Dėl nuolatinio alkoholio vartojimo padidėja ΔFosB: hibridinių pelių palyginimas su skirtingais gėrimo būdais (2012)

BMC Neurosci. 2012 Oct 29;13:130. doi: 10.1186/1471-2202-13-130.
 

Šaltinis

Wagonerio alkoholizmo centras ir. \ T Polinkis Tyrimas, Neurologijos institutas, Teksaso universitetas, Ostinas, Ostinas, TX, 78712, JAV. [apsaugotas el. paštu]

Abstraktus

Anotacija:

FAKTAI:

Nesugebėjimas sumažinti ar reguliuoti alkoholio vartojimą yra būdingas alkoholio vartojimo sutrikimo požymis. Naujų elgsenos ir genetinių modelių, susijusių su patirtimi sukeltų geriamojo gėrimo pokyčių tyrimu, tyrimai padės toliau žinoti apie alkoholio vartojimo sutrikimus. Prieš palyginant du F1 hibridinius pelių kamienus, anksčiau buvo pastebėti savarankiški savęs vartojimo būdai: C57BL / 6J x NZB / B1NJ (BxN) sumažėjęs alkoholio vartojimas po didelės alkoholio koncentracijos ir abstinencijos laikotarpių o C57BL / 6J x FVB / NJ (BxF) rodo nuolatinį alkoholio pasirinkimą. Šie fenotipai yra įdomūs, nes šie hibridai įrodo genetinio adityvumo (BxN) ir viršsvarbumo (BxF) atsiradimą etanolio suvartojime priklausomai nuo patirties.

Konkrečiai kalbant, BxF pasižymi ilgalaikiu alkoholio pasirinkimu ir BxN turi mažesnę pirmenybę alkoholiui po didelės etanolio koncentracijos; tačiau patirtis, susijusi su maža etanolio koncentracija, skatina abiejų hibridų alkoholio naudojimą.

Šiame tyrime ištyrėme hipotezę, kad šie fenotipai yra diferencijuota indukuojamo transkripcijos faktoriaus ΔFosB gamyba atlygio, pasipiktinimo ir su stresu susijusiuose smegenų regionuose.

Rezultatai:

Neuroninio plastiškumo pokyčiai (matuojant ΔFosB lygiais) buvo priklausomi nuo patirties, taip pat smegenų sritis ir specifinis genotipas, toliau palaikant, kad neuronų grandinė yra motyvaciniai etanolio vartojimo aspektai..

BxN pelėms, turinčioms sumažintą alkoholio pasirinkimą, Edinger-Westphal branduolyje ΔFosB koncentracija buvo mažesnė nei pelių, turinčių ilgalaikį alkoholio pasirinkimą, ir padidėjo AFosB koncentracija centrinėje medialinėje amygdaloje, lyginant su kontrolinėmis pelėmis.

BxN pelėms, turinčioms ilgalaikį alkoholio pasirinkimą, buvo didesnė ΔFosB koncentracija kraujagyslėse, Edinger-Westphal branduolys ir amygdala (centriniai ir šoniniai skyriai).

Be to, BxN pelės ΔFosB lygiai Edinger-Vestfalio branduolyje ir ventraliniuose tegmentiniuose regionuose žymiai teigiamai koreliavo su etanolio pasirinkimu ir suvartojimu. Be to, hierarchinė klasterizavimo analizė parodė, kad daugelis etanolio neturinčių pelių, turinčių bendrą mažą ΔFosB lygį, yra klasteryje, o daugelis pelių, turinčių ilgalaikį alkoholio pasirinkimą su bendrais aukštais ΔFosB lygiais, yra klasteryje.

Išvados:

Palyginus ir kontrastuojant du alkoholio fenotipus, šis tyrimas rodo, kad su atlygiu ir stresu susijusios grandinės (įskaitant Edinger-Westphal branduolį, ventralinį tegmentalą, amygdalą) patiria didelį plastiškumą, kuris pasireiškia kaip sumažėjęs alkoholio pasirinkimas.

fonas

Yra žinomi jautrumo veiksniai, aplinkos ir genetiniai, susiję su piktnaudžiavimu alkoholiu ir alkoholizmu. Gebėjimas gerti daug alkoholio, turintį mažai pasekmių individui, yra pirminis simptomas daugelyje alkoholikų, o tai rodo, kad mažas atsakas į alkoholį yra pagrindinis pažeidžiamumo veiksnys alkoholizmo vystyme [1,2]. Apibrėžiant neurobiologinius veiksnius, prisidedančius prie alkoholio koncentracijos, bus lengviau suprasti alkoholio vartojimą ir piktnaudžiavimą jais, o tai yra veiksminga strategija tobulinant gydymą asmenims, kuriems diagnozuotas alkoholio vartojimo sutrikimas. Naudojant graužikų modelius imituojant žmogaus ligas, buvo veiksminga priemonė, padedanti suprasti šią ligą ir pagerinti gydymą. Yra keletas graužikų modelių, kuriais siekiama ištirti piktnaudžiavimo alkoholiu ir alkoholizmo aspektus. Ar pelės gausiai savarankiškai administruos etanolio tirpalus panašiomis aplinkos sąlygomis, labai priklauso nuo jo genetinės kilmės [3].

Neseniai mes nustatėme, kad C57BL / 6JxFVB / NJ (BxF) ir FVB / NJxC57BL / 6J (FVBxB6) hibridinės pelės F1 savarankiškai administruoja neįprastai didelį alkoholio kiekį dviejų butelių pirmenybės testuose (moterys vartoja 20 – 35 g / kg / parą ir vyrai 7 – 25 g / kg per parą, priklausomai nuo koncentracijos ir paradigmos) [4]. Šis naujas genetinis modelis turi didelį pranašumą, lyginant su esamais inbrediniais kamienais, įskaitant įrodymus, kad fenotipas yra pernelyg didelis, ir geriamojo alkoholio koncentracija kraujyje.4]. Be to, didelis etanolio suvartojimas, kurį parodo BxF pelės, yra matomas dviejose papildomose etanolio gėrimo paradigmose (geriamojo tamsoje ir etanolio priėmimas planuojamos skysčio patekimo metu) [4]. Po to, kai palyginome du F1 hibridinius pelių kamienus, mes stebėjome savarankišką alkoholio vartojimą: C57BL / 6J x NZB / B1NJ (BxN) po sumažėjusios alkoholio koncentracijos ir abstinencijos periodų ir BxF parodė ilgalaikį alkoholio pasirinkimą.5]. Naudodamiesi elgsenos testų baterija, mes parodėme, kad BxN yra jautresni nei BxF pelės, kad jie būtų avangyvūs ir raminamieji, bet ne naudingi. [6].

Pagrindiniai tyrimai dėl naujų elgesio ir genetinių modelių, turinčių didelį alkoholio vartojimą ir patirties sukeltus pokyčius, gerins mūsų žinias apie piktnaudžiavimą alkoholiu ir alkoholizmą. Sumažintas alkoholio pirmenybės fenotipas yra įdomus, nes BxN pelės iš pradžių turi didelę pirmenybę etanolio tirpalams. Nors alkoholio vartojimo mažinimo motyvacinis aspektas po didelės etanolio koncentracijos ir abstinencijos patirties nėra žinomas, BxN pelėms gali būti prilygintos vidutinio sunkumo alkoholinių gėrimų turinčioms moterims, nes jos vis dar vartoja etanolio tirpalus, tačiau mažesniu lygiu, greičiausiai dėl to, kad patiria nepatogią patirtį.

Ilgalaikis alkoholio pasirinkimo modelis taip pat įdomus, nes BxF pelės stabiliai suvartoja labai didelį etanolio kiekį, nepaisant ankstesnės patirties. Nuolatinis ir sumažintas alkoholio vartojimas gali būti susijęs su alkoholio nepritekliu, reiškiniu, kai po priverstinio abstinencijos laikotarpio gyvūnai gerokai padidina alkoholio vartojimą.e [7]. Alkoholio trūkumo efektas yra naudingas reiškinys tiriant alkoholio vartojimo padidėjimą. Nors eksperimentinis planas, kuris, kaip žinoma, sukelia alkoholio nepriteklių poveikį, yra gana skirtingas nei čia vartojamas grafikas, palyginus ilgalaikį ir sumažintą alkoholio pasirinkimą su alkoholio nepriteklių poveikiu, skirtingi elgesio fenotipai, aptarti čia, yra svarbus reiškinys graužikų modelių alkoholio tyrimuose. Sumažintas alkoholio vartojimas būtų priešingas alkoholio nepriteklių poveikiui, o ilgalaikis alkoholio vartojimas galėtų būti apibūdinamas kaip alkoholio nepriteklių poveikio nebuvimas. Įvairių genetinių gyvūnų modelių, tokių kaip BxF ir BxN, naudojimas labai prisideda prie lauko pažangos, nes manoma, kad alkoholio vartojimo sutrikimai atsiranda dėl sudėtingos genetikos ir aplinkos sąveikos. Skirtingų neatidėliotinų ankstyvųjų genų ekspresijos nustatymas šiems hibridams suteikia įžvalgos smegenų grandinėms, svarbioms etanolio naudingoms ir aversinėms savybėms.

Etanolis ir kiti su narkotikais susiję neurocircuits buvo tiriami specifiniuose graužikų modeliuose, naudojant molekulinius neuroninio plastiškumo ir (arba) aktyvumo žymenis [8-15]. Savarankiškai vartojamas ir eksperimento metu vartojamas etanolis nesuteikia lygiavertių smegenų metabolinių žemėlapių, o tai rodo, kad tam tikra grandinė sustiprina etanolį [8,9].

Vienas iš svarbiausių komponentų, kuriuos dar reikia išsamiai ištirti atliekant alkoholio tyrimus, yra ilgalaikio ir sumažinto alkoholio vartojimo elgesio tyrimas ir šių elgesio metu veikiančių neuronų grandinių nustatymas. Šio eksperimento tikslas buvo nustatyti smegenų regionus, susijusius su ilgalaikiu ir sumažintu alkoholio pasirinkimu. Kadangi įrodyta, kad lėtinis alkoholio vartojimas (kartu su kitais piktnaudžiavimo vaistais) sukelia smegenų regioninius ΔFosB lygių skirtumus, išbandėme hipotezę, kad šie elgsenos fenotipai yra diferencinė indukuojamo transkripcijos faktoriaus ΔFosB gamyba smegenų regionuose, apie kuriuos žinoma dalyvauti atlygio, pasipiktinimo ir streso srityse [10].

Lėtiniai dirgikliai, kurie sukelia regioninius skirtumus ΔFosB lygiuose, yra piktnaudžiavimo vaistai (alkoholis, kokainas, amfetaminas, nikotinas, morfinas ir antipsichotikai), lėtinis stresas (suvaržymo stresas, nenuspėjamas pėdų šokas, elektrokonvulsiniai priepuoliai) ir kompulsinis ratas [11]. Kaip potencialus ilgalaikių adaptacijų smegenyse tarpininkas, dominuojantis FosB (FosB arba ΔFosB) variantas, reaguojant į lėtinį etanolio apdorojimą, yra svarbus skirtumas.

Yra keli tyrimai, išmatuoti FosB ir ΔFosB po lėtinių dirgiklių, kuriems nebuvo patikrinta, ar ΔFosB buvo dominuojanti izoforma (pvz., Aprašyta žemiau). Tačiau yra aiškių įrodymų, kad ΔFosB, o ne FosB, yra dominuojantis izoforma po lėtinių stimulų [10-12]. Ryabinino ir Wango tyrimas (1998) nustatė, kad mažai alkoholio turinčiose DBA / 2J pelėse keturios pakartotinės etanolio injekcijos padidino FosB ekspresiją šiuose smegenų regionuose: priekinės žievės amygdaloidinės branduolys, šoninis pertvaros ventralis, centrinė amygdala , šoninė amygdala, šoninė hipotalama, branduolys accumbens apvalkalas, stria terminalo ląstelių branduolys ir talamato paraventrikulinis branduolys [13]. Jų rezultatai identifikuoja jautrią etanolio neurocirkuliaciją. FosB ekspresija taip pat buvo matuojama dideliame alkoholyje, pirmenybę teikiančioje C57BL / 6J pelėje, gaunant ir išlaikant savanorišką etanolį ribotomis prieigos sąlygomis. FosB lygių pokyčiai per savarankišką administravimą nebuvo įvykdyti [14]. Tačiau po dviejų savaičių riboto priėjimo prie etanolio savarankiško FosB koncentracijos padidėjo centriniame amygdalos ir Edinger-Westphal branduolio branduolyje [15]. Apskritai ataskaitose nurodomi nauji regionai, užsiimantys etanolio savarankišku administravimu, taip pat yra reikšmingas mezokortikolimbinio kelio ir išplėstinio amygdalos vaidmuo [16]. Tačiau svarbu pažymėti, kad ΔFosB lygių pokyčiai priklauso nuo etanolio vartojimo būdo, dozės ir gydymo ar grafiko trukmės [13-15].

Šiame tyrime naudojami pelių kamienai suteikia įdomių modelių, kuriais galima palyginti ilgalaikį ir sumažintą alkoholio pasirinkimą ir pagrindinius mechanizmus, atsakingus už šiuos skirtingus alkoholio atsakymus. Šis tyrimas parodė, kad pelės, turinčios sumažintą alkoholio pasirinkimą, taip pat turi didelį plastiškumą už atlygį ir su stresu susijusias grandines (įskaitant Edinger-Westphal branduolį, ventralinį tegmental sritį, amygdalą, branduolį ir cingulinį žievę).

rezultatai

Alkoholio koncentracijos ir abstinencijos periodų poveikis savarankiškam vartojimui BxF ir BxN pelėse

Norint parodyti, kad skirtingi etanolio koncentracijos ir (arba) abstinencijos periodai pakeitė etanolio vartojimą, mes sukūrėme keturis etalonų suvartojimo matavimo grafikus (grupes). (Figure1a, b).1a, b). Kiekvienam hibridui buvo keturios eksperimentinės grupės: didelės koncentracijos, didelės koncentracijos su abstinencijos periodais, mažos koncentracijos ir mažos koncentracijos su abstinencijos periodais. Visi duomenys apie etanolio pirmenybę (1 pav. \ T (Figure2)2) ir vartojimas (pav. \ t (Figure3)3) pateikti duomenys (visų grupių ir abiejų genotipų). 9% etanolio pirmenybės ir vartojimo duomenys pateikiami iliustracijose ir iliustruojame ilgalaikio ir sumažinto alkoholio pasirinkimo elgesio fenotipus. Figūros44 ir and5.5. Šie elgesio fenotipai grindžiami 9% etanolio pirmenybės ir vartojimo palyginimu nuo pirmojo, antrojo, trečiojo ir ketvirtojo aukšto koncentracijos grupių pateikimo ir atitinkamų eksperimentinių dienų mažų koncentracijų grupėms. Atlikta dvipusė 9% etanolio pirmenybės ir vartojimo ANOVA (x laikas). Aukštos koncentracijos grupės etanolio pirmenybė (Figūra4a)4a) ir vartojimas (1 pav. \ t (Figūra5a)5a) buvo didesni BxF nei BxN, o BxF rodė nuolatinį alkoholio pasirinkimą ir vartojimą, tuo tarpu BxN alkoholio pasirinkimas ir vartojimas sumažėjo (ETANOLIO PREPARATAS - sąveika F (3,54) = 4.83, P <0, F genotipas (01, 1,54) = 24.10, P <0.001, laikas F (3,54) = 9.92, P <0.0001; ETANOLIO VARTOJIMAS - sąveika N / S, F genotipas F (1,54) = 50.73, P <0.0001, laikas F (3,54, 11.68) = 0.0001, P <XNUMX). Didelės koncentracijos grupei, kuriai abstinencija, pirmenybė teikiama etanoliui (XNUMX pav.) (Figūra4b)4b) ir vartojimas (1 pav. \ t (Figūra5b)5b) buvo didesni BxF nei BxN, o BxF rodė ilgalaikį alkoholio pasirinkimą ir vartojimą, tuo tarpu BxN alkoholio pasirinkimas ir vartojimas sumažėjo (ETANOLIO PREPARATAS - sąveika F (3,132) = 15.89, P <0.0001, F genotipas (1,132) = 250.43, <0.0001, laikas F (3,132) = 27.48, P <0.0001; ETANOLIO VARTOJIMAS - sąveika F (3,132) = 11.35, P <0.0001, F genotipas (1,132 510.88) = 0.0001, P <3,132, laikas F (22.42 0.0001) = XNUMX, P <XNUMX). Mažos koncentracijos grupei pirmenybė teikiama etanoliui (XNUMX paveikslas) (Figure4c)4c) ir vartojimas (1 pav. \ t (Figure5c)5c) buvo didesni BxF nei BxN, ir abu hibridai turėjo ilgalaikį alkoholio mėgimą ir vartojimą (ETANOLIO PREFERENCIJA - sąveika N / S, F genotipas F (1,54) = 12.2, P <0.01, laikas N / S; ETANOLIO VARTOJIMAS - sąveika N / S, F genotipas (1,54) = 74.83, P <0.0001, laikas N / S). Mažos koncentracijos grupei, kuriai abstinencija, pirmenybė teikiama etanoliui (XNUMX pav.) (Figure4d)4d) ir vartojimas (1 pav. \ t (Figure5d)5d) buvo didesni BxF nei BxN, ir abiejuose hibriduose nustatytas vidutinis alkoholio vartojimo ir vartojimo sumažėjimas (ETANOLIO PREFERENCIJA - sąveika N / S, F genotipas (1,132) = 166.58, P <0.0001, laikas N / S; ETANOLIO VARTOJIMAS - sąveika F (3,132) = 3.61, P <0.05, F genotipas (1,132) = 480.64, P <0.0001, laikas F (3,132) = 7.87, P <0.0001). Apibendrinant galima sakyti, kad didelės koncentracijos grupėse (be abstinencijos) BxF rodė ilgalaikį alkoholio pasirinkimą, o BxN - mažesnį alkoholio pasirinkimą, o mažos koncentracijos grupėse (be abstinencijos) - tiek BxF, tiek B6xN - nuolatinį alkoholio pasirinkimą. Kadangi dominantys fenotipai geriausiai užfiksuoti grupėse be susilaikymo, likusi tyrimo dalis yra jų dėmesio centre.

1 pav  

Eksperimentinis tvarkaraštis, skirtas savanoriškam etanolio vartojimui. a. Mažos koncentracijos ir didelės koncentracijos grupių eksperimentinis tvarkaraštis. b. Eksperimentinis mažų koncentracijų su abstinencijos periodais ir didelėmis koncentracijomis grafikas ...
2 pav  

Etanolio pirmenybė priklauso nuo genotipo ir etanolio koncentracijos. a. Aukštos koncentracijos grupėse etanolio pirmenybė (etanolio suvartojimas / bendras skysčių suvartojimas) yra didesnis už BxF negu BxN ir skiriasi nuo siūlomos etanolio koncentracijos. b ...
3 pav  

Etanolio vartojimas priklauso nuo genotipo ir etanolio koncentracijos. a. Aukštos koncentracijos grupėse etanolio suvartojimas (g / kg / dieną gryno etanolio) yra didesnis už BxF negu BxN, ir kinta priklausomai nuo siūlomos etanolio koncentracijos. b. Aukštose koncentracijose ...
4 pav  

Nuolatiniai ir mažesni alkoholio vartojimo elgesio fenotipai. Nustatyta, kad 9% etanolio pirmenybės palyginimas su pirmuoju, antruoju, trečiuoju ir ketvirtuoju pateikimu parodo ilgalaikio ar sumažinto alkoholio pasirinkimo elgesio fenotipus. a. ...
5 pav  

Nuolatiniai ir sumažinti alkoholio vartojimo elgesio fenotipai. 9% etanolio suvartojimo palyginimas nuo pirmojo, antrojo, trečiojo ir ketvirtojo pateikimo parodo, kad elgsenos fenotipai yra ilgalaikiai arba mažesni. ...

ΔFosB lygiai

ΔFosB kiekybinis nustatymas ir analizė buvo panaudota chroniškai aktyvuoto neurocirkuliarumo nustatymui ilgalaikio ir sumažinto alkoholio pasirinkimo metu. Kiekvienam hibridui buvo trys eksperimentinės grupės: didelės koncentracijos, mažos koncentracijos ir vanduo (kontrolė). ΔFosB duomenys pateikiami kaip procentiniai ΔFosB teigiami neuronai [(ΔFosB teigiamų neuronų skaičius) / (ΔFosB teigiamų neuronų skaičius + Nissl teigiamų neuronų skaičius #) (Table1).1). Ankstesnis darbas parodė, kad etanolio patirtis gali sukelti neurodegeneraciją [17]. Todėl šiame tyrime ištyrėme neuronų skaičių ir nepateikėme jokių reikšmingų skirtumų, susijusių su genotipu ar grupe smegenų regionams, kiekybiškai nustatyti šiame tyrime. Atlikti trys AFosB duomenų analizės: 1) trijų krypčių ANOVA (x grupės x smegenų sritis), 2) dvikryptis ANOVA (smegenų srities x grupė) kiekvienam genotipui ir 3) koreliacijos matricos buvo sukurtos koreliacijos žemėlapiui nustatyti tinklus.

Lentelė 1  

Procentai ΔFosB teigiami neuronai

Pakartotinai matuojant trijų krypčių ANOVA (genotipas x grupė x smegenų sritis) nustatyta genotipo x smegenų srities sąveika [F (15,375) = 2.01, P <05], grupės x smegenų srities sąveika [F (15.375) = 1.99, P <0.01], o pagrindinis smegenų srities poveikis [F (15,375) = 43.36, P <.000]. Pakartotiniai abipusio ANOVA matavimai (smegenų sritis x grupė) kiekvienam genotipui parodė, kad buvo pagrindinis grupės ir smegenų srities poveikis tiek BxF, tiek BxN [BxF - F (2,374) = 11.79, P <.0001, pagrindinis poveikis grupė; F (15,374) = 25.64, P <0001, pagrindinis smegenų srities poveikis; BxN - F (2,360) = 43.38, P <0001, pagrindinis grupės poveikis; F (15,360 23.73) = 0001, P <XNUMX, pagrindinis genotipo poveikis]. Post-hoc analizė atskleidė šešis reikšmingus BxN grupių skirtumus (XNUMX pav.) (Figure6a-c).6ac). Procentinė ΔFosB koncentracija buvo mažesnė koncentracijos grupėje negu vandens grupėje La, CeC / CeL, EW ir VTA. Procentinė ΔFosB koncentracija aukštoje koncentracijos grupėje buvo didesnė nei vandens grupėje CeMPV. Procentais ΔFosB buvo mažesnė koncentracijos grupėje negu aukštoje koncentracijos grupėje EW. ΔFosB duomenys visiems kitiems smegenų regionams, nurodyti kiekybiškai, pateikti 1 lentelėje Table1.1. Pearsono r koreliacinė analizė buvo naudojama siekiant nustatyti, ar% ΔFosB teigiamų neuronų tam tikrame smegenų regione koreliuoja su etanolio vartojimu ar pirmenybe. Etanolio suvartojimas ir pirmenybė parodė reikšmingą teigiamą koreliaciją su% ΔFosB BxN pelių EW ir VTA (ETANOLIO VARTOJIMAS - EW r = 0.85; VTA r = 0.85; ETANOLIO PAVYZDYS - EW r = 0.83, VTA r = 0.88; p <0.05 visiems).

6 pav  

Nuolatinis ir sumažintas alkoholio pasirinkimas sukelia ΔFosB amygdaloje, EW ir VTA. Procentai ΔFosB teigiami neuronai amygdalos regionuose (a.), EW (b.) ir VTA (c..) d. ir e. Reprezentatyvūs ΔFosB / Nissl dažymo vaizdai ...

Sudėtingas ryšys tarp ΔFosB ekspresijos, genotipo, smegenų srities ir etanolio vartojimo buvo toliau tiriamas naudojant pagrindinę komponentų analizę ir hierarchinę klasterizaciją. Pagrindinių komponentų analizė parodė, kad dauguma duomenų (~ 80%) duomenų buvo parodyti 5 komponentais. Tada buvo atliktas ir neregistruotas hierarchinis klasterizavimas (suskirstytas pagal atskirus asmenis ir smegenų sritis), naudojant pirmąjį pagrindinį komponentą (pav. (Figure7).7). Atskiras grupavimas atskleidė stiprius, bet ne tobulus grupavimo modelius, pagrįstus etanolio vartojimu, nepriklausomai nuo genotipo. Daugelis etanolio neturinčių pelių susikaupė ir parodė mažiau bendrą ΔFosB nei vidutinis ir daugelis pelių, kurios rodė ilgalaikį alkoholio pasirinkimą, susikaupusios ir parodė bendrą bendrą FFBB nei vidutinis. Šie du klasteriai buvo labiausiai skirtingi. Trys klasteriai tarp jų sudarė didesnę, mažesnę ir vidutinę ΔFosB vertybių ir etanolio geriamojo fenotipo mišinį.

7 pav  

ΔFosB lygiai nėra skatinami vien etanolio vartojimo. Atliktas hierarchinis klasterizavimas ir gautas šilumos žemėlapis atskiriems ΔFosB lygiams ir atitinkamas 9% etanolio vartojimas. Žalias = ΔFosB mažesnis nei ...

Diskusija

Palyginus dvi F1 hibridines pelių padermes, buvo pastebėtas savarankiškas savarankiško elgesio elgesys: BxN pasižymi mažesniu alkoholio pasirinkimu po didelės alkoholio koncentracijos ir abstinencijos laikotarpių, o BxF rodo ilgalaikį alkoholio pasirinkimą. BxF modeliai yra stabilūs, didelis vartojimas (nuolatinis alkoholio pasirinkimas) ir BxN modeliai vidutinio sunkumo gėrimus (sumažėjęs alkoholio vartojimas). Neuronų plastiškumas (arba aktyvumas, išmatuotas ΔFosB lygiais) buvo skirtingas priklausomai nuo patirties, susijusios su etanoliu, toliau palaikant specifinį neuronų grandinės vaidmenį ilgalaikiame ir sumažintame alkoholio pasirinkime.

Dėl didelio alkoholio kiekio, C57BL / 6, etanolio pirmenybė ir vartojimas labai priklauso nuo pradinės etanolio koncentracijos, abstinencijos trukmės ir sub-padermės (C57BL / 6Cr arba C57BL / 6J) [7,18]. Mes nustatėme, kad keturiuose skirtinguose bandomuose grafikuose etanolio pirmenybė ir vartojimas BxF pelėse buvo pastoviai aukštesni (ir stabilesni nei BxN). Vidutiniškai didelis etanolio kiekis ir suvartojimas BxN buvo palaikomi tik vienu lėtinio gėrimo grafiku (mažos koncentracijos be abstinencijos), o pirmenybė ir vartojimas buvo stebimi visais kitais lėtinio geriamojo vartojimo tvarkaraščiais. BxN sumažintas alkoholio pasirinkimas siūlo naują gyvūnų modelį, kuriame patirtis (pakartotinis etanolio pateikimas po daugelio didelių etanolio koncentracijų ir / arba kelių trumpų abstinencijos laikotarpių) žymiai sumažina jų reakciją į anksčiau labai pageidaujamą etanolio koncentraciją.

Savarankiškai vartojamas ir eksperimento metu vartojamas etanolis gamina skirtingus smegenų apykaitos žemėlapius, o tai rodo, kad tam tikra grandinė sustiprina etanolio poveikį [8,9]. Mes išbandėme hipotezę, kad ilgalaikiai ir sumažėję alkoholio vartojimo elgsenos fenotipai yra diferencinė indukuojamo transkripcijos faktoriaus ΔFosB gamyba smegenų regionuose, kurie, kaip žinoma, dalyvauja atlygio, pasipiktinimo ir streso srityse. ΔFosB yra transkripcijos faktorius, turintis unikalų ilgalaikį stabilumą ir nejautrina dirgiklius, nes c-Fos veikia, o jis kaupiasi lėtiniu gydymu. AFosB padidėjimas yra dėl padidėjusio neuronų aktyvumo ir manoma, kad jie atspindi ilgalaikį neuroninį plastiškumą. Mes nustatėme, kad ΔFosB teigiamų neuronų procentas smegenų regionuose priklauso nuo genotipo (BxF ir BxN) ir grupės (vandens kontrolė, mažos koncentracijos ir didelės koncentracijos).

Farba BxN, post-hoc analizė parodė, kad savanoriškas etanolio vartojimas padidino ΔFosB EW branduolyje, VTA ir amygdaloje: nurodė padidėjusį neuronų plastiškumą smegenų regionuose, kurie, kaip žinoma, dalyvauja etanolyje, atlygio ir streso atsakuose. BxN pelės didelės koncentracijos grupėje (sumažėjęs alkoholio vartojimas) EW sumažina neuroninį plastiškumą, o tai rodo, kad šie neuronai reaguoja į alkoholio vartojimą, priklausomai nuo patirties, priklausomai nuo plastiškumo. Mažos koncentracijos grupėje (pasižyminčios ilgalaikiu alkoholio pasirinkimu), neuronų plastiškumas EW yra didesnis nei aukštoje koncentracijoje ir vandens kontrolės grupėse. Nors atliekant skirtingus etanolio gėrimo paradigmus ir genetinius pelės modelius, mūsų išvados BxN pelių EW sutinka su ankstesniais etanolio vartojimo tyrimais [14,15]. Nenaudojantis EW yra neseniai apibūdintas kaip turintis periokulomotorinius urokortino (Ucn) turinčius neuronus [19]. Ucn1 yra kortikotropino atpalaiduojančio faktoriaus (CRF) tipo peptidas, jungiantis CRF1 ir CRF2 receptorius. Ankstesni tyrimai, naudojant genetinius, farmakologinius ir pažeidimų metodus, parodė, kad Ucn1 dalyvauja reguliuojant alkoholio vartojimą [19-22]. Tčia yra žinomas genetinis polinkis į didelį alkoholio vartojimą graužikams, kuris yra koreliuojamas su aukštesniu baziniu Ucn1 lygiu EW ir LSi [23]. Taigi, post-hoc reikšmingumo trūkumas, kurį mes stebėjome EW didelės alkoholio vartojimo ir vartojimo BxF pelėms, buvo netikėtas. Galbūt tai yra dėl šiek tiek padidėjusių ΔFosB lygių BxF vandens grupėje, palyginti su BxN vandens grupe. Iš tiesų procentinė ΔFosB koncentracija visoms pelėms, turinčioms ilgalaikį alkoholio pasirinkimą (BxF aukšto koncentracijos grupė, BxF mažos koncentracijos grupė ir BxN mažos koncentracijos grupė) buvo gana panašios.

BxN etanolio vartojimas mažos koncentracijos grupėje padidino neuronų plastiškumą VTA (didesnis nei aukšto koncentracijos ir vandens kontrolės grupėse). Etanolio pirmenybė ir vartojimas taip pat buvo mažesnės koncentracijos grupėje. Post-hoc reikšmingumo trūkumas, kurį mes pastebėjome VTA didelį alkoholį vartojantiems ir vartojantiems BxF pelėms, buvo netikėtas ir gali būti dėl šiek tiek didesnių ΔFosB bazinių lygių vandens kontrolinėje grupėje. Procentai ΔFosB lygiai buvo šiek tiek padidėję BxF vandens grupėje, lyginant su BxN vandens grupe, o procentinė ΔFosB koncentracija buvo gana panaši visoms pelėms, turinčioms ilgalaikį alkoholio pasirinkimą (BxF aukšto koncentracijos grupė, BxF mažos koncentracijos grupė ir BxN mažos koncentracijos grupė) . VTA dopamino sistema atlieka svarbų vaidmenį tarpininkaujant stiprinančiam etanolio poveikiui ir dalyvauja daugelyje abipusių ryšių, svarbių etanoliui ir už atlygį susijusiam elgesiui [24-26]. Be to, VTA projektai vyksta į amygdala ir EW branduolį. Buvo įrodyta, kad žiurkės patys savanoriškai vartoja etanolį į VTA [27]. Be to, etanolio ekspozicija padidina dopaminerginių neuronų degimo greitį VTA [28,29]. Padidėjęs šaudymo greitis gali būti susietas su ΔFosB indukcija VTA, kurią stebėjome po lėtinio savanoriško etanolio vartojimo BxN.

Priklausomybė nuo alkoholio sukelia ilgalaikes neuroadaptacijas, o tai lemia neigiamas emocines būsenas; svarbus negatyvinės armatūros mechanizmas yra kortikosropino atpalaidavimo faktoriaus (CRF) signalizacija amygdaloje. [30]. CeA neuronų farmakologiniai manipuliacijos nukreipti į GABA, CRF, opioidų, serotonino, dinamorfino ir norepinefrino receptorius [25,31-34]. GABA antagonistai, taip pat CRF antagonistai mažina etanolio vartojimą [32,33,35]. CeA pažeidimai mažina nuolatinį savanorišką etanolio vartojimą [36]. Mūsų išvados toliau remia CeA vaidmenį reguliuojant alkoholio vartojimą. GABAerginiai neuronai centrinėje amygdaloje sudaro heterogeninę populiaciją, kurios ryšiai yra susiję su jų peptidų kiekiu. Šie GABAerginiai neuronai integruoja CeA produkcijos aktyvumą. Kaip peržiūrėta [Wee ir Koob (2010]), s„everal“ tyrimai parodė, kad dinorfino ir kapos opioidų receptoriai atlieka etanolio intakto palaikymą ir didinimą.e [37]. Neseniai Walker ir kt. Parodė, kad κ-opioidų receptorių antagonistas, nor-binaltorfiminas, išplėstiniame amygdaloje, selektyviai mažina savarankišką etanolio vartojimą priklausomiems gyvūnams [38]. Kappa opioidų receptorių signalizacija išlieka pagrindiniu mokslinių tyrimų, susijusių su streso, atlygio ir nesąžiningumo dalimi, interesu. Taip pat buvo įrodyta, kad streso sukeltas etanolio savarankiškas vartojimas priklauso nuo kappa opioidinių receptorių signalizacijos [39]. Centrinę CeA galima suskirstyti į latero-kapsulę (CeL / CeC) ir vidurinį užpakalinį ventralą. GABAerginiai CeL / CeC neuronai gauna dopaminerginius inervatus iš VTA; kaip minėta anksčiau, šie neuronai yra aktyvuojami po ūminio etanolio vartojimo ir parodo padidėjusias ΔFosB peles, turinčias ilgalaikį alkoholio pasirinkimą. Taip pat žr.Nuotaka (2002]) dėl puikios CeA ir alkoholio poveikio peržiūros [40]. Mūsų tyrime BxN pelės, turinčios ilgalaikį alkoholio pasirinkimą (mažos koncentracijos grupė), padidino neuronų plastiškumą CeC / CeL ir La ir BxN pelėse su sumažintu alkoholio pasirinkimu („High Concentrations group“) turi didesnį neuroninį plastiškumą CeMPV. Šie rezultatai rodo, kad specifinė etanolio patirtis apima GABAerginių neuronų plastiškumą amygdaloje. Su šiais duomenimis, kartu su atitinkamais neuronų plastiškumo pokyčiais VTA ir EW, siūlome, kad ši grandinė išliktų žymiai plastiškesnė esant nuolatinėms alkoholio vartojimo sąlygoms.

Ankstesni tyrimai parodė, kad C57BL / 6J pelės gali pasiekti aukštą alkoholio kiekį kraujyje dviem butelių pasirinkimo geriamaisiais gėrimais, tačiau šie alkoholio kiekiai kraujyje nėra palaikomi ir dažnai gėrimas neatitinka Dole ir Gentry (1984) nustatytų farmakologinės motyvacijos kriterijų [41,42]. BxN pelės, turinčios sumažintą alkoholio pasirinkimą, suvartoja mažiau nei tikėtasi iš tipiškos C57BL / 6J pelės [1]. Todėl, nepaisant to, kad neturėjome kraujo alkoholio mėginių, nėra tikėtina, kad BxN pelės, kurioms būdingas sumažėjęs alkoholio kiekis, pasiekė ilgalaikį farmakologiškai reikšmingą alkoholio kiekį kraujyje, o tai rodo, kad didelės alkoholio koncentracijos kraujyje nėra būtinos, kad šie smegenų regionai sukeltų plastiškumą. Svarbu pažymėti, kad labai reikšmingas grupės poveikis taip pat egzistuoja BxF, nors BxF smegenų regionų post-hoc rezultatai (pataisyti daugkartiniams palyginimams) neparodė reikšmingų procentinių ΔFosB teigiamų neuronų pokyčių bet kuriame regione po lėtinio etanolio vartojimo su šiais skirtingais tvarkaraščiais.

Siekiant vizualizuoti galimus santykius tarp kintamųjų, atliktas hierarchinis klasterizavimas. Gautos analizės šilumos schema rodo bendrą tendenciją tarp ΔFosB lygių ir etanolio suvartojimo nepriklausomai nuo genotipo. Didesni ΔFosB lygiai buvo susiję su dideliu geriamuoju ir mažesni ΔFosB lygiai buvo susiję su kontroliniais gyvūnais; tačiau santykių stiprumas buvo nepakankamas, kad tiksliai būtų galima prognozuoti geriamojo fenotipo, pagrįsto tik ΔFosB lygiais.

Išvados

Su dviem F1 hibridiniais pelių kamienais buvo pastebėtas savitas savarankiško elgesio elgesys: BxN sumažino alkoholio pasirinkimą po didelės alkoholio koncentracijos, o BxF - ilgalaikis alkoholio pasirinkimas. BxF modeliai yra stabilūs, didelis vartojimas (nuolatinis alkoholio pasirinkimas) ir BxN modeliai vidutinio sunkumo gėrimus (sumažėjęs alkoholio vartojimas). Neuroninio plastiškumo pokyčiai (matuojant ΔFosB lygiais) buvo priklausomi nuo patirties, taip pat smegenų srities ir genotipo specifika, toliau apibrėžiant neuronų grandinę motyvaciniai etanolio vartojimo aspektai. Šie rezultatai rodo, kad vieno tėvų linijos keitimas hibridinėse pelėse lemia alkoholio vartojimo modelių pokyčius ir ryškius ΔFosB ekspresijos modelių pokyčius, o tai rodo, kad skirtingose ​​smegenų tinkluose dalyvauja skirtingos hibridinės pelės.

Metodai

Etika

Šis tyrimas buvo atliktas griežtai laikantis Nacionalinių sveikatos institutų laboratorinių gyvūnų priežiūros ir naudojimo rekomendacijų. Protokolą patvirtino Teksaso universiteto institucinis gyvūnų priežiūros ir naudojimo komitetas Austine (AUP 2010 – 00028). Visa operacija buvo atlikta pagal natrio pentobarbitalio anesteziją, ir visos pastangos buvo dedamos siekiant sumažinti kančias.

gyvūnai

Tyrimai buvo atlikti naudojant kryžmines F1 hibridines peles, gautas iš C57BL / 6J ir FVB / NJ arba NZB / B1NJ pelių (BxF F1 ir BxN F1, motinos padermė x tėvų štamas). C57BL / 6J, FVB / NJ ir NZB / B1NJ veisėjai buvo įsigyti iš „The Jackson Laboratory“ („Bar Harbor“, ME) ir poravosi 7 – 8 savaitėmis. Palikuonys buvo nujunkyti į kiekvienos genotipo izoeksualias grupes (BxF F1, BxN F1). Išbandėme tik moterų peles, kad palengvintume palyginimą su anksčiau surinktais duomenimis [1,5,6]. Pelės buvo laikomos standartiniuose narvuose su maistu ir vandeniu ad libitum. Kolonijų kambarys ir bandymų patalpa buvo 12 h šviesoje: 12 h tamsus ciklas (įsižiebia 07: 00).

Du butelių pasirinkimas etanolio pirmenybės bandymas

Dviejų butelių pasirinkimo metodas buvo naudojamas savanoriškiems savanoriškiems etanolio vartojimo modeliams nustatyti BxF ir BxN pelėse [1,6]. F1 hibridinės moteriškos pelės (63 dienų amžiaus) buvo laikomos individualiai standartiniuose narvuose, o vieną savaitę buvo pripildytos buteliukuose su sipper-vamzdeliais, turinčiais vandenį, prieš įvedant etanolio tirpalą. Po įpročio pelės turėjo prieigą prie dviejų identiškų butelių: po vieną - vandenį ir kitą - etanolio tirpalą. Vamzdžių padėtys buvo pakeistos kasdien, kad būtų galima kontroliuoti padėtį. Siekiant atsižvelgti į galimą išsiliejimą ir išgaravimą, vidutinis svoris, išeikvotas iš mėgintuvėlių be pelių, buvo pašalintas iš individualių geriamųjų verčių kiekvieną dieną. Per visą eksperimentą pelės buvo sveriamos kiekvieną 4 dieną. Visas skysčio suvartojimas buvo matuojamas kasdien per visą eksperimentą. Kiekvienai pelei buvo apskaičiuotas suvartoto etanolio kiekis ir etanolio pirmenybė, ir šios vertės buvo apskaičiuotos kiekvienai etanolio koncentracijai. Alkoholio koncentracijos ir abstinencijos periodų poveikis savarankiškam vartojimui BxF ir BxN pelėse buvo įrodytas paskiriant eksperimentinę grupę, turinčią prieigą prie didelių koncentracijų (didėjantis priėjimas prie 3-35% etanolio tirpalų, po to 3 pakartotinai 9, 18, 27, 9, ir 3% etanolis, baigiantis galutiniam 9% etanolio pristatymui ir kitai grupei, turinčiai mažą koncentraciją (didėjantis priėjimas prie 9-XNUMX% etanolio, likusio eksperimento dalis atlikta prieigą prie XNUMX% etanolio). Kiekviena iš šių grupių turėjo pogrupį, kuris patyrė arba neturėjo trijų savaičių abstinencijos laikotarpių. Kontrolinės pelės patyrė panašias sąlygas tuo pačiu metu, kaip ir eksperimentinės pelės, tačiau buvo pasiūlyta tik vienas butelis vandens.

Iš viso kiekvienai hibridui buvo penkios grupės: vanduo (n = 14-16), didelės koncentracijos (n = 10), didelės koncentracijos su abstinencijos periodais (n = 20), mažos koncentracijos (n = 10) ir mažos koncentracijos su abstinencijos periodais (n = 20). Žr Figūra11 išsamų dviejų butelių pasirinkimo grupių tvarkaraščius.

ΔFosB Imunohistochemija ir kiekybinis nustatymas

ΔFosB imunohistochemija (IHC) buvo išmatuota 16 smegenų regionų, gautų iš pelių, kurioms 72 dienas nuolat buvo suteikta galimybė patekti į vandenį (kontrolę) arba vandenį ir alkoholį [didelės koncentracijos ir mažos koncentracijos]. Didelės koncentracijos poveikis etanolio pasirinkimui ir vartojimui buvo daug didesnis nei abstinencijos poveikis; todėl abstinencijos laikotarpius patyrusios grupės nebuvo įtrauktos į ΔFosB IHC matavimus. Be to, eksperimentas buvo atliktas po pirmojo ilgalaikio ar sumažinto alkoholio vartojimo pasirinkimo, siekiant parodyti, kad elgesio fenotipai yra stabilūs, kartojant etanolio koncentracijos pokyčių ciklus, siekiant ištirti lėtinio etanolio vartojimo poveikį. Praėjus 73–175 valandoms po alkoholio pašalinimo 20-iąją eksperimento dieną, pelės buvo giliai anestezuojamos (0.01 mg / kg natrio pentobarbitalio) ir intrakardiškai perfuzuotos 100 ml 4 M fosfatu buferuoto fiziologinio tirpalo (PBS), po to 4 ml 4% paraformaldehido PBS. Smegenys buvo pašalintos, po to fiksuotos 3% paraformaldehido 50 ° C temperatūroje, įterptos į 30% agarozę, padalytos (30 um, vainikinės) ant vibratomos, įdėtos į krioprotektorių (0.1% sacharozės, 4% etilenglikolio ir 20% polivinilo). pirolidonas PBS) per naktį 0.3 ° C temperatūroje ir laikomas -2 ° C temperatūroje, kol bus apdorotas IHC. Atšildytos dalys buvo plaunamos PBS, apdorojamos 2% H3O4 ir inkubuojamos vieną valandą 3% normalaus ožkos serume, kad būtų sumažintas nespecifinis žymėjimas. Tada audinių pjūviai buvo inkubuojami per naktį 48 ° C temperatūroje 1% normalaus ožkos serume ir anti-FosB (SC-5000, 1: 200 praskiedimas, Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA). Skyriai vieną valandą buvo plaunami, inkubuojami biotiniluotame ožkos anti-triušio Ig (1: 200 praskiedimas, Vector Laboratories, Burlingame, CA), plaunami ir inkubuojami avidin-biotino komplekse (0.05: 0.015 praskiedimas, Elite kit-Vector Laboratories). . Peroksidazės aktyvumas buvo parodytas reaguojant su XNUMX% diaminobenzidino (kuriame buvo XNUMX% H)2O2). Audinių sekcijos buvo Nissl kontrastingos (naudojant metileno mėlyną / žydros spalvą II). Skaidrių kodai buvo užkoduoti. ΔFosB-IR neuronai buvo skaičiuojami 50X (alyvos) didinimu, naudojant optinį frakcionavimo metodą ir StereoInvestigator kompiuterio programinę įrangą. Mėginių ėmimo parametrų informacija: skaičiavimo rėmas (50um x 50um x 10um) visuose regionuose buvo toks pat; tačiau kiekvienam smegenų regionui buvo nustatytas tinklelio dydis, siekiant užtikrinti, kad bendras dvišalių ląstelių skaičius būtų lygus 100 – 300, kad būtų pasiektas variacijos koeficientas, mažesnis nei 0.1. Duomenys apskaičiuoti kaip ΔFosB teigiamų branduolių procentas (ΔFosB teigiamų branduolių skaičius / neuronų skaičius) kiekviename regione.

Šiame tyrime naudotas FosB antikūnas (SC-48, Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA) buvo pakeltas prieš vidinį FosB regioną ir atpažįsta FosB ir ΔFosB. Nors šis antikūnas atpažįsta FosB ir ΔFosB, šiame tyrime kiekybiškai nustatyti imunopozitiniai neuronai bus vadinami AFosB teigiamais neuronais, nes buvo įrodyta, kad piktnaudžiavimo vaistai, įskaitant alkoholį, neuronuose specialiai sukelia ΔFosB, o ne FosB. Perrotti ir kt. ([2008]) išmatuotas ΔFosB indukcija (atsakas į lėtinį piktnaudžiavimo narkotikų vartojimą, įskaitant alkoholį), naudojant du antikūnus: vieną, kuris atpažįsta FosB ir ΔFosB (SC-48) ir vieną selektyvų ΔFosB (nėra komerciškai prieinamų) ir nustatė, kad visiems vaistams imunoreaktyvumas, nustatomas naudojant FosB antikūną (SC-48), priklauso nuo ΔFosB, nes jie neaptiko jokių imunoreaktyvių neuronų, naudojant antikūną, selektyvų pilno ilgio FosB [10]. Be to, žinoma, kad ΔFosB sukelia smegenų ir ląstelių tipą, įvairiais lėtiniais gydymais ir puikios apžvalgos šia tema [11,43,44].

Neuroanatominių struktūrų santrumpos ir vietos

Il - infralimbinė žievė (+1.70 mm); Cg1 - cingulinė žievė 1 (+1.1 mm); Cg2 - cingulinė žievė 1 (+1.10 mm); NAcc šerdis - branduolys accumbens šerdis (+1.10 mm); NAcc apvalkalas - nucleus accumbens apvalkalas (+1.10 mm); LSi - šoninės pertvaros tarpinė (+1.10 mm); La - šoninė migdolinė (−1.22 mm); Bla - bazolateralinė migdolinė (−1.22 mm); CeC / CeL - centrinė kapsulinė ir centrinė šoninė migdolinė (−1.22 mm); CeMPV - medigalinės migdolos centrinio branduolio medialinė posterioventrinė dalis (−1.22 mm); PAG - perikvaduktinė pilka (−3.64 mm); EW - Edingerio-Vestfalo branduolys (−3.64 mm); VTA - ventralinis tegmentalinis plotas (−3.64 mm); DR - nugarinė rėva (- 4.60 mm); PBN - parabrachialinis branduolys (−5.2 mm); NTS - nucleus tractus solitarius (−6.96 mm). Pelės smegenys stereotaksinėse koordinatėse[45] buvo naudojamas subjektyviai suderinti nuo vieno iki trijų sekcijų kiekvienos smegenų srities kiekybiniam įvertinimui.

Statistinės procedūros

Duomenys pateikiami kaip vidurkis ± SEM, jei nenurodyta kitaip. Paprastai duomenys buvo platinami. Statistika buvo atlikta naudojant „Statistica“ versiją 6 (StatSoft, Tulsa, OK, USA) ir „GraphPad Prism“ versiją 4.00 („GraphPad Software“, San Diego, CA, JAV). Pakartotinės priemonės buvo atliktos etanolio vartojimo ir preferencinių duomenų dvipusis ANOVA, siekiant įvertinti skirtumus tarp grupių. Dviejų ir trijų krypčių ANOVA buvo atlikti ΔFosB duomenims, siekiant įvertinti sąveiką ir pagrindinį poveikį grupei (didelės koncentracijos, mažos koncentracijos ir vandens), smegenų regionui ir genotipui. Bonferroni korekcija dėl daugelio palyginimų ir Bonferronio post-hoc buvo atlikta, kai tinkama. Konkrečiai, mes hipotezėme, kad streso ir atlygio schemos padidintų FosB pelėse, sumažinus alkoholio pasirinkimą. Kiekvienam hibridiniam kryžiui Pearson'o r buvo naudojamas nustatyti reikšmingų koreliacijų tarp ΔFosB lygių ir etanolio pirmenybės bei vartojimo etanolyje patyrusiose pelėse.

Buvo atliktas hierarchinis klasterizavimas, siekiant vizualizuoti, kaip duomenys keičiasi ir vertina, kaip duomenų grupė kartu. Įtrauktos medianinės vertės pakeitė trūkstamus procentinius ΔFosB duomenis, kurie neviršijo 15% duomenų. Nors yra didesnis neapibrėžtumo laipsnis nei tuo atveju, jei priskirtos vertės būtų faktiškai stebėtos, hierarchinė klasterizavimo analizė reikalauja visiškos narystės arba visiško ištrynimo, kad būtų galima palyginti atvejus. Hierarchinis klasterizavimas buvo atliktas naudojant Ward metodą, o gautos klasteriai buvo užsakyti pagal pagrindinį komponento pagrindinės analizės pagrindinį komponentą (JMP®, versija 8, SAS Institute Inc., Cary, NC). Vandeniui ir etanoliui patyrusių grupių AFosB duomenys kiekvienam smegenų regionui buvo transformuoti z-balais, o pagrindinių komponentų analizė buvo atlikta siekiant nustatyti klasterių skaičių. Duomenys buvo suskirstyti į smegenų regionus ir asmenis, naudodami prižiūrimą hierarchinę grupavimo analizę.

Konkuruojantys interesai

Autoriai pareiškia, kad neturi jokių konkuruojančių interesų.

Autorių įnašai

ARO, YAB, RAH, TAJ prisidėjo prie tyrimo rengimo. ARO gavo duomenis. ARO, IP, RDM analizavo duomenis. ARO, RDM, IP, TAJ, YAB ir RAH dalyvavo rengiant ir peržiūrint rankraštį. Visi autoriai perskaitė ir patvirtino galutinį rankraštį.

Padėka

Norėtume padėkoti dr. Jody Mayfield ir Colleen McClung už naudingas diskusijas ir Marni Martinez, Jennifer Stokes, Michelle Foshat, Jose Cienfuegos, Jamie Seymour ir Darshan Pandya dėl techninės pagalbos. Šis tyrimas buvo paremtas integruotos neurologijos iniciatyvos dėl alkoholizmo konsorciumo dotacijos AA13520 ir Nacionaliniu piktnaudžiavimo alkoholiu ir alkoholizmo institutu AA06399-S ir AA16424.

Nuorodos

  • Garcia-Andrade C, Wall TL, Ehlers CL. Ugniasienės mitas ir atsakas į alkoholį misijos indėniuose. Am J psichiatrija. 1997;154: 983-988. [PubMed]
  • Schuckit MA, Smith TL, Kalmijn J. Ataskaitos tarp pogrupių, susijusių su alkoholio, kaip alkoholio vartojimo sutrikimų rizikos veiksnio, atsako lygiu: moterų ir lotynų koledžas. Alkoholio Clin Exp Res. 2004;10: 1499-1508. [PubMed]
  • Belknap JK, Crabbe JC, Young ER. Savanoriškas etanolio vartojimas 15 inbred pelių padermėse. Psichofarmakologija. 1993;112: 503-510. doi: 10.1007 / BF02244901. [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • Blednov YA, Metten P, Finn DA, Rhodes JS, Bergeson SE, Harris RA, Crabbe JC. Hibridiniai C57BL / 6J x FVB / NJ pelės geria daugiau alkoholio nei pelės C57BL / 6J. Alkoholio Clin Exp Res. 2005;29:1949–1958. doi: 10.1097/01.alc.0000187605.91468.17. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • Blednov YA, Ozburn AR, Walker D, Ahmed S, Belknap JK. et al. Hibridinės pelės kaip didelio alkoholio vartojimo genetiniai modeliai. Behav Genet. 2010;40:93–110. doi: 10.1007/s10519-009-9298-4. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • Ozburn AR, Harris RA, Blednov YA. Elgesio skirtumai tarp C57BL / 6JxFVB / NJ ir C57BL / 6JxNZB / B1NJ F1 hibridinių pelių: santykis su etanolio vartojimo kontrole. Behav Genet. 2010;40:551–563. doi: 10.1007/s10519-010-9357-x. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • Melendez RI, Middaugh LD, Kalivas PW. C57BL / 6J alkoholio trūkumo ir eskalacijos efekto raida. Alkoholio Clin Exp Res. 2006;30:2017–2025. doi: 10.1111/j.1530-0277.2006.00248.x. [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • Porrino LJ, Whitlow CT, Samsonas HH. Etanolio ir etanolio / sacharozės savarankiško vartojimo poveikis vietiniam smegenų gliukozės panaudojimui žiurkėms. Brain Res. 1998;791(1-2): 18-26. [PubMed]
  • Williams-Hemby L, Porrino LJ. Mažos ir vidutinės etanolio dozės žiurkėms sukelia skirtingus smegenų medžiagų apykaitos pokyčius. Alkoholio Clin Exp Res. 1994;18(4):982–988. doi: 10.1111/j.1530-0277.1994.tb00070.x. [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • Perrotti LI, Weaver RR, Robison B, Renthal W, Maze I, Yazdani S, Elmore RG, Knapp DJ, Selley DE, Martin BR, Sim-Selley L, Bachtell RK, Self DW, Nestler EJ. Skirtingi DeltaFosB indukcijos modeliai smegenyse, naudojant narkotikus. Sinapsija. 2008;62(5):358–369. doi: 10.1002/syn.20500. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • McClung CA, Ulery PG, Perrotti LI, Zachariou V, Berton O, Nestler EJ. DeltaFosB: molekulinis jungiklis ilgalaikiam prisitaikymui smegenyse. Brain Res Mol Brain Res. 2004;132: 146-154. [PubMed]
  • Perrotti LI, Bolaños CA, Choi KH, Russo SJ, Edwards S, Ulery PG, Wallace DL, Self DW, Nestler EJ, Barrot M. DeltaFosB kaupiasi GABAerginių ląstelių populiacijoje ventralinės tegmentalinės srities užpakalinėje uodegoje po gydymo psichostimuliantais. Eur J Neurosci. 2005;21:2817–2824. doi: 10.1111/j.1460-9568.2005.04110.x. [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • Ryabinin AE, Wang YM. Pakartotinis alkoholio vartojimas skirtingai veikia c-Fos ir FosB baltymų imunoreaktyvumą DBA / 2J pelėse. Alkoholio Clin Exp Res. 1998;22:1646–1654. doi: 10.1111/j.1530-0277.1998.tb03962.x. [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • Ryabinin AE, Bachtell RK, Freeman P, Risinger FO. ITF ekspresija pelės smegenyse savanoriškai vartojant alkoholį. Brain Res. 2001;890:192–195. doi: 10.1016/S0006-8993(00)03251-0. [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • Bachtell RK, Wang YM, Freeman P, Risinger FO, Ryabinin AE. Alkoholio vartojimas sukelia smegenų srities selektyvius pokyčius indukuojamų transkripcijos faktorių ekspresijoje. Brain Res. 1999;847(2):157–165. doi: 10.1016/S0006-8993(99)02019-3. [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • Kalivas PW. Kaip mes nustatome, kurie narkotikų sukeliami neuroplastiniai pokyčiai yra svarbūs? Nat Neurosci. 2005;8:1440–1441. doi: 10.1038/nn1105-1440. [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • Įgulos FT, Nixon K. Neurodegeneracijos ir regeneracijos mechanizmai alkoholizme. Alkoholis. 2009;44: 115 – 127. doi: 10.1093 / alcalc / agn079. [Kryžiaus nuoroda]
  • Khisti RT, Wolstenholme J, Shelton KL, Miles MF. Etanolio trūkumo charakteristikos apibūdinimas C57BL / 6 pelėms. Alkoholis. 2006;40: 119 – 126. doi: 10.1016 / j.alcohol.2006.12.003. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • Weitemier AZ, Tsivkovskaia NO, Ryabinin AE. Urokortino 1 pasiskirstymas pelės smegenyse priklauso nuo kamieno. Neurologija. 2005;132: 729-740. doi: 10.1016 / j.neuroscience.2004.12.047. [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • Ryabinino AE. Edinger-Westphal branduolio pažeidimai C57BL / 6J pelėse sutrikdo etanolio sukeltą hipotermiją ir etanolio vartojimą. Eur J Neurosci. 2004;20:1613–1623. doi: 10.1111/j.1460-9568.2004.03594.x. [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • Ryabinin AE, Yoneyama N, Tanchuck MA, Mark GP, Finn DA. Urokortinas 1 mikroinjekcija į pelės šoninį pertvarą reguliuoja alkoholio suvartojimą ir išraišką. Neurologija. 2008;151: 780-790. doi: 10.1016 / j.neuroscience.2007.11.014. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • Turek VF, Tsivkovskaia NO, Hyytia P, Harding S, Lê AD, Ryabinin AE. Urocortin 1 ekspresija penkiose žiurkių linijų porose, selektyviai auginamos dėl alkoholio vartojimo skirtumų. Psichofarmakologija. 2005;181:511–517. doi: 10.1007/s00213-005-0011-x. [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • Ryabinin AE, Weitemier AZ. Urocortin 1 neurocircuit: jautrumas etanoliui ir galimas dalyvavimas alkoholio vartojime. Smegenų raiška red 2006;52: 368 – 380. doi: 10.1016 / j.brainresrev.2006.04.007. [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • Samsonas HH, Tolliver GA, Haraguchi M, Hodge CW. Alkoholio savarankiškas vartojimas: mesolimbinio dopamino vaidmuo. Ann NY akad mokslas. 1992;654:242–253. doi: 10.1111/j.1749-6632.1992.tb25971.x. [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • McBride WJ, Li TK. Alkoholizmo gyvūnų modeliai: didelio alkoholio vartojimo rodiklių neurobiologija graužikams. Crit Rev Neurobiol. 1998;12:339–369. doi: 10.1615/CritRevNeurobiol.v12.i4.40. [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • Koob GF, Roberts AJ, Schulteis G, Parsons LH, Heyser CJ, Hyytiä P, Merlo-Pich E, Weiss F. Neurocircuitry tikslai etanolio atlygiui ir priklausomybei. Alkoholio Clin Exp Res. 1998;22:3–9. doi: 10.1111/j.1530-0277.1998.tb03611.x. [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • Rodd ZA, Melendez RI, Bell RL, Kuc KA, Zhang Y, Murphy JM, McBride WJ. Intrakranijinis etanolio patekimas į vyrų Wistar žiurkių ventralinį tegmentalą: dopamino neuronų dalyvavimo įrodymai. J Neuroscience. 2004;24:1050–1057. doi: 10.1523/JNEUROSCI.1319-03.2004. [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • Gessa GL, Muntoni F, Collu M, Vargiu L, Mereu G. Mažos etanolio dozės įjungia dopaminerginius neuronus ventralinio tegmental srityje. Brain Res. 1985;348:201–203. doi: 10.1016/0006-8993(85)90381-6. [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • „Brodie MS“, „Shefner SA“, „Dunwiddie TV“. Etanolis in vitro padidina žiurkių ventralinio tegmentalinės srities dopamino neuronų degimo greitį. Brain Res. 1990;508:65–69. doi: 10.1016/0006-8993(90)91118-Z. [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • Heilig M, Koob GF. Kortikotropino atpalaidavimo faktoriaus svarba priklausomybei nuo alkoholio. Tendencijos neurosci. 2007;30(8):399–406. doi: 10.1016/j.tins.2007.06.006. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • Dyr W, Kostowski W. Įrodymai, kad amygdala yra susijusi su 5-HT3 receptorių antagonistų slopinančiu poveikiu žiurkių alkoholio vartojimui. Alkoholis. 1995;12:387–391. doi: 10.1016/0741-8329(95)00023-K. [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • Gilpin NW, Richardson HN, Koob GF. CRF1 receptorių ir opioidų receptorių antagonistų įtaka alkoholio vartojančių (P) žiurkių alkoholio vartojimo padidėjimui. Alkoholio Clin Exp Res. 2008;32:1535–1542. doi: 10.1111/j.1530-0277.2008.00745.x. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • Hyytiä P, Koob GF. GABAA receptorių antagonizmas išplėstoje amygdaloje mažina etanolio savęs vartojimą žiurkėms. Eur J Pharmacol. 1995;283:151–159. doi: 10.1016/0014-2999(95)00314-B. [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • Roberto M, Madamba SG, Moore SD, Tallent MK, Siggins GR. Etanolis padidina GABAerginį transliavimą žiurkių centrinių amygdalos neuronų prieš ir po postinaptinių vietų metu. Proc Natl Acad Sci. 2003;100: 2053-2058. doi: 10.1073 / pnas.0437926100. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • Roberts AJ, Cole M, Koob GF. Intra-amygdala muscimol sumažina operantinio etanolio savarankišką vartojimą priklausomoms žiurkėms. Alkoholio Clin Exp Res. 1996;20:1289–1298. doi: 10.1111/j.1530-0277.1996.tb01125.x. [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • Möller C, Wiklund L, Sommer W, Thorsell A, Heilig M. Mažėjantis eksperimentinis nerimas ir savanoriškas etanolio vartojimas žiurkėms po centrinio, bet ne bazolaterinio amygdalo pažeidimo. Brain Res. 1997;760:94–101. doi: 10.1016/S0006-8993(97)00308-9. [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • Wee S, Koob GF. Dynorphin-kappa opioidų sistemos vaidmuo stiprinant piktnaudžiavimo vaistų poveikį. Psichofarmakologija (Berl) 2010;210:121–135. doi: 10.1007/s00213-010-1825-8. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • „Walker BM“, „Valdez GR“, „McLaughlin“ JP, Bakalkin G. „Dynorphin / kappa“ opioidų receptorių sistemų taikymas piktnaudžiavimui alkoholiu ir priklausomybe. Alkoholis. 2012;46: 359 – 370. doi: 10.1016 / j.alcohol.2011.10.006. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • Sperling RE, Gomes SM, Sypek EI, Carey AN, McLaughlin JP. Endogeninis kapa-opioidinis tarpinės įtampos indukuoto vietos preferencijos ir savęs administravimo stiprinimas. Psichofarmakologija (Berl) 2010;210:199–209. doi: 10.1007/s00213-010-1844-5. [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • McBride WJ. Amygdalos centrinis branduolys ir alkoholio bei alkoholio vartojimo tendencija graužikams. Pharmacol Biochem Behav. 2002;71:509–515. doi: 10.1016/S0091-3057(01)00680-3. [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • Dole VP, Gentry RT. Alkoholizmo analogas pelėse: modelio mastelio faktoriai. Proc Natl Acad Sci. 1984;81: 3543-3546. doi: 10.1073 / pnas.81.11.3543. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • Dole VP, Gentry RT. Alkoholizmo analogas pelėse: farmakologiškai motyvuoto gėrimo pripažinimo kriterijai. Proc Natl Acad Sci. 1985;82: 3469-3471. doi: 10.1073 / pnas.82.10.3469. [PMC nemokamas straipsnis] [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • Nestler EJ. Priklausomybės molekulinė neurobiologija. Aš J Addict. 2001;10: 201-217. doi: 10.1080 / 105504901750532094. [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • Nestler EJ, Kelz MB, Chen J. DeltaFosB: molekulinis mediatorius, turintis ilgalaikį nervų ir elgesio plastiškumą. Brain Res. 1999;835:10–17. doi: 10.1016/S0006-8993(98)01191-3. [PubMed] [Kryžiaus nuoroda]
  • Franklinas KJ, Paxinos G. Pelės smegenys stereotaksinėse koordinatėse. 2. San Diegas, CA: Akademinis; 2001.