Hroniska alkohola pašpārvalde rada paaugstinātu ΔFosB: hibrīdu peles salīdzinājums ar atšķirīgiem dzeršanas modeļiem (2012)

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

avots

Vagonera Alkoholisma centrs un Atkarība Pētījums, Neiroloģijas institūts, Teksasas Universitāte, Ostina, Ostina, TX, 78712, ASV. [e-pasts aizsargāts].

Anotācija

Abstract:

INFORMĀCIJAI:

Nespēja samazināt vai regulēt alkohola lietošanu ir raksturīgs simptoms alkohola lietošanas traucējumiem. Pētījumi par jaunām uzvedības un ģenētiskajiem modeļiem, kas saistīti ar pieredzi, kas saistīta ar alkohola lietošanu, veicinās mūsu zināšanas par alkohola lietošanas traucējumiem. Salīdzinot divas peles F1 hibrīda celmus, iepriekš tika novērota atšķirīga alkohola pašpārvaldes uzvedība: C57BL / 6J x NZB / B1NJ (BxN) pēc alkohola koncentrācijas paaugstināšanās un abstinences periodiem ir redzama samazināta alkohola izvēle kamēr C57BL / 6J x FVB / NJ (BxF) liecina par ilgstošu alkohola izvēli. Šie fenotipi ir interesanti, jo šie hibrīdi pierāda ģenētiskās aditivitātes (BxN) un pārmērīgas devas (BxF) rašanos etanola uzņemšanā pieredzē atkarīgā veidā.

Konkrētāk, BxF demonstrē ilgstošu alkohola izvēli, un pēc pieredzes ar augstu etanola koncentrāciju BxN samazina alkohola izvēli; tomēr pieredze ar zemu etanola koncentrāciju rada ilgstošu alkohola izvēli abiem hibrīdiem.

Šajā pētījumā mēs pārbaudījām hipotēzi, ka šos fenotipus atspoguļo diferencēta inducēja transkripcijas faktora ΔFosB ražošana atalgojuma, pretestības un stresa saistītos smadzeņu reģionos.

REZULTĀTI:

Izmaiņas neironu plastitātē (mērot ar ΔFosB līmeņiem) bija atkarīgas no pieredzes, kā arī smadzeņu apgabalu un specifisku genotipu, kas vēl vairāk apstiprina, ka neironu shēmas pamatā ir etanola patēriņa motivācijas aspekti..

BxN pelēm, kurām bija samazināta alkohola izvēle, Edinger-Westphal kodolā bija zemāki ΔFosB līmeņi nekā pelēm, kurām bija ilgstoša alkohola izvēle, un palielināja ΔFosB līmeni centrālajā mediālajā amygdalā, salīdzinot ar kontroles pelēm.

BxN pelēm, kurām bija ilgstoša alkohola izvēle, bija lielāks AFosB līmenis vēdera apvalka zonā, Edinger-Westphal kodols un amygdala (centrālie un sānu šķērsgriezumi).

Turklāt BxN peles ΔFosB līmeņi Edinger-Vestfāles kodolā un ventrālā tegmentālajos reģionos būtiski pozitīvi korelēja ar etanola izvēli un devu.. Turklāt hierarhiskā klasterizācijas analīze atklāja, ka daudzas etanola neārstētas peles ar vispārēju zemu ΔFosB līmeni atrodas klasterī, turpretī daudzas peles, kurām ir ilgstoša alkohola izvēle ar vispārējiem augstiem ΔFosB līmeņiem, ir kopā.

Secinājumi:

Salīdzinot un kontrastējot divus alkohola fenotipus, šis pētījums parāda, ka ar atlīdzību un stresu saistītās shēmas (ieskaitot Edinger-Westphal kodolu, ventrālo tegmentālo zonu, amygdalu) tiek pakļautas ievērojamam plastiskumam, kas izpaužas kā samazināta alkohola izvēle.

fons

Ir zināmi jutīguma faktori, kas saistīti ar alkohola lietošanu un alkoholu. Spēja dzert daudz alkohola ar nelielām sekām indivīdam ir primārs simptoms daudzos alkoholiķos, kas norāda, ka zems alkohola reakcijas līmenis ir galvenais neaizsargātības faktors alkoholisma attīstībā [1,2]. Neirobioloģisko faktoru noteikšana, kas veicina alkohola mērenību, palīdzēs mums saprast alkohola lietošanu un ļaunprātīgu izmantošanu, un tā ir efektīva stratēģija, lai izstrādātu uzlabotas ārstēšanas iespējas personām, kurām ir diagnosticēti alkohola lietošanas traucējumi. Grauzēju modeļu izmantošana cilvēku slimību imitācijai ir bijis spēcīgs līdzeklis šīs slimības izpratnes uzlabošanai un ārstēšanas uzlabošanai. Ir vairāki grauzēju modeļi, lai izpētītu alkohola lietošanu un alkohola lietošanu, taču neviena no tām nav pilnīga. Cik lielā mērā peles mutē iekļaus etanola šķīdumus līdzīgos vides apstākļos, lielā mērā ir atkarīga no tā ģenētiskā fona [3].

Nesen mēs noskaidrojām, ka C57BL / 6JxFVB / NJ (BxF) un FVB / NJxC57BL / 6J (FVBxB6) hibrīdās peles F1 hibrīda pelēm pašpārvaldes laikā, izmantojot divus pudeles preferenču testus, sievietes patērē 20 – 35 g / kg / dienā un vīriešiem 7 – 25 g / kg / dienā, atkarībā no koncentrācijas un paradigmas) [4]. Šim jaunajam ģenētiskajam modelim ir ievērojama priekšrocība, salīdzinot ar esošajiem inbred celmiem, tostarp pierādījumiem par pārāk lielu fenotipu un dzeršanu līdz augstam alkohola līmenim asinīs [4]. Turklāt augstais etanola patēriņš, ko uzrāda BxF peles, ir redzams divās papildu etanola dzeršanas paradigmās (dzeršana tumsā un etanola pieņemšana ieplānotās šķidruma piekļuves laikā) [4]. Pēc tam, kad salīdzinājām divas F1 hibrīda peles celmus, mēs novērojām atšķirīgu alkohola pašpārvaldes uzvedību: C57BL / 6J x NZB / B1NJ (BxN) pēc samazinātas alkohola koncentrācijas un abstinences periodiem un BxF uzrāda ilgstošu alkohola izvēli.5]. Izmantojot uzvedības testu akumulatoru, mēs esam parādījuši, ka BxN ir jutīgāki par BxF pelēm, lai atraisītu un nomierinošu, bet ne atalgojošu etanola ietekmi. [6].

Pamatpētījumi par jauniem uzvedības un ģenētiskajiem modeļiem ar augstu alkohola patēriņu un pieredzes izraisītajām izmaiņām dzeršanā veicinās mūsu zināšanas par alkohola lietošanu un alkohola lietošanu. Samazināts alkohola preferenču fenotips ir interesants, jo BxN pelēm sākotnēji ir liela priekšrocība etanola šķīdumiem. Lai gan alkohola lietošanas samazināšanas motivējošais aspekts pēc pieredzes ar augstu etanola koncentrāciju un abstinenci nav zināms, BxN pelēm var pielīdzināt mērenu alkohola dzirdinātāju, jo viņi joprojām patērē etanola šķīdumus, bet mazākā līmenī, iespējams, tāpēc, ka tā ir nepatīkama pieredze.

Interesants ir arī ilgstošs alkohola izvēles modelis, jo BxF pelēm neatkarīgi no iepriekšējās pieredzes stabili patērē ļoti augstu etanola līmeni. Ilgstoša un samazināta alkohola izvēle var būt saistīta ar alkohola trūkumu, parādību, kad dzīvnieki pēc piespiedu atturēšanās perioda ievērojami palielina alkohola patēriņu.e [7]. Alkohola lietošanas trūkums ir noderīgs fenomens, lai pētītu alkohola lietošanu alkohola lietošanā. Kaut arī eksperimentālais grafiks, kas zināms, ka tas izraisa alkohola trūkumu, ir diezgan atšķirīgs no šeit izmantotā grafika, salīdzinot ilgstošu un samazinātu alkohola izvēli ar alkohola nepietiekamības efektu, dažādie šeit aprakstītie uzvedības fenotipi ir nozīmīga parādība alkohola izpētes grauzēju modeļos. Samazināta alkohola izvēle būtu pretēja alkohola trūkuma iedarbībai, un ilgstošu alkohola izvēli varētu raksturot kā alkohola trūkuma efekta neesamību. Dažādu ģenētisko dzīvnieku modeļu, piemēram, BxF un BxN, izmantošana lielā mērā veicina lauka attīstību, jo tiek uzskatīts, ka alkohola lietošanas traucējumi rodas no sarežģītas mijiedarbības starp ģenētiku un vidi. Atšķirīgas tūlītējas agrīnās gēnu ekspresijas noteikšana šiem hibrīdiem piedāvā ieskatu smadzeņu shēmās, kas ir svarīgas etanola atalgojošajām un atbaidošajām īpašībām.

Etanols un citi ar narkotikām saistīti neirocirkļi ir pētīti specifiskos grauzēju modeļos, izmantojot neironu plastitātes un / vai aktivitātes molekulāros marķierus [8-15]. Pašregulēts un eksperimentāli ievadīts etanols nerada līdzvērtīgas smadzeņu vielmaiņas kartes, kas liek domāt, ka etanola pastiprinošās iedarbības pamatā ir īpaša shēma [8,9].

Viens no galvenajiem komponentiem, kas vēl ir plaši jāizpēta alkohola pētījumos, ir ilgstošu un samazinātu alkohola preferenču uzvedības pārbaude un šo uzvedību laikā iesaistīto neironu shēmu identificēšana. Šī eksperimenta mērķis bija identificēt smadzeņu reģionus, kuros iesaistītas ilgstošas ​​un samazinātas alkohola izvēles. Tā kā ir pierādīts, ka hroniska alkohola lietošana (kopā ar citām ļaunprātīgas lietošanas zālēm) izraisa smadzeņu reģionālās atšķirības ΔFosB līmeņos, mēs pārbaudījām hipotēzi, ka šie uzvedības fenotipi ir diferencēta inducējamā transkripcijas faktora ΔFosB ražošana smadzeņu apgabalos, par kuriem zināms iesaistīties atalgojumā, nepatiku un stresā [10].

Hroniskie stimuli, kas izraisa reģionālās atšķirības ΔFosB līmeņos, ietver narkotiku lietošanu (alkohols, kokaīns, amfetamīns, nikotīns, morfīns un antipsihotiskie līdzekļi), hronisku stresu (ierobežojošs stress, neprognozējams kāju šoks, elektrokonvulsīvi krampji) un kompulsīvus riteņus [11]. Kā potenciāls smadzeņu adaptācijas starpnieks, FosB (FosB vai ΔFosB) dominējošā varianta noteikšana, reaģējot uz hronisku etanola apstrādi, ir svarīga atšķirība.

Ir vairāki pētījumi, kas mēra FosB un ΔFosB pēc hroniskiem stimuliem, kuriem nav pārbaudīts, vai ΔFosB bija dominējošais izoforma (piemēram, tie, kas aprakstīti turpmāk). Tomēr ir pārliecinoši pierādījumi tam, ka ΔFosB, nevis FosB, ir dominējošais izoforma pēc hroniskiem stimuliem [10-12]. Pētījumā, ko veica Ryabinin un Wang (1998), konstatēja, ka zema alkohola līmeņa DBA / 2J pelēm četras dienas atkārtotas etanola injekcijas izraisīja spēcīgu FosB ekspresijas palielināšanos sekojošos smadzeņu reģionos: priekšējā kortikālā amigdalīda kodols, sānu starpsienas ventrale, centrālā amygdala , sānu amygdala, sānu hipotalāmu, kodolskābes čaumalu, stria terminalis gultnes kodolu un talamusa paraventrikulāro kodolu [13]. To rezultāti identificē ar etanolu reaģējošu neirocircu. FosB ekspresija tika mērīta arī augstā spirta C57BL / 6J pelēkā, iegūstot un uzturot etanola pašapkalpošanos ierobežotos piekļuves apstākļos. FosB līmeņi nemainījās pašpārvaldes iegūšanas laikā [14]. Tomēr pēc divu nedēļu ierobežotas piekļuves etanola pašregulācijas FosB līmenis palielinājās amygdala un Edinger-Westphal kodola centrālajā vidējā kodolā [15]. Kopumā ziņojumos ir identificēti jauni reģioni, kas iesaistīti pašnodarbināšanā ar etanolu, kā arī ir nozīmīga loma mezokortikolimbikas ceļā un paplašinātā amygdala [16]. Tomēr ir svarīgi atzīmēt, ka ΔFosB līmeņu izmaiņas ir atkarīgas no etanola ievadīšanas ceļa, devas un ārstēšanas vai grafika iedarbības ilguma [13-15].

Šajā pētījumā izmantotie peles celmi sniedz interesantus modeļus, lai salīdzinātu ilgstošu un samazinātu alkohola izvēli un pamatmehānismus, kas ir atbildīgi par šīm atšķirīgajām alkohola reakcijām. Šis pētījums pierāda, ka pelēm, kurām ir samazināta alkohola izvēle, arī ir ievērojama plastiskums attiecībā uz atalgojuma un ar stresu saistītām ķēdēm (ieskaitot Edinger-Westphal kodolu, ventrālo tegmentālo zonu, amygdalu, kodolu un cingulējošo garozu).

rezultāti

Alkohola koncentrācijas un abstinences periodu ietekme uz pašpārvaldi BxF un BxN pelēm

Lai pierādītu, ka dažādi etanola koncentrācijas un / vai abstinences periodi mainīja turpmāko etanola patēriņu, mēs izstrādājām četrus grafikus (grupas), lai izmērītu etanola patēriņu. (Attēls1a, b).1a, b). Katram hibrīdam bija četras eksperimentālās grupas: augstas koncentrācijas, augstas koncentrācijas ar abstinences periodiem, zemas koncentrācijas un zemas koncentrācijas ar abstinences periodiem. Pilnīgi dati par etanola izvēli (Attēls2)2) un patēriņš (Attēls3)3) dati (par visām grupām un abiem genotipiem) ir norādīti. Lai izveidotu un ilustrētu ilgstošas ​​un samazinātas alkohola izvēles uzvedības fenotipus, 9% etanola preferences un patēriņa dati ir sniegti attēlos. Figūras44 un un5.5. Šie uzvedības fenotipi ir balstīti uz 9% etanola preferences un patēriņa salīdzināšanu no pirmā, otrā, trešā un ceturtā prezentācijas augstās koncentrācijas grupās un atbilstošajām eksperimentālajām dienām mazo koncentrāciju grupām. Tika veikts 9% etanola preferences un patēriņa divu veidu ANOVA (x laika laiks). Augstas koncentrācijas grupai etanola izvēle (1. attēls) (Attēls4a)4a) un patēriņš (1. \ t (Attēls5a)5a) bija lielāki BxF nekā BxN, un BxF bija ilgstoša alkohola izvēle un patēriņš, savukārt BxN alkohola izvēle un patēriņš bija samazināts (ETANOLA PAMATOJUMS - mijiedarbība F (3,54) = 4.83, P <0, F genotips (01, 1,54) = 24.10, P <0.001, laiks F (3,54) = 9.92, P <0.0001; ETANOLA PATĒRIŅŠ - mijiedarbība N / S, F genotips F (1,54) = 50.73, P <0.0001, laiks F (3,54, 11.68) = 0.0001, P <XNUMX). Lielas koncentrācijas grupai ar atturēšanos priekšroka jādod etanolam (XNUMX (Attēls4b)4b) un patēriņš (Attēls5b)5b) bija lielāki BxF nekā BxN, un BxF bija ilgstoša alkohola izvēle un patēriņš, savukārt BxN alkohola izvēle un patēriņš bija samazināts (ETANOLA IETEIKUMS - mijiedarbība F (3,132) = 15.89, P <0.0001, F genotips F (1,132) = 250.43, P <0.0001, laiks F (3,132) = 27.48, P <0.0001; ETANOLA PATĒRIŅŠ - mijiedarbība F (3,132) = 11.35, P <0.0001, F genotips F (1,132) = 510.88, P <0.0001, laiks F (3,132) = 22.42, P <0.0001). Zemas koncentrācijas grupā priekšroka jādod etanolam (XNUMX. Attēls) (Attēls4c)4c) un patēriņš (Attēls5c)5c) bija lielāki BxF nekā BxN, un abiem hibrīdiem bija ilgstoša alkohola izvēle un patēriņš (ETANOLA PREFERENCIJA - mijiedarbība N / S, F genotips F (1,54) = 12.2, P <0.01, laiks N / S; ETANOLA PATĒRIŅŠ - mijiedarbība) N / S, F genotips (1,54) = 74.83, P <0.0001, laiks N / S). Zemas koncentrācijas grupai ar atturību priekšroka jādod etanolam (XNUMX. Attēls) (Attēls4d)4d) un patēriņš (Attēls5d)5d) bija lielāki BxF nekā BxN, un abiem hibrīdiem bija mērena alkohola izvēles un patēriņa samazināšanās (ETANOLA PREFERENCIJA - mijiedarbība N / S, F genotips F (1,132) = 166.58, P <0.0001, laiks N / S; ETANOLA PATĒRIŅŠ - mijiedarbība F (3,132) = 3.61, P <0.05, F genotips (1,132) = 480.64, P <0.0001, laiks F (3,132) = 7.87, P <0.0001). Apkopojot, lielās koncentrācijās (bez atturēšanās) BxF ilgstoši izvēlējās alkoholu, savukārt BxN samazināja alkoholisko dzērienu izvēli, savukārt zemās koncentrācijas grupās (bez atturēšanās) gan BxF, gan B6xN ilgstoši izvēlējās alkoholu. Tā kā interesējošos fenotipus vislabāk uztvert grupās bez atturēšanās, atlikušajā pētījumā uzmanība tiek pievērsta tiem.

Skaitlis 1  

Eksperimentāls grafiks nepārtrauktai brīvprātīgai etanola patēriņam. a. Eksperimentālais grafiks zemas koncentrācijas un augstas koncentrācijas grupām. b. Eksperimentāls grafiks zemām koncentrācijām ar abstinences periodiem un augstu koncentrāciju ...
Skaitlis 2  

Etanola izvēle ir atkarīga no genotipa un etanola koncentrācijas. a. Augstas koncentrācijas grupās etanola izvēle (etanola patēriņš / kopējais šķidruma patēriņš) ir lielāka BxF nekā BxN un mainās atkarībā no piedāvātā etanola koncentrācijas. b ...
Skaitlis 3  

Etanola patēriņš ir atkarīgs no genotipa un etanola koncentrācijas. a. Augstas koncentrācijas grupās etanola patēriņš (tīra etanola g / kg dienā) ir lielāks nekā BxN un mainās atkarībā no piedāvātā etanola koncentrācijas. b. Augstā koncentrācijā ...
Skaitlis 4  

Ilgstošas ​​un samazinātas alkohola lietošanas uzvedības fenotipi. Ir parādīts, ka 9% etanola preferenču salīdzinājums ar pirmo, otro, trešo un ceturto prezentāciju nosaka ilgstošas ​​vai samazinātas alkohola izvēles uzvedības fenotipus. a. ...
Skaitlis 5  

Ilgstoši un samazināti alkohola lietošanas uzvedības fenotipi. Ir parādīts, ka 9% etanola patēriņa salīdzinājums no pirmā, otrā, trešā un ceturtā noformējuma nosaka ilgstošas ​​vai samazinātas alkohola lietošanas uzvedības fenotipus. ...

ΔFosB līmeņi

ΔFosB kvantitatīvā noteikšana un analīze tika izmantota, lai noteiktu neirocircuitry, kas hroniski aktivizēta ilgstošas ​​un samazinātas alkohola izvēles laikā. Katrai hibrīdai bija trīs eksperimentālās grupas: augstas koncentrācijas, zemas koncentrācijas un ūdens (kontrole). ΔFosB dati ir izteikti kā AFosB pozitīvie neironi [(FosB pozitīvo neironu skaits) / (ΔFosB pozitīvo neironu skaits + Nissl pozitīvo neironu skaits)] (tabula (Table1).1). Iepriekšējais darbs ir parādījis, ka etanola pieredze var izraisīt neirodeģenerāciju [17]. Tādēļ šajā pētījumā mēs pētījām neironu skaitu un ziņojumā nav konstatētas būtiskas atšķirības, pamatojoties uz šajā pētījumā izteiktajām smadzeņu reģionu genotipu vai grupu. Tika veiktas šādas trīs FosB datu analīzes: 1) trīsceļu ANOVA (genotipa x grupas x smadzeņu reģions), 2) divvirzienu ANOVA (smadzeņu reģiona x grupa) katram genotipam un 3) korelācijas matricas tika izstrādātas, lai noteiktu korelāciju tīkliem.

Tabula 1  

Procentuālā ΔFosB pozitīvie neironi

Atkārtoti mērījumi trīsceļu ANOVA (genotips x grupa x smadzeņu reģions) atklāja genotipa x smadzeņu reģiona mijiedarbību [F (15,375) = 2.01, P <05], grupas x smadzeņu reģiona mijiedarbību [F (15.375) = 1.99, P <0.01] un smadzeņu reģiona galvenā ietekme [F (15,375) = 43.36, P <.000]. Atkārtoti pasākumi divvirzienu ANOVA (smadzeņu reģions x grupa) katram genotipam parādīja, ka grupas un smadzeņu reģiona galvenā ietekme bija gan BxF, gan BxN [BxF - F (2,374) = 11.79, P <.0001, galvenā ietekme grupa; F (15,374) = 25.64, P <.0001, smadzeņu reģiona galvenā ietekme; BxN - F (2,360) = 43.38, P <0001, grupas galvenā ietekme; F (15,360 23.73) = 0001, P <, XNUMX, galvenais genotipa efekts]. Post-hoc analīze atklāja sešas būtiskas BxN grupu atšķirības (XNUMX. Attēls) (Attēls6a-c).6ac). Procentos ΔFosB līmenis bija zemāks koncentrācijas grupā nekā ūdens grupā La, CeC / CeL, EW un VTA. Procentos ΔFosB augstāka koncentrācijas grupā bija augstāka nekā ūdens grupā CeMPV. Procentos ΔFosB bija zemāka koncentrācijas grupā augstāka koncentrācija nekā augstās koncentrācijas grupā EW. ΔFosB dati par visiem pārējiem smadzeņu reģioniem, kas izteikti kvantitatīvi, ir parādīti tabulā Table1.1. Pīrsona r korelācijas analīze tika izmantota, lai noteiktu, vai% ΔFosB pozitīvo neironu noteiktā smadzeņu reģionā korelē ar etanola patēriņu vai priekšroku. Etanola patēriņš un preference uzrādīja nozīmīgu pozitīvu korelāciju ar% ΔFosB BxN pelēm EW un VTA (ETANOLA PATĒRIŅŠ - EW r = 0.85; VTA r = 0.85; ETANOLA IETEIKUMS - EW r = 0.83, VTA r = 0.88; p <0.05 visiem).

Skaitlis 6  

Ilgstoša un samazināta alkohola izvēle izraisa ΔFosB amygdala, EW un VTA. Procentos ΔFosB pozitīvie neironi amygdala reģionos (a.), EW (b.) un VTA (c.). d. un e. ΔFosB / Nissl krāsošanas reprezentatīvie attēli ...

Kompleksā saikne starp ΔFosB ekspresiju, genotipu, smadzeņu reģionu un etanola patēriņu tika tālāk izpētīta, izmantojot būtisku komponentu analīzi un hierarhisku klasterizāciju. Galveno komponentu analīze atklāja, ka lielāko daļu variāciju (~ 80%) datiem atspoguļoja 5 komponenti. Pēc tam tika veikta un nepieprasīta hierarhiska klasterizācija (ko apvieno indivīdi un smadzeņu reģioni), izmantojot pirmo galveno komponentu (attēls (Attēls7).7). Individuālā klasterizācija atklāja spēcīgus, bet ne perfektus grupēšanas modeļus, pamatojoties uz etanola patēriņu, neatkarīgi no genotipa. Daudzas ar etanolu neārstētas peles apvienojās kopā un uzrādīja mazāku kopējo ΔFosB nekā vidējais un daudzas peles, kuras parādīja ilgstošu alkohola izvēli, kopas kopā un parādīja lielāku vispārējo ΔFosB nekā vidējais. Šīs divas kopas bija visdažādākās. Trīs klasteri starp lielumiem bija lielāki par, mazāk nekā un vidējais ΔFosB vērtību un etanola dzeršanas fenotipu maisījums.

Skaitlis 7  

ΔFosB līmeņus neizraisa tikai etanola patēriņš. Tika veikta hierarhiska klasterizācija un parādīts atsevišķo ΔFosB līmeņu siltuma karte un atbilstošais etanola patēriņš 9%. Zaļā = ΔFosB mazāka par ...

diskusija

Salīdzinot divus F1 hibrīdo peles celmus, tika novērota atšķirīga alkohola pašpārvaldes uzvedība: BxN samazina alkohola izvēli pēc pieredzes ar augstu alkohola koncentrāciju un abstinences periodiem, bet BxF uzrāda ilgstošu alkohola izvēli. BxF modeļi ir stabili, augsts patēriņš (ilgstoša alkohola izvēle) un BxN modelē mērenu alkohola lietošanu (samazināta alkohola izvēle). Neironu plastiskums (vai aktivitāte, ko mēra ar ΔFosB līmeņiem) bija atšķirīgs atkarībā no etanola lietošanas pieredzes, turpinot atbalstīt specifisku neironu ķēdes lomu ilgstošā un samazinātajā alkohola izvēli.

Augsta alkohola patēriņa celmam, C57BL / 6, etanola izvēle un patēriņš ir lielā mērā atkarīgi no sākotnējās etanola koncentrācijas, atturības ilguma un apakšstacijas (C57BL / 6Cr vai C57BL / 6J) [7,18]. Mēs noskaidrojām, ka četros dažādos pārbaudītajos grafikos etanola preferences un patēriņš BxF pelēm bija konsekventi augstākas (un stabilākas nekā BxN). Vidēji augstā etanola izvēle un patēriņš BxN tika saglabāts tikai ar vienu hroniskas dzeršanas grafiku (zemas koncentrācijas bez atturēšanās), bet priekšroka un patēriņa samazinājums tika novērots, pārbaudot visus citus hroniskus dzeršanas grafikus. BxN samazināta alkohola izvēle piedāvā jaunu dzīvnieku modeli, kurā pieredze (atkārtota etanola uzrādīšana pēc pieredzes ar vairākiem augstu etanola koncentrāciju un / vai vairākiem īsiem abstinences periodiem) ievērojami samazina to atbildes reakciju uz agrāk vēlamo etanola koncentrāciju.

Pašregulēts un eksperimentāli ievadīts etanols ražo dažādas smadzeņu vielmaiņas kartes, kas liecina, ka etanola pastiprinošās iedarbības pamatā ir specifiska shēma. [8,9]. Mēs pārbaudījām hipotēzi, ka ilgstošie un samazinātie alkohola preferenču uzvedības fenotipi ir diferencēta inducēja transkripcijas faktora ΔFosB ražošana smadzeņu reģionos, par kuriem zināms, ka tie ir iesaistīti atalgojumā, nepatiku un stresu. ΔFosB ir transkripcijas faktors, kam ir unikāla ilgtermiņa stabilitāte un nav desensitizēts pret stimuliem, jo ​​c-Fos, bet tas uzkrājas hronisku ārstēšanas laikā. ΔFosB pieaugums ir saistīts ar palielinātu neironu aktivitāti un tiek uzskatīts, ka tas atspoguļo ilgstošu neironu plastiskumu. Mēs noskaidrojām, ka ΔFosB pozitīvo neironu procents smadzeņu reģionos ir atkarīgs no genotipa (BxF un BxN) un grupas (ūdens kontrole, zemas koncentrācijas un augstas koncentrācijas).

Fvai BxN, post-hoc analīze atklāja, ka brīvprātīgais etanola patēriņš izraisīja palielināto ΔFosB EW kodolā, VTA un amygdala: norāda uz palielinātu neironu plastiskumu smadzeņu reģionos, kas, kā zināms, ir iesaistīti etanolā, atalgojumā un stresa reakcijās. BxN pelēm augstās koncentrācijas grupā (samazināta alkohola izvēle) EW ir samazinājies neironu plastiskums, kas liecina, ka šie neironi reaģē uz alkohola patēriņu ar pieredzējušu plastiskumu. Zema koncentrācijas grupā (uzrādīta ilgstoša alkohola izvēle), neironu plastiskums EW ir lielāks nekā augstās koncentrācijas un ūdens kontroles grupās. Lai gan veikti ar dažādiem etanola dzeršanas paradigmām un ģenētiskajiem peles modeļiem, mūsu konstatējumi BxN pelēm EW piekrīt iepriekšējiem etanola patēriņa pētījumiem [14,15]. Ne-preganglionais EW nesen tika raksturots kā periokulomotorā urokortīna (Ucn) saturošie neironi [19]. Ucn1 ir kortikotropīna atbrīvojošā faktora (CRF) līdzīgs peptīds, kas saistās ar CRF1 un CRF2 receptoriem. Iepriekšējie pētījumi, kuros izmantotas ģenētiskās, farmakoloģiskās un bojājumu metodes, liecina, ka Ucn1 ir iesaistīts alkohola patēriņa regulēšanā [19-22]. Tšeit ir zināms ģenētiskais nosliece uz augstu alkohola patēriņu grauzējiem, kas ir korelēta ar augstākiem Ucn1 līmeņiem EW un LSi. [23]. Tātad post-hoc nozīmīguma trūkums, ko EW novēroja augsta alkohola patēriņa un patēriņa BxF pelēm, bija negaidīts. Varbūt tas ir saistīts ar nedaudz paaugstināto ΔFosB līmeni BxF ūdens grupā, salīdzinot ar BxN ūdens grupu. Patiešām, procentuāli ΔFosB līmeņi visām pelēm, kurām bija ilgstoša alkohola izvēle (BxF Augsta koncentrācija grupa, BxF zema koncentrācijas grupa un BxN zema koncentrācijas grupa), bija diezgan līdzīgas.

BxN gadījumā etanola patēriņš zemās koncentrācijas grupā palielināja neironu plastitāti VTA (lielāks nekā augstās koncentrācijas un ūdens kontroles grupās). Mazo koncentrāciju grupā etanola izvēle un patēriņš bija lielāks. Post-hoc nozīmīguma trūkums, ko novērojām VTA augsta alkohola patēriņa un patēriņa BxF pelēm, bija negaidīts un var būt saistīts ar nedaudz augstāku ΔFosB bazālo līmeni ūdens kontroles grupā. Procentuālais AFosB līmenis BxF ūdens grupā bija nedaudz paaugstināts, salīdzinot ar BxN ūdens grupu, bet AFosB līmenis bija visai līdzīgs visiem pelēm, kurām bija ilgstoša alkohola izvēle (BxF Augsta koncentrācija grupa, BxF zema koncentrācijas grupa un BxN zema koncentrācijas grupa) . VTA dopamīna sistēmai ir būtiska loma, veicinot etanola pastiprinošo iedarbību, un piedalās daudzos savstarpējos savienojumos, kas ir svarīgi etanola un ar atalgojumu saistītai uzvedībai [24-26]. Bez tam, VTA projekti ir saistīti ar amygdala un EW kodolu. Ir pierādīts, ka žurkas tieši ievada etanolu tieši VTA [27]. Arī etanola iedarbība palielina dopamīnerģisko neironu degšanas ātrumu VTA [28,29]. Palielinātu šaušanas ātrumu varētu saistīt ar ΔFosB indukciju VTA, ko novērojām pēc hroniskas brīvprātīgas etanola ievadīšanas BxN.

Alkohola atkarība izraisa ilgstošas ​​neuroadaptācijas, kā rezultātā rodas negatīvi emocionāli stāvokļi; svarīgs negatīva pastiprinājuma mehānisms ir kortikotropīna atbrīvojošā faktora (CRF) signalizācija amigdalā. [30]. CeA neironu farmakoloģiskās manipulācijas ir vērstas uz GABA, CRF, opioīdu, serotonīna, dinamorfīnu un norepinefrīna receptoriem [25,31-34]. GABA antagonisti, kā arī CRF antagonisti samazina etanola patēriņu [32,33,35]. CeA bojājumi samazina nepārtrauktu brīvprātīgo etanola patēriņu [36]. Mūsu secinājumi vēl vairāk atbalsta CeA lomu alkohola lietošanas alkohola lietošanā. GABAergiskie neironi centrālajā amygdalā veido heterogēnu populāciju, kuras savienojumi ir saistīti ar to peptīdu saturu. Šie GABAergiskie neironi integrē CeA izejas aktivitāti. Kā pārskatīts [Wee un Koob (2010]), sEverāla pētījumos ir noteikta dinorfīna un kappa opioīdu receptoru loma etanola intakta uzturēšanā un eskalācijā.e [37]. Pavisam nesen Walker et al ir pierādījuši, ka κ-opioīdu receptoru antagonists, nor-binaltorfimīns paplašinātajā amygdalā selektīvi samazina etanola pašregulāciju atkarīgos dzīvniekos [38]. Kappa opioīdu receptoru signalizācija joprojām ir galvenais pētījuma interese par stresa, atalgojuma un nepatiku. Ir arī pierādīts, ka stresa izraisītais etanola pašapkalpošanās ir atkarīgs no kappa opioīdu receptoru signalizācijas [39]. Centrālo CeA var iedalīt latero-kapsulā (CeL / CeC) un vidējā aizmugurējā vēdera dobumā. GABAergiskie CeL / CeC neironi saņem VTA dopamīnerģisko innervāciju; kā iepriekš minēts, šie neironi tiek aktivizēti pēc akūtas etanola ievadīšanas un uzrāda palielinātas ΔFosB peles, kurām ir ilgstoša alkohola izvēle. Skatiet arī Mc [Līgava (2002]) par lielisku CeA pārskatu un alkohola ietekmi [40]. Mūsu pētījumā BxN pelēm ar ilgstošu alkohola izvēli (zemas koncentrācijas grupa) CeC / CeL un La un BxN pelēm ar samazinātu alkohola izvēli palielinājās neironu plastitāte (High Concentrations group), kas palielina neironu plastiskumu CeMPV. Šie rezultāti liecina, ka īpaša etanola pieredze ietver plastitāti GABAergos neironos amygdalā. Ar šiem datiem, kā arī atbilstošām izmaiņām neironu plastitātē VTA un EW, mēs ierosinām, ka šī ķēde ir pakļauta ievērojamam plastiskumam ilgstošos alkohola izvēles apstākļos.

Iepriekšējie pētījumi ir parādījuši, ka C57BL / 6J pelēm var sasniegt augstu alkohola līmeni asinīs, izmantojot divus pudeles izvēles dzērienus, tomēr šie alkohola līmenis asinīs nav stabils un bieži dzeršana neatbilst farmakoloģiskās motivācijas kritērijiem, ko noteicis Dole un Gentry (1984) [41,42]. BxN pelēm, kurām ir samazināta alkohola izvēle, patērēja mazāk, nekā būtu sagaidāms no tipiskas C57BL / 6J peles [1]. Tāpēc, lai gan mēs neesam lietojuši asins spirta paraugus, nav ticams, ka BxN pelēm, kurām ir samazināta alkohola izvēle, sasniegtu ilgstošu farmakoloģiski nozīmīgu alkohola līmeni asinīs, kas liecina, ka augsts alkohola līmenis asinīs nav nepieciešams, lai šajos smadzeņu reģionos izraisītu plastiskumu. Ir svarīgi atzīmēt, ka ļoti nozīmīga grupas ietekme pastāv arī BxF, lai gan pēc-hoc rezultāti (koriģēti vairākkārtējiem salīdzinājumiem) BxF smadzeņu reģioniem nenorāda uz būtiskām izmaiņām ΔFosB pozitīvajos neironos jebkurā reģionā pēc hroniska etanola patēriņa ar šiem dažādajiem grafikiem.

Lai vizualizētu iespējamās attiecības starp mainīgajiem, tika veikta hierarhiska klasterizācija. Iegūtās analīzes siltuma karte parāda vispārēju tendenci starp ΔFosB līmeni un etanola patēriņu neatkarīgi no genotipa. Augstāki ΔFosB līmeņi bija saistīti ar augstu dzeršanas līmeni un zemāki ΔFosB līmeņi bija saistīti ar kontroles dzīvniekiem; tomēr attiecību stiprums nebija pietiekams, lai precīzi paredzētu dzeršanas fenotipus, pamatojoties tikai uz ΔFosB līmeni.

secinājumi

Ar diviem F1 hibrīdo peles celmiem tika novērota atšķirīga alkohola pašpārvaldes uzvedība: pēc pieredzes ar lielu alkohola koncentrāciju BxN samazina alkohola izvēli, bet BxF uzrāda ilgstošu alkohola izvēli. BxF modeļi ir stabili, augsts patēriņš (ilgstoša alkohola izvēle) un BxN modelē mērenu alkohola lietošanu (samazināta alkohola izvēle). Izmaiņas neironu plastitātē (mērot pēc ΔFosB līmeņiem) bija atkarīgas no pieredzes, kā arī smadzeņu reģiona un genotipu specifikas, tālāk definējot neironu shēmu, kas ir etanola patēriņa motivācijas aspekti. Šie rezultāti liecina, ka vienas vecāku līnijas maiņa hibrīdās pelēs izraisa izmaiņas alkohola patēriņa modeļos un acīmredzamas ΔFosB ekspresijas modeļu izmaiņas, kas liecina par to, ka šajās dažādajās hibrīda pelēm ir iesaistīti atšķirīgi smadzeņu tīkli.

Metodes

ētika

Šis pētījums tika veikts, stingri ievērojot Nacionālo veselības institūtu laboratorijas dzīvnieku aprūpes un lietošanas rokasgrāmatā sniegtos ieteikumus. Protokolu apstiprināja Teksasas Universitātes Institucionālā dzīvnieku aprūpes un lietošanas komiteja Austinā (AUP 2010 – 00028). Visas operācijas tika veiktas ar nātrija pentobarbitāla anestēziju, un visi centieni tika veikti, lai mazinātu ciešanas.

Dzīvnieki

Pētījumi tika veikti, izmantojot C1BL / 57J un FVB / NJ vai NZB / B6NJ peles (BxF F1 un BxN F1, mātes celms x paternālo celmu). C1BL / 57J, FVB / NJ un NZB / B6NJ audzētājus iegādājās The Jackson Laboratory (Bar Harbor, ME) un pāroja 1 – 7 nedēļas. Pēcnācēji tika atdalīti no katra genotipa izoeksuālām grupām (BxF F8, BxN F1). Lai atvieglotu salīdzināšanu ar iepriekš savāktajiem datiem, mēs pārbaudījām tikai peles peles.1,5,6]. Peles tika ievietotas standarta būros ar ēdienu un ūdeni ad libitum. Kolonijas telpa un testēšanas telpa bija uz 12 h gaismas: 12 h tumšs cikls (iedegās pie 07: 00).

Divas pudeles izvēles etanola preferenču tests

Divas pudeles izvēles metodes tika izmantotas, lai noteiktu brīvprātīgus etanola pašapkalpošanās modeļus sieviešu BxF un BxN pelēm [1,6]. F1 hibrīda mātīšu peles (63 dienas vecumā) tika individuāli novietotas standarta būros, kamēr vienu nedēļu pieradināja pudelēs ar sipper caurulēm, kas satur ūdeni pirms etanola šķīduma ievadīšanas. Pēc pieradināšanas pelēm bija pieejamas divas identiskas pudeles: viena satur ūdeni un otra saturēja etanola šķīdumu. Cauruļu pozīcijas tika mainītas katru dienu, lai kontrolētu pozīcijas preferences. Lai ņemtu vērā iespējamo noplūdi un iztvaikošanu, vidējais svars, kas iztukšots no caurulēm kontroles būros bez pelēm, tika atņemts no individuālajām dzeršanas vērtībām katru dienu. Visu 4 dienu laikā tika pārbaudītas peles. Visu šķidruma patēriņu eksperimenta laikā mēra katru dienu. Katrai pelei tika aprēķināts patērētā etanola daudzums un etanola izvēle, un šīs vērtības tika aprēķinātas katrai etanola koncentrācijai. Alkohola koncentrāciju un abstinences periodu ietekmi uz pašpārvaldi BxF un BxN pelēm demonstrēja, nosakot eksperimentālu grupu ar piekļuvi augstām koncentrācijām (palielinot piekļuvi 3-35% etanola šķīdumiem, kam sekoja 3 atkārtoti cikli 9, 18, un 27% etanols, beidzot ar galīgo 9% etanola noformējumu) un citu grupu ar zemu koncentrāciju (palielinot piekļuvi 3-9% etanolam, atlikušo eksperimentu veicot, piekļūstot 9% etanolam). Katrai no šīm grupām bija apakšgrupa, kas piedzīvoja trīs nedēļu ilgus atturēšanās periodus vai nebija. Kontroles pelēm bija līdzīgi apstākļi vienlaicīgi ar eksperimentālajām pelēm, bet viņiem tika piedāvāta tikai viena pudele ūdens.

Kopumā katrai hibrīdai bija piecas grupas: ūdens (n ​​= 14-16), augstas koncentrācijas (n = 10), augstas koncentrācijas ar abstinences periodiem (n = 20), zemas koncentrācijas (n = 10) un zemas koncentrācijas ar abstinences periodiem (n = 20). Skatīt attēlu Attēls11 detalizēti divi pudeļu izvēles grupu grafiki.

ΔFosB Imūnhistoķīmija un kvantificēšana

ΔFosB imūnhistoķīmija (IHC) tika mērīta 16 smadzeņu reģionos no pelēm, kurām bija 72 dienu nepārtraukta piekļuve vai nu ūdenim (kontrole), vai ūdenim un alkoholam [augstas koncentrācijas un zemas koncentrācijas]. Augstas koncentrācijas ietekme uz priekšroku etanolam un patēriņu bija daudz lielāka nekā atturēšanās ietekme; tāpēc grupas, kuras piedzīvoja atturības periodus, netika iekļautas ΔFosB IHC mērījumos. Turklāt eksperiments tika veikts pēc ilgstošas ​​vai samazinātas alkohola izvēles pirmās parādīšanās, lai parādītu, ka uzvedības fenotipi ir stabili ar atkārtotiem etanola koncentrācijas izmaiņu cikliem, lai pārbaudītu hroniskas etanola lietošanas sekas. Četras līdz astoņas stundas pēc alkohola noņemšanas eksperimenta 73. dienā peles dziļi anestēzēja (175 mg / kg nātrija pentobarbitāla) un intrakardiāli perfuzēja ar 20 ml 0.01 M fosfāta buferšķīduma (PBS), kam sekoja 100 ml 4% paraformaldehīds PBS. Smadzenes tika noņemtas, pēc fiksācijas 4% paraformaldehīdā 4 ° C temperatūrā, iestrādātas 3% agarozē, sadalītas (50 um, koronālas) uz vibratomas, ievietotas krioprotektoros (30% saharozes, 30% etilēnglikola un 0.1% polivinilgrupa) pirolidons PBS) uz nakti 4 ° C temperatūrā un līdz apstrādei IHC uzglabā -20 ° C temperatūrā. Atkausētās sekcijas mazgāja ar PBS, apstrādāja ar 0.3% H2O2 un inkubēja vienu stundu 3% normālā kazas serumā, lai samazinātu nespecifisko marķēšanu. Pēc tam audu sekcijas inkubēja nakti 4 ° C temperatūrā 3% normālā kazas serumā un anti-FosB (SC-48, 1: 5000 atšķaidījums, Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA). Sadaļas vienu stundu mazgāja, inkubēja biotinilētā kazas anti-truša Ig (1: 200 atšķaidījums, Vector Laboratories, Burlingame, CA), mazgāja un inkubēja avidīna-biotīna kompleksā (1: 200 atšķaidījums, Elite kit-Vector Laboratories). . Peroksidāzes aktivitāti vizualizēja, reaģējot ar 0.05% diaminobenzidīnu (satur 0.015% H2O2). Audu sekcijas tika nokrāsotas ar Nissl (izmantojot metilēnzilu / azūru II). Slaidi tika kodēti par aklo skaitīšanu. ΔFosB-IR neironi tika skaitīti pie 50X (eļļas) palielinājuma, izmantojot optisko frakcionēšanas metodi un StereoInvestigator datoru programmatūru. Paraugu ņemšanas parametru informācija: skaitīšanas rāmis (50um x 50um x 10um) visiem reģioniem bija vienāds; tomēr katram smadzeņu reģionam tika noteikts tīkla lielums, lai nodrošinātu, ka kopējais divpusējo šūnu skaits būtu vienāds ar 100 – 300, lai sasniegtu variācijas koeficientu, kas mazāks par 0.1. Dati tika aprēķināti procentos no ΔFosB pozitīvajiem kodoliem (ΔFosB pozitīvo kodolu skaits / neironu skaits) katrā reģionā.

Šajā pētījumā izmantotā FosB antiviela (SC-48, Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA) tika pacelta pret FosB iekšējo reģionu un atpazīst gan FosB, gan ΔFosB. Lai gan šī antiviela atpazīst gan FosB, gan AFosB, imunopozitīvie neironi, kas kvantificēti šajā pētījumā, tiks saukti par ΔFosB pozitīvajiem neironiem, jo ​​ir pierādīts, ka ļaunprātīgas lietošanas narkotikas, ieskaitot alkoholu, neironos īpaši izraisa ΔFosB, nevis FosB. Perrotti et al. ([2008]) izmērīja ΔFosB indukciju (reaģējot uz hronisku zāļu lietošanu, ieskaitot alkoholu), izmantojot divas antivielas: vienu, kas atpazīst FosB un ΔFosB (SC-48) un vienu selektīvu attiecībā uz ΔFosB (nav komerciāli pieejama) un konstatēja, ka visām zālēm pētīta, imunoreaktivitāti, kas novērota, izmantojot FosB antivielu (SC-48), izraisa ΔFosB, jo tie neatklāja nekādus imunoreaktīvus neironus, izmantojot antivielu, kas bija selektīva pilnam garumam FosB10]. Turklāt ir zināms, ka ΔFosB inducē smadzeņu reģiona un šūnu tipa specifiku, izmantojot dažādas hroniskas ārstēšanas metodes, un ir pieejami lieliski pārskati par šo tēmu [11,43,44].

Neuroanatomisko struktūru saīsinājumi un atrašanās vietas

Il - infralimbiskā garoza (+1.70 mm); Cg1 - cingulārā garoza 1 (+1.1 mm); Cg2 - cingulārā garoza 1 (+1.10 mm); NAcc kodols - kodols accumbens kodols (+1.10 mm); NAcc apvalks - nucleus accumbens apvalks (+1.10 mm); LSi - sānu starpsienas starpposms (+1.10 mm); La - sānu amigdala (−1.22 mm); Bla - bazolaterālā amigdala (−1.22 mm); CeC / CeL - centrālā kapsula un centrālā sānu amigdala (−1.22 mm); CeMPV - amigdala centrālā kodola mediālā posterioventrālā daļa (−1.22 mm); PAG - perikvaduktāli pelēks (−3.64 mm); EW - Edinger-Westphal kodols (−3.64 mm); VTA - ventrālā tegmentālā zona (−3.64 mm); DR - muguras rape (- 4.60 mm); PBN - parabrahiālais kodols (−5.2 mm); NTS - nucleus tractus solitarius (−6.96 mm). Peles smadzenes stereotaksiskās koordinātās[45] tika izmantots, lai subjektīvi saskaņotu vienu līdz trīs sekcijas katras smadzeņu zonas kvantitatīvai noteikšanai.

Statistikas procedūras

Dati tiek norādīti kā vidējais ± SEM, ja vien nav norādīts citādi. Parasti dati tika izplatīti. Statistika tika veikta, izmantojot Statistica versiju 6 (StatSoft, Tulsa, OK, USA) un GraphPad Prism versiju 4.00 (GraphPad Software, San Diego, CA, USA). Atkārtoti pasākumi, lai novērtētu atšķirības starp grupām, tika veikti divvirzienu ANOVA etanola patēriņa un preferenču dati. ΔFosB datiem tika veiktas divas un trīsvirzienu ANOVA, lai novērtētu mijiedarbību un galvenās sekas grupai (augsta koncentrācija, zema koncentrācija un ūdens), smadzeņu reģionā un genotipam. Bonferroni korekcija vairākkārtējiem salīdzinājumiem un Bonferroni post-hoc tika veikta, ja nepieciešams. Konkrētāk, mēs pieņēmām, ka stresa un atalgojuma shēma būtu palielinājusi FosB pelēm, samazinot alkohola izvēli. Katram hibrīda krustam Pearson r tika izmantots, lai noteiktu būtiskas korelācijas starp ΔFosB līmeņiem un etanola izvēli un patēriņu etanola pieredzējušajās pelēs.

Tika veikta hierarhiska klasterizācija, lai vizualizētu, kā dati mainās un novērtē datu grupas kopumu. Apstiprinātās vidējās vērtības aizstāja trūkstošos ΔFosB datus, kas nepārsniedza datu 15%. Lai gan ir lielāka nenoteiktība nekā tad, ja faktiskās vērtības būtu faktiski novērotas, hierarhiska klasteru analīze prasa pilnīgu dalību vai pilnīgu svītrošanu, lai veiktu salīdzinājumus. Hierarhiskā klasterizācija tika veikta, izmantojot Ward metodi, un iegūtie klasteri tika pasūtīti pēc pirmkomponenta galvenās sastāvdaļas analīzes (JMP®, Version 8, SAS Institute Inc., Cary, NC). Ūdens un etanola pieredzējušām grupām ΔFosB dati par katru smadzeņu reģionu bija transformēti z-score, un tika veikta galveno komponentu analīze, lai noteiktu klasteru skaitu. Pēc tam datus apkopoja smadzeņu reģioni un indivīdi, izmantojot pārraudzītu hierarhisku klasterizācijas analīzi.

Konkurējošas intereses

Autori apgalvo, ka viņiem nav konkurējošu interešu.

Autora iemaksas

ARO, YAB, RAH, TAJ veicināja pētījuma izstrādi. ARO ieguva datus. ARO, IP, RDM analizēja datus. ARO, RDM, IP, TAJ, YAB un RAH piedalījās manuskripta izstrādē un pārskatīšanā. Visi autori lasīja un apstiprināja galīgo manuskriptu.

Pateicības

Mēs vēlētos pateikties Dr. Jody Mayfield un Colleen McClung par noderīgām diskusijām un Marni Martinez, Jennifer Stokes, Michelle Foshat, Jose Cienfuegos, Jamie Seymour un Darshan Pandya par tehnisko palīdzību. Šo pētījumu atbalstīja Integrētās neirozinātnes iniciatīva par alkoholisma konsorcija grantu AA13520 un Nacionālais alkohola lietošanas un alkohola lietošanas institūts AA06399-S un AA16424.

Atsauces

  • Garcia-Andrade C, Wall TL, Ehlers CL. Ugunsdzēsības mīts un reakcija uz alkoholu misijā indiāņiem. Am J Psihiatrijas. 1997;154: 983-988. [PubMed]
  • Schuckit MA, Smith TL, Kalmijn J. Secinājumi dažādās apakšgrupās attiecībā uz atbildes reakcijas līmeni uz alkoholu kā alkohola lietošanas traucējumu riska faktoru: koledžu sievietēm un latīniešiem. Alkohola klīns Exp Res. 2004;10: 1499-1508. [PubMed]
  • Belknap JK, Crabbe JC, Young ER. Brīvprātīgs etanola patēriņš 15 inbred peles celmos. Psihofarmakoloģija. 1993;112: 503-510. doi: 10.1007 / BF02244901. [PubMed] [Cross Ref]
  • Blednov YA, Metten P, Finn DA, Rhodes JS, Bergeson SE, Harris RA, Crabbe JC. Hibrīds C57BL / 6J x FVB / NJ pelēm dzer vairāk alkohola nekā pelēm C57BL / 6J. Alkohola klīns Exp Res. 2005;29:1949–1958. doi: 10.1097/01.alc.0000187605.91468.17. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  • Blednov YA, Ozburn AR, Walker D, Ahmed S, Belknap JK. un citi. Hibrīdās peles kā ģenētiskie modeļi ar augstu alkohola patēriņu. Behav Genet. 2010;40:93–110. doi: 10.1007/s10519-009-9298-4. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  • Ozburn AR, Harris RA, Blednov YA. Uzvedības atšķirības starp C57BL / 6JxFVB / NJ un C57BL / 6JxNZB / B1NJ F1 hibrīdām pelēm: saistībā ar etanola uzņemšanas kontroli. Behav Genet. 2010;40:551–563. doi: 10.1007/s10519-010-9357-x. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  • Melendez RI, Middaugh LD, Kalivas PW. C57BL / 6J alkohola trūkuma un eskalācijas efekta attīstība. Alkohola klīns Exp Res. 2006;30:2017–2025. doi: 10.1111/j.1530-0277.2006.00248.x. [PubMed] [Cross Ref]
  • Porrino LJ, Whitlow CT, Samson HH. Etanola un etanola / saharozes pašregulācijas ietekme uz vietējo smadzeņu glikozes lietošanu žurkām. Brain Res. 1998;791(1-2): 18-26. [PubMed]
  • Williams-Hemby L, Porrino LJ. Zemas un vidējas etanola devas rada atšķirīgus smadzeņu vielmaiņas izmaiņas žurkām. Alkohola klīns Exp Res. 1994;18(4):982–988. doi: 10.1111/j.1530-0277.1994.tb00070.x. [PubMed] [Cross Ref]
  • 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. DeltaFosB indukcijas smadzenēs atšķiras no ļaunprātīgas narkotikas. Sinapse. 2008;62(5):358–369. doi: 10.1002/syn.20500. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  • McClung CA, Ulery PG, Perrotti LI, Zachariou V, Berton O, Nestler EJ. DeltaFosB: molekulārs slēdzis ilgstošai adaptācijai smadzenēs. 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 uzkrājas GABAerg šūnu populācijā vēdera tegmentālās zonas aizmugurējā asti pēc psihostimulanta ārstēšanas. Eur J Neurosci. 2005;21:2817–2824. doi: 10.1111/j.1460-9568.2005.04110.x. [PubMed] [Cross Ref]
  • Ryabinin AE, Wang YM. Atkārtota alkohola lietošana atšķirīgi ietekmē c-Fos un FosB proteīna imunoreaktivitāti DBA / 2J pelēm. Alkohola klīns Exp Res. 1998;22:1646–1654. doi: 10.1111/j.1530-0277.1998.tb03962.x. [PubMed] [Cross Ref]
  • Ryabinin AE, Bachtell RK, Freeman P, Risinger FO. ITF ekspresija peles smadzenēs alkohola pašpārvaldes laikā. Brain Res. 2001;890:192–195. doi: 10.1016/S0006-8993(00)03251-0. [PubMed] [Cross Ref]
  • Bachtell RK, Wang YM, Freeman P, Risinger FO, Ryabinin AE. Alkohola lietošana izraisa selektīvās smadzeņu izmaiņas inducējamo transkripcijas faktoru ekspresijā. Brain Res. 1999;847(2):157–165. doi: 10.1016/S0006-8993(99)02019-3. [PubMed] [Cross Ref]
  • Kalivas PW. Kā noteikt, kuras narkotiku izraisītās neiroplastiskās izmaiņas ir svarīgas? Nat Neurosci. 2005;8:1440–1441. doi: 10.1038/nn1105-1440. [PubMed] [Cross Ref]
  • Apkalpes FT, Nixon K. Neirodeģenerācijas un reģenerācijas mehānismi alkoholismā. Alkohols. 2009;44: 115 – 127. doi: 10.1093 / alcalc / agn079. [Cross Ref]
  • Khisti RT, Wolstenholme J, Shelton KL, Miles MF. Etanola atņemšanas efekta raksturojums C57BL / 6 pelēm. Alkohols. 2006;40: 119 – 126. doi: 10.1016 / j.alcohol.2006.12.003. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  • Weitemier AZ, Tsivkovskaia NO, Ryabinin AE. Urokortīna 1 sadalījums peles smadzenēs ir atkarīgs no celmu. Neirozinātne. 2005;132: 729-740. doi: 10.1016 / j.neuroscience.2004.12.047. [PubMed] [Cross Ref]
  • Ryabinīna AE. Edinger-Westphal kodola bojājumi C57BL / 6J pelēm traucē etanola izraisīto hipotermiju un etanola patēriņu. Eur J Neurosci. 2004;20:1613–1623. doi: 10.1111/j.1460-9568.2004.03594.x. [PubMed] [Cross Ref]
  • Ryabinin AE, Yoneyama N, Tanchuck MA, Mark GP, Finn DA. Urokortīns 1 mikroinjekcija peles sānu starpsienā regulē alkohola patēriņa iegūšanu un izpausmi. Neirozinātne. 2008;151: 780-790. doi: 10.1016 / j.neuroscience.2007.11.014. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  • Turek VF, Tsivkovskaia NO, Hyytia P, Harding S, Lê AD, Ryabinin AE. Urocortin 1 ekspresija piecos žurku līniju pāros, kas selektīvi audzēti atšķirībām alkohola lietošanā. Psihofarmakoloģija. 2005;181:511–517. doi: 10.1007/s00213-005-0011-x. [PubMed] [Cross Ref]
  • Ryabinin AE, Weitemier AZ. Urokortīna 1 neirocirklis: jutīgums pret etanolu un potenciāla iesaistīšanās alkohola lietošanā. Brain Res Rev 2006;52: 368 – 380. doi: 10.1016 / j.brainresrev.2006.04.007. [PubMed] [Cross Ref]
  • Samson HH, Tolliver GA, Haraguchi M, Hodge CW. Alkohola pašpārvalde: mezolimbiskā dopamīna loma. Ann NY akadēmijas Sci. 1992;654:242–253. doi: 10.1111/j.1749-6632.1992.tb25971.x. [PubMed] [Cross Ref]
  • McBride WJ, Li TK. Alkoholisma dzīvnieku modeļi: augstas alkohola lietošanas alkohola neirobioloģija grauzējiem. Crit Rev Neurobiol. 1998;12:339–369. doi: 10.1615/CritRevNeurobiol.v12.i4.40. [PubMed] [Cross Ref]
  • Koob GF, Roberts AJ, Schulteis G, Parsons LH, Heyser CJ, Hyytiä P, Merlo-Pich E, Weiss F. Neirocircuitry mērķi etanola atalgojumā un atkarībā. Alkohola klīns Exp Res. 1998;22:3–9. doi: 10.1111/j.1530-0277.1998.tb03611.x. [PubMed] [Cross Ref]
  • Rodd ZA, Melendez RI, Bell RL, Kuc KA, Zhang Y, Murphy JM, McBride WJ. Etanola intrakraniālā pašregulācija vīriešu Wistar žurku vēdera apvidū: pierādījumi par dopamīna neironu iesaistīšanos. J Neurosci. 2004;24:1050–1057. doi: 10.1523/JNEUROSCI.1319-03.2004. [PubMed] [Cross Ref]
  • Gessa GL, Muntoni F, Collu M, Vargiu L, Mereu G. Nelielas etanola devas aktivizē dopamīnerģiskos neironus vēdera apvalka zonā. Brain Res. 1985;348:201–203. doi: 10.1016/0006-8993(85)90381-6. [PubMed] [Cross Ref]
  • Brodie MS, Shefner SA, Dunwiddie TV. Etanols palielina žurku ventrālās tegmentālās zonas dopamīna neironu šaušanas ātrumu in vitro. Brain Res. 1990;508:65–69. doi: 10.1016/0006-8993(90)91118-Z. [PubMed] [Cross Ref]
  • Heilig M, Koob GF. Kortikotropīna atbrīvojošā faktora galvenā loma alkohola atkarībā. Tendences neurosci. 2007;30(8):399–406. doi: 10.1016/j.tins.2007.06.006. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  • Dyr W, Kostowski W. Pierādījumi, ka amygdala ir iesaistīta 5-HT3 receptoru antagonistu inhibējošā iedarbībā uz alkohola lietošanu žurkām. Alkohols. 1995;12:387–391. doi: 10.1016/0741-8329(95)00023-K. [PubMed] [Cross Ref]
  • Gilpin NW, Richardson HN, Koob GF. CRF1-receptoru un opioīdu-receptoru antagonistu ietekme uz alkohola lietošanas (P) žurku atkarības izraisītu alkohola lietošanas palielināšanos. Alkohola klīns Exp Res. 2008;32:1535–1542. doi: 10.1111/j.1530-0277.2008.00745.x. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  • Hyytiä P, Koob GF. GABAA receptoru antagonisms paplašinātajā amygdalā samazina etanola pašregulāciju žurkām. Eur J Pharmacol. 1995;283:151–159. doi: 10.1016/0014-2999(95)00314-B. [PubMed] [Cross Ref]
  • Roberto M, Madamba SG, Moore SD, Tallent MK, Siggins GR. Etanols palielina GABAergisko transmisiju gan pirms-, gan postinaptiskās vietās žurku centrālajā amygdala neironā. Proc Natl Acad Sci. 2003;100: 2053-2058. doi: 10.1073 / pnas.0437926100. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  • Roberts AJ, Cole M, Koob GF. Intra-amygdala muscimol samazina operanta etanola pašregulāciju atkarīgām žurkām. Alkohola klīns Exp Res. 1996;20:1289–1298. doi: 10.1111/j.1530-0277.1996.tb01125.x. [PubMed] [Cross Ref]
  • Möller C, Wiklund L, Sommer W, Thorsell A, Heilig M. Samazināja eksperimentālo trauksmi un brīvprātīgu etanola patēriņu žurkām pēc centrāliem, bet ne bazolaterāliem amygdala bojājumiem. Brain Res. 1997;760:94–101. doi: 10.1016/S0006-8993(97)00308-9. [PubMed] [Cross Ref]
  • Wee S, Koob GF. Dynorphin-kappa opioīdu sistēmas loma narkotiku ļaunprātīgas izmantošanas pastiprinošā iedarbībā. Psihofarmakoloģija (Berl) 2010;210:121–135. doi: 10.1007/s00213-010-1825-8. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  • Walker BM, Valdez GR, McLaughlin JP, Bakalkin G. Mērķauditorijas noteikšana dinamorīna / kappa opioīdu receptoru sistēmām, lai ārstētu alkohola lietošanu un atkarību. Alkohols. 2012;46: 359 – 370. doi: 10.1016 / j.alcohol.2011.10.006. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  • Sperling RE, Gomes SM, Sypek EI, Carey AN, McLaughlin JP. Endogēna kappa-opioīdu mediācija, ko veic ar etanolu saistītu vietu preferences un pašpārvaldes spriedzes izraisīta pastiprināšana. Psihofarmakoloģija (Berl) 2010;210:199–209. doi: 10.1007/s00213-010-1844-5. [PubMed] [Cross Ref]
  • McBride WJ. Amigdala centrālais kodols un alkohola un alkohola lietošanas alkohola ietekme uz grauzējiem. Pharmacol Biochem Behav. 2002;71:509–515. doi: 10.1016/S0091-3057(01)00680-3. [PubMed] [Cross Ref]
  • Dole VP, Gentry RT. Ceļā uz alkoholisma analīzi pelēm: mēroga faktori modelī. Proc Natl Acad Sci. 1984;81: 3543-3546. doi: 10.1073 / pnas.81.11.3543. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  • Dole VP, Gentry RT. Ceļā uz alkoholisma analīzi pelēm: farmakoloģiski motivēta dzeršanas atzīšanas kritēriji. Proc Natl Acad Sci. 1985;82: 3469-3471. doi: 10.1073 / pnas.82.10.3469. [PMC bezmaksas raksts] [PubMed] [Cross Ref]
  • Nestler EJ. Atkarības molekulārā neirobioloģija. Am J Addict. 2001;10: 201-217. doi: 10.1080 / 105504901750532094. [PubMed] [Cross Ref]
  • Nestler EJ, Kelz MB, Chen J. DeltaFosB: molekulārais mediators ilgstošai nervu un uzvedības plastiskumam. Brain Res. 1999;835:10–17. doi: 10.1016/S0006-8993(98)01191-3. [PubMed] [Cross Ref]
  • Franklin KJ, Paxinos G. Peles smadzenes stereotaksiskās koordinātās. 2. San Diego, CA: Akadēmiskais; 2001.