PASTABOS: Įrodymai, kad deltafosb palieka pėdsakus ilgai po atsigavimo nuo priklausomybės. Konkrečiai priklausomybė sukelia epigenetinius pokyčius, kurie sukelia daug greitesnį deltafosbo indukciją, kai atsiranda recidyvas. Tai paaiškina, kaip atkryčiojimas, net ir po metų, gali sparčiai plečiasi iki pilnos priklausomybės.
J Neurosci. Autoriaus rankraštis; galima įsigyti „PMC 2013“ sausio 25.
Abstraktus
ΔFosB, a Fosb genų produktas, sukelia branduolių accumbens (NAc) ir caudate putamen (CPu), pakartotinai veikiant piktnaudžiavimo vaistais, pvz., kokainu. Ši indukcija prisideda prie geno ekspresijos ir elgesio pakitimų, atsiradusių pakartotinai veikiant vaistui, netikėjimo.
Čia mes įvertinome, ar žiurkių nuotolinė vaisto ekspozicija gali pakenkti Fosb geno, kurį sukelia tolesnis kokaino poveikis. Mes parodome, kad ankstesnis lėtinis kokaino vartojimas, po kurio buvo pratęstas nutraukimas, padidina indukuojamąjį Fosb NAc, kaip rodo padidėjęs ΔFosB mRNR indukcija ir greitesnis ΔFosB baltymo kaupimasis po pakartotinio kokaino ekspozicijos. Tokio gruntavimo nėra Fosb indukcija buvo pastebėta CPu, iš tiesų, po ūminio ΔFosB mRNR indukcijos buvo sumažinta CPu.
Šie nenormalūs modeliai Fosb ekspresija yra susijusi su chromatino modifikacijomis Fosb genų promotorius. Ankstesnis lėtinis kokaino vartojimas sukelia ilgalaikį RNR polimerazės II (Pol II) padidėjimą Fosb tik „NAc“ reklamuotojas, nurodantis, kad „Pol II“ „sustingsta“ Fosb indukcijai šiame regione, kai vėl susidaro kokainas. Tuomet kokaino uždavinys sukelia Pol II išsiskyrimą iš genų promotoriaus, leidžiant greičiau Fosb transkripcija. Kokaino problema taip pat mažina represinių histonų modifikacijas Fosb reklamuotoją NAc, bet padidina tokius represinius ženklus ir mažina aktyvinimo ženklus CPu.
Šie rezultatai suteikia naują įžvalgų apie chromatino dinamiką Fosb atskleidžia naują mechanizmą gruntui Fosb indukcija NAc po kokaino poveikio.
Įvadas
Narkomanijai būdingas kompulsinis narkotikų ieškojimas ir vartojimas, nepaisant didelių neigiamų pasekmių (Kalivas ir kt., 2005; Hyman ir kt., 2006). Lėtinė vaisto ekspozicija sukelia nuolatinius geno ekspresijos pokyčius ventraliniame striatume (arba branduolių accumbens; NAc) ir dorsal striatum (arba caudate putamen; CPu), striatų struktūrose, susijusiose su narkotikų atlygiu ir priklausomybe (Freeman ir kt., 2001; Robinson ir Kolb, 2004; Shaham ir Hope, 2005; „Maze“ ir „Nestler“, „2011“). ΔFosB, sutrumpintas ir stabilus baltymas, koduojamas tiesioginio ankstyvojo geno, Fosb, yra gerai apibūdintas transkripcijos faktorius, sukeltas NAc ir CPu lėtiniu poveikiu beveik visiems piktnaudžiavimo vaistams, kur jis tarpininkauja jautriai elgsenos atsakams į pakartotinį vaisto vartojimą. („Nestler“, „2008“). Tačiau ar anksčiau lėtinis piktnaudžiavimo vaistu poveikis pakeis vėlesnį ΔFosB indukciją, lieka nežinomas.
Neseniai hipotezėme, kad chronino modifikacijos atsakant į lėtinį vaisto poveikį gali pakeisti specifinių genų indukciją tikslinių smegenų regionuose (Robisonas ir Nestleris, 2011). Vis daugiau įrodymų parodė, kad po chroniško vartojimo piktnaudžiavimo narkotikai keičia daugybę modifikacijų, įskaitant fosforilinimą, acetilinimą ir histono uodegų metilinimą, struktūrą ir transkripcijos prieinamumą. Naujausias darbas ląstelių kultūros sistemose sutelktas į RNR polimerazės II (Pol II) įdarbinimą į „indukuojamų“ genų promotorių prieš jų ekspresiją, su Pol II pastoviai susieta su proksimaliniais promotoriaus regionais ir aplink transkripcijos pradžios vietą (TSS ) „sustabdytoje“ būsenoje (Core ir Lis, 2008; Nechaev ir Adelman, 2008). Manoma, kad užsikimšusio Pol II aktyvinimas yra atsakingas už jo ištrūkimą iš promotoriaus ir TSS regionų ir jų transkripcijos šių „gruntuotų“ genų (Zeitlinger ir kt., 2007; Saha ir kt., 2011; Bataille ir kt., 2012).
Čia mes parodome, kad ankstesnis lėtinis kokaino poveikis, po kurio buvo pratęstas pasitraukimo laikotarpis, keičia indukcinį Fosb geno patekimas į tolesnį kokaino vartojimą, o NAc yra paruoštas indukcijai, o CPu nėra. Tada mes nustatome skirtingus chromatino parašus Fosb geno promotorius NAc ir CPu, kurie yra susiję su tokiu aberruojančiu. \ t Fosb genų, įskaitant užstrigusio Pol II įdarbinimą Fosb priartinis promotorius tik NAc, taip pat kai kurių aktyvuojančių arba represinių histonų modifikacijų pokyčiai abiejuose smegenų regionuose. Šie rezultatai suteikia naujų įžvalgų apie chromatino dinamiką Fosb genų promotorius ir pirmą kartą nurodo mechanizmą, kuriuo Pol II prime Fosb dėl didesnio NAc aktyvinimo, kai pakartotinai veikia kokainas.
Medžiagos ir metodai
Gyvūnai
Vyriškos Sprague Dawley žiurkės (250 – 275 g; Charles River Laboratories), naudojamos visuose eksperimentuose, buvo poromis laikomos kontroliuojamoje patalpoje 12 val. Šviesos / tamsos cikle (šviesos įsijungė 7 AM) su prieiga prie maisto ir vanduo ad libitum. Visi gyvūnai buvo švirkščiami du kartus per dieną 10 dienų per dieną su kokainu (15 mg / kg, ip) arba fiziologiniu tirpalu (ip). Bandymus su gyvūnais patvirtino institucinis gyvūnų priežiūros ir naudojimo komitetas (IACUC) Sinajaus kalne.
Lokomotoriniai matavimai
Gyvūnai buvo pripratę prie lokomotyvo kameros pirmą dieną 1 val., O po to, stebint fiziologinio tirpalo injekciją, buvo stebimas lokomotorinis aktyvumas, naudojant Photobeam veiklos sistemą (San Diego Instruments). Po 1 hr pripratimo lokomotorinėse kamerose kiekvieną dieną 15 paros metu buvo vartojamas kokainas (2 mg / kg, ip), o gyvūnai vėl buvo stebimi dėl judėjimo aktyvumo 1 val.
Imunohistochemistry
Po paskutinio vaisto ekspozicijos gyvūnai buvo perfuzuoti 24 hr. ΔFosB / FosB imunoreaktyvumas buvo nustatytas kaip aprašyta (Perrotti ir kt., 2004). Western blotting patvirtino, kad visi ΔFosB / FosB panašūs imunoreaktyvumai pastebėti 24 val. Arba ilgiau po kokaino injekcijų atspindėjo ΔFosB, nes FosB buvo nenustatomas (neparodytas).
RNR izoliacija, atvirkštinė transkripcija ir PCR
Dvišaliai NAc ir dorsolaterialiniai / dorsomedialiniai CPu 12 matuokliai buvo gauti taip:Perrotti ir kt., 2004), sušaldyti sausame lede ir apdoroti pagal paskelbtus \ tCovington ir kt., 2011). FosB ir FosB mRNR buvo išmatuota naudojant kiekybinį PCR (qPCR) su izoforma specifiniais ΔFosB ir FosB pradmenimis (Alibhai ir kt., 2007). ΔFosB ir FosB mRNR lygiai buvo normalizuoti GAPDH mRNR lygiais, kurie nebuvo paveikti kokaino ekspozicijoje (nėra parodyta).
Western blotting
NAc ir CPu štampai buvo surinkti taip, kaip aprašyta aukščiau, ir apdoroti Western blotting, kaip aprašyta (Covington ir kt., 2011), naudojant antikūnus prieš ERK44 / 42 [ekstraląstelinį signalą reguliuojamą kinazę-44 / 42] ir fosfoERK44 / 42 (pERK), AKT [timomos viruso proto-onkogeną] ir p-AKT, SRF (serumo atsako faktorius) ir pSRF, CREB [cAMP atsako elemento surišimo baltymas] ir pCREB. Kiekvienos juostos blotuoto baltymo kiekis buvo normalizuotas pagal aktino arba tubulino kiekį, kuris nebuvo paveiktas kokaino ekspozicijoje.
Chromatino imunoprecipitacija (ChIP)
Šviežiai išskaidyti NAc ir CPu štampai buvo paruošti ChIP, kaip aprašyta (Maze ir kt., 2010). Kiekviena eksperimentinė būklė buvo analizuojama trimis egzemplioriais iš nepriklausomų gyvūnų grupių. Kiekvienam ChIP mėginiui dvišalės NAc ir CPu štampai buvo sujungti iš penkių žiurkių (10 štampų). Konkretiems histono modifikacijoms naudojami antikūnai yra tokie patys, kaip ir paskelbti (Maze ir kt., 2010); antikūnai prieš Pol II, fosforilintus jo karboksilo galinio domeno (CTD) pakartotinio regiono (Pol II-pSer5) Ser5, buvo gauti iš abcam 5131. Buvo sukurti keturi ChIP gruntų rinkiniai Fosb (Lazo ir kt., 1992; Mandelzys ir kt., 1997): 1F: GTACAGCGGAGGTCTGAAGG, 1R: GAGTGGGATGAGATGCGAGT; 2F: CATCCCACTCGGCCATAG, 2R: CCACCGAAGACAGGTACTGAG; 3F: GCTGCCTTTAGCCAATCAAC, 3R: CCAGGTCCAAAGAAAGTCCTC; 4F: GGGTGTTTGTGTGTGAGTGG, 4R: AGAGGAGGCTGGACAGAACC. Chromatino modifikacijų lygiai lyginami su įvestos DNR kiekiais (žr.Maze ir kt., 2010).
Statistinė analizė
Visos nurodytos reikšmės yra vidutinės ± sem. Lokomotorinio aktyvumo ir ląstelių skaičiavimo duomenys buvo analizuojami dvipusiais ANOVA, gydant ir injekuojant kaip veiksnius. qPCR eksperimentai buvo analizuojami vienkartiniais ANOVA, gydant kaip veiksniu. Kai buvo pastebėtas reikšmingas pagrindinis poveikis (p <0.05), buvo atlikti Bonferroni post-hoc testai, kad būtų galima palyginti su gyvūnais, kurie anksčiau nebuvo gydomi druskos tirpalu (^ skaičiais) ir dar nevartojusiais nuo narkotikų kokainu (* skaičiais). Western blotting ir ChIP duomenims buvo naudojami nesusiję dviejų uodegų studentų t-testai su daugelio palyginimų korekcijomis.
rezultatai
Didysis Kokaino patyrusių žiurkių Fosb indukuotumas NAc, bet ne CPu
Ištirti ankstesnio lėtinio kokaino eigos įtaką, po to - ilgesnį pasitraukimo laikotarpį,. \ T Fosb atsakas į vėlesnį kokaino tyrimą, žiurkėms, kurios 15 paros metu buvo suleistos dvigubai per parą su druskos tirpalu arba kokainu (10 mg / kg), po 28 paros dozės išgėrimo dozės buvo skiriamos (1A pav). Pirmiausia nustatėme lokomotorinį atsaką vienoje gyvūnų grupėje, kad patvirtintume lokomotorinio jautrumo indukciją prieš tai esant kokainui, o tai yra tikėtina ilgalaikė vaisto vartojimo pasekmė. Kokaino patyrę ir (arba) patyrę žiurkės parodė lygiavertį pradinį lokomotorinį aktyvumą, o kokaino poveikis buvo pradėtas vartoti anksčiau negydytiems gyvūnams.1B pav. Pakartotinės priemonės dvipusis ANOVA, gydymas: F1,66 = 30.42, p <0.0001; kokaino iššūkis: F2,66= 58.39, p <0.0001; gydymas x kokaino iššūkis: F2,66= 8.56, p = 0.0005, Bonferroni po bandymų ^p <0.001). Šis kokaino iššūkis sukėlė žymiai didesnį lokomotorinį aktyvumą, ty sensibilizaciją, kokaino vartojančioms žiurkėms (Bonferroni post-tests * p <0.001).
Norint įvertinti šio kokaino paruošimo režimo poveikį ΔFosB ekspresijai NAc ir CPu, mes matavome ΔFosB baltymą imunohistocheminiais metodais 24 hr po kokaino neturinčių ir kokaino patyrusių gyvūnų gydymo 0, 1, 3 arba 6 kasdieniu kokaino poveikiu injekcijos (15 mg / kg; žr 1A pav). Kaip nustatyta anksčiau (Nye ir kt., 1995), 3 kokaino injekcijos buvo pakankamos, kad narkotikų neišgautų gyvūnų NAc ir CPu reikšmingai sukeltų ΔFosB baltymą, o jo kaupimasis išliko reikšmingas po 6 dienų nuo kokaino injekcijų (1C pav. Pakartotinės priemonės dvipusis ANOVA, NAc branduolys, apdorojimas: F1,28= 23.5, p <0.0001; kokaino iššūkis: F3,28= 49.16, p <0.0001; gydymas x kokaino iššūkis: F3,28= 6.83, p = 0.0014; NAc apvalkalas, apdorojimas: F1,28= 18.69, p <0.0001; kokaino iššūkis: F3,28= 31.52, p <0.0001; gydymas x kokaino iššūkis: F3,28= 3.21, p <0.05; CPu, gydymas: F1,28= 9.47, p <0.001; kokaino iššūkis: F3,28= 19.74, p <0.0001; gydymas x kokaino iššūkis: F3,28= 0.94, p> 0.05. NAc šerdyje, apvalkale ir CPu Bonferroni post-testai ^p <0.05). Kokaino patyrusiems gyvūnams nebuvo įrodymų, kad NAc ar CPu išlieka ΔFosB indukcija po 28 dienų nutraukimo, kas atitinka ankstesnes ataskaitas, kad ΔFosB signalas iki šio laiko visiškai išsisklaido (Nye ir kt., 1995), priežastis, dėl kurios šis laikas buvo naudojamas šiame tyrime. Tačiau ryškiai, kad kokaino patyrę žiurkės, vartojusios 3 arba 6 kokaino injekcijas, parodė žymiai didesnį ΔFosB baltymų indukciją NAc, o tai matyti tiek branduoliuose, tiek lukštuose.1C pav. Bonferroni po testų * p <0.05). Priešingai, tokia didesnė ΔFosB baltymo indukcija CPu nebuvo pastebėta; vietoj to, ekvivalentiška ΔFosB indukcija buvo pastebėta šiame regione po 3 ar 6 dienų trukmės kokaino injekcijos į kokaino nevartojusias ir nepatyrusias žiurkes (1C pav).
Kad gautume įžvalgą apie transkripcijos pokyčius, atsiradusius NAc ir CPu, reaguojant į kokaino iššūkį, ištyrėme ΔFosB ir FosB mRNR transkriptų indukuotumo laiko kursą (45, 90 ir 180 min), kai buvo naudojamas vienas kokainas arba fiziologinis tirpalas. po 28 paros pasitraukimo iš kokaino nebuvimo ir patyrusių žiurkių 1A pav). Palyginti su fiziologiniu tirpalu, kokaino uždavinys sukėlė greitą ΔFosB ir FosB mRNR koncentracijos padidėjimą visuose trijuose NAc ir CPu kiekiuose, kurie anksčiau nebuvo gydyti kokainu.1D pav. Pakartotiniai matavimai vienu būdu ANOVA per laiko tašką; Bonferroni po bandymų ^p <0.05). NAc metu pastebėjome didesnę ΔFosB ir FosB mRNR indukciją kokainą patyrusiuose gyvūnuose, palyginti su dar nevartojusiais kokaino, po kokaino sukėlimo. Poveikis buvo reikšmingas 90 min., O, priešingai, ΔFosB ir FosB mRNR induktyvumas CPu buvo reikšmingai sumažėjo kokainą patyrusių gyvūnų (1D pav. Bonferroni po bandymų %p = 0.08, * p <0.05).
Kokaino patyrusių žiurkių NAc ir CPu pradinių signalizacijos būdų apibūdinimas
Vienas galimas paaiškinimas dėl pakeistos. \ T Fosb po ankstesnio lėtinio kokaino eigos NAc ir CPu genas yra tai, kad nuotolinė kokaino ekspozicija gali sukelti ilgalaikius pokyčius signalizacijos keliuose, kurie yra priešais Fosb genų indukcija taip, kad kokaino uždegimas paskatintų geną nukrypti nuo laipsnio. Norėdami ištirti šią hipotezę, analizavome du transkripcijos faktorius, SRF ir CREB, kurie neseniai buvo parodyti reikalingi ΔFosB kokaino indukcijai šiuose smegenų regionuose (Vialou ir kt., 2012) kartu su baltymų kinazėmis, ERK ir AKT, kurios taip pat yra susijusios su kokaino poveikiu (Valjent ir kt., 2000; Lu ir kt., 2006; Boudreau ir kt., 2009). Nepavyko nustatyti jokių šių baltymų bendro ar fosforilinto kiekio pokyčių, galinčių paaiškinti pasikeitusį indukcijos būdą. Fosb stebimas, įskaitant SRF, CREB ar AKT pakeitimus (2B, C pav). PsRF ir pCREB pokyčių NAc nepakankamas atsakas į kokaino problemą atitinka neseniai paskelbtą ataskaitą, kurioje nustatyta, kad tik sukėlė tik lėtinį kokainą (Vialou ir kt., 2012).
Narkotikuojamų vaistų ir CPu nevartojusių gyvūnų 20 min.2A pav), vienas kokaino vartojimas sumažino pERK42 / 44 \ t2B, C pav. Dviejų uodegų studento t-testas: * p <0.05). Anksčiau buvo pranešta apie padidėjusį pERK kiekį šiuose regionuose po ūmaus kokaino vartojimo (Valjent ir kt., 2000). Tai sunku palyginti su kitais dokumentais, nagrinėjančiais ERK fosforilinimą NAc, kai nutraukiama pakartotinė kokaino injekcija (Boudreau ir kt., 2007; Shen ir kt., 2009), kaip ir mūsų tyrime, pERK buvo kiekybiškai įvertintas po 28 vartojimo dienų po kokaino ar fiziologinio tirpalo. Palyginus su anksčiau negydytais gyvūnais, kurie pirmą kartą patyrė kokainą, kokaino ekspozicija su kokaino patyrusiomis žiurkėmis, pasibaigus 28 vartojimo dienoms, sukėlė reikšmingą pERK42 / 44 koncentracijos padidėjimą CPu (2B, C pav. Dviejų uodegų studento t-testas: * p <0.05).
Chromatino kraštovaizdis Fosb geno promotorius NAc ir CPu kokaino patyrusioms žiurkėms
Toliau tyrėme, ar pasikeitė Fosb genų indukcija yra susijusi su jo chromatino struktūros pokyčiais. ChIP buvo atliktas NAc ir CPu, naudojant antikūnus, nukreiptus prieš tris gerai apibūdintas histono modifikacijų formas: histono H4 (H3K3me4) Lys3 trimetilinimą, susijusį su genų aktyvinimu, ir H3K27me3 ir H3K9me2, susijusias su genų represijomis. Po 28 ištyrimo dienų ištyrėme kokaino neturinčias ir patyrusias žiurkes be kokaino injekcijos ar su jais, o vėliau gyvūnai buvo tiriami 1 hr.3A pav). NAc nenustatė jokių reikšmingų pokyčių, susijusių su bet kurio iš šių trijų histono modifikacijų prisijungimu prie Fosb nesant kokaino, nors H3K9me2 sumažėjo (3B-D pav. Dvigubas studentų t-testas. #p = 0.2, palyginti su atitinkamomis narkotikų naivų kontrolėmis). Šis poveikis tapo reikšmingas po kokaino poveikio ir buvo specifinis geno proksimaliniam promotoriaus regionui (3C pav. * p <0.05). Nors kai kurių genų H3K9me2 lygis yra labai žemas, Fosb genų promotorius rodo pastebimus šio ženklo lygius NAc kontrolės sąlygomis (Maze ir kt., 2010, duomenys nerodomi). Priešingai, CPu nustatėme mažus, bet reikšmingus H3K4me3 įpareigojimo sumažėjimus, ir padidėjo H3K27me3 surišimas Fosb nesant kokaino, poveikis, prarastas po iššūkio (3D pav. * p <0.05).
Toliau ištyrėme Pol II privalomąjį Fosb genas, remiantis naujausiais ląstelių kultūros duomenimis, kad Pol II užsikimšimas TSS, kuris pasižymi jo fosforilinimu Ser 5 savo CTD pakartotiniame regione, yra susijęs su genų pradėjimu (žr. Įvadą). Taigi mes analizavome Pol II-pSer5 prijungimą prie Fosb keturiuose skirtinguose geno regionuose (3B pav). Ši analizė atskleidė reikšmingą Pol II-pSer5 sodrinimą Fosb geno, esančio jo artimiausiame promotoriaus regione ir aplink jo TSS, kokaino patyrusiems gyvūnams NAc, po ilgesnio pasitraukimo, nesant kokaino poveikio, palyginti su kontroliniais vaistais (žr.3E pav. * p <0.05). Šis sodrinimas nebuvo pastebimas dviejuose genų kūno regionuose Fosb, atitinka Pol II sustojimą, aprašytą paprastesnėse eksperimentinėse sistemose. Įdomu tai, kad po kokaino iššūkio Pol II-pSer5 surišimas vis dar parodė sodrinimo požymius, nors ir ne daugiau. Fosb proksimalinio promotoriaus regionas (3E pav. %p = 0.1), bet sugrįžo į kontrolinius lygius TSS. CPu rezultatai buvo labiau kintami, tačiau nebuvo pastebėtas aiškus Pol II-pSer5 surišimo modelis.
Diskusija
Šiame tyrime pateikiama nauja įžvalga dėl ilgalaikio Fosb pasibaigus kartotiniam kokaino poveikiui. Mes parodome, kad ankstesnis lėtinis kokaino vartojimas daro Fosb geno, kuris yra labiau indukuojamas NAc, todėl greitesnis ΔFosB kaupimasis po pakartotinio poveikio vaistui. Atsižvelgiant į tai, kad yra daug įrodymų, kad ΔFosB indukcija NAc tarpininkauja jautriai reaguojant į kokainą („Nestler“, „2008“), mūsų rezultatai atskleidė naują mechanizmą, leidžiantį greičiau atkurti tokius jautrintus atsakus po ilgesnio pasitraukimo.
Mes parodome, kad padidėjusi ΔFosB indukcija NAc yra susijusi su chromatino pokyčiais Fosb genas, kuris, kaip tikimasi, pradeda jį didesniam indukcijai. Taigi, mes parodome padidėjusį Pol II prisijungimą prie geno proksimalinio promotoriaus ir TSS regionų, kurie yra po 4 savaitės nutraukimo iš ankstesnio chroniško kokaino vartojimo. Tokio Pol II sodrinimo TSS metu greitai prarandama kokaino problema ir Fosb indukcija, atitinkanti ląstelių kultūros modelį, kuris sustabdė Pol II išsiskyrimą iš TSS po genų aktyvinimo (žr. Įvadą). Kokaino uždegimas taip pat sukelia spartų H3K9me2 - genų represijų ženklo - susilpnėjimą. Fosb reklamuotojas. Priešingai, mes nenustatėme ilgalaikio kelių transkripcijos faktorių arba jų aukštesniųjų kinazių, kurios, kaip žinoma, tarpininkauja, indukcijos Fosb kokaino indukcija. Šie rezultatai patvirtina mūsų hipotezę, kad padidėjusi ΔFosB indukcija NAc yra susijusi su epigenetiniu pradėjimu. Fosb genų, o ne viršutinių įvykių reguliavimu.
Buvo gauti labai skirtingi CPu rezultatai. Nebuvo jokių įrodymų, kad Pol II sustojo Fosb kokaino patyrusioms žiurkėms prieš kokaino vartojimą, nors buvo mažų, bet reikšmingų histono modifikacijų, atitinkančių genų represijas: padidėjo H3K27me3 surišimas ir sumažėjo H3K4me3 surišimas. Taip pat nebuvo pakitusių transkripcijos faktorių ar kinazių, atitinkančių sumažėjusius pokyčius Fosb indukcija. Šie duomenys rodo, kad po lėtinio kokaino vartojimo epigenetiniai modifikacijos slopina Fosb genų indukcija CPu, priešingai nei NAc. Tačiau, nors šie efektai slopina ΔFosB mRNR indukciją pakartotinai veikiant kokainą, ΔFosB baltymo kaupimosi nėra. Šiam paradoksui pagrįstas mechanizmas dabar reikalauja tolesnio tyrimo.
Apskritai, mūsų rezultatai remia modelį, kai kromatino kraštovaizdžio pokyčiai specifiniuose genuose, reaguojant į lėtinį kokaino vartojimą, padeda iš anksto arba nubraižyti tuos genus tolesniam indukcijai po pakartotinio poveikio vaistui. Tokie chromatino pokyčiai, kurie gali būti vertinami kaip „epigenetiniai randai“, būtų praleisti analizuojant pastovios būsenos gRR lygius genuose. Tokiu būdu priklausomybės epigenomos apibūdinimas žada atskleisti naują informaciją apie sutrikimo molekulinę patogenezę, kuri gali būti išgaunama kuriant naujus gydymo būdus.
Nuorodos
- Alibhai IN, Green TA, Potashkin JA, Nestler EJ. FozB ir DeltafosB mRNR ekspresijos reguliavimas: in vivo ir in vitro tyrimai. Brain Res. 2007;1143: 22-33. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
- Bataille AR, Jeronimo C, Jacques PE, Laramee L, Fortin ME, Forest A, Bergeron M, Hanes SD, Robert F. Visuotinis RNR polimerazės II CTD ciklas yra organizuojamas kompleksinių tarpinių tarp kinazės, fosfatazės ir izomerazės fermentų tarp genų. Mol Cell. 2012;45: 158-170. [PubMed]
- Boudreau AC, Reimers JM, Milovanovic M, Wolf ME. Ląstelių paviršiaus AMPA receptoriai žiurkių branduolyje didėja, kai vartojamas kokaino vartojimas, tačiau po kokaino poveikio jis internalizuojamas kartu su pakeistu mitogeno aktyvuotų baltymų kinazių aktyvavimu. J Neuroscience. 2007;27: 10621-10635. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
- Boudreau AC, Ferrario CR, Glucksman MJ, Wolf ME. Signalizacijos kelio adaptacijos ir nauji baltymų kinazės A substratai, susiję su elgesio jautrinimu kokainui. J Neurochem. 2009;110: 363-377. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
- Core LJ, Lis JT. Transkripcijos reguliavimas per promotoriaus-proksimalinę RNR polimerazės II pristabdymą. Mokslas. 2008;319: 1791-1792. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
- Covington HE, 3rd, Maze I, Sun H, Bomze HM, DeMaio KD, Wu EY, Dietz DM, Lobo MK, Ghose S, Mouzon E, Neve RL, Tamminga CA, Nestler EJ. Represuojančio histono metilinimo vaidmuo dėl kokaino sukeliamo pažeidžiamumo stresui. Neuronas. 2011;71: 656-670. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
- Freeman WM, Nader MA, Nader SH, Robertsonas DJ, Gioia L, Mitchell SM, Daunais JB, Porrino LJ, Friedman DP, Vrana KE. Lėtiniai kokaino sukeliami pokyčiai nežmoginio primato branduolyje accumbens genų ekspresija. J Neurochem. 2001;77: 542-549. [PubMed]
- Hyman SE, Malenka RC, Nestler EJ. Neuriniai priklausomybės mechanizmai: su mokymu ir atmintimi susijęs atlygis. Annu Rev Neurosci. 2006;29: 565-598. [PubMed]
- Kalivas PW, Volkow N, Seamans J. Negalima valdyti priklausomybės motyvacija: patologija perduodant glutamatą. Neuronas. 2005;45: 647-650. [PubMed]
- Lazo PS, Dorfmanas K, Noguchi T, Mattei MG, Bravo R. Struktūra ir fosB geno žemėlapis. FosB mažina fosB promotoriaus veiklą. Nucleic Acids Res. 1992;20: 343-350. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
- Lu L, Koya E, Zhai H, Hope BT, Shaham Y. ERK vaidmuo priklausomybės nuo kokaino srityje. Tendencijos neurosci. 2006;29: 695-703. [PubMed]
- Mandelzys A, Gruda MA, Bravo R, Morgan JI. Nenutrūkstamai padidėjusio 37 kDa fos su antigeno ir AP-1 tipo DNR surišimo aktyvumo nebuvimas kainų rūgštimi apdorotų fosB null pelių smegenyse. J Neuroscience. 1997;17: 5407-5415. [PubMed]
- Maze I, Nestler EJ. Epigenetinis priklausomybės kraštovaizdis. Ann NY akad mokslas. 2011;1216: 99-113. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
- Maze I, Covington HE, 3rd, Dietz DM, LaPlant Q, Renthal W, Russo SJ, Mechanic M, Mouzon E, Neve RL, Haggarty SJ, Ren Y, Sampath SC, Hurd YL, Greengard P, Tarakhovsky A, Schaefer A, Nestler EJ. Esminis histono metiltransferazės G9a vaidmuo kokaino sukeliamame plastikume. Mokslas. 2010;327: 213-216. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
- Nechaev S, Adelman K. Reklamuotojas-proksimalinis Pol II: kai sustoja, greitėja. Ląstelių ciklas. 2008;7: 1539-1544. [PubMed]
- Nestler EJ. Peržiūra. Transkripcijos priklausomybės mechanizmai: DeltaFosB vaidmuo. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2008;363: 3245-3255. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
- Nye HE, Hope BT, Kelz MB, Iadarola M, Nestler EJ. Farmakologiniai tyrimai, susiję su lėtinio FOS susijusio antigeno indukcijos, kurią sukelia kokainas, reguliavimu striatum ir nucleus accumbens. J Pharmacol Exp Ten. 1995;275: 1671-1680. [PubMed]
- Perrotti LI, Hadeishi Y, Ulery PG, Barrot M, Monteggia L, Duman RS, Nestler EJ. DeltaFosB indukcija su lydinčiomis smegenų struktūromis po lėtinio streso. J Neuroscience. 2004;24: 10594-10602. [PubMed]
- Robinson TE, Kolb B. Struktūrinis plastiškumas, susijęs su piktnaudžiavimo narkotikais poveikiu. Neurofarmakologija 47 Suppl. 2004;1: 33-46. [PubMed]
- Robison AJ, Nestler EJ. Transkripcijos ir epigenetiniai priklausomybės mechanizmai. Nat Rev Neurosci. 2011;12: 623-637. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
- Saha RN, Wissink EM, Bailey ER, Zhao M, Fargo DC, Hwang JY, Daigle KR, Fenn JD, Adelman K, Dudek SM. Greitas aktyvumo sukeltas lanko ir kitų IEG transkripcija priklauso nuo pasirengusios RNR polimerazės II. Nat Neurosci. 2011;14: 848-856. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
- Shaham Y, Hope BT. Neuroadaptacijų vaidmuo atsinaujinant į narkotikus. Nat Neurosci. 2005;8: 1437-1439. [PubMed]
- Shen HW, Toda S, Moussawi K, Bouknight A, Zahm DS, Kalivas PW. Pakeistos dendritinės stuburo plastiškumas, vartojant kokaino ištrauktas žiurkes. J Neuroscience. 2009;29: 2876-2884. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
- Valjent E, Corvol JC, C puslapiai, Besson MJ, Maldonado R, Caboche J. Įtraukimas į ekstraląstelinį signalą reguliuojančią kinazės kaskadą už kokainą naudingas savybes. J Neuroscience. 2000;20: 8701-8709. [PubMed]
- Zeitlinger J, Stark A, Kellis M, Hong JW, Nechaev S, Adelman K, Levine M, Young RA. RNR polimerazė, sulaikanti vystymosi kontrolės genus Drosophila melanogaster embrione. Nat Genet. 2007;39: 1512-1516. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
- Vialou VF, Feng J, Robison AJ, Ferguson D, Scobie KN, Mazei-Robison M, Mouzon E, Nestler EJ. AUCosB kokaino indukcijai abu reikalingi serumo atsako faktoriai ir cAMP atsako elemento surišimo baltymai. J Neuroscience. 2012 priimta. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed]
;
