Int J Biol Sci. 2015; 11 (10): 1150 – 1159.
Publicēts tiešsaistē 2015 Aug 1. doi: 10.7150 / ijbs.12044
PMCID: PMC4551751
Jin Young Kim,1 Jong-Ho Lee,1,✉ Dojuns Kims,1,2 Soung-Min Kim,1 JaeHyung Koo,2 un Jeong Won Jahng1,✉
Anotācija
Šajā pētījumā tika pētīta ļoti garšīgas pārtikas ietekme pusaudža vecumā uz psihoemocionāliem un neirāliem traucējumiem, ko izraisa agrīna dzīves stresa pieredze sievietēm žurkām. Pirmo divu dzimšanas nedēļu laikā (MS) vai ik dienas atstājot neskartus (NH), sievietes Sprague-Dawley mazuļi tika nošķirti no aizsprostas 3 h dienā. Puse no MS sievietēm saņēma bezmaksas piekļuvi šokolādes sīkdatnēm ad libitum no pēcdzemdību dienas 28. Bērni tika pakļauti uzvedības testiem jauniešu pilngadības laikā. Tika analizēta kortikosterona koncentrācija plazmā uz akūtu stresu, ΔFosB un smadzeņu radītiem neirotrofu faktoru (BDNF) līmeņiem smadzeņu reģionos. Kopējais kaloriju patēriņš un ķermeņa masas pieaugums visā eksperimenta periodā eksperimentālajās grupās neatšķīrās. Piekļuve sīkdatnēm pusaudža vecumā un jauniešiem uzlaboja trauksmes / depresijas līdzīgu uzvedību, ko veic dalībvalstis. ΔFosB ekspresija tika samazināta, bet BDNF palielinājās MS sieviešu mātītes kodolā, un AFosB ekspresija tika normalizēta un pēc sīkdatņu piekļuves palielinājās arī BDNF. Kortikosterona atbildes reakciju uz akūtu stresu mazināja MS pieredze un sīkdatņu pieejamība to neuzlaboja. Rezultāti liecina, ka pusaudžu laikā piekļuve sīkdatnēm uzlabo psihoemocionālos MS sieviešu traucējumus, un ΔFosB un / vai BDNF ekspresija kodolā accumbens var būt nozīmīga tās pamatā esošajos nervu mehānismos.
Ievads
Pastāv arvien vairāk pierādījumu tam, ka identiskām uztura manipulācijām var būt atšķirīgas reakcijas starp dzimumiem. Molekulārā līmenī ir pierādīts, ka hippokampālā transkripta reakcija uz seksuāli ir dimorfiska starp vīriešu un sieviešu kārtas žurkām, kas pakļautas tam pašam diētam 1. Metaboliskā / neuroendokrīna līmenī sievietēm žurkām piemīt atšķirīgas hipotalāma neiropeptīda atbildes reakcijas uz ilgstošu augstu tauku saturu 2 un lielāka jauda nekā vīriešiem, lai kompensētu augstu lipīdu pieplūdumu 3. Īstermiņa augsti tauku barojošām pieaugušām sievietēm ir samazinājies glikokortikoīdu receptoru mRNS līmenis hipokampā un viņu hipotalāma-hipofīzes-virsnieru (HPA) asis atšķiras no vīriešiem līdz nākamajam stress 4, 5. Uzvedības līmenī pieaugušo žurku īslaicīga iedarbība uz tauku diētu samazina trauksmi un palielina pētniecību vīriešiem, bet tai ir pretēja ietekme sievietēm. 6. Pubertāte ir izšķirošs attīstības periods, ko raksturo pastiprināta endokrīnās plastiskums un izmaiņas stresa reakcijā 7. Pētījumi liecina, ka augsta tauku satura diēta ar atšķiršanu no zīdīšanas var mainīt bazālās HPA ass aktivitāti un endokrīnās reakcijas uz akūtu stresu, ietekmējot gan stresa, gan vielmaiņas mediatorus seksuāli dimorfiskā veidā. 8, 9. Mēs iepriekš esam konstatējuši, ka ilgstošs ļoti garšīgas pārtikas patēriņš pusaudža gados palielina trauksmes un depresijas līdzīgu uzvedību vīriešu kārtas žurkām, bet ne žurku mātītēms 10. Paaugstināts tauku patēriņš ar lielu tauku saturu (32% tauku saturs) uzlaboja uzvedības traucējumus gan vīriešu, gan sieviešu žurku tēviņiem, kuriem tika veikta līdzīga mātes atdalīšanas (MS) protokola lietošana šajā pētījumā, ar lielāku labvēlīgu ietekmi vīriešiem. 11. Uzvedības un neuroendokrīnās pretrunas, kas novērotas mūsu sieviešu MS žurkām 12 atšķiras no vīriešu kārtas MS žurkām 13, 14.
Iepriekšējā pētījumā ilgstoša piekļuve ļoti garšīgiem ēdieniem, mērens tauku saturs (~ 21% tauku) 6, 15pusaudža vecumā un jauniešiem vīriešu MS žurkām uzlabojās daži ar trauksmi saistīti simptomi un HPA ass disfunkcija 14. Pētījumi liecina, ka stresa ass funkcijas modulācija ir saistīta ar pozitīvu emocionālo uzvedību ar ļoti garšīgu uzturu. Tas ir; lai samazinātu stresa jutību, tika ierosināts iedarboties uz ļoti vēlamu diētu ar augstu tauku saturu 16; indivīdiem, kurus piedāvā ar ļoti garšīgu ēdienu, bija patīkamākas emocijas, piemēram, apmierinātība, prieks un vēlme 17 un garšīgu ēdienu patēriņš samazināja simpātiskas reakcijas pēc psiholoģiskiem un imunoloģiskiem spriedzes 18, stresa hormonu līmenis pēc ierobežošanas 19 un trauksmes veida uzvedība paaugstināta plus labirints testa laikā žurkām 20. Tomēr šajā pētījumā mērena tauku diēta (~ 21% tauki) pusaudža vecumā un jauniešiem neuzlaboja HPA ass disfunkciju MS sievietēm, lai gan tas uzlaboja ne tikai trauksmi, bet arī depresiju.
Lai izpētītu nervu mehānismus, kas ir ļoti garšīgas diētas piekļuves psihoemocionālā efekta pamatā mūsu MS mātītēm, mēs esam pārbaudījuši smadzeņu radīto neirotrofisko faktoru (BDNF) un ΔFosB līmeni kodola accumbens (NAc). NAc, bazālā priekšpuses struktūra, kas veido mezolimbisku dopamīnerģisko ceļu, ir nozīmīga atalgojumā, motivācijā un pastiprināšanā. 21. Anhedonijas attīstība, kas ir galvenais depresijas traucējumu simptoms, ir saistīta ar atalgojuma ceļa disfunkciju, kurā NAc ir galvenā loma 22, 23. NAc neironi tiek aktivizēti, reaģējot uz uzvedības stresa paradigmu 24, 25un ir bijuši saistīti ar trauksmes traucējumiem 26, 27. Mesolimbiskā dopamīnerģiskā aktivitāte un stresa inducētā NAc neironu aktivācija tika novērsta mūsu vīriešu MS žurkām, kas parādīja trauksmi un depresiju līdzīgu uzvedību 13, 28. BDNF tika ierosināts iesaistīties hedoniskajā barībā, izmantojot modulāciju mesolimbiskā dopamīna sistēmā 29, 30un iedarbība uz garšīgu diētu palielināja BDNF un ΔFosB līmeni un dopamīna receptoru D1 saistīšanu NAc. 16, 31, 32.
Materiāli un metodes
Dzīvnieki
Sprague-Dawley žurkas tika iegādātas (Samtako Bio, Osan, Koreja), un tās tika aprūpētas īpašā patogenu barjeras zonā ar pastāvīgu temperatūras kontroli (22 ± 1 ℃), mitrumu (55%) un 12 / 12 hr gaišs / tumšs cikls (gaismas ieslēgšana pie 07: 00 AM). Pieejami standarta laboratorijas ēdieni (Purina Rodent Chow, Purina Co., Seula, Koreja) un membrānas filtrēts attīrīts ūdens ad libitum. Dzīvnieki tika aprūpēti saskaņā ar vadlīnijām dzīvnieku eksperimentiem, 2000, ko rediģēja Korejas Medicīnas zinātņu akadēmija, kas atbilst NIH vadlīnijām laboratorijas dzīvnieku kopšanai un lietošanai, pārskatīta 1996. Visi eksperimenti ar dzīvniekiem tika apstiprināti laboratorijas dzīvnieku aprūpes un lietošanas komitejā Seulas Nacionālajā universitātē.
Eksperimentālais protokols
Dzīvnieku novietnes laboratorijā tika izmantotas vaislas mātītes un pierādīti audzētāji, un mazuļi tika audzēti kontrolētā veidā, lai samazinātu un standartizētu nevēlamu vides stimulāciju no in utero dzīvi. Divpadsmit stundas pēc piegādes apstiprināšanas [pēcdzemdību diena (PND) 1], kucēni tika manipulēti, kā iepriekš aprakstīts 13, 14, 33 - 35. Katrs metiens tika piešķirts vai nu mātes atdalīšanas (MS) grupai, vai arī neapstrādātai (NH) grupai. MS mazuļi tika noņemti no sava aizsprosta un mājas būra un cieši kopā ievietoti jaunā būrī, kas bija nogulēts ar šķeldu (apses skūšanās, Animal JS gultas veļa, Šeņdžanga, Koreja) laikā no pulksten 9:00 līdz 12:00 un pēc tam atgriezās savās mājās. būris un aizsprosts. Netika piedāvāta papildu ārstēšana mazuļu siltuma nodrošināšanai atdalīšanas periodā. MS tika veikta katru dienu no PND 1 līdz 14, un pēc tam mazuļi tika atstāti ar savu aizsprostu netraucēti līdz atšķiršanai no PND 22. NH grupa palika netraucēta līdz atšķiršanai, izņemot parasto būra tīrīšanu, ko veic divas reizes nedēļā. Zīdīšanas dienā no katra NH vai MS metiena nejauši izvēlējās 2 NH un 4 MS mazuļus, un katrā būrī kopā ievietoja 2 NH vai 2 MS mazuļus. Divām kopā izmitinātām MS mazuļu mātītēm bez maksas tika nodrošināta bezmaksas piekļuve ļoti garšīgam ēdienam (HPF) (Oreo sīkdatne, Kraft Foods Global, Inc., Austrumhannovere, NJ, ASV), papildus ad libitum no PND 28 (MS + HPF grupa), un pārējās 2 sieviešu MS mazuļi katrā pakaiši (MS grupa) un NH mazuļi (NH grupa) saņēma tikai standarta čau. Standarta čau un Oreo sīkdatnes uzturvielu sastāva formulas ir parādītas tabulā Table1.1. Ikdienas pārtikas uzņemšana un svara pieaugums tika reģistrēts PND 29. Lai novērtētu 24 h, tika nodrošināta ēdiena uzņemšana, iepriekš aprēķināts čau un sīkfailu daudzums, un nākamajā dienā tika nosvērts kreisais daudzums čau un sīkfailu un tika atņemts no iepriekšējā dienā sniegtās vērtības. Īpaša uzmanība tika pievērsta izšļakstīšanai. Kaloriju patēriņš tika aprēķināts saskaņā ar barības vielu sastāva formulām čau un cepumiem. Kopējais pārtikas daudzums, ko katrā būrī patērē mazuļi, tika dalīts ar mazuļu skaitu katrā būrī, un katra aprēķinātā vērtība tika uzskatīta par n = 1. Ūdens bija brīvi pieejams visām eksperimentālajām grupām, un pārtikas apstākļi tika turpināti visā eksperimenta periodā. Eksperimentālā protokola shematiskā diagramma ir dota attēlā Attēls11.
Ambulatorā darbība
NH, MS un MS + HPF mātītes (n = 8 no 4 dažādām ligzdām katrā grupā; kopā 24 mazuļi no 8 dažādiem metieniem) tika pakļauti ambulatorajam testam ar PND 54. Katrā pētījumā žurka tika ievietota aktivitātes kameras centrā (43.2 cm garumā, 42.2 cm platumā un 30.5 cm augstumā, MED Associates, VT, ASV), caurspīdīga akrila kamera, kas aprīkota ar divām horizontālām plaknēm. Ievietoti 16 infrasarkano staru fotokameru detektoru pāri x, y dimensija, izvietota 2.5 cm attālumā, un tā ambulatorā darbība tika uzraudzīta ar datorizētu sistēmu 30 min. Testa telpas gaismas stāvoklis tika saglabāts tādā pašā intensitātē ar dzīvnieku telpām dienas gaismā. Ambulatorā aktivitāte tika mērīta kā kopējais staru kūļa pārtraukumu skaits horizontālajā sensorā katrā secīgajā 5 min sesijā. Tika novērtēta arī žurku izdalīšanās aktivitāte, fekāliju boli svars katras žurkas ambulācijas testa laikā. Turpmāk tika analizēta kopšanas aktivitāte; ti, priekšgala un galvas kopšana tika uzskatīta par rostralu kopšanu, kā arī ķermeņa, kāju un astes / dzimumorgānu kopšanu kā caudālu kopšanu 36. Pēc katras lietošanas aktivitātes kamera tika iztīrīta ar 70% etanolu, lai novērstu jebkādus iepriekš pārbaudīto žurku ožu nianses.
Paaugstināts plus labirints
Divas dienas pēc ambulatorās aktivitātes testa (PND 56) žurkas tika pakļautas uzvedības novērtējumam paaugstinātā plus labirintā, plus formas akrila labirints ar divām pretējām atvērtajām rokām (50 cm garumā un 10 cm platumā) un divām pretējām slēgtām durvīm. rokas (50 cm garumā, 10 cm platumā un 31 cm augstumā), kas iziet no centrālās platformas (10 cm x 10 cm). Visa iekārta tika paaugstināta 50 cm virs grīdas. Testa procedūra tika ievērota, kā aprakstīts iepriekš 37. Katrs žurks tika ievietots labirints centrā, vēršoties pret vienu no atklātām rokām, un pēc tam ļāva izpētīt labirints atvērtās vai aizvērtās rokas 5 min. Tika reģistrēts laiks, kas pavadīts dažādos ieročos. Katrai rokai ieejas līnijas iekšpusē bija jābūt četrām ķepām, kas liecināja par konkrētajā grupā pavadītā laika sākumu, un tad beigu laiks tika reģistrēts, kad visas četras ķepas atkal bija ārpus līnijas. Pēc katra testa labirints tika attīrīts ar 70% etanolu, lai novērstu iepriekš pārbaudīto žurku ietekmi.
Piespiedu peldēšanas tests
Trīs dienas pēc paaugstinātā labirints testa (PND 59) žurkām tika veikta piespiedu peldēšanas pārbaude saskaņā ar iepriekš aprakstīto metodi. 38. Katrai žurkai 54 minūtes bija atļauts peldēties stikla cilindrā (24 cm augstumā un 40 cm diametrā), kas piepildīts ar ūdeni 23 cm dziļumā (25-5 ℃), un testa sesijas ar video kameru ierakstīja no plkst. cilindra sānu. Žurku nekustīguma ilgums ūdenī tika noteikts pēc videolentēm, izmantojot hronometru. Mobilitāte tika definēta kā stāvoklis, kad žurkām tika uzskatīts, ka tās veic tikai nepieciešamās kustības, lai galva turētos virs ūdens virsmas.
Žurkas tika ievietotas testa telpā vismaz 2 h pirms katra testa, lai samazinātu nevēlamo stresa efektu, un visi uzvedības novērtējumi tika veikti starp 9: 00 AM un 12: 00 PM dienā, lai izvairītos no cirkadianālo variāciju ietekmes. Uzvedības vērtēšana tika veikta ar neredzīgo novērotāju žurkām.
Kortikosterona plazmas tests
Nedēļu pēc uzvedības sesiju beigām žurkas uz 2 stundām ievietoja ierobežojošajā kastē, kurā žurkas varēja pārvietot savas četras ekstremitātes, bet nemainīja ķermeņa orientāciju. Astes asinis savākšanas laikā savāca 0, 30, 60 un 120 minūšu laikā un 2,000 minūtes centrifugēja ar 20 apgriezieniem minūtē. Plazmas paraugi tika sasaldēti šķidrā slāpeklī un tika uzglabāti -80 ° C temperatūrā, līdz tos izmantoja testam. Kortikosterona līmeni plazmā noteica, izmantojot radioimunoanalīzi 125I marķēts Coat-A-Count komplekts (Siemens, CA, ASV). Testa jutīgums bija 5.7ng / ml. Analīzes koeficients testā bija 4-12.2%.
Western blot analīze
Žurkas, kas nav izturējušās no uzvedības testiem (n = 6 no 3 dažādiem metieniem katrā grupā; kopā 18 mazuļi no 6 dažādiem metieniem), tika upurētas uz PND 62 ΔFosB un BDNF līmeņa rietumu blot analīzei smadzeņu reģionos. Upurēšanas laikā tika savākti retoperitoneālās tauku spilventiņi, un smadzenes tika noņemtas tūlīt pēc galvas noglabāšanas. Kodola accumbens (NAc) un hipokampa audu paraugus ātri sadalīja uz ledus, sasaldēja šķidrā slāpeklī un līdz lietošanai uzglabāja - 80 ° C temperatūrā. NAc audu sadalīšana tika veikta, izmantojot smalku asmeni saskaņā ar metodi, kas izmantota mūsu iepriekšējos pētījumos 28, 39; tomēr nav iespējams izvairīties no blakus esošās ventro-mediālās striatuma iekļaušanas. Audi tika homogenizēti vienā mazgāšanas līdzekļa līzinga buferī (50 mM Tris, pH 8.0; 150 mM NaCl; 1% Triton X-100; proteāzes un fosfatāzes inhibitora kokteilis 0.5%) un pēc tam centrifugēti 13,000 g 20 min.oC. Jaunās mēģenēs pārnesto supernatantu olbaltumvielu saturs tika mērīts, izmantojot olbaltumvielu testa komplektu (Biorad DC, Biorad, Inc., Hercules, CA), sadalot alikvotā koncentrācijā 80 μg / 20 μl lizēšanas buferšķīdumā un uzglabājot -80 ° C temperatūrā. ° C, citādi lieto tajā pašā dienā. Paraugus sajauca ar uzlādes buferšķīdumu (100 mM Tris, pH 6.8; 200 mM ditiotreitola; 4% SDS; 20% glicerīna; 0.2% bromfenola zilā) 1: 1 atšķaidījumā, vāra 5 minūtes, ātri atdzesēja uz ledus un pēc tam elektroforazēts uz 12% SDS-poliakrilamīda Tris-glicīna gēliem. Olbaltumvielas, kas pārnestas uz nitrocelulozes membrānām (Hybond-C, Amersham, Bucks, UK), tika apstrādātas ar 5% beztauku sausu pienu 1X Tris-buferšķīdumā-Tween (10 mM C4H11NĒ3; 0.145 M NaCl; 0.2% SDS; 0.1% Tween 20) nakti 40C. Membrānas reaģēja ar truša poliklonālu anti-∆FosB (1: 1000 atšķaidījums; Santa Cruz Biotechnology, Dalasa, TX, ASV) vai anti-BDNF (1: 500 atšķaidījums; Millipore, Temecula, CA, ASV) un saistītās antivielas tika noteiktas ar ķīmiluminiscenci saskaņā ar ražotāja norādījumiem (Lumi-light Western blotting substrate; Roche, Indianapolis, IN, ASV) un kvantitatīvi tika noteiktas, izmantojot digitālo attēlu analīzes sistēmu (LAS-1000, Fuji film, Tokija, Japāna). Katra parauga digitalizētās vērtības tika normalizētas atbilstoši slodzes kontroles β-aktīnam, un pēc tam visas vērtības tika konvertētas uz relatīvajām vērtībām pret NH grupas vidējo vērtību.
Statistiskā analīze
Dati tika analizēti ar vienu vai divvirzienu [kortikosterona dati; ārstēšana (katra ārstēšanas vai pārtikas stāvoklis, 2 līmenis) X laiks (4 līmeņi)] dispersijas analīze (ANOVA) un iepriekš plānoti salīdzinājumi starp grupām tika veikti ar post hoc Vajadzības gadījumā Fišera PLSD tests, izmantojot StatView programmatūru (Abacus, Berkeley, CA, USA). Ķermeņa svara un barības uzņemšanas dati tika tālāk analizēti ar atkārtotiem ANOVA mērījumiem, kam sekoja Bonferroni korekcija P vērtības korekcija. Nozīmīgums tika noteikts P <0.05, un visas vērtības tika norādītas kā vidējā vērtība ± SEM
rezultāti
Pārtikas uzņemšana un ķermeņa masas pieaugums
MS sievietes izrādījās vieglākas nekā vecuma atbilstīgās NH sievietes, līdz PND 39 un svara starpība netika novērota pēc tam (Attēls2A) .2A). Statistiski nozīmīgas atšķirības (P<0.05) starp NH un MS sievietēm tika novērotas PND 32 - 39 laikā, izņemot PND 36 un 37. Patīkama piekļuve pārtikai mazināja svara atšķirību pēc MS pieredzes, un statistiskā nozīmība starp NH un MS + HPF pazuda pēc PND 36. Atkārtots pasākumi ANOVA atklāja, ka ķermeņa svara pieaugums laika gaitā ir atšķirīgs starp MS un MS + HPF [F(1,780) = 2.146; P= 0.0008], bet ne starp NH un MS. Ikdienas govju uzņemšana no MS sievietēm neatšķīrās no vecuma atbilstošajām NH mātītēm (Attēls2B) .2B). Piekļuve sīkdatnēm samazināja MS sieviešu ikdienas chow patēriņu, bet ikdienas kaloriju patēriņš mēdz palielināties, piekļūstot sīkdatnēm bez statistikas nozīmes. Kaloriju daudzuma analīze ar atkārtotiem pasākumiem ANOVA neatklāja mātes atdalīšanas un pārtikas stāvokļa ietekmi. Kopējā kaloriju uzņemšana visa eksperimentālā perioda laikā (PND 28 - 62) eksperimentālajās grupās neatšķīrās (XNUMX. Attēls) (Attēls2C) .2C). Par 40% no kopējā kaloriju daudzuma, ko patērē MS + HPF sievietes, kas radušās no sīkdatnēm (3259.921 ± 211.657 kcal no čau, 2184.641 ± 186.077 kcal no sīkfailiem). PND 62 MS sieviešu dzimuma mātīšu taukaudu tauku spilventiņš neatšķīrās no vecuma atbilstīgajām NH sievietēm, un to parasti palielināja, izmantojot sīkdatnes piekļuvi bez statistiskas nozīmes (P= 0.0833, MS pret MS + HPF) (Attēls22D).
Uzvedības novērtējumi
NH, MS un MS + HPF sieviešu ambulatorās aktivitātes tika mērītas datorizētā aktivitātes kamerā uz PND 54. MS sieviešu ambulatorais skaits pirmajā (0 - 15 min) un vēlākajā sesijā (15 - 30 min) ievērojami samazinājās ar NH mātītēm; tomēr ievērojams samazinājums (P<0.05) attiecībā pret NH tika novērota tikai vēlākās sesijas laikā MS + HPF grupā (XNUMX. Attēls) (Attēls3A) .3A). Pirmā 15 min sesijas laikā nobrauktais kopējais attālums bija ievērojami mazāks MSP<0.05), bet ne MS + HPF, salīdzinot ar NH (attēls (Attēls3B) .3B). Ambulatorās aktivitātes testa laikā tika novērtēta kopšanas uzvedība un defekācijas aktivitāte (Attēls3C3C un D). MS pieredze ievērojami palielināja rostrālā kopšanu (P<0.05, NH pret MS), kamēr piekļuve sīkdatnēm to samazināja (P<0.05, MS pret MS + HPF) (attēls (Attēls3C) .3C). MS mātīšu defekācijas aktivitātei bija tendence palielināties, salīdzinot ar NH bez statistiskas nozīmes, un sīkdatņu piekļuve to ievērojami samazināja (P<0.05, MS pret MS + HPF) (attēls (Attēls33D).
Lai vēl vairāk novērtētu trauksmes uzvedību, žurkām tika veikta paaugstināta plus labirints tests 2 dienas pēc ambulatorās aktivitātes testa (PND 56). Laikā, kas pavadīts atklātās rokās, MS sievietēm ievērojami samazinājās.P <0.05), bet ne MS + HPF, salīdzinot ar NH (XNUMX. Attēls) (Attēls4A) .4A). Atvērto roku ieejas procentuālā daļa eksperimentālajās grupās neatšķīrās (1. attēls) (Attēls4B) .4B). Lai novērtētu depresiju līdzīgu uzvedību, žurkas tika pakļautas piespiedu peldēšanas testam 3 dienas pēc paaugstinātās labirints testa (PND 59). Imunitātes ilgums piespiedu peldēšanas testa sesijas laikā 5 min.P <0.05), salīdzinot ar NH, un MS + HPF sieviešu nekustīguma rādītājs neatšķīrās no NH (attēls (Attēls44C).
Kortikosterona līmenis plazmā
Nedēļu pēc peldēšanas testa žurkas saņēma ierobežojošu stresu un astes asinis tika savāktas 0, 30, 60 un 120 min laika punktos ierobežošanas sesijas 2 h laikā, un tās tika izmantotas kortikosterona plazmas testam (Zīm. (Attēls5) .5). Bāzes kortikosterona līmenis (0 laika punkts) grupās neatšķīrās; tomēr stresa izraisītais kortikosterona līmeņa pieaugums bija mazāks MS sievietēm nekā NH pie 30 un 60 min laika punktiem pēc stresa rašanās (P<0.05, NH pret MS katrā laika posmā). MS + HPF kortikosterona līmenis plazmā neatšķīrās no NH 30 minūtēs pēc stresa sākuma, bet 60 minūšu laikā bija zemāks par NH (P <0.05; NH 394.29 ± 38.35 ng / ml salīdzinājumā ar 247.48 ± 24.57 ng / ml MS + HPF). Stresa izraisīto kortikosterona līmeņu analīze ar divvirzienu ANOVA atklāja mātes atdalīšanas galvenās sekas [F(1,56) = 8.814, P= 0.0045] un laiks [F(3,56) = 9.335, P<0.0001], un ēdiena stāvoklis neietekmē. Būtiska mātes mijiedarbība ar laiku vai starp pārtikas stāvokli un laiku netika atrasta.
ΔFosB un BDNF rietumu bloti
FosB un BDNF līmeņi NAc tika pārbaudīti ar Western blot analīzi (1. attēls) (Attēls6) .6). ΔFosB tika ievērojami samazināts, bet BDNF palielinājās MS sievietēm (P <0.05) salīdzinājumā ar NH (attēls (Attēls6A6A un B). ΔFosB līmenis MS sieviešu NAc tika normalizēts ar piekļuvi sīkdatnēm; ti, starpība starp NH un MS + HPF un BDNF līmenis vēl vairāk palielinājās (P <0.05, MS pret MS + HPF). BDNF līmenis MS sieviešu hipokampā bija ievērojami pazemināts salīdzinājumā ar NH (P <0.05), un to nevarēja atgūt, piekļūstot sīkdatnēm (XNUMX (Attēls66C).
diskusija
Piekļuve pārtikas produktiem uzlaboja MS sieviešu psihoemocionālo uzvedību
Šajā pētījumā uzvedības rādītāji, kas raksturo trauksmi un depresiju, piemēram, ambulatorā aktivitāte, rostralās kopšanas un defekācijas aktivitātes aktivitātes pārbaudes laikā; atvērtas rokas pie paaugstināta labirints testa; nemierīgums piespiedu peldēšanas testa laikā tika uzlabots MS sievietēm ar brīvu piekļuvi Oreo sīkdatnēm pusaudža vecumā un jaunībā. Kortikosterona atbildes reakcija uz akūtu stresu tika novērsta MS sievietēm, kā ziņots MS vīriešiem 14. Šķiet, ka reakcija pret kortikosteronu ir MS pieredzes rezultāts; ti, atkārtotas stresa pieredze, jo HPA ass atbildes reakcija uz akūtu stresa izaicinājumu, šķiet, bija hroniska pēc hroniskas atkārtotas stresa pieredzes 40, 41. Pētījumi liecina, ka augsta tauku satura diēta ar augstu vēlamo diētu var mainīt bazālās HPA ass aktivitāti un endokrīnās atbildes reakciju uz akūtu stresu. 9, uzlabot stresa reakcijas 17, 19 un samazināt trauksmes uzvedību 18, 20. Arī brīva piekļuve Oreo sīkdatnēm (~ 21% tauku saturs; mērens tauku saturs) pusaudža un jauniešu laikā normalizēja HPA asu funkciju un uzlaboja trauksmes uzvedību vīriešu MS žurkām 14. Tas nozīmē, ka ir iespējams, ka pusaudžu sīkdatņu pieejamība var uzlabot HPA asu funkciju, izmantojot MS pieredzi, atkārtotu stresu agrīnā dzīvē un uzlabojot uzvedības traucējumus. Tomēr šajā pētījumā sīkdatņu pieejamība pusaudža vecumā un jauniešiem nepalielināja HPA ass aktivitāti, reaģējot uz akūtu stresu sievietēm MS žurkām. Ir ierosināts, ka pusaudžu sīkdatņu piekļuves anksiolītiskā un / vai antidepresanta iedarbība sievietēm MS žurkām var nebūt saistīta ar HPA ass funkciju, lai gan tas bija vīriešu kārtas MS žurkām. Vīriešu un sieviešu žurkas atšķiras ar daudziem neuroendokrīniem un uzvedības parametriem, un neaizsargātība pret stresu ir atkarīga no dzimuma 42, 43. Iepriekšējais pētījums ziņoja, ka 7 dienas mērenu tauku diētas protokols izraisa vīriešu selektīvu pārspīlētu kortikosterona izdalīšanos pēc akūta stresa. 6.
Pievilcīga pārtikas pieejamība un neironu funkcija sieviešu žurku NAc
Šis pētījums parādīja, ka αFosB ekspresija ir samazināta un BDNF palielinās sieviešu dzimuma žurkām ar MS pieredzi. Ir ziņots, ka psiholoģiskais vai metaboliskais stress palielina ΔFosB izteiksmi NAc 44-46. Pētījumi liecina, ka transkripcijas faktors ΔFosB ir saistīts ar BDNF ekspresiju NAc neironos 32, 47-49. Kopumā tiek ierosināts, ka samazināta ΔFosB un palielināta BDNF ekspresija NAc var būt ilgstoša sekas MS stresam agrīnā dzīvē, iespējams, modulējot NAc neironu funkciju. NAc neironu funkcija tika ierosināta modulēt ar uzvedības stresa paradigmu 24, 25 un tās disfunkcija ir saistīta ar depresiju un trauksmi 22, 23, 26, 27. Patiešām, palielināts BDNF signalizācija NAc ir ziņots par depresijas izraisītiem stresa izraisītiem modeļiem 50-52un spriedzes izraisīti depresīvie efekti tika novērsti pelēm, kas ekspresēja ΔFosB striatumā 53. Tādējādi ir iespējams, ka sievietes MS žurku depresijas un / vai trauksmes uzvedība var būt saistīta ar samazinātu ΔFosB un palielinātu BDNF ekspresiju NAc.
Šajā pētījumā sīkdatņu pieejamība pusaudžu periodā palielināja ΔFosB un BDNF izteiksmes mātītēm MS žurkām. Šis rezultāts atbilst iepriekšējiem ziņojumiem, kas liecina, ka ekskluzīvas diētas iedarbība palielina ΔFosB līmeni NAc. 31un ka ar augstu tauku saturu diēta palielināja BDNF līmeni ΔFosB pārmērīgi ekspresējošo pelēm 32. Ņemot vērā iepriekšējo ziņojumu, atklājot, ka palielināta ΔFosB ekspresija striatumā izraisa noturību pret stresa izraisītiem depresīviem efektiem 53tiek secināts, ka palielinājās ΔFosB mūsu MS sieviešu NAc, izmantojot sīkfailu piekļuvi; tas ir normalizēts līdz bazālajam līmenim, varētu būt veicinājis pusaudžu sīkdatņu piekļuves antidepresantu un / vai anksiolītisku efektivitāti. Tomēr nav skaidrs, vai palielinātais BDNF līmenis MS sievietēm ar sīkdatņu pieejamību ir saistīts ar tā antidepresantu un anksiolītisko iedarbību, jo palielināta BDNF signālu pārraide NAc tika ziņota galvenokārt depresīvajos modeļos. 50-52, bet reti antidepresantu modeļos. Turpmāki pētījumi ir pamatoti.
MS un HPF ietekme uz hipokampu BDNF līmeni
Ir ziņots par samazinātu BDNF līmeni hipokampā gan vīriešu, gan sieviešu kārtas žurkām, kurām tika veikts līdzīgs MS protokols, ko izmantoja šajā pētījumā. 54, 55. Vienlaikus BDNF līmenis mūsu sieviešu MS žurku hipokampā samazinājās salīdzinājumā ar NH kontrolēm šajā pētījumā. Hipokampālā neirogenēze ir saistīta ar trauksmes un depresijas simptomiem 56, 57un hipokamps ir labi zināms, ka tas ir iesaistīts HPA ass aktivitātes atgriezeniskās saites regulēšanā. Atgādinot, ka mūsu MS mātītes HPA aktivitāte bija blunted, visticamāk, ka MS pieredze, iespējams, ir saistīta ar trauksmes un / vai depresijas traucējumiem hipokampā, iespējams, saistībā ar HPA asu aktivitāti. Saistību starp hipokampu BDNF līmeni un HPA ass aktivitāti mūsu MS sievietēs vēl vairāk apstiprināja fakts, ka sīkdatņu pieejamība šajā pētījumā nav uzlabojusies. Iepriekšējais pētījums parādīja, ka ilgstošs augsta tauku satura diēta (32% tauku saturs) palielina BDNF ekspresiju vīriešu MS žurku hipokampā, kas pakļauti līdzīgam MS protokolam, kas tika izmantots šajā pētījumā. 58. Pašlaik tiek pētīta sīkdatņu piekļuves ietekme pusaudža vecumā (~ 21% tauku saturs) vīriešu MS žurku hipokampu BDNF līmeņiem.
Tauku / cukura satura uzvedības ietekme Oreo sīkdatnē
Šajā pētījumā brīva piekļuve Oreo sīkdatnēm uzlaboja psihoemocionālās grūtības žurku mātītēm ar agrīnu dzīves stresu. Oreo sīkfails ir šokolādes sīkfails, kas ir ne tikai augsts tauku daudzums, bet arī augsts cukura daudzums, kā parādīts tabulā Table1.1. Cilvēka pētījumā šokolādes ēdināšana samazināja negatīvu noskaņojumu salīdzinājumā ar dzeramo ūdeni, bet neitrālu un pozitīvu noskaņu ietekme netika konstatēta 59. Un šokolādes garastāvokli uzlabojošais efekts bija atkarīgs no šokolādes garšas (piena šokolāde vai vienkāršā šokolāde), kas liecina, ka saldu garšīgu ēdienu ēšana uzlabo eksperimentāli izraisītu negatīvu noskaņojumu. Tika ziņots, ka depresiju izraisošos dzīvniekos ar hronisku vieglu stresu palielinās saharozes alkas un īpaši garšas noskaņojuma sajūta palielinās garšas piena šokolādes alkas. 60. Saharozes un / vai speķa brīva izvēle papildus chow visiem modulēja stresa ass reakciju uz akūtu stresu 61. Arī īslaicīga mērena tauku satura diēta (20% kukurūzas eļļa; līdzīgs tauku saturs ar Oreo sīkdatnēm) izraisīja neuroendokrīnās un uzvedības izmaiņas seksuāli dimorfiskā veidā 4-6. Kopumā tiek secināts, ka cukura un tauku saturs Oreo sīkdatnēs varēja palīdzēt uzlabot nervu un uzvedības traucējumus MS sievietēm. Turpmāki pētījumi ir pamatoti, lai pārbaudītu, vai tāds pats tauku vai cukura daudzums kā Oreo sīkdatņu piekļuvei radītu līdzīgus uzlabojumus šajā pētījumā novērotajām MS sievietēm.
Visbeidzot, retroperitonālo tauku depo tendence palielināties MS sievietēm, izmantojot sīkdatnes piekļuvi šajā pētījumā. Papildus tā modulācijas ietekmei uz sprieguma ass funkciju, garšīga ēdiena pieejamība ievērojami palielināja cirkulējošo leptīna un insulīna līmeni ar palielinātu tauku daudzumu 15, 61. Ir ierosināts gan leptīns, gan insulīns veikt regulējošu funkciju mezo-limbiskās atalgojuma sistēmā, un jo īpaši insulīns palielināja dopamīna transportētāju ekspresiju vēdera apvalka zonā 62, 63. Kā aprakstīts iepriekš, mezo-limbiskās atlīdzības sistēma ir ļoti saistīta ar psihoemocionālajiem traucējumiem saistībā ar stresa ass funkciju 22-27. Tātad, ieteicams, lai palielinātu leptīnu un / vai insulīnu ar paaugstinātu tauku depozītu mezo-limbiskā atalgojuma sistēmā būtu iespējama modificēšana, ja tāda ir, ja tam ir liela nozīme garastāvokļa paaugstināšanā ar garšīgu ēdienu. Patiešām, ilgstoša diēta ar augstu tauku saturu (32% tauku saturs) samazināja trauksmes uzvedību un palielināja leptīna un insulīna līmeni plazmā ar izteikti palielinātu tauku depozītu sievietēm žurkām, kurām tika veikts līdzīgs MS protokols, ko izmantoja šajā pētījumā. 11. Tomēr vēl nav skaidrs, vai uzvedības uzlabojumi, kas novēroti mūsu MS sievietēm ar sīkdatņu pieejamību (mērena tauku diēta ar ~ 21% tauku saturu), ir saistīti ar palielinātu tauku daudzumu, jo retroperitonālo tauku depo pieaugums, izmantojot sīkdatnes statistiski nozīmīga, un šajā pētījumā netika mērīts ne cirkulējošais leptīns, ne insulīns.
NoslēgumāHPA ass, NAc neironu un hipokampu disfunkcijas, šķiet, ir saistītas ar jauno sieviešu MS žurku psihoemocionālajām grūtībām, piedzīvojot mātes atdalīšanu pirmajās divās dzimšanas nedēļās. Brīva piekļuve ļoti garšīgiem ēdieniem, mērens tauku diēta, pusaudža vecumā un jauniešos uzlaboja trauksmes un depresijas līdzīgu uzvedību MS sievietēm, neietekmējot ķermeņa masas pieaugumu, un funkcionālajai modulācijai NAc neironos var būt nozīme tās pamatā esošajos nervu mehānismos.
Pateicības
Autori pateicas Dr. SB Yoo par palīdzību statistikas analīzē un Dr. JY Lee ar eksperimentāliem paņēmieniem. Šo pētījumu atbalstīja Nacionālā pētniecības fonda (2013R1A1A3A04-006580) dotācijas un Oromaxillofacial disfunkcijas pētījumu centrs vecāka gadagājuma cilvēkiem Seulas Nacionālajā universitātē (2014050477), ko finansēja Korejas valdība (Zinātnes ministrija, IKT un nākotnes plānošana).
Atsauces
;
