Längent héich Fettgehalt reduzéiert Dopamine Reuptake ouni Alterung DAT Gene Expression (2013)

  • Jackson J. Cone,
  • Elena H. Chartoff,
  • David N. Potter,
  • Stephanie R. Ebner,
  • Mitchell F. Roitman

mythologesch

D'Entwécklung vun onbestëmmten Obesitéit (DIO) kann potentiell verschidde Aspekter vum Dopaminsignal, wéi Dopamine-Transporter (DAT) Expressioun a Dopamine-Réckschlag, änneren. Allerdéngs sinn d'Zäitpläng vun der Ernährung induzéiert Verännerungen an der DAT Expression an der Funktioun an och wann d'Verännerungen hänkt vun der Entwécklung vun der DIO ab. Hei hunn mir Ratten eng héich (HFD) oder Low (LFD) Fett Diät fir 2 oder 6 Wochen. Nodeem d'Diät Belaaschtung bestrooft goufen, hunn Ratten an d'Urethan an d'Striatal DAT-Funktioun behaapt, déi d'Dopamin-Zellkierper am ventralen Tegmentalgebitt (VTA) elektresch stimuléiert huet an d'Resultater vun der Dopaminnekonzentration am ventralen Striatum opgemaach hunn, duerch séier scan zyklische Voltammetrie. Mir quantifizéiert och den Effekt vun HFD op der Membran ass mat DAT an striatal Zell Fractions aus enger separater Grupp vu Ratten no der Expositioun am selwechte Diatrotprotokoll. Mir wëssen, datt keen vun eise Behandlungsgruppen differenzéiert gouf. Mir hunn e Defizit fonnt an der Rate vun Dopamine-Wiederkonditiounen bei HFD-Ratten relativ zu LFD-Ratten no 6 awer net 2 Wochen Diät Beliichtung. Zousätzlech war d'Zuel vun evokuéiert Dopamine no enger pharmakologescher Erausfuerderung vum Kokain am HFD relativ zu LFD-Ratten erofgesat ginn. D'Western Blot Analyse weist datt et keen Effekt vun der Ernährung um DAT-Protein huet. Allerdéngs reduzéiert 6 Wochen vun der HFD Belaaschtung d'50 kDa DAT-Isoform an eng synaptosomal Membran assoziéiert Fraktioun, awer net an enger Bréck mat Recyclingsendosomen. Eis Daten ginn weider Beweiser fir d'Ernährung induzéiert Verännerungen am Dopaminspekulatioun unabhängig vu Verännerunge vun der DAT Produktion ze weisen an ze weisen, datt sou Verännerungen ouni d'Entwécklung vun der DIO manifestéieren. 

Zitat: Konn JJ, Chartoff EH, Potter DN, Ebner SR, Roitman MF (2013) Verlängerte héich Fettgehalt reduzéiert Dopamine Reuptake ouni Alterung DAT Gene Expression. PLoS ONE 8 (3): e58251. Doi: 10.1371 / journal.pone.0058251

Editeur: Sidney Arthur Simon, Duke University Medical Center, Vereenegt Staaten vun Amerika

Received: Oktober 26, 2012; Akzeptéiert: Februar 5, 2013; Verëffentlecht: Mäerz 13, 2013

Copyright: © 2013 Cone et al. Dëst ass en Open Access Artikel deen ënner den Konditioune vun der Creative Commons Attribution License verdeelt gëtt, déi uneegene Gebrauch, Verdeelung a Reproduktioun an iergendeng Medium erbréngt, wann den ursprénglechen Auteur a Quell ofgeschloss ass.

Finanzéierung: Dëst beschriwwenen Projet ass vun National National Institutes of Health (NIH) ënnerstëtzt d'DA025634 (MFR) an T32-MH067631 vum Biomedical Neuroscience Training Program (JJC). Zousätzlech Ënnerstëtzung gouf vum National Center for Research Resources a vum National Center for Advancing Translational Sciences, NIH, duerch d'Gewënn UL1RR029877 (JJC) a vum Chicago Biomedical Consortium mat Hëllef vun den Searle Funds am The Chicago Community Trust (JJC). De Contenu ass eleng d'Verantwortung vun de Autoren a liwwert net onbedéngt d'offiziell Meenung vum NIH oder dem Chicago Biomedical Consortium. D'Fongen hu keng Roll am Studiumdesign, der Datenerfassung an der Analyse, der Entscheedung fir ze publizéieren oder ze preparéieren vum Manuskript.

Interessante Concerten: D'Autoren hu deklaréiert datt keng konkret Interessen existéieren.

Aféierung

Déi Iwwergewicht an Obese sinn e méi grousser Prozentsaz vun den USA a weltwäit Bevölkerungen [1], [2]. Obwuel et vill Weeër fir Adipositas ass, ass eent vun de gréissten Drohungen zum gesonden Kierpergewicht d'Prévalence an den Konsum vu héich schaumlech, dicht kaloresch Nahrung [3]. D'Energie Densitéit (kcal / g) vu Liewensmëttel dréit potenziell potenziell mat Iwwerwaach an Adipositéit bei Erwuessener [4], [5]. Pëllen Nahrungsquellen entstoen dopamine Verëffentlechung am Striatum vu Mënschen a net mënschlech Déiere [6], [7], [8], [9] an subjektiv Bewäertungen vun der Gourmandschheet an de Liewensmettel sinn positiv korreléiert mat der Kraaft vun neuréileg Reaktiounen am ventralen Striatum [10]. Domat dann d'Dopamine an d'Striatum zu Viraussetzungen fir energesch dichte Liewensmëttel bezeechnen. Viru kuerzem huet et fonnt datt verschidde Differenzen an der Ernährung gläichzäiteg Verännerungen an der Striatescher Schaltungsrhythmus a vun der Nahrungsverännerung verursaachen [11]. Allerdéngs, vläicht manner geschätzt ass déi ëmmer erwuessend Beweiser datt d'Ënnerscheeder vun eegene Nahrungsspezialitéiten, virun allem am Fett, d'Feedback op a verännert striatal Dopaminsignaliséierung.

D'Striatal-Dopaminsignaliséierung gëtt vu verschiddene Faktoren geregelt, dorënner d'Dopamineproduktioun duerch d'Enzym Tyrosinhydroxylase, pre- a postsynaptic Dopaminrezeptoren a presynaptesch Dopamine Transporter (DATs), déi all an Adipositas [12], [13]. Alterations an DAT Zuel oder Funktioun änneren d'Infiréierungsaffaarung vu freede Dopamin an doduerch Striatalfunktioun [14], [15]. Insulin, deen als Reaktioun op Eegentemperatur verëffentlecht gouf, gouf bewisen datt d'DAT-Funktion beaflosst gouf [16], [17]. Den DAT ass also ee vun de wahrscheinlech Kandidaten fir d'Effekter vun der Ernährung.

Viru kuerzem sinn d'Korrelatiounen tëscht der Ongewëssheet an der DAT-Disponibilitéit wéi och vun der Diät-induzéierter Ännerung vun der DAT-Funktioun exploréiert. Body Mass Index (BMI) ass negativ mat der DAT-Disponibilitéit an der menschlecher Striatum korreléiert [18]. DAT verbindlech, an dofir Disponibilitéit, ass reduzéiert an héich Fett Ernährung (HFD) gefütterter Mais [19]. HFD-induzéiertes Obesitéit (DIO) ass mat enger reduzéierter Geschwindegkeet vun Dopamine-Wiederkonditiounen duerch d'DAT an Ratten [20]. Zesumme mat dësen Studien suguer datt d'Oprëschte vu HFD-Konsum kaum kritesch presiaptesche Regulatoren vun Dopaminsignalisatioun beaflossen - besonnesch d'DAT. Allerdéngs ass d'Zäit vun der Ernährung induzéierter Ännerungen an Dopaminsignaliséierung a ob d'Entwécklung vun DIO fir Verännerunge fir Manifest méiglech ass, ass onbekannt. Mir testen DAT-Funktioun, andeems d'Dopamin-Verëffentlechung am ventralen Striatum evoluéiert ass a seng Quantitéit vu Réckschlag a Ratschläuche benotze mat séier scannen zyklischen Voltammetrie. Fir festzestellen, ob d'Dopamine-Wiederkommer verréngert gouf duerch reduzéiert DAT-Gen-Ausdréck, gi mir DAT mRNA am ventralen Tegmentalgebitt a substantia nigra mat real-time qRT-PCR. Zousätzlech hu mir eng biochemesch Frakturatiounsprozedur an Western-Blot-Analyse benotzt fir Striatal DAT-Niveauen an de rauen synaptosomalen an endosomalen Membranen ze testen. Ratten hu entweder 2 oder 6 Wochen héich oder mëttler Fett diät, awer all Mesure goufen am Ofschloss vum DIO gemaach. Eis Resultater weisen datt de laangfräite Konsum vun HFD, onofhängeg vum DIO, d'Zuel vu Dopamine-Réckschlag an der Ventraler Striatum verringert ouni d'DAT Ausdrock nennt.

Materialien an Methoden

Ethik - Erklärung

Dës Etude gouf strikt mat den Empfehlungen am Guide for the Care and Use of Labor Déieren vun de National Institutes of Health gemaach. De Protokoll ass vun der Animal Care Komitee an der University of Illinois, Chicago zougelooss. All Operatioun gouf ënnert der urethaner Anästhesie gemaach, an all Efforten gemaach gi fir d'Leedung ze minimiséieren.

Themen

Standard männlech Sprague-Dawley Ratten (n = 67), ongeféier 2 Méint al an un waart 225-275 g bei der Ankunft benotzt ginn. D'Diere sinn individuell an Plastikkäschten (26.5 × 50 × 20 cm) an enger Temperatur- (22 ° C) an Feuchtigkeit- (30%) kontrolléiert Ëmfeld op engem 12:12 h hell: Däischter Zyklus (Luuchter bei 07:00 h). Ratten acclimated un d'Fazit fir eng Woch mat ad libitum Zougang zu Standard Labour Chow a Waasser.

Ernährungsmesure a Moossgewiicht

No Acclimatioun goufen Ratten gewonnen a random an 1 vun 4 Gruppen zugewielt, déi fir den initial Kierpergewicht bestued ginn. Zwee Gruppen goufen op Low-Fat-Diät (LFD, Research Diessen, New Brunswick, NJ; D12450B, 10% KV aus Fett (3.85 kcal / g) beibehalten. Déi aner 2-Gruppen goufen op HFD (Research Diessen; D12492; 60% Kilokalorien aus Fett (5.24 kcal / g) beibehalten. Fir all Diät goufen Ratten fir entweder 2 oder 6 Wochen (wx) behaapt. Dofir waren d'4 Gruppen: LFD-2 wk (n = 18), HFD-2 wk (n = 16), LFD-6 wk (n = 16) an HFD-6 wk (n = 17). All Gruppen haten ad libitum Zougang zum Waasser. D'Ernährung an d'Gewiicht vum Kierper goufen 3 Mol / Wk gemaach an d'Daten ginn getrennt fir Ratten, déi sech an de voltammetrischen Aufnahmen oder d'DAT-Protein / Message Analyse mellen.

Chirurgeschen Prozeduren a Dopaminemessungen

No der Diätbelaaschtung gouf eng Ënnersetzung vu Ratten, déi net am Kierpergewiicht ënnerscheede waren, fir voltammetresch Opname virbereet (LFD-2 wk (n = 8), HFD-2 wk (n = 6), LFD-6 wk (n = 6) , an HFD-6 wk (n = 7)) ënner Urethan (1.5 g / kg) Anästhesie [wéi an 9,21]. Eng Guidekanyl (Bioanalytesch Systemer, West Lafayette, IL) war iwwer dem ventralen Striatum (1.3 mm anterior, 1.5 mm lateral vu Bregma) positionéiert, e gechlorerte Sëlwerdrot (Ag / AgCl) Referenzelektrode gouf an der contralateral Cortex implantéiert a béid mam Schädel mat Edelstahlschrauwen an Zännzement geséchert. E Mikromanipulator mat enger Kuelestofffaser Elektrode (CFE) gouf an d'Guide Kanüle gesat an d'Elektrode gouf an de ventrale Striatum erofgesat. D'CFE an d'Referenzelektrode ware mat engem Headstage verbonnen an d'Potenzial vun der CFE gouf vun -0.4 op +1.3 V (vs. Ag / AgCl) a zréck (400 V / s; 10 Hz) gescannt. Eng bipolare stimuléierend Elektrode (Plastics One, Roanoke, VA) gouf dunn no an de ventrale tegmentale Beräich / substantia nigra pars compacta (VTA / SNpc; 5.2 mm posterior, 1.0 mm lateral an ufanks 7.0 mm ventral vu Bregma) an 0.2 mm Inkrementen erofgesat. . Zu all Inkrement gouf en Zuch vu Stroumpulsen (60 Impulser, 4 ms pro Impuls, 60 Hz, 400 µA) geliwwert. Wann déi stimuléierend Elektrode an der VTA / SNpc positionéiert ass an den CFE am Striatum ass, stimuléiert Stimulatioun zouverlässeg Dopamin Fräiloossung - extrahéiert aus voltammetreschen Daten mat Haaptkomponentanalyse [9], [22];; a konkurréiert an no konkurréiert no all CFE gëtt an engem Strouminjektiounssystem niewent all Experiment kalibréiert [23]. D'Positioun vun der stimuléierender Elektrode ass optimiséiert fir maximal Verëffentlechung. D'CFE huet dunn zougelooss fir 10 min ze gleewen, ier den Experiment starten. D'Dopamine Verëffentlechung gouf evakuéiert mat elektresch Stimulatioun vum VTA / SNpc (selwëcht Parameter wéi virdrun), an d'resultéierend Ännerungen an Dopamin Konzentratioun waren berechent vu -5 s zu 10 s relativ zu der Stimulatioun. Direkt no der Stimulatioun goufen Ratten mat Kokainhydrochlorid gelant an 0.9% Salz (10 mg / kg IP) geléist an, 10 min spéider d'Stimulatioun widderholl. Applizéierten Spannungen, Datenerfassung an Analyse goufen duerch Software benotzt, déi am LabVIEW geschriwwe ginn (National Instruments, Austin, TX, USA) [22].

Dopamesch Reuptake

D'Dopamine-Réckschlag ass mat der Demon Voltammetry Analysis Software modelléiert ginn (24; Wake Forest University, Winston-Salem NC). Hei mellen mir de Täschpunkt konstant tau als onsem Mooss vun der Zuel vu Dopamine-Réckschlag. Tau ass ofgeleent vun engem exponentiellen Curve Fit, deen de gréissten Deel vun der Dopamine Clearance umgaang ass a héich correléiert (r = .9899) mat Km, d'visuell Affinitéit vum Dopamin fir d'DAT [24]. Fir den Effekt vum Kokain op bestëmmter Dopaminskonzentratioun ze bestëmmen, vergläichen d'Wäerter virun a no der Verwaltung (% geännert).

Histologie

No all Aufnahmen gouf eng Edelstahlelektrode (AM System # 571500, Sequim, WA) zu der selwechter Tiefe gesat wéi d'CFE an d'Lysioun (10 μA, 4 s) ass fir den Ofstellungsort markéiert. Brain gouf ofgeschaaft an an 10% formalin gespeichert. D'Liichtmikroskopie gouf benotzt fir d'Uergelplazatioun op Koronalschnëtt (50 μm) duerch d'Striatum ze identifizéieren. All Aufgab, déi dëst gemellt hunn, goufen am ventralen Striatum gemaach [25].

Subzellulär Fraktioun vu Striatal Tissue

Ratten (LFD-2 wk, HFD-2 wk, LFD-6 wk, an HFD-6 wk; n = 10 / Grupp, keen Ënnerscheed am Kierpergewiicht) goufen duerch Dekapatioun ëmbruecht. Biochemescher Fraktioun gouf mat dem Protokoll beschriwwen [26], mat kleng Ännerungen. Brainser goufen séier ofgeschaaft, an d'Isopentan gefruer a geschnidden op engem Kryostat (HM505E, Microm, Walldorf, Däitschland, -20 ° C) bis zum Erreeche vum Striatum. Bilaterielle 1-mm3 Wäerter vun der Ventral Striatum (duerchschnëttend Gewiichtgewiicht: 15.2 mg) fir 20 s am 0.8 ml eist kalle TEVP (10 mM Tris Base, 5 mM NaF, 1 mM Na3VO4, 1 mM EDTA, 1 mM EGTA, pH 7.4) + 320 mM Sucrose-Puffer. Een 100 μl aliquot vum totale Homogenat (H) gouf gerett. De Rescht vu H gouf bei 800 × g fir 10 min bei 4 ° C zentrifugéiert. D'Pellet (P1, Kären a groussen Debris) gouf am 0.2 ml TEVP-Puffer resuspendéiert a gespäichert. De Supernatant (S1) gouf ofgeschaaft an an e klenge Schlauch am Äis geluecht. S1 gouf bei 9200 × g bei 15 min bei 4 ° C zerstéiert fir e Pellet (P2, rau Synaptosomalmembranen) a en Iwwerstand (S2) ze generéieren. D'P2 goufen an TEVP + 35.6 mM Sucrose-Puffer erofgespillt an duerno an 0.25 ml TEVP + 35.6 mM Sucrose-Puffer gewéckelt, véierfach sanft fir 3 s an hypo-osmotesch lyséiert, andeems d'Probe op Eis fir 30 min behalen ass. De Supernatant (S2) gouf gesammelt a gespullt bei 165,000 × g fir 2 h, fir e Pellet (P3, helle Membranen, Recyclingsendosomen) ze produzéieren, déi am TEVP (0.1 ml) resuspendéiert an gespäichert gouf. All Proben goufen bei -80 ° C bis zu Polyacrylamid-Gelelektrophorese behalen.

Gel Electrophoresis a Western Blotting

Protein Inhalt gouf mat der Bio-Rad DC Protein Assay Kit (Hercules, CA) bestëmmt, an d'Konzentratioun vun all Probe gouf op 0.3 mg / ml Protein ugepasst. NuPAGE LDS (Lithium dodecyl sulfate) Prouf Prellbock (Invitrogen, Karlsbad, CA) a 50 mm dithiothreitol sech zu all Prouf derbäi virun Heizung bei 70 ° C fir 10 min. Fir gläichwäerteg Quantitéiten u Protein fir all Fraktioun ze lueden, goufen 3 ug vun all Probe an NuPAGE Novex 4-12% Bis-Tris Gelen (Invitrogen) fir Trennung duerch Gelelektrophorese gelueden. Proteine ​​goufen duerno op Polyvinylidenfluoridmembran (PVDF) (PerkinElmer Life Sciences, Boston, MA) transferéiert. Onspezifesch verbindlech Säite ware fir 2 Stonnen bei Raumtemperatur am Block-Puffer (5% net-fett Trockenmëllech am PBS an 0.02% Tween 20 [PBS-T]) blockéiert. Blots goufen dunn an primär Antikörper (1: 3000 Maus monoklonal Anti-NR2B [# 05-920, Millipore], 1: 5000 Kanéngchen Anti-DAT [# AB2231, Millipore] an 1: 1000 Maus Monoklonal Anti-Transferrin Rezeptor ( TfR) [# 13-6800, Invitrogen]. Blot goufen an 3 Deeler geschnidden: héich (> 97 kDa), mëttel (46-97 kDa), an niddreg (<46 kDa) Gewiichter an all Deel gepréift mat engem Antikörper deen erkannt huet e Protein an deem Gewiichtsberäich. Scheinbar Molekulargewichte fir déi benotzt Antikierper sinn: NR2B, 180 kDa; DAT, 75, 64 a 50 kDa; TrfR, 95 kDa. mat Strippepuffer (62.5 mM Tris, 2% SDS, 100 mM β-Mercaptoethanol, pH 6.8) fir 15 min bei 50 ° C. Blots goufen duerno nei blockéiert a mat Anti-TfR gepréift. SeeBlue Plus 2 (Invitrogen) vir- Kierchefënster Standarden goufen fir Molekulargewiicht Estimatioun lafen.

Protein Immunoblot gouf analyséiert mat Carestream Molecular Imaging Software 5.0. Net-Intensitéit (déi Zomme vun den Pixelen an der Band vun Interesse minus der Summe vun den Hannergrond Pixelen) gouf fir eng Band ermittelt. Fir d'Vergläicher tëschent Bloer z'erméiglechen, goufen normal Daten op d'Kontroll vum LFD bei 2 a 6 wx gemaach. D'Donnéeën ginn ausgedréckt wéi d'Hallefkugel am Verglach zum LFD ± SEM.

Quantitative Real-Zäit Reverse Transcriptase Polymerase Kettenreaktioun (qRT-PCR)

Déi nei Kollektioun vu striataler Schlagzeilen fir d'Western-Blotanalyse, gefruerene Gehirne goufe coronal op de Mikrotom geschat, bis de VTA / SN erreecht huet. Bilaterielle 1-mm3 Wäerter vu VTA an SN Tissue (duerchschnëtt Gewiichtgewiicht = 15.0 mg) goufen gemaach an d'RNA gouf benotzt mat PureLink RNA Mini Kit (Invitrogen). D'RNA-Qualitéit an d'Quantitéit goufen unerkannt mat engem RNA 6000 Nano Chip (Agilent, Santa Clara, CA) op engem Agilent Bioanalyzer 2100. D'RNA Integritéitstheorie (RIN) überschwemmt 7 fir all Proben, wat qualitativ héich ass. Ee Mikrogramm vun der totaler RNA gouf benotzt fir d'cDNA mat iScript cDNA Synthesis Kit (BioRad) an engem ThermoHybaid iCycler (Thermo Scientific) ze synthetiséieren. Primers spezifesch fir dat (Slc6a3; Stiermer primer: GGAAGCTGGTCAGCCCCTGCTT, Réckproduktioun primer: GAATTGGCGCACCTCCCCTCTG), β-actin (nba; Stiermer primer: AGGGAAATCGTGCGTGACAT; Réckproduktioun primer: AAGGAAGGCTGGAAGAGAGC), an TATA Këscht bindender Protein (Tbp; Stiermer primer: ACCTAAAGACCATTGCACTTCGTGCC; Réckproduktioun primer : GCTCCTGTGCACACCATTTTCCC) Genen (Genbank Access Numbers NM_012694, NM_031144, an NM_001004198) entwéckelt mat NCBI Primer-BLAST (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/tools/primer-blast/) a kaaft aus Integrated DNA Technologies (Coralville, Iowa). D'Schmelzkuraanalyse an d'Polyacrylamidgelelektrophorese bestätegt d'Spezifitéit vun de Primer. D'DAT, β-Aktin a Tbp-Amplifikone ginn 266, 182 a 136 Basispaaren a Längt.

E Q-PCR Kit (iQ SybrGreen Supermix, BioRad) gouf benotzt. D'Reaktioun gouf op engem MyiQ Single Color Real-Time PCR-Detection System (BioRad) an engem Volume vun 20 μl, mat 2 μL vun 3 μM virgeschloen Virun a Reverse Primer an 4 μL cDNA Probe verdënnegt 1:10. PCR Cycling Conditions waren 95 ° C fir 5 min; 40-Zyklen bei 94 ° C fir 15 s, 60 ° fir 15 s, 72 ° C fir 15 s. D'Donnéeë goufen bei enger Liestemperatur vun 84 ° C fir 15 s baséiert op der Amplikon-Schmelztemperaturen. Standardverdünnungskurven sinn generéiert fir all Primer ze setze vun enger seriéiser Verdueblung (1.00, 0.2, 0.04, 0.008-Fold) en Master cDNA-Bestand, deen aus enger gläichméisseg Mix vun cDNA aus all Behandlungsgruppen ass. De Logbuch10 vun der Verdünnungswäerter gouf op d'Schwellprozesswerte fir d'Standardkurven opgespléckt. MyiQ Optical System Software (BioRad) gouf benotzt fir d'Donnéeën ze analyséieren. Beispiller, déi keng cDNA-Template enthalen a Proben aus cDNA-Reaktiounen enthalen, déi keng Reverse Transkriptase enthalen, goufen als Kontrollen fir Kontaminatioun a Verstäerkung vun genomesche DNA respektéiert. D'Wäerter gi normaliséiert fir déi duerchschnëttlech Wäerter vun den interne Standards ß-Aktin a Tbp fir all Probe. Daten ginn ausdrécklech als mëttelméisslech Relatiounen tëscht DAT / intern Standards mRNA ± SEM.

Statistesch Analysen

D'DAT Ausdrock ännert sech dynamesch am Liewen vum Liewen an de Mënschen [27] a Ratten [28], [29]. Zousätzlech ännert d'Dopamine an d'Verhalensreaktioun op Kokain och als jonkt Ratten ausgerechent [30]. Dofir däerf d'Mesure vun DAT mat Alter net ofwäichen an verbannen verständlech Verännerungen tëschent den 2 wk an 6 wk Gruppen. Dofir ass Grupp fir d'Ernährung, d'Gewiicht vum Kierper, d'Peak-Dopamin-Konzentratioun, d'Tau,% Verännerung an d'relative Genexpressioun getrennt fir 2- a 6 wk Gruppen verdeelt. Fir westlech Blotanalysen, Gruppunterschiede vun der normaliséierter DAT Bandintensitéit waren getrennt fir 2 a 6 wk Gruppen mat zwee-Wee-Wiederholungsmessungen ANOVA (dietXfraction) verglach. All statisteschen Analysen goufen am Graph Pad 5 (Prism Inc.) gemaach.

Resultater

HFD fördert erhéicht Futtverbrauch

Virun der Begrënnung vun der Expositioun vun der Ernärung goufen keng Ënnerscheeder am éischte Kierpergewiicht am 2 wk (LFD: 275.22 +/- 4.1 g; HFD: 280.87 +/- 4.8 g; p = 0.37), oder 6 Woch (LFD: 287.31 +/− 4.9 g; HFD: 289.44 +/− 5.1 g; 6 Woch p = 0.97) Gruppen. Trotz Konsuméiere vun Diäte vun drastesch ënnerschiddlecher Zesummesetzung hu mir keng Differenzen am Kierpergewiicht tëscht Diätgruppen no 2 oder 6 Wochen fonnt (Figur 1a-b;; ns). Et war och keen Ënnerscheed zu den total kcalalen, déi tëschent Gruppen konsuméiert goufen no 2 an 6 wq vun Diät Beliicht (Fig. 1c-d;; ns). D'HFD-Ratten hunn awer vill méi Kcalele vu Fett verbraucht (Fig. 1e-f;; 2 wq: t (32) = 25.59; 6 wq: t (31) = 27.54; p<0.0001 fir béid Diätdauer).

Vignette

eroflueden:

PowerPoint Slide

méi grouss Bild

Originalbild

Figure 1. D 'Ernährung an Kierpermessungen.

Et waren Ënnerscheeder tëscht HFD an LFD am Kierpergewiicht (a b) oder Gesamt Kilocalorien verbraucht (c-d) folgend Ausféierung entweder 2 oder 6 Wochen Diät Beliichtung. (E-f) HFD-Ratten konsuméiere wesentlech méi Kilo-Kalorien vu Fett wéi LFD-Ratten an der 2 Woch an den 6 Wochen Conditioune (***p

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0058251.g001

Verlängerter HFD reduzéiert den Taux vun DA Reuptake

Voltammetric Aufnahmen goufen am ventralen Striatum (Figure 2). Figure 3 weist Representanten elektresch evokoll Verännerungen bei Dopamin Konzentratioun vun der Ratifizéierung vun der 6 WK vun der Ernährung. Bei der Baseline war d'Gréisst vun evokuéiert Dopamine net tëscht Diätgruppen an all Diabetes (Figur 4a-b, ns). Allerdéngs hat d'Inspektioun vun eenzel Exemplairen d'Zuel vun de Pest geheescht no der Peak-Dopamin-Konzentratioun ënnerschiddlech tëschent Diätgruppen no 6 wq vun Diät Beliicht (Figure 3 a-b fir Beispiller). D'Zuel vu Zerfall ass wéinst der Dopamine duerch d'DAT primär dréngend [31], déi mir als e puer Phase exponentiell zum Tau feststellen. Et waren keng Differenzen tëscht Diätgruppen no 2 wq vun Diät Beliicht (Fig. 4c). Awer nach 6 wq vun Diät Beliichtung war tau staark an HFD-6 wk Ratten relativ zu LFD-6 wk (Abb. 4d;; t (11) = 2.668; p& Si besteet; Also, 0.05 wks vun HFD reduzéiert den Taux vun der Dopamin Clearance am ventralen Striatum am Verglach mat Déieren, déi eng LFD verbrauchen.

Vignette

eroflueden:

PowerPoint Slide

méi grouss Bild

Originalbild

Figure 2. Histologesch Verifikatioun vun de Recording Sites fir Wäerter Analyse.

Recordingsseiten fir LFD Féierplaze sinn codéiert duerch groe Dreiefen a fir HFD-Ratten vun schwaarz Krees. Nom Numbers weisen Distanz a mm anterior Bregma. Figur ass aus Paxinos a Watson 2006 adaptéiert.

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0058251.g002

Vignette

eroflueden:

PowerPoint Slide

méi grouss Bild

Originalbild

Figure 3. Elektresch Stimulatioun vum VTA / SNC evocéiert eng Phasic Spike an Dopamin Konzentratioun.

Représentant Beispiller vu Daten, déi nom 6 Wochen vun der Expositioun vun der Ernährung erfaasst goufen. a) Background subtrahéiert Faarf Plot ze gesinn déi aktuell Verännerungen bei verschiddenen Potenzialen vun der Elektrode virun (-5 bis 0 s bezunn op onsetze) a no (0.1 bis 10 s relativ zur Begrënnung) elektresch Stimulatioun (STIM) vum VTA / SNC. Zäit ass d'Abszisse, d'Elektrodenpotenzial ass d'Ordinate, an d'aktuell Ännerungen sinn an falsch Faarf encodéiert. D'Dopamine [identifizéiert duerch seng Oxidatioun (+ 0.6 V; gréng) an d'Reduktioun (-0.2 V; blo) Merkur] transient an der Reaktioun op d'Stimulatioun an dëser LFD-6 WK Ratt. b) Same wéi a), ausser vu enger HFD-6 WK Ratt. c) D'Konzentratioun Dopamine als Funktioun vun der Zäit ass aus dem Faarfplot a) extrahéiert a gëtt Tau duerch Curve Fit identifizéiert. Déi zwou roude Punkten markéieren den Héichpunkt an d'Dopaminskonzentratioun zur Zäit wou d'Tau erreecht gëtt. Tau steet richteg. d) Déi selwecht wéi an c) awer Daten ginn aus b) extrahéiert.

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0058251.g003

Vignette

eroflueden:

PowerPoint Slide

méi grouss Bild

Originalbild

Figure 4. Sechs Wochen héich Ernärlechkeet reduzéiert d'Zuel vu Dopamine-Réckschlag a verdierft d'Dopaminneschëff op Kokain.

Duerchschnëtt Peak-Dopamin-Konzentratioun déi vun der VTA / SNpc-Stimulatioun ausgeléist gouf nom entweder 2 (a) oder 6 Wochen (b) vun der Ernärung géint d'Kokaininjektioun. c-d) Duerchschnëttlech Tau no 2 (c) wx oder 6 wq (d) vun Diät Beliichtung. Tau war wesentlech méi grouss fir HFD-6 wk Ratten relativ zu LFD-6 wk Ratten (*p E-f) Duerchschnëtt Ännerung vun der peak evokapéiert Dopaminskonzentratioun no Kokaininjektioun fir 2 (e) an 6 (f) Wochen Diät Beliichtung. De Prozentsaatz Ännerung war wesentlech méi grouss an HFD-6 wk relativ LFD-6 WK Ratten (**p

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0058251.g004

Verlängerter HFD Verringert den DA Response to Cocaine

Fir weider Fragmenter fir Diät-induzéiert Verännerungen am DAT hunn mir Injektiouns rat mat dem DAT Blocker Kokain injizéiert. D'Peak-Dopamin-Konzentratioun no elektresch Stimulatioun ass duerch Dopamin-Freisetzung verursaacht, awer gëtt och duerch d'simultane Entfernung vu Dopamin duerch d'DAT begrenzt [21]. Mir weisen den Effekt vum Kokain op Dopamine-Transmissioun ze korrigéieren andeems d'Verännerung vun der Magnitude vun evokuéiert Dopamin relativ zu Pre-Drogen-Wäerter (% ännert) berechent gëtt. Zwee wx of HFD huet keng Auswiesselung% geännert relativ zu LFD (Fig. 4e;; ns). Awer folgend 6 wq vun Diät Beliichtung ass% Ändern ëmgedréint an HFD relativ LFD (Fig. 4f;; t (10) = 4.014; p<0.01). Eis Resultater hindeit datt 6, awer net 2 wks, vun der HFD Belaaschtung d'Dopamin Äntwert op Kokain reduzéiert.

Verlängerter HFD Exposure reduzéiert DAT Protein Expression an Synaptosomal Membranen

Fir festzestellen, ob d'Auswierkunge vu längerer HFD wéinst Verännerunge vun der DAT Zuel waren, DAT Proteinniveauen quantifizéiert goufen an total Gewëss-Homogenate (H-Fraktur), synaptosomal Membranen (P2 Fraktioun) an intrazellulär Recycling Endosomen (P3 Fraktioun). Dat ass en NGlycoprotein mat engem visuellt Molekulargewiicht tëscht 50 an 80 kDa wéinst zunehmender Niveauen vun Glycosylatioun als Protein Äert [32]. D'Fractionatioun ass bestätegt duerch bereetlech Expression vun der NR2B-Ënnerbënner vum NMDA-Rezeptor an der synaptosomalen Membranfraktioun a vum Transferrinrezeptor an der endosomaler Fraktioun (zum Beispill Blot Fig. 5b). Mir hunn keng Differenzen am totalen DAT-Protein fonnt, no 2 an 6 wq vun Diät Beliichtung (Donnée net gezeechent). Fir Test fir Fraktenspezifesch Differenzen am DAT-Protein ze testen, hunn mir zwee-Wee-Wiederholmessen ANOVA (dietXfraction) benotzt. Duerch d'Voltammetrieexperimente war 2 wq vun Diät Beliichtung net genuch fir Äert Niveau vun irgendeng vun den DAT Isoformen an entweder P2 oder P3 Fractions ze änneren (Figebam. 5. c, e, g; all ns). Awer folgend 6 wq vun Diät Beliichtung war et eng bedeitend Diagnosfraktiounsstatioun (F(1,18) = 8.361, p& Si besteet; Abb. 5d) fir den 50 kD Isoform vun der DAT. Dofir huet de längeren HFD de 50 kD-Isoform vun der DAT an der P2 Fraktioun reduzéiert an e Trend zu enger Erhéijung vun der P3 Fraktioun verursaacht. Mir hunn keng Auswierkungen vun Diät oder Fraktioun op der 64 kD (Fig. 5f;; ns) oder den 70 kD (Fig. 5h;; ns) DAT Isoformen.

Vignette

eroflueden:

PowerPoint Slide

méi grouss Bild

Originalbild

Figure 5. Konsuméiere vun enger héich Fett Ernährung vermindert d'Membran assoziéiert DAT-Protein am ventralen Striatum.

a) Repräsentative Bilan ze gesinn déi (2) 1 × 1 mm Gewënnstanze vu ventralen Striatum, déi fir DAT-Protein-Analyse kombinéiert goufen. VStr = Ventral Striatum; DStr = Dorsal Striatum; cc = Corpus Callosum; ac = anterior commissure. b) Représentant westliche Blöder vun den Daten an c-h. L = LFD; H = HFD; TfR = Transferrin Rezeptor; NR2B = NR2B Ënnerit vun NMDA Receptor. c) Et waren keng Ënnerscheeder am 50 kD DAT-Protein fir P2 oder P3 Fractions nom 2 Wochen Diät Beliichtung. d) 50 kD DAT Protein ass wesentlech reduzéiert am P2 (* = p<.05), awer net P3 Fraktioun vu ventralen Striatalgewebe an HFD-6 wk relativ zu LFD-6 wk Ratten. Do ware keng Differenzen am 64 kD DAT Protein no entweder 2 (e) oder 6 Wochen (f) vun Diät Beliichtung. Et waren keng Ënnerscheeder am 70 kD DAT-Protein no uewen entweder 2 (g) oder 6 Wochen (h) vun Diät Beliichtung.

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0058251.g005

Fir festzestellen, ob den Ofbau vun dem DAT-Protein an der P2-Fraktioun wéinst der Reduktioun vun der DAT-Transkriptioun d'VTA / SNC DAT mRNA-Niveauen an de selwechte Ratten gemooss wéi (Figur 6a zum Beispill). Mir observéieren net Ënnerscheeder tëscht Diätgruppen a Midbrain DAT mRNA no entweder 2 oder 6 wq vun Diät Beliicht (Fig. 6b-c;; ns). Dofir sinn Ënnerscheeder zu DAT-Proteinniveauen am ventralen Striatum net wahrscheinlech wéinst Defizit an der DAT-Produktion.

Vignette

eroflueden:

PowerPoint Slide

méi grouss Bild

Originalbild

Figure 6. Hirefetter Diätkonsum ännert d'DAT mRNA Niveauen. a)

Repräsentative Bild, wat 1 × 1 mm Gewënnstonnen aus dem VTA / SN enthüllt a fir d'DAT mRNA-Analyse kombinéiert gouf. cp = zerebral Pendunkel; pc = Belaaschtungserkommissioun; MM = mëttelalterlech Kammelen. Et waren keng Differenzen an der relativer DAT-mRNA-Stäerkt nom entweder 2 Wochen (b) oder 6 Wochen Diät Beliicht (c).

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0058251.g006

Diskussioun

Verlängerter HFD Konsum kann zu Dio a Plastizitéit am Zentralnervensystem féieren. Dopamin Neuronen a striatal Dopaminrezeptor schéngen als een Zell vun ZNS Ziler ze ginn déi duerch en HFD an an bessefege Leit betroffen sinn [11], [13], [33]. Hei mellen eis datt eng HFD d'Zuel vun Dopamine refuséiert an de ventral Striatum reduzéiert huet, an dësen Effekt ass ofhängeg vun der Dauer vun der Expositioun. Important ass den Effekt vun der HFD op DAT-Funktionalitéit opgetaucht ouni DIO. Obwuel mer net direkt Markéierer vun der Kierperfetter an dëser Studie haten, hunn d'Déieren traditionell als DIO oder Diätbeständeg klasséiert klasséiert op Basis vu Gewiicht aus der Gewiicht vun der Gewiicht un der Verlängerung vun engem HFD [34]. Verlängerter HFD huet d'Fähigkeit vum Kokain signifikant attenuéiert, wat d'DAT beaflosst, d'Magnitude vun der Dopamine-Verëffentlechung ze potenzéieren. Mir quantifizéiert DAT-Proteinniveauen am ventralen Striatum iwwer Western Blot Analyse - Ënnerscheed tëscht DAT lokaliséiert an subzellulär Fraktioune bereet fir entweder d'Plasmafilm oder d'Recyclingsendosomen. Mir hunn eng signifikant Reduktioun vun enger onregelmässeger Isoform vun der DAT mat der Plasmamembran fonnt. Dofir hale länger HFD, d'Zuel vun Dopamine-Wiederkonditiounen iwwer d'DAT ze reduzéieren wahrscheinlech duerch d'Interferenze mat DAT-Trafficking oder vläicht Reiftung, awer net duerch d'Verréngung vun DAT-Genexpression oder DAT-mRNA-Stabilitéit. Ausserdeem ass eng Period tëscht zwou an sechs Wochen Belaaschtung zu enger HFD als éischten Ausnampunkt fir Diät-induzéiert Plastizitéit an der DAT.

Obesitéit ass mat verschidden Aspekter striatal Dopaminsignalisatioun korreléiert, dorënner DAT-Disponibilitéit am Mënsch [18] a Mais [19]. Eréischt viru kuerzem huet et gezeechent datt d'Entwécklung vun Dio vergläicht d'Zuel vu Dopamine-Wiederkonditiounen bei Ratten [20]. Obschonn dës Studie beherrschen Dopamine-Widerufsele no der exogeniséierter Dopamine nom just 4 Wochen vun HFD goufen d'Déieren, déi op enger HFD gepflegt goufen op Basis vun der initial Gewiicht ass ausgewielt ginn an esou eng eegestänneg Bevëlkerung sinn. Duerch dës Aufgab ass HFD Déieren nach méi Kalorien iessen an méi Gewiicht ze vergläichen wéi LFD Kontrollen. Eng nei rezent Studie déi beréimt Dopaminreuptake beweegt gouf nom 12 Wochen vun HFD bei gezeechente Ratten [35]. Et waren awer wesentlech Ënnerscheeder am Kierpergewicht tëscht den Déieren, déi zu enger HFD versuergt hunn, mat enger Standard Labour Chow Ernährung, wann d'Wäerendmauscher ëmgebaut goufen. Dofir war et net kloer, ob d'Behënnerungen am Dopamine-Wiederkonditioun als direkt Resultat vun der Virbereedung, DIO-Entwécklung, entstinn. Am Géigesaz zu dësen kierzlech Rapporten hu mir keng Ënnerscheeder am Kierpergewiicht oder Total kcal Konsum tëschent eisen Diätgruppen fonnt, wann d'Messungen widderholl goufen. Mir hunn d'Differenzen an Dopamine-Wiederkonditiounen nach 6 fonnt, awer net 2, Wochen vun HFD proposéiert datt d'Diät-induzéiert Verännerungen am Dopaminreuptake eng Äntwert op chronesch, awer net akut, Verännerunge vun der Diätkompositioun sinn. Zousätzlech behalen eis Resultater datt anstatt datt d'Resultat vun den Ongewëssheet ass, d'Ernährung induzéiert an DAT kéint zu der Entwécklung vun der Krankheet beitragen. Zukünftege Studien zevill fir z'adresséieren, ob oder net Déierpopulatiounen déi differenziell Dio sinn [34] Et gi préift Existenz vun DAT Expression / Funktion oder differenziell empfindlech fir Diät-induzéiert Verännerungen am DAT.

Zu eisem Wëssen ass et déi éischt Studie, déi demonstriert datt eng HFD d'Dopaminneschicht op Kokain reduzéiert. Wann d'Dopamins Roll bei der Drogerie belount ass, sinn eis Resultater konsequent mat virdrun Aarbechter, déi weisen, datt Ratten zu engem HFD gefeiert ginn fir ongeféier 6 Wochen méi lues fir d'Kakain Selbstverwaltung ze kréien als d'Déieren, déi eng Kontrolldiät hunn, [36]. Wichteg, dësen Effekt war och onofhängeg vun der DIO Entwécklung. Ausserdeem hunn Ratten selektiv ugebueden fir Suggestibilitéit zu DIO weisen reduzéiert Kokain Plaz preferéieren, wat virschléit datt d'belountend Properties vun Kokain an dës Déieren ugeschmiert ginn [37]. D'Verréngerung op Kokain wat mer an HFD-6 WK Ratten beobachtet hunn, kënne wéinst reduzéierter striataler DAT-Verfügung sinn. De Kokain erhéicht och d'Dopaminsignaliséierung duerch net-DAT-onofhängeg Mechanismen. Besonnesch kann HFD kokainesch induzéiert Mobiliséierung vun Dopamin-Vesikelreserven hunn [38]. Kokain agéiert och d'GABA-Iwwermëttlung op Dopamin-Neuronen am VTA [39] an induzéiert Schwankungen an der Firmegeschwindegkeet vun Dopamine-Zell Kierper [40]. All oder all dës Prozesser kéint och vun engem HFD betruecht ginn. Zukünfteg Fuerschung wäert d'Mechanismen ënnersträichen fir datt en HFD d'belounend Aspekter vum Kokain a / oder d'Potenzial fir drug-induced neural Adaptatiounen modifizéiert [18]. Konsuméierung vun engem HFD respektéiert de Verhalen [41] an dopamesch Reaktioun [20], [42] Amphetamin, wat och d'DAT beaflosst. Wichteg waren d'Ratten déi d'Intake vun enger HFD kalorisch mat der vun de Rassen gesat hunn, déi eng Kontroll Diät fusionéiert hunn DIO net entwéckelen, awer ëmmer nach net eng Amphetamine bedingte Plaz Präferenzen ze developpéieren [41]. Zesumme mat den Daten, déi hei virgesitt ginn, gesäit et datt de Konsum vun enger HFD d'Reaktioun op psychostimulantem blouze wëllt. All Drogen vu Mëssbrauch beaflossen d'Dopaminsystem, an d'Droid-induzéierter Enhancement vun Dopaminsignaliséierung gëtt als kritesch fir d'Entwécklung vu Sucht gemaach [43]. Dofir ass d'reduzéiert Reaktioun op Kokain an HFD-Ratten och mat Berichterhale konsequent datt d'Mënschheet e wesentlecht méi laang Liewensdauer huet fir eng Stierfmëssbrauchstress z'entwéckelen [44]. Zukunftsträchteg Arbechtskonditioune musse wëssen, ob déi subjektiv Bewäertung vun der Kokainbeloun ënnerschiddlech bei bessere Persounen am Verglach mat normalen Gewiicht Kontrollen ass.

Eis westlech Blot Analyse weist datt dee längsten Consommatioun vun engem HFD keen totalen striatal DAT-Protein beaflosst, mee reduzéiert d'Integratioun vun net-glycosilatiséiertem 50 kDa DAT-Isoform zu synaptosomalen Membranen. D'DAT Glycosylatioun verbessert d'Zuel vun Dopamin-Transport an erhöht d'Stabilitéit vun der Membran Uewerfläch [45], [46], [47], net glykosyléiert DAT vu Mënschen [45], [46] wéi och Ratten [47] einfach Dopamine transportéiert. Ausserdeem bestinn d'immunabelleg Versuche datt d'Niveauen vun net glycosilatiséiertem DAT méi héich am ventralen am Verglach mat dorsalen Striatum an béise Affen a Mënschen [47]. Gitt zesummen, dës Etüe weisen datt d'verréngert Membranniveau vun 50 kDa DAT kéint zum Defekt Defizit beitragen, wat mer am 6 wk HFD Ratten beobachtet hunn. Eis Daten sinn konsistent mat enger fréierer Studie, déi den HFD-Konsum ze vermëttelen reduzéiert d'DAT Verhältnesser an der Ventral Striatum vu Mais [19]. Dës Studie huet awer keng DAT Lokaliséierung an verschidden intrazellulärfäeg Kompartimenter ugepasst. Zousätzlech ass eis Resultater konsequent mat enger Etude déi Reduktiounen vun der Zellfläche DAT am Striatum vun Dio Ratten ze gesinn [20]. Dës Studie huet och gemellt datt total DAT Proteinniveaus vun der Diät am DIO Modell beaflosst hunn. Mir erweideren dës Fuerderung fir ze weisen, datt e totalen DAT-Protein och vun engem HFD bei onverpassten Ratten beaflosst gëtt. Dofir gëtt de laangfristeg Konsum vun engem HFD keng DAT-Expression änneren, mä kann mat DAT-Traffike respektéieren.

De Mangel vun Differenzen an der VTA / SNpc DAT mRNA-Stufen no entweder 2 oder 6 wq vun HFD Exposure ënnerstëtze weider d'Begrënnung, datt d'total DAT Niveau vun eiser Diagnostik betrëfft. Dëst Resultat kontrastéiert mat engem fréieren Rapport, dee reduzéiert DAT mRNA an der Maus VTA no 17 Wochen vu HFD Konsum [12]. Allerdéngs sinn d'DAT mRNA-Niveauen an dëser Etude gemooss ginn, nodeems d'Diätengruppen zu Kierpergewicht fir 12 Wochen ënnerscheede waren. Dofir ass hir Resultater wahrscheinlech e spéite Stadium adaptéiert op DIO. Zesumme mat eise Daten gëtt staark Beweiser datt d'Expositioun zu engem HFD zu funktionellen Verännerungen am striatalen Dopamine-Wiederkonditiounen féiert, andeems d'Membran assoziéiert DATs verréngert ouni d'total DAT Expressioun ze veränneren. Wichteg, mir stelle fest, datt di dii-induzéiert Stéierungen an der DAT virun dem Begrëff Dio virstelle kënnen, fir datt dës Verännerungen an der Entwécklung vun der Mathematik contribuéieren kann.

Eis Daten addéieren eng wuessend Literatur déi d'Diät bei der Regulatioun vun der Dopaminfunktioun implizéieren, a proposéiert weidere Beweis datt d'Diät induzéiert Verännerunge vun der DAT Expression funktionnéiert relevant Ännerungen an Dopaminsignaliséierung féiert. Reizend Ännerung vun der Ernährung an der Dynamik vu striataler Dopaminsignaliséierung iwwert den DAT si wahrscheinlech Konsequenze fir d'Verstoussverhalen. Liewensbedingte Stimulatiounen evakéiere phasesch Erhéijunge vum striatalen Dopamine [9], [48], [49], déi d'Liewensmëttelbetreiung méiglecherweis verstäerkt a verstäerken [50]. Hei weisen mer datt 6 Wochen vum HFD Konsum verlängert d'Dauer vun phasescher Dopamine Freilegung andeems d'Membran ass mat DATs an enger Regioun vum Striatum reduzéiert ginn, wou d'Dopaminfunktioun essentielle ass fir d'Nahrungsaufnahme [51]. Diät-abhängige Ännerungen am DAT konnten e Feed-Forward-Mechanismus förderen, andeems verlängerten Dopaminsignal, déi duerch Liewensreizen erhéicht ginn, d'Aktivatioun vun niddrege Affinit Striatal Dopamin D1-Rezeptoren erhéicht, déi kritesch sinn fir dem Zougangsverhale [52], [53], [54]. Iwwer Zäit kann d'längere Héicht vu striatal Dopamine adaptéiere kënnen, wéi d'Downregulatioun vu Dopamine D2 Receptoren (D2R), déi an de mënschlechen an den Nagetiermodellen vun der Adipositas [11], [33]. Eis Studie proposéiert datt d'Entwécklung vun der Ongewëssheet net néideg ass fir d'Dopamine-Widerhuelung ze veränneren. Dofir kënne d'Ernährung an der Membran DAT onkloer ginn a bäidroen a bäidroe fir de Begrëff vum D2R Downregulatioun, obesitéit a compulsive Liewensverhalen, deen am Laaf vun der HFD Konsum entwéckelt [11].

Arbeschterlidder

Mir wëllen Drs soen. Jamie D. Roitman an James E. McCutcheon fir hëllefsfäeg Kommentaren op fréier Versiounen vum Manuskript. Den Inhalt vun dësem Pabeier ass eleng d'Responsabilitéit vun den Auteuren an heescht net onbedéngt d'offiziell Meenung vum NIH oder dem Chicago Biomedical Consortium.

Autor Contributeuren

Erfaasst a konzipéiert Experimenter: JJC EHC MFR. Déi Experimenter gemaach: JJC DNP SRE. Analyséiert d'Daten: JJC EHC SRE MFR. Schreift de Pabeier: JJC EHC MFR.

Referenze

  1. 1. Flegal KM, Carroll MD, Kit BK, Ogden CL (2012) Prävalenz vun Ongewéinleches an Trends am Verdeelung vum Kierpermoss Index ënner US Adults, 1999-2010. JAMA 307: 491-497.
  2. 2. Ogden CL, Carroll MD, Curtin LR, McDowell MA, Tabak CJ, et al. (2006) Prävalenz vun Iwwergewiicht an Adipositas an den USA, 1999-2004. JAMA 295: 1549-1555.
  3. Artikel kucken
  4. PubMed / NCBI
  5. Google Léier
  6. 3. Drewnowski A, Almiron-Roig E (2010) Mënscheverfaucker a Präferenzen fir Fettreichen. In: Montmayeur JP, le Coutre J, Redaktoren. Vitess Detection: Taste, Textur a Post Post Inefive Effects, Kapitel 11. Boca Raton, FL: CRC Press.
  7. Artikel kucken
  8. PubMed / NCBI
  9. Google Léier
  10. Artikel kucken
  11. PubMed / NCBI
  12. Google Léier
  13. Artikel kucken
  14. PubMed / NCBI
  15. Google Léier
  16. Artikel kucken
  17. PubMed / NCBI
  18. Google Léier
  19. Artikel kucken
  20. PubMed / NCBI
  21. Google Léier
  22. Artikel kucken
  23. PubMed / NCBI
  24. Google Léier
  25. Artikel kucken
  26. PubMed / NCBI
  27. Google Léier
  28. Artikel kucken
  29. PubMed / NCBI
  30. Google Léier
  31. Artikel kucken
  32. PubMed / NCBI
  33. Google Léier
  34. Artikel kucken
  35. PubMed / NCBI
  36. Google Léier
  37. Artikel kucken
  38. PubMed / NCBI
  39. Google Léier
  40. Artikel kucken
  41. PubMed / NCBI
  42. Google Léier
  43. Artikel kucken
  44. PubMed / NCBI
  45. Google Léier
  46. Artikel kucken
  47. PubMed / NCBI
  48. Google Léier
  49. Artikel kucken
  50. PubMed / NCBI
  51. Google Léier
  52. Artikel kucken
  53. PubMed / NCBI
  54. Google Léier
  55. Artikel kucken
  56. PubMed / NCBI
  57. Google Léier
  58. Artikel kucken
  59. PubMed / NCBI
  60. Google Léier
  61. Artikel kucken
  62. PubMed / NCBI
  63. Google Léier
  64. Artikel kucken
  65. PubMed / NCBI
  66. Google Léier
  67. Artikel kucken
  68. PubMed / NCBI
  69. Google Léier
  70. 4. Rolls BJ (2009) D'Relatioun tëscht Diät Energie Dicht an Energieverbrauch. Physiologie & Behuelen 97: 609-15.
  71. 5. Ledikwe JH, Blanck HM, Kettel Khan L, Serdula MK, Seymour JD, et al. (2006) D'Däischter Energie Dicht ass mat Energieeess an Gewiichtstatus an US-Erwuessen ass. Den amerikanesche Journal of Clinical Nutrition 83: 1362-8.
  72. Artikel kucken
  73. PubMed / NCBI
  74. Google Léier
  75. Artikel kucken
  76. PubMed / NCBI
  77. Google Léier
  78. Artikel kucken
  79. PubMed / NCBI
  80. Google Léier
  81. Artikel kucken
  82. PubMed / NCBI
  83. Google Léier
  84. Artikel kucken
  85. PubMed / NCBI
  86. Google Léier
  87. Artikel kucken
  88. PubMed / NCBI
  89. Google Léier
  90. Artikel kucken
  91. PubMed / NCBI
  92. Google Léier
  93. Artikel kucken
  94. PubMed / NCBI
  95. Google Léier
  96. Artikel kucken
  97. PubMed / NCBI
  98. Google Léier
  99. Artikel kucken
  100. PubMed / NCBI
  101. Google Léier
  102. Artikel kucken
  103. PubMed / NCBI
  104. Google Léier
  105. Artikel kucken
  106. PubMed / NCBI
  107. Google Léier
  108. Artikel kucken
  109. PubMed / NCBI
  110. Google Léier
  111. Artikel kucken
  112. PubMed / NCBI
  113. Google Léier
  114. Artikel kucken
  115. PubMed / NCBI
  116. Google Léier
  117. Artikel kucken
  118. PubMed / NCBI
  119. Google Léier
  120. Artikel kucken
  121. PubMed / NCBI
  122. Google Léier
  123. Artikel kucken
  124. PubMed / NCBI
  125. Google Léier
  126. Artikel kucken
  127. PubMed / NCBI
  128. Google Léier
  129. Artikel kucken
  130. PubMed / NCBI
  131. Google Léier
  132. Artikel kucken
  133. PubMed / NCBI
  134. Google Léier
  135. Artikel kucken
  136. PubMed / NCBI
  137. Google Léier
  138. Artikel kucken
  139. PubMed / NCBI
  140. Google Léier
  141. Artikel kucken
  142. PubMed / NCBI
  143. Google Léier
  144. Artikel kucken
  145. PubMed / NCBI
  146. Google Léier
  147. Artikel kucken
  148. PubMed / NCBI
  149. Google Léier
  150. Artikel kucken
  151. PubMed / NCBI
  152. Google Léier
  153. Artikel kucken
  154. PubMed / NCBI
  155. Google Léier
  156. 6. Kleine DM, Jones-Gotman M, Dagher A (2003) Déierendréng Dopamin-Verëffentlechung am dorsalen Striatum korreléiert mat Miel Sympathie-Bewäertungen an gesondem mënschleche Benevolen. NeuroImage 19: 1709-1715.
  157. 7. Bassero V, Di Chiara G (1999) Differenzial Responsabilitéit vun der Dopamine Iwwerdroung un Nahrungsreizen am Nukleus Accumbens Shell / Corefäegkeeten. Neurologie 89: 637-41.
  158. 8. Roitman MF, Wheeler RA, Wightman RM, Carelli RM (2008) Echtzäitesch chemesch Response am Nukleus accumbens differenzéiert belountend a liiblen Reiz. Natur Neurologie 11: 1376-7.
  159. 9. Brown HD, McCutcheon JE, Cone JJ, Ragozzino ME, Roitman MF (2011) D'Primärnahrung belount a belount-predictive Stimulatiounen evakuéiere verschidde Muster vun phasic Dopaminsignaliséierung am ganze Striatum. De European Journal of Neuroscience 34: 1997-2006.
  160. 10. Grabenhorst F, Rolls ET, Parris BA, d'Souza AA (2010) Wéi de Gehir erënnert de Belounungswert vu Fett am Mond. Cerebral Cortex 20: 1082-91.
  161. 11. Johnson PM, Kenny PJ (2010) Dopamine D2 Receptoren an der Sucht-ähnlech Belaaschtung Dysfunktion a compulsive Ernärung an Iwwerbléck ratten. Natur Neurologie 13: 635-41.
  162. 12. Vucetic Z, Carlin JL, Totoki K, Reyes TM (2012) Epigeneteschen Dysregulatioun vum Dopamine-System bei Diät-induzéierten Opruff. Journal vun der Neurochemie 120: 891-84.
  163. 13. Stice E, Spoor S, Bohon C, kleng DM (2008) D'Relatioun tëscht Adipositas a stompere Reaktioun op Liewensmëttel gëtt duerch Taqia A1 allele moderéiert. Science 322: 449-452.
  164. 14. Cragg SJ, Rice ME (2004) Tanzen virun der DAT an engem DA Synapse. Trends an der Neurologie 27: 270-7.
  165. 15. Dreyer JK, Herrik KF, Berg RW, Hounsgaard JD (2010) Influenz vu phasesch a tonic Dopamin Freisetzung op Rezeptor Aktivatioun. De Journal of Neuroscience 30: 14273-83.
  166. 16. D'Figelwicz DP, Szot P, Chavez M, Woods SC, Veith RC (1994) Intraventrikulär Insulin erhéicht Dopamin-Transporter mRNA bei der Ratifizéierung VTA / substantia nigra. Brain Research 644: 331-4.
  167. 17. Mebel DM, Wong JC, Dong YJ, Borgland SL (2012) Insulin am ventralen Tegmental reduzéiert hedonesch Fudderung a verdréit d'Dopaminskonzentratioun iwwer méi erhéijen Réckschlag. De European Journal of Neuroscience 36: 2336-46.
  168. 18. Chen PS, Yang YK, Yeh TL, Lee IH, Yao WJ, et al. (2008) Korrelatioun tëscht Kierpermass Index a Striataldopamine Transporter Disponibilitéit bei gesonderen Volontären - eng SPECT-Studie. NeuroImage 40: 275-9.
  169. 19. Süd T, Huang XF (2008) D'exzessive Ernährung huet d'Dopamin D2-Rezeptor erhéicht an d'Dopamine-Transporter-Rezeptor-Bindungsdichte am Nukleus accumbens and caudate putamen of mice verringert. Neurochemische Forschung 33: 598-605.
  170. 20. Speed ​​N, Saunders C, Davis AR, Owens WA, Matthies HJG, et al. (2011) Stéierend Striatal-Akt-Signaling stéiert dopamine Homöostasis a vergréissert d'Ernährung. PloS een en 6: e25169.
  171. 21. Roitman MF, Wescott S, Cone JJ, McLane MP, Wolfe HR (2010) D'MSI-1436 reduzéiert akut Nahrung ass ouni Afloss vun Dopamine Transporter Aktivitéit. Pharmakologie Biochemie an Behuelen 97: 138-43.
  172. 22. Heien MLAV, Johnson MA, Wightman RM (2004) D'Aufgab vun Neurotransmittern déi duerch séier scan zyklische Voltammetrie festgestallt ginn. Analytesch Chimie 76: 5697-704.
  173. 23. Sinkala E, McCutcheon JE, Schuck MJ, Schmidt E, Roitman MF, et al. (2012) Elektroden-Kalibrierung mat enger mikrofluidischer Stroumzelle fir séier scan zyklische Voltammetrie. Lab op engem Chip 12: 2403-08.
  174. 24. Yorgason JT, España RA, Jones SR (2011) Demon Voltammetrie an Analyse Software: Analyse vun Kokainindustrie am Dopaminsignal benotzt a verschidde kinetesch Moossnamen. Journal vun Neurowand Methoden 202: 158-64.
  175. 25. Paxinos G, a Franklin KBJ (2004) De Rath vu Gehalts an stereotaxesche Koordinaten. San Diego, CA: Akademesch Press.
  176. 26. Hallett PJ, Collins TL, Standaert DG, Dunah AW (2008) Biochemesch Frakturatioun vum Gehirewëss fir Studie vun der Rezeptorverbrechung an dem Trafficking. Aktuell Protokoller an der Neurologie / Redaktatioun, Jacqueline N. Crawley ... [Al.] Kapitel 1: Eenheet 1.16.
  177. 27. Meng SZ, Ozawa Y, Itoh M, Takashima S (1999) Entwécklungs- a altersbedingte Verännerungen am Dopamintransporter, an Dopamin D1- an D2-Rezeptoren am menschleche Basal ganglia. Brain Research 843: 136-144.
  178. 28. Moll GH, Mehnert C, Wicker M, Bock N, Rothenberger A, et al. (2000) Alter assoziéiert Verännerungen an der Densitéit vu presynaptesche Monoamin-Transporter an de verschiddene Regiounen vum Rassehn vum fréieren Jonk bis zum ufalen Adulthood. Entwécklungspsychiatrie 119: 251-257.
  179. 29. Cruz-Muros I., Afonso-Oramas D, Abreu P, Perez-Delgado MM, Rodriguez M, et al. (2009) Aging Effekter op d'Dopamine Transporter Expressioun an Ausgleichsmechanismus. Neurobiologie vum Aging 30: 973-986.
  180. 30. Badanich KA, Adler KJ, Kirstein CL (2006) Jugendlecher ënnerscheeden sech vun Erwuessener an der cocaine konditionéierter Plaz an der Kokainindustrieller Dopamin am Nukleus accumbens septi. European Journal of Pharmacology 550: 95-106.
  181. 31. De Jones SR, Garris PA, Kilts CD, Wightman RM (1995) Verglach vun der Dopamineaufnahm am basolateral Ammdaloidkern, Caudat-Putamen a Nukleus accumbens vun der Rass. Journal vun der Neurochemie 64: 2581-9.
  182. 32. Rao A, Simmons D, Sorkin A (2011) Differenziell subzellulär Verdeelung vun Endosomalfäegkeeten an dem Dopamintransporter an dopaminergen Neuronen. Molekulare a Celluläre Neurologie 46: 148-58.
  183. 33. Wang GJ, Volkow ND, Thanos PK, Fowler JS (2009) Imaging vu Gehirn Dopaminnewegen: Implikatiounen fir d'Erënnerung vun den Obesitéit. Journal vun der Sucht-Medizin 3: 8-18.
  184. 34. Levin BE, Dunn-Meynell AA, Balkan B, Keesey RE (1997) Selektiv Zucht fir Diät-induzéiert Adipositas a Widderstand zu Sprague-Dawley Ratten. Amerikan Journal of Physiology 273: R725-730.
  185. 35. Morris JK, Bomhoff GL, Gorres BK, Davis VA, Kim J, et al. (2011) Insulinresistenz beaflosst nigrostriatal Dopaminefunktioun. Experimental Neurologie 231: 171-80.
  186. 36. Wellman PJ, Nation JR, Davis KW (2007) Impairement vun der Acquisitioun vun der Kokain-Selbstverwaltung bei de Ratten, déi op eng Fettgehalt ënnerhalen hunn. Pharmakologie, Biochemie an Verhalensmuster 88: 89-93.
  187. 37. Thanos PK, Kim R, Cho J, Michaelides M, Anderson BJ, et al. (2010) Obesitéit-resistent S5B Ratten hunn méi Kokain bedingt Plazpréferenz gewisen wéi déi Iwwergewiicht-ufälleg OM Ratten. Physiologie & Verhalen 101: 713–8.
  188. 38. Venton BJ, Seipel AT, Phillips PEM, Wetsel-WC, Gitler D, et al. (2006) Kokain erhéicht d'Dopamine Freilegung duerch Mobiliséierung vun engem Synapsin-abhängige Reservefool. De Journal of Neuroscience 26: 4901-04.
  189. 39. Steffenon SC, Taylor SR, Horton ML, Barber EN, Lyte LT (2008) Kokain Desinfektiouns Dopaminsneuronen am ventralen Tegmenalgebitt iwwer onbedarfsabhängige Blockade vu GABA Neuronen Spannungsempfindleche Natriumkanounen. European Journal of Neurologie 28: 2028-2040.
  190. 40. Shi WX, Pun CL, Zhou Y (2004) Psychostimulanz induzéiert Null-Frequenz Oszillatiounen an der Brennaktivitéit vun Dopamin-Neuronen. Neuropsychopharmacologie 29: 2160-2167.
  191. 41. Davis JF, Tracy AL, Schurdak JD, Tschop MH, Lipton JW, et al. (2008) Exposé zu erhéigen Niveaue vu Diabetesche Fett verschlechtert d'psychostimulante Belounung an d'mesolimbësch Dopamine-Verkéier an der Rass. Behaviell Neurologie 122: 1257-63.
  192. 42. Geiger BM, Haburcak M, Avena NM, Moyer MC, Hoebel BG, et al. (2009) Defizite vu mesolimbeschen Dopaminneurotransmission bei Rass-Diabetes-Fettleibigkeit. Neurologie 159: 1193-9.
  193. 43. Hyman SE, Malenka RC, Nestler EJ (2006) Neural Mechanismen vun der Sucht: D'Roll vu léinen a veréiert Léieren a Gedätsch. Addiction 29: 565-598.
  194. 44. Simon GE, vu Korff M, Saunders K, Miglioretti DL, Crane PK, et al. (2006) Verknüpfung vu Fettgewässer an psychiatresche Stéierungen an der amerikanescher erwuesse Bevëlkerung. Archive vum Generals Psychiatrie 63: 824-30.
  195. 45. Torres GE, Carneiro A, Seamans K, Fiorentini C, Sweeney A, et al. (2003) Oligomeriséierung an den Trafficking vum mënschleche Dopamine Transporter. De Journal of Biological Chemistry 278: 2731-2739.
  196. 46. Li LB, Chen N, Ramamoorthy S, Chi L, Cui XN, et al. (2004) D'Roll vun der N-Glycosylatioun an der Funktioun an dem Uewerhandel vum männleche Dopamintransporter. De Journal of Biological Chemistry 279: 21012-21020.
  197. 47. Afonso-Oramas D, Cruz-Muros I., de la Rosa DA, Abreu P, Giraldez T, et al. (2009) D'Dopamine-Transporter Glycosylatioun korreléiert mat der Schwachstelle vun Midbrain dopaminerge Zellen an der Parkinsonkrankheit. Neurobiologie vun der Krankheet 36: 494-508.
  198. 48. Roitman MF, Stuber GD, Phillips PEM, Wightman RM, Carelli RM (2004) D'Dopamine ass als subsecond Modulator vun der Liewensmëttelhuel funktionnéiert. De Journal of Neuroscience 24: 1265-71.
  199. 49. De McCutcheon JE, de Beeler JA, Roitman MF (2012) Sucrose-Prädiktiven Zeilen evocéieren méi grouss Phasic-Dopamine-Release wéi Saccharin-Prädiktiven Zeilen. Synapse 66: 346-51.
  200. 50. Flagel SB, Clark JJ, Robinson TE, Mayo L, Czuj A, et al. (2011) Eng selektive Rôle fir Dopamin am Reiz virzebereeden. Natur 469: p53-7d.
  201. 51. Szczypka MS, Mandel RJ, Donahue BA, Snyder RO, Leff SE, et al. (1999) Viral Gen Liwwerung selektiv restauréiert d'Füttern an d'Verhënnerung vun der Dopamin-defizienter Maus. Neuron 22: 167-78.
  202. 52. Di Ciano P, Kardinol RN, Cowell RA, Little SJ, Everitt BJ (2001) D'Differenz vun der NMDA, AMPA / Kainat a Dopamine-Rezeptor am Nukleus accumbens Kär an der Acquisitioun an der Leeschtung vu pavlovian Approach. Journal of Neurologie 21: 9471-9477.
  203. 53. Kravitz AV, Freeze BS, Parker PRL, Kay K, Thwin MT, et al. (2010) Regele vum Parkinsonian Motor Verhalen duerch optogenetesch Kontroll vu Basal Ganglien Schaltungen. Natur 466: 622-6.
  204. 54. Kravitz AV, Tye LD, Kreitzer AC (2012) Distinguéiert Rollen fir direkte a indirekt Weeër striatal Neuronen a Verstäerkung. Natur Neurologie 15: 816-818.