор жогорку калория мүнөз кесепеттери тууралуу белгилүү. жогорку калория диетанын жаман сыяктуу DAergic жасоого пайда болгондуктан, бул диетанын көз чалдыгуу көбөйтүүгө мүмкүн болот. Бирок, жогорку калория диетанын ырааттуу кемирүүчүлөрдүн менен psychostimulant-түлүктү жана коюлтулган жер артыкчылык кыскартат. Ал эми, жогорку калория диетанын көбөйтүү же этил ичкиликти азайтууга болот, бирок ал керексиз тамак-аш тамактануу (тамак диета) этил ичүүгө кандай таасир белгилүү эмес. Учурдагы изилдөө, биз Бэкондун турган тамак тамак башкарган, Чипсы, Cheesecake, кукилер, мененки дан эгиндери, marshmallows жана шоколад менен таттуу бир семиз түспөлүм өндүрүү, 3-4 жума эркек Wistar келемиштер үчүн. Чейин тамак диета тамактандыруу сыноо 2 аптадан бери homecage этил ичип кыскарган, ал эми убактылуу сахарозага жана чау башаты кыскарган. Маанилүүсү, тамак диета 2g / кг этил башкаруу төмөнкү этанол зат алмашуу курсунун же кан этил байытуу боюнча эч кандай таасир эткен. midbrain тилкелери, биз тамак диета тамактандыруу VTA DA нейрондордо DA D2 кабылдагыч (D2R) autoinhibition жардам көрсөттү. Бул жыйынтыктар керексиз азык-түлүк, тамак-ашка айынан семирүү этил ичип азайтат деп көрсөтүп, семирүү менен байкалган VTA белги DAergic жылы баштан салым кошуу жана hypofunction сыйлык мүмкүн D2R autoinhibition жогорулаган деп божомолдошот.

PMID: 28859110

DOI: 10.1371 / journal.pone.0183685

шилтеме: Кук JB, Hendrickson LM, Хоул GM, Toungate KM, Nania CV, Morikawa H (2017) керексиз азык-түлүк, тамак-ашка айынан семирүү ventral tegmental аймагында D2 сезгич autoinhibition жогорулатат жана этил ичип азайтат. PLoS БИР 12 (8): e0183685. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0183685

редактор: Джеймс Эдгар McCutcheon Лестер University, Бириккен Падышалык

кабыл алынган: 24 берсин, 2017; кабыл алынган: August 9, 2017; Жарыяланган: August 31, 2017

Copyright: © 2017 Кук ж.б.. Бул шарттарда бөлүштүрүлөт ачык мүмкүндүк макала Creative Commons Attribution License, Ар кандай каражаттар менен чектөөсүз пайдалануу, жайылтуу жана кайра жол турган, баштапкы жазуучу жана булагы түшөт каралган.

Маалыматтар болушу: Бардык тиешелүү маалыматтарды кагаз жана анын колдоо маалымат материалдарын ичинде.

Каржылоо: Бул иш RO1 AA015521 тарабынан колдоого алынган (HM), F32AA021640 (LMH) жана T32-AA007471 (Остин шаарындагы Техас институтун, Pharmacology жана токсикология бөлүмү, дарыкананы Колледж). Бул гранттар же Ичимдикти кыянат пайдалануу жана аракечтик боюнча улуттук институту тарабынан каржыланат. https://www.niaaa.nih.gov/. бюросу изилдөө долбоорлоо, маалыматтарды топтоо жана талдоо, жарыялоо жөнүндө чечим, же кол жазма даярдоодо эч кандай тиешеси болгон эмес.

кызыкчылыктарын атаандашууда: Жазуучулар жок атаандаш кызыкчылык бар деп жарыялашкан.

тааныштыруу

mesostriatal тинейджер тарабынан жаман дары жана тоюмдуу тамак-каршы касиеттери, жарым-жартылай кыйыр жатышат (DA) системасы [1]. Мындан тышкары, май, же энергия тыгыз тоюмдуу тамак-аш азыктары, анын ичинде кыянаттык менен дары-дармектерди, көбүрөөк таасир окшош DAergic neuroadaptations өндүрүшөт. Мисалы, этил спиртин жана кыянаттык менен башка дары өнөкөт таасири striatum [-жылы D2 кабылдагычтарды (D2Rs) жана базалдык DA көлөмүн азайтат2-4ошондой эле энергия тыгыз Тамак-аш азыктарын керектөө [менен байкалган турган],5-7]. Семиздик адамдар да striatum [-жылы D2R сөздөрдү азайды8] Жана даамдуу тамак-аш [жооп striatal жанданганын кыскарган9]. Ошондуктан, эмне үчүн энергетикалык тыгыз тамак-аш же өнөкөт дары-катнаш кийинки neuroadaptations окшош болгондуктан, энергетикалык тыгыз тамак overconsumption наркоманиянын чалдыгуу мүмкүн. Кызыктуусу, грызун изилдөөлөр жогорку семизби же кантты керектөө psychostimulant-түлүктү жана коюлтулган жер артыкчылык [азайтат экенин көрсөттү10-13]. Ал эми алдын ала жогорку семизби же кант / карбонгидрат керектөө жогорулата алабыз [14, 15] Же [төмөндөйт16, 17] Кемирүүчүлөрдүн менен этил ичүү. Бирок, ар дайым адамдар тарабынан колдонулган керексиз азык-заттар керектөө этил ичүү кандай таасир белгилүү эмес.

АКШ-жылы балдардын жана өспүрүмдөрдүн эмгегин жана адамдардын болжол менен 35% жана 17% [жабыркашат18]. семирүү жогорулатуу таралышы "калдык тамак" майы, кант абдан бийик, өкүм жана башка аш үчүн жеткиликтүүлүгүн жогорулатуу менен байланышта болгон [19], Бул мүнөз керектөө өспүрүм курагында, өзгөчө белгилүү болот [20-22]. семирүү салым кошуу энергия тыгыз диета бул түрүн моделдештирүү аракетинде, тергөөчүлөр, керексиз азык-заттар менен чычкандар мүмкүнчүлүк берген бир тамак диета [деп атаган5, 6, 23]. Cafeteria диета тамактандыруу, striatum менен D2Rs жана базалдык DA гээлин азайтууга ичиндеги өз алдынча иш-аракет менен сыйлык схемотехникасын сезгичтикти төмөндөтүү, ошондой эле милдеттүү сыяктуу азык-түлүк керектөөсүн өндүрүү үчүн көрсөтүлгөн [5, 6]. Бирок, тамак диета тамактандыруу ventral tegmental аянттын (VTA) же таасир этил ичип DA нейрондордун electrophysiological касиеттерин өзгөртөт, эгер белгилүү эмес.

Somatodendritic DA релиз autoinhibition натыйжада DA нейрондордун somata боюнча D2Rs жана дендрит кыймылга бододо, [24, 25] жана экстракорпоралдык [26, 27] G протеин жагынан чектөөлөр бар, ичибизди калий каналдарынын түзөтүү жигердүүлүгү менен (GIRK) G аркылуу_{I / O} белги. Ошентип, D2R hyperpolarization менен GIRK жыйынтыктарын кошуу жана нейрондордун жандануусу кыскарган [28]. VTA DA нейрондор-жылы, май же курч кокаин башкаруунун башкаруу кайталап D2R-арачылыгы autoinhibition [көбөйтөт29, 30]. Мындан тышкары, чычкандардын кайталанат этил башкарууну кийин D2R autoinhibition өсүшү көбөйүп homecage этил ичүүчү [байланыштуу болду29]. ачык жогорку калория диетанын striatum-жылы көз каранды сыяктуу DAergic жасоого пайда болсо да, VTA DA нейрондордо D2R autoinhibition жогорку калория мүнөз таасири мүнөздүү эмес.

учурдагы изилдөөдө биз homecage этил же сахароза ичүү боюнча тамак-аш жана кесепеттерин, VTA DA нейрон базалдык атууга жыштыгы жана VTA DA нейрон D2R-арачылыгы autoinhibition изилденген. өспүрүм курагында Cafeteria диета тамактандыруу бир семиздик сыяктуу түспөлүм жана узакка созулган этил ичип кыскартуу беймаалым бир 2 с ичүүгө колдонуу (болгон) этил сунуштоону орточо этил алууну пайда алып келди. Маанилүүсү, тамак диета тамактандыруу 2 г / кг intraperitoneal (IP) этил ийне төмөнкү кан этил топтолушунун (BECs) же этанол зат алмашуу курсунун таасирин тийгизген жок. Андан тышкары, тамак диета тамактандыруу VTA DA нейрон D2R-арачылыгы autoinhibition жогорулаган.

Ыкмалары жана материалдар

3 жума боюнча SubjectsMale Wistar чычкандар Harlan лабораториялар (Индианаполис, IN) алынган. Радж бир клеткасынын бир тараптан Plexiglass аянтчаны 7 өлчөө "х 4" х 1.25 "тамак диета жайгаштыруу үчүн кабатка камсыз болгон Plexiglass клеткаларын, жайгашкан эле. Бардык чычкандар стандарт лабораториялык чау жеткиликтүү болгон ад либитум жана суу этил же сахароза ичүү учурунда башка бардык учурда эле бар болчу. башжазуу тескери 12 саат жарык-караңгы айлампасынын (0100 с жарык баштоосу), 22 ± 2 ° C туруктуу температурасы жана 65% Салыштырмалуу нымдуулук боюнча сакталып калган. Animal сактоо жана колдонуу тартиби Остин Институттук мал багуу боюнча Техас КУУнун алдындагы саламаттык сактоо боюнча колдонмонун боюнча улуттук институт ээрчип жана пайдалануу боюнча комитет протокол бекитилген.

Cafeteria диета тамактандыруу

Күнүнө бир жолу (караңгы айлампага 1 сааттан кийин) жогорку калориялуу таштанды тамактардан турган кафе-диета, анын ичинде сыркейк (Atlanta Cheesecake Company, Kennesaw, GA), бекон (HEB, San Antonio, TX), печенье (Chips Ahoy / Oreo, Набиско, Чыгыш Ганновер, НЖ; кант вафли, Виста, Ширдин тамагы, Массиллон, ОХ), картошка чипсы (Lays Classic / Ruffles, Frito Lay, Plano, TX) канттуу эртең мененки дан азыктары (CoCo Puff, General Mills, Minneapolis, MN); Froot Loops, Kellog, Battle Creek, MI), зефир (Kraft, Northfield, IL) же шоколад момпосуйлары (M&M, MARS, McLean, VA) кафенин диеталык тобуна берилди. Күнүнө кафелердин төртөөсү диеталык тамак-аш азыктарын колдонушкан жана тамак-аш азыктарын күн сайын алмаштырып туруу менен диетанын түрлүүлүгү сакталган. Чой тобу гана лабораториялык чау алган (LabDiet, Prolab RMH 1800, Сент-Луис, MO), ал кафе диета тобу ad libitum үчүн да жеткиликтүү болгон. Чоу диетасынын макроэлементтүү курамы (берилген калориянын негизинде) 14% майдан, 65% углеводдон жана 21% протеинден турат, ал эми орто эсеп менен ашкана 42% майдан, 52% углеводдон жана 6% белоктон турат. Кафетерия диетасы 3 жума бою калориялуу тамактануу жана D2R сырткы учурдагы тажрыйбалары (болжол менен 3-4 жумадан баштап) жана калган бардык эксперименттер үчүн 4 жума бою (болжол менен 5 жумадан баштап) жүргүзүлдү. Калорияны өлчөө үчүн, кафе-диета жана чау гана тамак-аш өлчөнүп, калорияны өндүрүүчү тарабынан берилген макроэлементтүү маалыматтын жардамы менен эсептелген.

Homecage этил же сахароза ичүү

Бир жумадан кийин көнүгүшүп, чычкандар 2 саат / күн чектелген мүмкүнчүлүгү үчүн май (10% V / V) же сахароза (5% W / V) чечүү баштапкы ичип баа берилди. Бардык этил же сахароза ичүү учурунда homecage суу кумурасы караңгы айлампасынын салып 1 с, күйүүчү май же сахароза чечимди камтыган бөтөлкөдөн менен алмаштырылган. Баштапкы этил же сахароза ичүү (7 күн) кийин, чычкандар туш келди тамак-аш же топту чау дайындалдык. Кийинки, чычкандар гана 4 жума тамак тамак же чау беришчү. акыркы тамак диета башкаруу, жыйырма төрт саат өткөндөн кийин, чычкандар күн сайын күйүүчү май же сахароза ичип сессияларды баштады.

Blood этил топтолуу (БЕК)

тамак-аш, же бир гана азыктанып чау-жылдын 4 жумадан кийин, чычкандар, күйүүчү май (2g / кг, 15% V / наборун боюнча V, IP) башкарган акыркы тамак диета башкаруу төмөнкү 24 с. Бүт кан үлгүлөрү (10 μL) боюнча куйрук СНиП аркылуу чогултулган 30, 60 жана 120 мин этил сайма төмөнкү жана 90M натрий хлорид 5 μL камтыган айнек газ колонны (ГХ) дарысы кошулган. Үлгү этил Бирикмелер кан чогултуу Bruker 430-GC (Bruker Corporation, камалып, CA) колдонуу менен жалын болуусу сточной менен жабдылган жана Combi PAL autosampler GC менен ошол эле күнү анализделген. Кыскасы, ар бир үлгү 65 ° C үчүн 3 мин алдында катуу-этап microextraction була менен жылынып (SPME; 75 мкм КДК / PDMS, жаак кремний; Supelco) 3 мүн этил буусунун арна. 1 ° С 220 мүн SPME була анда GC сайынуу оюгуна үлгүсүн desorbed. Гелий (8.5 мл / мүн агымынын) ташуучу газ жана HP Innowax капилляр тилкеде (30 х 0.53 мм х 1 мкм фильм туурасы; Agilent технологиялар, Санта Клара, CA) катары колдонулган бөлүү үчүн колдонулган. Тышкы этил стандарттары (25, 50, 100, 200, 400 жана 600 мг / дл) стандарттык кыйшык эсептеп талдоого алынган. Chromatograms CompassCDS АРМ программасын (Bruker Corporation, камалып, CA) жардамы менен талданды, жана этил спиртти үчүн чокусу бийик (~ 2 мүн кармоо убактысы) стандарттык кыйшык куруу жана үлгү этил тыгыздыгын кылуу жолу колдонулган.

Electrophysiology

Rats isoflurane жана мээ суук кесүүчү чечүүгө алып жана изилдөө камтыган (мм) болгон 205 кант менен Эллисон алынган, 2.5 KCL, 1.25 Нкм₂PO₄, 7.5 MgCl₂, 0.5 CaCl₂, 10 глюкоза жана 25 NaHCO₃, 95% O толгон₂Жана 5% CO₂ (~ 300mOsm / кг). Horizontal midbrain сыра (200 мкм) бир vibratome боюнча жаныбарларды союп жана 1 саат жасалма, жүлүндүн суюктугу (aCSF) менен 34 ° С өндүрүүгө уруксат берилди. Жазуулар кошумча оптикалык баракчанын досунун терминалдык ядросунун досунун чек арасынын жанынан VTA 50-150 мкм-жылы жасалган. эсепке алуу учурунда, сыра, кычкылтек менен эле иштеген эле, жылынып (34 ° C) aCSF (мм) 126 NaCl, 2.5 KCL, 1.2 Нкм₂PO₄, 1.2 MgCl₂, 2.4 CaCl₂, 11 глюкоза, 21.4 NaHCO₃. Cell-тиркелген уятсыз жүрүм-жамаачы жазуулар (~ 20 MΩ мөөрү) 150mM NaCl камтыган көлөмдүү менен жүргүзүлгөн. Жан-клетка жазуулар (мм) турган бир клеткадагы чечимди камтыган көлөмдүү менен аткарылган 115 K-methylsulfate же K-глюконат, 20 KCL, 1.5 MgCl₂, 10 HEPES, 0.025 EGTA, 2 Mg-ATP, 0.2 Na₂-GTP жана 10 Na₂-phosphocreatine (рН 7.2-7.3, ~ 285 mOsm кг^-1). Датикалык DA нейрондору өзүнөн-өзү пайда болгон төмөнкү жыштыктагы пейсмейкердин атылышы (1-5 Гц) жана клетка тиркелген кеңири аракет потенциалы (> 1.2 мс) жана чоң I_h (> 200 pA) 1.5 секундадагы чыңалуу кадамына жооп катары -62mV ден -112 mVге чейин бүт клеткалуу чыңалуу-кысуу режиминде. Чыңалуу-кысуу жазуулары -62мВ кармап туруу потенциалы боюнча жүргүзүлүп, суюктуктун кошулуу потенциалы -7 мВ түзөтүлдү. Эгерде сериялардын каршылыгы 20 MΩдан жогоруласа же киришүү каршылыгы 200 MΩдан төмөндөсө, анда бүт клеткалардын жазуулары жокко чыгарылган. Маалыматтар 1-5 кГц чыпкаланып, 2–10 кГц жыштыкта ​​санариптештирилген.

маалыматтарды талдоо

Берилиштер Г. KJENN ± катары айтылган. Статистикалык мааниси Bonferroni ээрчүү туз сыноо менен Студенттин Т-тест же эки жолу ANOVA менен аныкталган.

натыйжалары

жогорку калориялуу башатындагы менен сүрүп диета кирүү жыйынтыгы жана семиздик сыяктуу түспөлүм

Тоюмдуулугу алуучу тамак-аш жана бир гана топторду чау, ошондой эле тамак диета тобуна калория булагы 3 аптадан бери баа берилди. тамак диета тобу Чоу (өз ара эмизүү 3 жумадан кийин гана топ көбүрөөк калория керектелди: F_(2,62) = 22.43, p <0.0001; диета: F_(1,62) = 17.41, p <0.001; убакыт F_(2,62) = 254.7, p <0.0001; сүрөт 1A). тамак диета тобу азыктандыруу (өз ара боюнча 3 жума бою чау Таблеткалар караганда, тамак-аш тамактануу заттар кыйла көбүрөөк калория керектелди: F_(2,72) = 57.22, p <0.0001; диета: F_(1,72) = 117.2, p <0.0001; убакыт F_(2,72) = 110.5, p <0.0001; сүрөт 1B). чау Таблеткалар алынган калория 3 аптада баа берүү (өз ара аракеттенүү учурунда чау гана тобу үчүн бир кыйла көп болду: F_(2,62) = 28.80, p <0.0001; диета: F_(1,62) = 196.3, p <0.0001; убакыт F_(2,62) = 150.0, p <0.0001; сүрөт 1C). Акыр-аягы, тамак диета тобу азыктандыруу (өз ара боюнча 3 жумадан ашык салмактагы пайда көбүрөөк даражасын көрсөткөн: F_(2,62) = 8.188, p <0.001; диета: F_(1,62) = 10.62, p <0.005; убакыт F_(2,62) = 18.48, p <0.0001; сүрөт 1D). тамак диета тамактануу төрт жума чау гана тобу (өз ара аракеттенүүсү караганда бир кыйла оор дене салмагы менен семиздик сыяктуу түспөлүм алып: F_(27,2376) = 44.48, p <0.0001; диета: F_(1,2376) = 14.89, p <0.001; убакыт F_(27,2376) = 2634, p <0.0001; сүрөт 1E). Мындан тышкары, жаныбарлардын ар кандай тобунун, биз тамак диета тобу башкаруу (өз ара салыштырмалуу тамак диета тамактануу 4 жумаларда өтө аз чау жейт экенин көрсөткөн: F_(27,486) = 3.039, p <0.0001; диета: F_(1,486) = 601.7, p <0.0001; убакыт F_(27,486) = 8.097, p <0.0001; сүрөт 1F). Бул жыйынтыктар тамак диета мүмкүндүк ашыра тоюу, жогорку тоюмдуу керексиз тамактар ​​менен гомеостатикалык энергетикалык балансындагы кийинки жоготууга алып көрсөткөн.

Калорияны колдонуу жана калория булагы 3 жуманын ичинде бааланган. (A) Чайкана диетасына күнүмдүк мүмкүнчүлүгү бар келемиштер 3 жума бою тамактанган топторго караганда кыйла көп калория сарптады (n = 14-19 / топ). (B) Чайханадагы диета тобу чау гранулдарына караганда (n = 19) ашканада тамактанган азыктардан кыйла көп калория сарптады. (C) Chow гана тобу ашкана диеталар тобуна караганда (n = 14-19 / топ) Chow гранулдарынан көп калория сарптады. (D) Чайкана диетасынын жеткиликтүүлүгү тамактануунун 3 жумасында салмактын көбөйүшүнө алып келди (n = 14-19 / топ). (E) Чойдогу төрт жумалык тамактануу тамактануу элементтерине салыштырмалуу дене салмагын кыйла көбөйттү (диетанын негизги таасири, p <0.001, эки тараптуу ANOVA, n = 44-46 / топ). (F) 4 жума кафедеги диетанын жеткиликтүүлүгүнө ылайык, кафедеги диета тобу chow тобуна караганда бир аз азыраак чайды колдонот (диетанын негизги таасири, p <0.0001, эки тараптуу ANOVA, n = 10-11 / топ). * p <0.05, ** p <0.01, *** p <0.001, Bonferroni post hoc test.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0183685.g001

Чейин тамак диета тамактандыруу этанол зат алмашуу курсунун же BECs эч кандай зыян ичип homecage күйүүчү кыскарган

этил Аракты чейин тамак диета тамактануу кесепеттерин аныктоо үчүн биз 2hr чектелүү homecage күйүүчү КЫЛГАН (бир бутылка, 10% V / V) ичүүчү этил тартибин астындагы сууларды алуунун орточо өндүрөт колдонулат. Баштапкы этил ичип (г / кг) тамак тамактануу мүмкүнчүлүгү топтордун ортосундагы окшош болгон чейин 7 күн орточо (Т₍₁₁₎ = 0.3295, б = 0.7480; сүрөт 2A). Бирок, тамак диета тамактануу 4 жумадан кийин керектелген этил жалпы көлөмү сыноо (диета менен 2 жумаларда кыскарган: F_(1,143) = 5.635, p <0.05; убакыт F_{(13, 143)} = 3.638, p <0.0001; сүрөт 2B). этил алуучу тамак-аш үчүн дене салмагынын бери г / кг түшүрүлгөн гана топтор кескин айырмалангандарды чау кийин этил ичип азайтуу баллга жеткен көп болгон. г этил жыйноо / кг сыноо 2 жума орточо 0.67 0.11 г / чау кг гана топ ± жана 0.25 0.06 г / тамак диета тобунун кг ±. сыноо 2 аптадан бери суу керектөө топтордун ортосундагы ар түрдүү болгон эмес (диета: F_(1,143) = 0.1280, б = 0.7273; сүрөт 2C).

(A) Тамактанууга чейинки 7 күн ичинде орточо этанол ичүү (г / кг) топтордун ортосунда окшош болгон (p = 0.7480, Студенттин t-тести, n = 6-7 / топ). (B) Тамактанууга чейинки тамактануу (4 жума) 10 жумалык тестирлөөдө колдонулган этанолдун жалпы көлөмүн (2%, т / в, 2саат / күн) кыскарткан (диетанын негизги таасири, p <0.05, эки тараптуу ANOVA) , n = 6-7 / топ), (C) суунун жалпы чыгымына таасири жок (n = 6-7 / топ). (D) топтордун ортосунда (p = 30, сызыктуу регрессия, n = 120-2 / топ) БЭКтердин капталдарында эч айырма болгон жок (0.6535г / кг дарылоодон кийин 4-5 мин, ip). БШКлар 30, 60 жана 120 мин пост-этанол башкаруу топторунун ортосунда окшош болгон. BEC, кандагы этанол концентрациясы; ip, intraperitoneal.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0183685.g002

тамак диета тамактандыруу, анын ичинде этанол зат алмашуусу, зат алмашуу жараяндарды өзгөрүшү мүмкүн болгондуктан, биз башкарган этил (2g / кг, IP) жана 30, 60 боюнча өлчөнгөн BECs жана 120 мин пост-инжектордук, тамак-аш, төмөнкү же чау гана тойгузган. топтордун ортосундагы БЕК бооруна (30-120 мин пост-сайынуу) салыштырып түз сызыктуу регрессиялык колдонуп, тамак диета тамактандыруу этанол зат алмашуу курсунун (б = 0.6535 эч таасир берген жок; сүрөт 2D). Мындан тышкары, өз ара топ (диета BECs эч кандай айырмасы жок болчу: F_(1,14) = 2.056). Ошондуктан, канга этанол зат алмашуу курсунун же этил жутулушу өзгөрүүлөр тамак диета жана тамактануу төмөнкүдөй кыскартылган этил ичип түшүндүрө албайт.

Чейин тамак диета тамактандыруу убактылуу homecage сахароза өзгөртүп ичүү жана чау-жыйноо

тамак диета биз homecage сахароза Аракты чейин тамак диета тамактануу кесепетин сыналган башка күчөтүү чечимдерди керектөөнү өзгөртөт аныктоого жардам берет. ушундай 2hr чектелүү сахароза ЖОКМУН колдонуу (бир бутылка, 5% ж / а) ичүүчү тартиби, (мл / кг) ичүүчү баштапкы сахароза топтордун ортосундагы окшош болгон (Т₍₂₉₎ = 0.4600, б = 0.6489; сүрөт 3A). Чейин тамак диета тамактандыруу убактылуу сахарозага ичип (диета х убакыт өз ара кыскарган: F_(13,377) = 2.520, p <0.005; сүрөт 3B). олуттуу диета х убакыт ара бар болсо да, кийинки туз анализи -ди боюнча мааниге жеткен эмес. Бирок маалыматтарынын негизинде, (сүрөт 3B), Диета тобу менен убакыттын ортосунда өз ара тамак диета жана тамактануу төмөнкү сахароза ичип убактылуу кыскартуу менен түшүндүрүүгө болот. тестирлөөнүн экинчи жумага келгенде, Бирок, сахароза ичип чау гана топ окшош болгон. сыноо 2 аптадан бери суу керектөө топтордун ортосундагы ар түрдүү болгон эмес (диета: F_(1,377) = 1.176, б = 0.2870; сүрөт 3C). мурунку изилдөө [окшош31], Тамак диета тамактандыруу убактылуу кыскарган чау тосмо (өз ара: F_(6,110) = 12.46, p <0.0001; диета: F_(1,110) = 15.46, p <0.005; убакыт F_(6,110) = 10.97, p <0.0001; сүрөт 3D) кафетерия тамактангандан кийин 2 күн бою (Bonferroni posthoc тест, p <0.001; сүрөт 3D). Ошондуктан, тамак диета таасири узак этил ичип төмөндөтүү жана сахароза ичүүчү жана чау алууда утурумдук кыскарган.

(A) Кафедагы тамактануудан 7 күн мурун сахарозанын орточо ичкендиги (мл / кг) топтордун ортосунда окшош болгон (p = 0.6489, Student's t-test, n = 15-16 / group). (B) Тамактануунун мурунку диетасы (4 жума) убактылуу өзгөргөн сахарозаны (5%, к / т, 2саат / күн) керектөө (диета x убакыттын өз ара аракети, p <0.005, эки тараптуу ANOVA, n = 15-16 / топ) . (C) Топтордун ортосунда сууну керектөөдө эч кандай айырма болгон жок (n = 15-16 / топ). (D) Чай ичүүнү убактылуу азайткан мурунку ашкана диетасы (n = 10 / топ). *** p <0.001, Bonferroni post hoc test.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0183685.g003

VTA DA нейрондордо Cafeteria диета D2R autoinhibition көбөйтөт

Brain тилүү electrophysiology VTA DA нейрон базалдык атууга жыштыгы жана D2R-арачылыгы autoinhibition боюнча тамак-аш кесепеттерин текшерүүгө колдонгон. Cafeteria диета тамактандыруу VTA DA нейрон базалдык тоник электрокардиостимуляторго атууга жыштыгы эч кандай таасир эткен (Т₍₇₂₎ = 0.7294, б = 0.4681; Сүрөт 4A жана 4B). Андан ары, биз D2R agonist quinpirole колдонуп D2R-арачылык кылган сырткы агымдары боюнча тамак-аш таасирин сыналган. Cafeteria диета тамактандыруу quinpirole-кыйыр (100nM) Тоскоол болуучу сырткы агымдарынын орточо жогорку амплитудага көбөйдү (Т₍₃₉₎ = 3.167, p <0.005; сүрөт 5A) Башкаруу салыштырмалуу. Андан тышкары, тамак диета VTA DA нейрон quinpirole башкаруу (өз ара 10 мин учурунда жыштыгын аткан боюнча 10nM quinpirole боюнча Тоскоол болуучу кесепеттерин ёскён: F_(19,513) = 5.425, p <0.0001; диета: F_(1,513) = 16.40, p <0.0005; убакыт F_(19,513) = 39.24, p <0.0001; сүрөт 5B), Жана quinpirole чыгарган атууга жыштыгы пайызы аталат (т₍₂₇₎ = 3.824, p <0.001; сүрөт 5C). quinpirole (30nM) жогорку топтолушу боюнча quinpirole башкаруу (диета менен 10 мин учурунда атууга жыштыгын тыюу салуу боюнча эч кандай айырма жок: F_(1,304) = 0.1049, б = 0.7502; сүрөт 5Dтоптордун ортосундагы аткан) же пайызы аталат (т₍₁₆₎ = 0.05265, б = 0.9587; сүрөт 5E). Ошондуктан, тамак диета таасир quinpirole-кыйыр (100nM) сырткы заряддарды өсүп, нур жыштыгына quinpirole-арачылыгы тыюу салуу менен сезимталдыкты жогорулатты.

VTA DA нейрон (A) жаштын тоник атууга жыштык топтордун (б = 0.4681, Студенттин Т-тест, н = 36-38 / топ) ортосундагы окшош болгон. (B) чау-жылдын VTA DA нейрон атышуудан төмөнкү 4 жума өкүлү издери гана (көк) же тамак тамактануу (кызыл) тамактандыруу. DA, тинейджер; VTA; ventral tegmental аянты.

(A) Cafeteria диета гана башкаруу чау салыштырганда quinpirole-кыйыр (100 Н.М.) Тоскоол болуучу сырткы GIRK агымдарынын орточо жогорку амплитудага жогорулаган. Quinpirole 10 мин жана sulpiride (1 мкм) үчүн колдонулган бат бат quinpirole-арачылыгы агымын тескери болду. quinpirole-арачылык кылган сырткы агымдары мисалдары (V_h = -62 мВ) чау (көк) же кафе тамактанган (кызыл) келемиштер үчүн гана (n = 16-25 / топ). (B) Чайкана диетасы менен тамактануу 10 мин квинпиролдун VTA DA нейрондун атуу жыштыгына 10 мин хинпирол мончосунун колдонулушунун басаңдатуучу таасирин күчөттү (диетанын негизги таасири, p <0.0005, эки тараптуу ANOVA, n = 13-16 / топ) жана (C) квинпиролдун жардамы менен атуу жыштыгынын пайыздык ингибирлөөсү (p <0.001, Student's t-test). Чау (көк) же кафе диетасы (кызыл) менен тамактангандан кийин DA нейрондорунун жыштыгынын ок же 10 нМ хинпирол колдонулушу учурунда чагылдырылат. (DE) 30 нМ хинпирол менен DA нейрондун жыштыгынын тоскоол болушу топтордун ортосунда окшош болгон (n = 9 / топ). 10 мин 30 нМ хинпирол мончосун колдонгондон кийин, сульпирид (1 мкМ) ваннага жыштыктын жыштыгын тез артка кайтарган хинпирол-арачылыгы менен бастырылды. Чау (көк) же кафе диетасы (кызыл) менен тамактангандан кийин DA нейрондорунун жыштыгынын ок же 30 нМ хинпирол колдонулушунун учурдагы издери. *** p <0.001, Студенттик тест. DA, дофамин; D2R, допамин D2 рецептору; GIRK, G протеин менен капталган, ичине түзүүчү калий каналдары; VTA; ventral tegmental area.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0183685.g005

талкулоо

Учурдагы изилдөөнүн максаты homecage этил ичүүчү жана VTA DA нейрон дене боюнча тамак диета тамактануу таасирин карап чыгуу болду. сыноо 2 жумаларда чейин тамак диета тамактандыруу этил ичүү кыскарган, ал эми 2g / кг (IP) этил башкаруу төмөнкү этанол зат алмашуу курсунун же BECs эч таасир берген жок. Бул сыйлык баштан салым кошууга чыгарышы келе жатат, ошондой эле жогорку калория диетанын жана striatum менен белги диета айынан семирүү мокотконго DAergic алып келет деп документтештирилген, келе жатат [32-34]. Бирок, midbrain DA нейрон боюнча диета айынан семирүү таасири мүнөздүү эмес. Бул жерде биз траншын алуу боюнча базалдык тоник электрокардиостимуляторго атууга жыштыгы эч кандай натыйжа менен тамак-аш алууга мүмкүндүк, VTA DA нейрондордо D2R autoinhibition жогорулатат. көбөйдү D2R autoinhibition тамак-аш төмөнкүдөй кыскартылган этил ичүү өбөлгө болсо, бул так эмес, бирок, DA нейрон autoinhibition семирүү менен байкалган hypofunction сыйлык салым кошо алат көбөйгөн.

этил ичүү боюнча тамак-аш менен Effects

Чейин тамак диета тамактандыруу homecage этил ичип узакка кыскаруусуна алып келген. керектелген этил жалпы көлөмү тамак диета таасири төмөнкү 2 жумага кыскарган. Андан тышкары, тамак диета тамактандыруу 2g / кг этил башкаруу төмөнкү BECs же этанол зат алмашуу курсунун таасирин тийгизген жок. Ошондуктан, кыскарган этил ичип канга этанол зат алмашуу курсунун же этил жутулушу менен диета же дене салмагын-жасалма өзгөртүүлөр менен түшүндүрүп берүү мүмкүн эмес. этил ичүү айырмаланып, сахароза ичүү жана чау керектөө убактылуу кыскарган. Акыр-аягы, алдын ала тамак диета болуу табигый сыйлык алууда караганда узагыраак этил алуунун кыскаруусу созулган, өндүрүлгөн.

Бул диета курамы кемирүүчүлөрдүн менен этил ичүүгө кандай таасир этээри белгисиз бойдон калууда. Ошондуктан, азыркы изилдөө, чычкандар дайыма адамдар тарабынан колдонулган керексиз азык-заттар турган тамак беришчү. Учурдагы жыйынтыктар жогорку майлуу диетага айынан ашыкча же жогорку семиз диета семиз эмес семиздик менен чычкандар көрсөтүү акыркы изилдөөлөр менен макулдашуу боюнча этил үчүн артыкчылык кыскарган көрсөтүлгөн [16]. Ошондой эле, жогорку карбонгидрат-аз белок диета келемиштер менен этил ичип азайтуу үчүн көрсөтүлгөн [17] Бирок, этанол ичүү диета катнаш учурунда өлчөнгөн. Ошондуктан, этанол ичүү ордуна этил каршы касиеттери азайышына тоюмдуулугу муктаж негизинде кыскарган болушу мүмкүн. Ал эми алдын ала үзгүлтүктүү сахароза керектөө (21 күн) же жогорку семиз диета (7 күн) ичүүчү homecage күйүүчү жогорулатуу көрсөткөн [14, 15]. Ушул изилдөөдө колдонулган 12% этил үчүн 4 с жетүү такыр башкача болуп этил тыгыздыгын жогорулатуу 5-1,2,4,7 бул изилдөөлөрдүн эки 9 с сунуштоо колдонулган (4, же 2%) үчүн 10 күн сайын. этил ичүү жогорку калория мүнөз таасиринен келишпестиктер диета таасир диета, узактыгы жана качан азыкка айырмачылыктарга байланыштуу болушу мүмкүн, этанол ичип парадигмасы колдонулган, штаммды / түрлөрү белгилүү бир таасири.

D2R autoinhibition боюнча тамак-аш менен Effects

Cafeteria диета тамактандыруу ошондой эле кайталап этил башкаруу төмөнкү байкалган D2R autoinhibition, жогорулатат. Биздин лаборатория мурда чычкандар этанолду кайталап башкаруу VTA жылы D2R-арачылык кылган сырткы агымдарынын организмден жогорулатат экенин көрсөттү жана Ca азайтат²⁺ Бул заряддар көз каранды сезгичтиктин [29]. Бул изилдөөнүн, кайталап этил таасирленүү 10 Н.М. жана 30 Н.М. топтолушунун да жыштыгын аткан боюнча quinpirole боюнча Тоскоол болуучу кесепеттерин көбөйгөн. Бирок, тамак диета таасир гана 10 Н.М. топтоштурууга жыштыгын аткан боюнча quinpirole боюнча Тоскоол болуучу таасир көбөйдү (Сүрөт 5B жана 5C). Биз quinpirole менен организмден / натыйжалуулугун тамак-аш менен өзгөрүп аныктоо жок болсо да, бул натыйжалар деп тамак диета DA нейрон атышууну алаксыта quinpirole кылдаттыгын көбөйгөн сунуштайбыз. Курч кокаин башкаруу (20 мг / кг), ошондой эле алтын чычкандардын substantia Nigra абз compacta менен D2R-арачылык кылган сырткы заряддарды жогорулатуу көрсөтүлгөн [30]. Ал эми, крек өзүн-өзү башкаруу, ошондой эле Ca болгон D2R-ортомчулугу заряддарды VTA-жылы, азайтуу үчүн көрсөтүлгөн²⁺ көз каранды [35]. Ошондуктан, кыянаттык менен же жогорку калория лактоза дары таасири негизинен D2R сөздөр азайтуу striatum менен neuroadaptations айырмаланып, кыянаттык менен атайын дары D2R / GIRK-ортомчулугу агымдары боюнча карама таасирлери бар. Ал азык-түлүк чектөө дары алышына белгилей кетүү керек [36], Анын ичинде май [37] Жана D2R autoinhibition [төмөндөйт38]. тамак диета таасири D2R autoinhibition жогорулатат жана этил алууну азайтат болгондуктан, аны азык-түлүк алууда, D2R autoinhibition өзгөртүү, ошондой эле этил ичүү ортосундагы мамилесин аныктоо үчүн маанилүү болот. биздин билим үчүн, D2R autoinhibition боюнча диета айынан семирүү кесепетин карап бир гана башка изилдөө жок. Ошол изилдөөгө, майлуу тамак менен айынан семирүү чычкандардын quinpirole бир дозасын (3-100 Н.М.) жөнүндө Тоскоол болуучу кесепеттерин VTA DA нейрондун боюнча ок курсун өзгөртө алган жок [39]. Бирок, quinpirole (3, 10, 30 жана 100 Н.М.) жумшартууга өтүнмө семиздик менен чычкандар арык чычкандар көзөмөлдөө салыштырганда D2R көндүрүп тездетилген көрсөтө деп айтууга жазуучулар алып, атышуудан боюнча quinpirole кыскарта Тоскоол болуучу таасир алып келди. Бул D2R autoinhibition боюнча чычкандар жогорку майлуу бир диетадан каршы келемиштер-жылы тамак-аш таасиринен бул пикирлерди негизинде кандай ачык-айкын эмес. Андан ары изилдөө VTA DA нейрондор жана D2R autoinhibition энергетика тыгыз мүнөз жана тамак-азгырган семирүү кесепеттерин аныктоо гарантияланат.

Бул кыскарган этил ичүү же electrophysiological жыйынтыгы учурдагы изилдөөдө өскөн дене салмагы менен таасирин тийгизген жокпу, анык эмес. Бирок, жогорку калория диетанын DA системасын өчүп калышы мүмкүн [13] Жана этил ичүүчү [азайтуу16] Семирүү жок. DA системасын жогорулатуу adiposity ишин байытып алабыз лептина, инсулин жана ghrelin, баары алардын өзгөрүшүнө байланыштуу болот [40-42]. Ошондуктан, биз гомеостатикалык тамактандыруу механизмдерин өзгөрүүлөр таасир калышы мүмкүн экенин жокко чыгара албайт. Биз, ошондой эле тамак диета тамактандыруу этил жана сахароза ичип гана 2 с мүмкүндүк алуу мезгилинде ченегенде бери Тамакка колдонулган жана тынч моделдерин өзгөртүлүшү мүмкүн мүмкүндүгүн жокко чыгарууга мүмкүн эмес.

Учурдагы изилдөө мурунку изилдөөлөрдүн айырмаланып турат [5, 6] Деп өспүрүм ордуна жеткенге учурунда тамак диета тамактандырууну камсыз кылуу аркылуу DA системасы боюнча тамак-аш таасирлерин карадык. Чогуу алганда, маалымат DA системасын азайтаары жана өспүрүм жана жашы жеткен тамак диета тамак азыктары neuroadaptations да hypofunction сыйлык салым деп божомолдоого болот. ал-жетилип учурунда тамак диета тамактандыруу D2R autoinhibition, кыянаттык D2R autoinhibition жогорулатуу мүмкүн дары башкарууну кандай таасир өспүрүм башкарган белгилүү болбосо да [29] Же бойго учурунда [30].

көбөйдү D2R autoinhibition мааниси жана этил ичүүчү жана consummatory жүрүм-туруму боюнча hypodopaminergic мамлекеттик төмөнкү тамак тамактануу

бододо,, DA системасын азайтууда жана hypodopaminergic мамлекетке салым D2R autoinhibition Ошентип, базалдык DA нейрон атууга жыштыгын азайтуу мүмкүн көбөйгөн. Учурдагы изилдөө жана лабораториялык [бир мурунку сабактан29], Биз sulpiride DA нейрон атууга жыштыгын өзгөртө албаса эле бөлүк менен базалдык DAergic обонун аныктоо эмес. Бирок, бододо, DA нейрон иши дайыма жергиликтүү Э жана D2R autoinhibition таасири астында турат. Ошондуктан, D2R autoinhibition төмөнкү тамак тамак бекем айбанаттарынын кыскарган DA нейрон базалдык атууга курсунун алып келиши керек ёскён, ал эми ашыкча тамак-аш ичүү [кууп ойлогон бир hypodopaminergic мамлекетке салым19]. Ошо сыяктуу эле, клиникага жана адам изилдөөлөрдүн зор далили hypodopaminergic мамлекеттик этил алууну жана адатым милдеттүү өбөлгө гипотезаны алып келди [43, 44]. Учурдагы жыйынтыктар тамак диета тамакты деген өсүп адабият кошуу жаман сыяктуу DAergic бир hypodopaminergic мамлекет менен ырааттуу өзгөрүүлөр пайда [5, 6]. бир hypodopaminergic мамлекеттик узак ашыкча этил ичүү салым кошуу үчүн ойлоп жатат да, тамак диета айынан hypodopaminergia көбөйгөн этил ичүү которууга эмес. Биздин лаборяториямда Мурунку иш кайталап этил башкаруу [чычкандардын жогорулаган homecage этил ичүү менен байланышкан D2R autoinhibition, өсүп көрсөттү29]. Бул изилдөөнүн, биз кайталап этил башкаруу төмөнкү көбөйдү D2R autoinhibition, адатта, өнөкөт этил таасири менен байкалган hypodopaminergic мамлекетке салым кошкон деген жыйынтыкка келген. Чогуу алганда, энергетика тыгыз керексиз тамак өнөкөт керектөөнүн тарабынан даярдалган hypodopaminergic мамлекеттин сөздөр reinforcer хас ашыкча / милдеттүү consummatory жүрүм-турум алып барат туурадай сезилет. Чындыгында эле, энергия тыгыз тамак overconsumption адатта кыянаттык менен ДК ашыкча сарптоого айланышынын жок, бирок анын ордуна, адатта, дары аз ичүү. тамак-аш менен узак жетүү бери ден далилдер жана учурдагы натыйжалар колдоо тоюмдуу тамак-аш [мажбур болуп башаты өндүрөт6], Бирок биз бул жерде көрүнүп тургандай, күйүүчү май жана сахароза ичип азайтат. Мындан тышкары, чау-жыйноо, ошондой эле убактылуу тамак диета жана тамактануу төмөнкүдөй кыскартылган. Андан сырткары, жогорку семиз диета же кант башкаруу келемиштер менен psychostimulant-түлүктү жана коюлтулган жер артыкчылык төмөндөтөөрү аныкталган [10-13]. Бир нече ири эпидемиологиялык изилдөөлөр, ошондой эле адам семирүү жалпысынан алкоголь же зат колдонуу оорулар менен байланышкан эмес деп көрсөтөт [45-48]. Ал эми мурдагы башкы семиз диета же сахароза башкаруу этил келемиштер менен ичип [жогорулатат деп далилдейт чектелген изилдөөлөр бар14, 15] Же семирүү адамдарга алкоголдук пайдалануу оорулар менен байланышкан [49]. Өнөкөт этил башкаруу, ошондой эле дары керектөөгө reinforcer конкреттүү натыйжаларды мүмкүн. Мисалы, алдын ала өнөкөт этил таасирленүү этил өз алдынча башкаруу [көбөйтөт50], Ал эми кокаин өз алдынча башкаруу [эч кандай таасир тийгизбейт51] DA системасында этил же кокаин өнөкөт башкаруу окшош жасоого пайда да. Мындан тышкары, бир hypodopaminergic мамлекеттик этил ичүү жана адатым кандай таасир жагынан, акыркы изилдөө да, келемиштер жана адамдардын көз мезгилине DA системасына өзгөртүүлөрдү карап көрүп, кармануу узак орозо учурунда hyperdopaminergia менен эрте hypodopaminergia менен мүнөздөлө тургандыгы менен баары көрсөттү алардын аялуу [адатым салым кошо алат52]. Ошондуктан, DAergic сигналдаштыруунун боюнча четтөөлөр этил керектөө жана спирт ичимдиктерин пайдалануу оорулар менен байланышкан, ал эми DA сигналдаштыруунун жана этил ичүү же ошонун ортосунда так мамиле белгисиз бойдон калууда.

диета айынан жылы семирүүдөн жабыркагандардын саны D2R autoinhibition мааниси

Көбөйтүү D2R autoinhibition диета айынан семирүү менен байкалган striatal DA өткөрүү жана сыйлык hypofunction менен тартыштыгы себеп болушу мүмкүн. Семирүү striatum [кыскарган DA сигналдаштыруунун бөлүгүндө көбүнчө таандык сыйлык, ошондой эле жүйөлөргө жана психикалык ден соолуктун начарлашы менен тартыштыгы менен байланыштуу32, 33, 53]. Cafeteria диета тамактандыруу базалдык DA көлөмүн, ошондой эле DA метаболиттерди 3,4-dihydroxyphenylacetic кислотасы (DOPAC) жана homovanillic кислотасы (түстөгү) көлөмүн НАК-жылы [азайтуу үчүн көрсөтүлгөн5]. Мындан тышкары, дагы бир изилдөө семирүү жакын чычкандар 50% азыраак базалдык DA NAC башкарылышын салыштырмалуу көрсөткөн көрсөткөн [54]. Бул эки изилдөө тамак диета менен азыктанып, семирүү жакын чычкандар coronal НАК кесим препараттарды пайдалануу менен DA бошотуу presynaptic тартыштыгы бар экенин далилдеп турат. Мисалы, семирүү жакын келемиш DA синтезин кыскартуу жана [бошотуп алат 2 (VMAT2) DA Биосинтетикалык энзим тирозин гидроксилаз жана анус monoamine ташуу азайган болчу54]. Ошентсе да, талаада бир унутулуп нерсе DA нейрон көп пайда VTA менен психологиялык жараяндарга тартуу болуп саналат. Учурдагы жыйынтыктар көбөйгөн D2R autoinhibition диета айынан семирүү менен байкалган DAergic тартыштыгы себеп болушу мүмкүн деп божомолдошот. Ошондуктан, УАК жана VTA менен presynaptic mesolimbic механизмдерин изилдөө изилдөө кууйт көмөк neurobiological механизмдерин түшүнүүгө жардам бериши мүмкүн.

Тыянактар

семиздик менен адамдар жана келемиштер striatum кыскарган DA берүү, ошондой эле документтештирилди [6, 8, 19]. Ушул изилдөө VTA көбөйгөн D2R autoinhibition да семирүү менен байкалган диета айынан DA белги тартыштыгы жана сыйлык hypofunction өбөлгө болот деп эсептейт. катаал мамиле жасоонун жогорку калория диетанын жана дары mesolimbic DA системасына окшош өзгөрүүлөрдүн да, биз тамак диета эмизген келемиштер менен этил ичип азайтат көрсөтүп турат. Жалпысынан, бул тамак диета айынан DA системасына көз каранды сыяктуу өзгөрүүлөрдү пайда атайын тамак диета керектөө [кууп мүмкүн6], Табигый сый этил ичүү узак бөгөт коюу боюнча тамак диета жыйынтыгы чыгышы менен убактылуу колдонууну басып, ал эми (б.а., сахароза жана чау гранул). Бул жыйынтыктар диета айынан семирүү жана наркомания ооруулары сыйлык схемотехникасын окшош neuroadaptations жаратат деп көрсөтүү өсүп адабият менен толукталсын. ашыкча энергия коюу тамак-аш жана дары-түлүктү төмөнкү midbrain DAergic кайра жасоого алып андан ары тергөө бул негизги коомдук саламаттыкты сактоо көйгөйлөрүн чечүүгө көмөк механизмдерди эске маанилүү түшүнүктөрү алып келиши мүмкүн.

Кошумча маалымат

1 / 5

Сүрөт 1 чийки маалыматтар.

(Г)

S1 маалыматтар. Чийки маалыматтар сүрөт 1.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0183685.s001

(Г)

S2 маалыматтар. Чийки маалыматтар сүрөт 2.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0183685.s002

(Г)

S3 маалыматтар. Чийки маалыматтар сүрөт 3.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0183685.s003

(Г)

S4 маалыматтар. Чийки маалыматтар сүрөт 4.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0183685.s004

(Г)

S5 маалыматтар. Чийки маалыматтар сүрөт 5.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0183685.s005

(Г)

Acknowledgments

Биз Хорхе Tovar Диас, Регина Mangieri, Nhi Лебилер, Жеремия Ling жана Trevor техникалык жардамы үчүн Хэдли моюнга кетким келет. Ошондой эле кол жазмасын түзөтүү жардам баалуу илимий талкуулар жана Christopher Mazzone үчүн Michela Marinelli ыраазычылык билдирип кетким келет.

шилтемелер

1. Volkow ND, Wang Г.Ж., Fowler JS, Томаси D, Балер R. Азык-түлүк жана дары-сыйлык: адам ашыкча салмактуулук жана көз карандылык менен кесилишкен схемалары. Прогр.бөт Top Behav Neurosci. 2012; 11: 1-24. Epub 2011 / 10 / 22. pmid: 22016109.

2. Volkow ND, Wang Г.Ж., Fowler JS, Логан J, Hitzemann R, Ding YS, .Удаалаш. тинейджер кабылдагыч менен төмөндөйт алкоголиктер жылы тинейджер ташуучулардын бирок ал азырынча жок. Ичкилик Clin Exp Рез. 1996; 20 (9): 1594-8. Epub 1996 / 12 / 01. pmid: 8986209.

Кароо-берене

3. Moore RJ, Гибсон SL, Надер MA, Porrino LJ, кругом DP. изоантигендер маймылдарга тинейджер D2 кабылдагыч боюнча кокаин өз алдынча башкаруунун таасири. Synapse. 1998; 30 (1): 88-96. Epub 1998 / 08 / 15. pmid: 9704885.

4. Rossetti ZL, өрттөнүп Y, Gessa GL. mesolimbic тинейджер чыгарууну белгиленген к¼рс¼тм¼ же: этанол, Morphine, келемиштер менен кокаин жана amphetamine кылбай жалпы өзгөчөлүгү. Eur J Pharmacol. 1992; 221 (2-3): 227-34. Epub 1992 / 10 / 20. pmid: 1426002.

5. Geiger BM, Haburcak M, Avena Н.М., Moyer MC, Hoebel BG, Pothos EN. чычкан азык-жылы семирүүдөн жабыркагандардын mesolimbic тинейджер neurotransmission тартыштыкты. Neuroscience. 2009; 159 (4): 1193-9. Epub 2009 / 05 / 05. pmid: 19409204;

6. Джонсон PM, Кенни PJ. семиздик келемиштер менен көз карандылык сыяктуу сыйлык бузулушуна жана милдеттүү жеп-жылы тинейджер D2 кабылдагычтар. Nat Neurosci. 2010; 13 (5): 635-41. Epub 2010 / 03 / 30. pmid: 20348917;

7. Рада P, Bocarsly ME, Barson JR, Hoebel BG, Leibowitz SF. Азайтылган семиз-бай тамак ашыра тоюу, жакын Спрэг-Dawley келемиштер менен тинейджер accumbens. Physiol Behav. 2010; 101 (3): 394-400. Epub 2010 / 07 / 21. pmid: 20643155;

8. Wang Г.Ж., Volkow ND, Логан J, Pappas NR, Wong CT, Жу W, .Удаалаш. Brain тинейджер жана семирип кетүү. Lancet. 2001; 357 (9253): 354-7. Epub 2001 / 02 / 24. pmid: 11210998.

9. Stice E, Спур S, Bohon C, Small DM. ашыкча салмактуулук жана тамак-аш үчүн мокотконго striatal жооп ортосундагы мамиле TaqIA A1 allele барышты жатат. Илим. 2008; 322 (5900): 449-52. Epub 2008 / 10 / 18. pmid: 18927395;

10. Уэллман PJ, Nation JR, Davis KW. келемиштер менен кокаин өз алдынча башкаруу сатып кунсыздануы жогорку семиз диета кармап. Pharmacol BIOCHEM Behav. 2007; 88 (1): 89-93. Epub 2007 / 09 / 04. pmid: 17764729;

11. Kanarek RB, Mathes WF, тамак-аш кант же майын Przypek J. топтомо келемиштер менен amphetamine ичип азайтат. Pharmacol BIOCHEM Behav. 1996; 54 (4): 719-23. Epub 1996 / 08 / 01. pmid: 8853195.

12. Davis Ж., Tracy AL, Schurdak JD, Tschop М.Х., Lipton JW, Клегг DJ да, ал. Диеталык майын бийик денгээлде таасир Келемиштердин psychostimulant сыйлык жана mesolimbic тинейджер жүгүртүүнү ошондой але. Behav Neurosci. 2008; 122 (6): 1257-63. Epub 2008 / 12 / 03. pmid: 19045945;

13. Котаны C, Florea M, Rodaros D, Пуарэй I, Daneault C, Дес Rosiers C, .Удаалаш. Төмөндөтө Mesolimbic тинейджер тойгон менен иш-милдети жана белги, бирок моноканыкпаган Тамактанууга липиддер. Neuropsychopharmacology. 2016; 41 (3): 811-21. Epub 2015 / 07 / 15. pmid: 26171719;

14. Avena Н.М., Carrillo CA, Нидхэм L, Leibowitz SF, Hoebel BG. Шекер көз каранды чычкандар таттуу этил өркүндөтүлүп башаты көрсөтөт. Ичимдик. 2004; 34 (2-3): 203-9. Epub 2005 / 05 / 21. pmid: 15902914.

15. Carrillo CA, Leibowitz SF, Karatayev Оо, Hoebel BG. липиддерди камтыган жогорку майлуу тамак же болбосо, сайынуучу этил башаты өбөлгө түзөт. Ичимдик. 2004; 34 (2-3): 197-202. Epub 2005 / 05 / 21. pmid: 15902913.

16. Такасе K, Tsuneoka Y, Oda S, M Курода, Funato H. Жогорку семиз диета тамактандыруу olfactory- өзгөртөт, social- жана семирүү көз карандысыз чычкандардын сыйлык менен байланышкан жүрүш-турушу. Семирүү (Silver Spring). 2016; 24 (4): 886-94. Epub 2016 / 02 / 19. pmid: 26890672.

17. Pekkanen L, Eriksson K, Sihvonen ML. келемиштей ыктыярдуу этил керектөөнүн жана этанол зат алмашуудагы өзгөрүүлөрдү Dietarily-көндүрүшкөн. Br J Nutr. 1978; 40 (1): 103-13. Epub 1978 / 07 / 01. pmid: 666993.

18. Огден CL, Кэрролл MD, Kit Б.К., Flegal KM. Америка Кошмо Штаттарынын, 2011-2012 бала жана бойго жеткен басуунун жайылгандыгы. JAMA. 2014; 311 (8): 806-14. Epub 2014 / 02 / 27. pmid: 24570244.

19. Volkow ND, акылман RA. Кантип наркомания ооруулары бизге ашыкча түшүнүүгө жардам бере алат? Nat Neurosci. 2005; 8 (5): 555-60. Epub 2005 / 04 / 28. pmid: 15856062.

20. Wang YC, Bleich SN, Gortmaker SL. кант таттуу суусундуктарды жана 100% АКШ балдар жана өспүрүмдөр арасында мөмө-жемиш ширелеринен чейин калориялуу салымын, 1988-2004 жогорулатуу. Педиатрия. 2008; 121 (6): e1604-14. Epub 2008 / 06 / 04. pmid: 18519465.

21. Лустиг RH, Schmidt LA, Brindis CD. Коомдук саламаттык сактоо: кант жөнүндө уулуу чындык. Nature. 2012; 482 (7383): 27-9. Epub 2012 / 02 / 03. pmid: 22297952.

22. Vikraman S, Юга CD, Огден CL. Америка Кошмо Штаттарынын кубаттуулугу башатындагы Fast Food балдар жана өспүрүмдөр арасында, 2011-2012. NCHS маалыматтар кыскача. 2015; (213): 1-8. pmid: 26375457.

23. Heyne A, C Kiesselbach, Sahun I, McDonald J, Gaiffi M, Dierssen M, жана башкалар. милдеттүү тамак-аш алып, жүрүм-жаныбар модели. Addict Biol. 2009; 14 (4): 373-83. Epub 2009 / 09 / 11. pmid: 19740365.

24. Pucak ML, Grace AA. Системалуу тинейджер Душмандарыбыз тинейджер нейрон атышууну жандантууга башкарган далилдер somatodendritic autoreceptors менен блокада аркылуу биринчи кезекте. J Pharmacol Exp Ther. 1994; 271 (3): 1181-92. Epub 1994 / 12 / 01. pmid: 7996424.

25. Ак FJ, Wang RY. A10 тинейджер нейрондор: тинейджер агонисттер бошотуу курсу жана сезимталдыкты аныктоодо autoreceptors ролу. Life Sci. 1984; 34 (12): 1161-70. Epub 1984 / 03 / 19. pmid: 6708722.

26. Lacey MG, Mercuri УБ, Түндүк RA. D2 кабылдагыч боюнча тинейджер актылар чычкан substantia Nigra зона compacta боюнча Нейрондордо калий өткөргүчтүк жогорулайт. J Physiol. 1987; 392: 397-416. Epub 1987 / 11 / 01. pmid: 2451725;

27. Beckstead MJ, Граунды DK, Wickman K, Картрайт JT. Тилдин тинейджер релиз midbrain тинейджер нейрондор бир Тоскоол болуучу postsynaptic агымын алышына. Нейрон. 2004; 42 (6): 939-46. Epub 2004 / 06 / 23. pmid: 15207238.

28. Luscher C, Slesinger PA. G үчүн Өнүгүп ролдор протеин жагынан чектөөлөр бар, ичибизди калий түзөтүү (GIRK) саламаттык сактоо жана оорулары боюнча каналдарды. Nat Аян Neurosci. 2010; 11 (5): 301-15. Epub 2010 / 04 / 15. pmid: 20389305;

29. Perra S, Клементс MA, Bernier BE, Morikawa H. Vivo этил тажрыйбасы менен ventral tegmental аймакта D (2) autoinhibition жогорулатат. Neuropsychopharmacology. 2011; 36 (5): 993-1002. Epub 2011 / 01 / 21. pmid: 21248720;

30. Gantz СК, Робинсон BG, Бак DC, Bünzow JR, Neve RL, Картрайт JT, .Удаалаш. калий менен тинейджер D2S жана D2L autoreceptor сигналдаштыруунун айкын жөнгө салуу. Elife. 2015; 4. Epub 2015 / 08 / 27. pmid: 26308580;

31. Балык BJ, Rowe EA, Тернер RC. аралаш, жогорку калориялуу диетаны керектөө мезгил келемиштер сакталып кетүү. J Physiol. 1980; 298: 415-27. Epub 1980 / 01 / 01. pmid: 6987379;

32. Wang Г.Ж., Volkow ND, Fowler JS. адамдардын тамак менен болгон тинейджер ролу: семирүү кесепеттери. Expert òpin Ther максаттар. 2002; 6 (5): 601-9. Epub 2002 / 10 / 22. pmid: 12387683.

33. Davis C, Strachan S, Berkson M. сезимталдыгы сыйлык: ашыра тоюу, ашыкча үчүн айныксыз. Абайла сулу кыз. 2004; 42 (2): 131-8. Epub 2004 / 03 / 11. pmid: 15010176.

34. Блум K, Киры PK, Алтын MS. Тинейджер жана глюкоза, семирүү жана сыйлык жетишсиздик синдрому. Front Psychol. 2014; 5: 919. Epub 2014 / 10 / 04. pmid: 25278909;

35. Шарп AL, Varela E, Беттингер L, Beckstead MJ. чычкандардын крек өз алдынча башкаруу midbrain тинейджер нейрондордо GIRK канал ортомчулугу заряддарды азаят. Int J Neuropsychopharmacol. 2015; 18 (5). Epub 2014 / 12 / 19. pmid: 25522412;

36. Carroll ME, France CP, Сагынам RA. Тамак-аш ажыратуу көбөйөт келемиштер оозеки жана ийне менен дары ичүү. Илим. 1979; 205 (4403): 319-21. Epub 1979 / 07 / 20. pmid: 36665

37. Middaugh LD, Келли BM самбисттер AL, McGroarty KK. Этил керектөө C57BL / 6 чычкандар менен: гендер жана жол-жоболук өзгөрүүлөрдүн таасири. Ичимдик. 1999; 17 (3): 175-83. Epub 1999 / 05 / 07. pmid: 10231165.

38. Бөлүмдүн SY, Goertz RB, Шарп AL, Пирс J, Roy S, Ko D, жана башкалар. Тамак-аш чектөө тинейджер нейрон протоколу кабылдагыч-арачылыгы жарылып атышууну жогорулатат. J Neurosci. 2013; 33 (34): 13861-72. Epub 2013 / 08 / 24. pmid: 23966705;

39. Koyama S, Мори M, Kanamaru S, T Sazawa, Кумамото A, тераини H, .Удаалаш. Семирүү D2 autoreceptor-кыйыр чоюлду ventral tegmental аянты dopaminergic нейрон жайлатып ошондой але. . Physiol Rep 2014; 2 (5): e12004. Epub 2014 / 05 / 06. pmid: 24793981;

40. Fulton S, P Pissios, Manchon КП, Стайлз L, Frank L, Pothos EN, .Удаалаш. mesoaccumbens тинейджер жолуна боюнча, лептина жөнгө салуу. Нейрон. 2006; 51 (6): 811-22. Epub 2006 / 09 / 20. pmid: 16982425.

41. Labouebe G, Liu S, Dias C, H Zou, Wong JC, Karunakaran S, .Удаалаш. Инсулин endocannabinoids аркылуу ventral tegmental аянты тинейджер нейрондордун узун мөөнөттүү депрессияга негиз түзөт. Nat Neurosci. 2013; 16 (3): 300-8. Epub 2013 / 01 / 29. pmid: 23354329;

42. Абизайд A, Liu ZW, Эндрюс ZB, Shanabrough M, Борок E, Elsworth JD, .Удаалаш. Ghrelin табитти көмөк эми midbrain тинейджер нейрон ишин жана кичинекей киргизүү уюм modulates. J Clin Invest. 2006; 116 (12): 3229-39. Epub 2006 / 10 / 25. pmid: 17060947;

43. Koob ГК, Volkow ND. көз карандылыкты Neurocircuitry. Neuropsychopharmacology. 2010; 35 (1): 217-38. Epub 2009 / 08 / 28. pmid: 19710631;

44. Диана M. наркомания ооруулары жана анын мүмкүн болгон дарылоо наркынын тинейджер гипотезасы. Front психиатрия. 2011; 2: 64. Epub 2011 / 12 / 07. pmid: 22144966;

45. Пикеринг КП, Грант BF, Chou SP, Комптон WM. психопатология менен байланышкан ашыкча, семирүү, өтө семирүү келеби? Спиртти жана тийиштүү шарттарда, улуттук-эпидемиологиялык сурамжылоонун жыйынтыгы. J Clin психиатрия. 2007; 68 (7): 998-1009. Epub 2007 / 08 / 10. pmid: 17685734.

46. Симон GE, Von Korff M, Сондерс K, Miglioretti DL, Бишкек PK, Van Belle G, .Удаалаш. АКШ бойго жеткен калктын ашыкча салмактуулук жана психикалык бузулуулар ортосундагы байланыш. Arch Башт психиатрия. 2006; 63 (7): 824-30. Epub 2006 / 07 / 05. 63 / 7 / 824 pmid: 16818872;

47. Скотт KM, МакГи MA, Уэллс се, Оакли Браун MA. Ашыкча салмак жана бойго жеткен калктын жалпы психикалык бузулуулар. J Psychosom Рез. 2008; 64 (1): 97-105. Epub 2007 / 12 / 26. pmid: 18158005.

48. Скотт KM, Bruffaerts R, Симон GE, Алонсо J, Angermeyer M, де Girolamo G, .Удаалаш. жалпы калктын Ашыкча салмак жана психикалык бузулуулар: дүйнөлүк психикалык саламаттык изилдөөлөрдүн натыйжалары. Int J Obes (Lond). 2008; 32 (1): 192-200. Epub 2007 / 08 / 23. pmid: 17712309;

49. Barry D, Petry NM. дене салмагынын индекси жана зат пайдалануу оорулар ортосунда бирикмелери жынысы боюнча айырмаланат: Ичимдикти пайдалануу жана Related шарттары боюнча улуттук эпидемиологиялык изилдөөнүн натыйжасы. Addict Behav. 2009; 34 (1): 51-60. Epub 2008 / 09 / 30. pmid: 18819756;

50. Робертс AJ, Heyser CJ, Коул M, Griffin P, Koob ГК. Ашыкча этил ичүүчү этил көз карандылыктын тарыхы төмөнкүдөй: allostasis жаныбардык. Neuropsychopharmacology. 2000; 22: 581-94. pmid: 10788758

51. Fredriksson I, Adhikary S, P Steensland, Vendruscolo LF, Bonci A, Чазын Y, жана башкалар. Ичимдикке чейин Exposure Радж Кокаин өзүн-өзү башкаруу жана Кайра ичип алганда эч кандай таасир тийгизбейт: Gateway гипотеза колдоого албайт бир Rat моделинен далилдейт. Neuropsychopharmacology. 2016. Epub 2016 / 09 / 22. pmid: 27649640.

52. Хирт N, Meinhardt MW, Noori HR, Salgado H, Торрес-Рамирес Оо, Uhrig S, .Удаалаш. узак орозо бир hyperdopaminergic мамлекет үчүн алкоголдук көз каранды адамдардын жана келемиштер тартып жыйналма далили. Жаздын Natl Acad Илимий АКШ A. 2016; 113 (11): 3024-9. Epub 2016 / 02 / 24. pmid: 26903621;

53. Блум K, Liu Y, Shriner R, Алтын MS. Сыйлык схемасында dopaminergic кошуу азык-түлүк жана дары-дармек алгысы жүрүм-турумун жөнгө салат. Прогр.бөт Неман Дес. 2011; 17 (12): 1158-67. Epub 2011 / 04 / 16. pmid: 21492092.

54. Geiger BM, Бер GG, Frank LE, Caldera-Сю AD, Beinfeld MC, Kokkotou EG, .Удаалаш. семирүү кабылган келемиштер табылса mesolimbic тинейджер exocytosis далил. Faseb J. 2008; 22 (8): 2740-6. Epub 2008 / 05 / 15. pmid: 18477764;