PLOS One. 2013 Nov 25; 8 (11): e81245. doi: 10.1371 / journal.pone.0081245.
Nishijima T, Kawakami M, Kita I.
Source
Laboratory of Physiology Behavioral, Sekoly ambony momba ny fahasalamana ara-pahasalamana, Tokyo Metropolitan University, Tokyo, Japon.
Abstract
Ny fampiharana ara-batana dia manatsara ny lafiny maro amin'ny hippocampal. Mifanaraka amin'ny fiheverana fa zava-dehibe ny fampiroboroboana ny asan'ny neuronal, ny literatiora teo aloha dia nanaporofo tsy misy porofo fa ny fampihetseham-pon'ireo hetsi-panoherana dia miteraka ny fampidirana ny hipopampa. Ny fiverimberenan'ny fanentanana averimberina dia mitarika amin'ny fametrahana ny fotodrafitrasa ΔFosB, izay manelanelana plastika mandalo tsy maharitra.
Ao anatin'ity fandinihana ity, dia notsapainay ny fisainana fa ny kodiarana an-tsitrapo efa hatry ny ela dia nanosika ny fitenenana ΔFosB ao amin'ny hippocampus, ary nandinika izay mety ho an'ny faritra tsirairay ao anatin'ny faritra hippocampal eo amin'ny tandroka dorso-ventral. Ny totozy lahy C57BL / 6 dia navela niaraka tamin'ny kodiarana iray na nandritra ny herinandro 4. Ny kodiarana maharitra dia mihamitombo ny FosB / ΔFosB immunoreactivity amin'ny alàlan'ny fepetra hippocampal faritra rehetra (izany hoe ao amin'ny DG, CA1, ary CA3 ny ampahany ny dorsal sy hippocampus ventral). Ny vokatra dia nanamafy fa ny kodiarana dia manondro ny fôsily amin'ny fôtika FosB / ΔFosB ao amin'ny boron-koditra, izay manoro hevitra fa ny fitomboan'ny FosB / ΔFosB ao anatin'ny hippocampus dia tsy vokatry ny fihazakazahana. Ny tahirin-tsetroka tandrefana dia nanondro fa ny hippocampal FosB / ΔFosB ny tsy fahampian-tsakafo dia voalohany noho ny fitomboan'ny ΔFosB. Ireo vokatra ireo dia maneho fa ny fanatanjahan-tena maharitra mandritra ny fotoana maharitra dia ny fampidiran-drivotra ΔFosB manerana ny hippocampus manontolo, izay hanazava ny antony mahatonga ny fampiharana hanatsara ny asa-miankina amin'ny dorsal sy ny hippocampus hipopampa. Tsara homarihina fa hitantsika fa mifamatotra amin'ny isan'ny neurons doublecortin-immunoreactive (ie, tsy matotra) ny fosabana FosB / ΔFosB ao amin'ny GD.
Na dia mbola tsy azo antoka aza ny fomba fiasa izay ΔFosB manelanelana ny neurogenesis fampiharana, dia midika izany fa ny neurogenese fampiharana fampiharana dia farafaharatsiny miankina amin'ny asany. Miara-miasa ny vokatra azontsika ankehitriny fa ny ΔFosB dia lasibatry ny molekiola vaovao tafiditra amin'ny fanaraha-maso ny plastisma hippocampal fampihetsehana.
Fampidirana
Ny fanazaran-tena dia manome tombontsoa isan-karazany amin'ny asan'ny molekiola, sy ny endriky ny asan'ny hippocampus amin'ny hogadra [1,2], ny sasany amin'izy ireo dia tohanan'ny fianarana olombelona [3,4]. Na izany aza, tsy ampy ny rafitra mifototra amin'ny fiovan'ny fanandramana vokatry ny plastika hippocampal. Ny literatiora taloha dia nanaporofo tsy tapaka fa ny fanatontosana dia manambara ny fihetsika hippocampal neuronal amin'ny hala. Ny fikarohana immunohistochemical mampiasa c-Fos, marika mpikirakira ny fifindran'ny neuronal, dia nampiseho fa ny fampiofanana sy ny an-tsitrapo dia nitombo ny c-Fos nampiasaina tao amin'ny gyrus (DG), CA1, ary CA3 ny hippocampus [5-7]. Ankoatra izany, ny fandalinana teo aloha tamin'ny fampiasana laser-Doppler flowmetry (LDF) dia nampiseho fa ny rindrina milenona milentika dia nitombo ny fitomboan'ny ra miteraka raindry (rCBF), marika iray hafa momba ny fampidirana neuronaly, ao amin'ny faritra ambanivohitr'i CA1 amin'ny rat [8]. Ny fikarohana immunohistochemical dia mamela ny fanadihadiana manokana momba ny faritra rehefa tapitra ny fampiharana, ary ny LDF dia afaka manara-maso ny fanaraha-maso ny rCBF amin'ny faritra iray any an-toerana mandritra ny fanatanjahan-tena. Na dia teo aza ny tombontsoa sy ny fetran'ny fianarana tsirairay, dia nampiseho izany vokatra izany koa ny fiantraikan'ny fihetsika fampihetseham-po amin'ny hippocampal activity neuronal. Ireo vokatra ireo dia manome soso-kevitra izay ahafahana mampihatra ny plastika hippocampal amin'ny alàlan'ny fanamafisana imbetsaka ny fampidirana ny neuronaly [9].
Ny fotodrafitrasa ΔFosB, fôsoborobon'ny FosB feno tanteraka, dia vokatry ny karazan-tsindrimpeo isan-karazany ao amin'ny faritra misy atidoha, izay mihanaka tsikelikely noho ny toetrany tsy manam-paharoa (ny antsasaky ny herinandro)10-12]. Ny porofo mivaingana dia manaporofo fa ny fisondrotry ny ΔFosB dia mampitombo ny plastika tsy dia mahazatra sy ny fitondran-tena mifandraika amin'ny fisalasalana manokana [11,13]. Ohatra, ny fitsaboana mahazatra ny fampiasana zava-mahadomelina toy ny kôkainina sy ny morphine dia matetika mampitombo ny expression ΔFosB ao amin'ny nucleus accumbens, misolo tena iray amin'ireo rafitra molecular izay mahatonga ny fitomboan'ny fahatsapana ho an'ireo zava-mahadomelina ireo [11,14,15]. STahaka ny fanentanana hafa anisan'ny valisoa, anisan'izany ny sakafo matavy sy ny traikefa ara-nofo [16,17], lNy kodiarana an-tsitrapo mandeha an-tsitrapo dia nitombo ihany koa ny FosB / ΔFosB ny tsy fahampian-tsakafo tao amin'ny toeram-pokontany, ka nanamarika fa ny asa an-tsitrapo dia valisoa voajanahary ho an'ny hogadra [18,19]. Na izany aza, amin'ny tsara indrindra amin'ny fahalalantsika dia tsy nisy boky nodinihina raha toa ny fiverimberenan'ny fibreana amin'ny fampiharana ara-batana dia miteraka ny ΔFosB amin'ny hippocampus. Satria ny fanazaran-tena dia miteraka ny fampidirana neuronaly ao amin'ny hippocampus, dia nihevitra isika fa ny famolavolan-koditra an-tsitrapo maharitra dia hampisy indraindray ny expression ΔFosB ao amin'ny hippocampus. Na dia tsy azo antoka aza ny fomba fiasa izay ΔFosB manara-maso ny plastika hippocampal, dia nanaporofo fa ny totozy tsy ampy fosB Ny gnostika dia maneho ny tsy fahampian-tsakafo hippocampal sy ny fitomboan'ny fihetsiky ny fahaketrahana [20,21]. INdeed, fampiharana dia fantatra amin'ny fampiroboroboana ny neurogenesis ary manana fananana antidepressant [22-25]. INy fosintsika dia marina, ΔFosB dia mety ho tanjona vaovao ho an'ny molekiolojika azo avy amin'ny fampihetseham-panafody mampihetsi-po.
Ny hippocampus dia manana halavirany anatomika sy mahazatra eo amin'ny lavany (dorso-ventral)26]. Ny hippocampus dorsal dia mitana anjara toerana lehibe amin'ny fianarana sy ny fahatsiarovan-tena [27,28], fa ny hippocampus ventral kosa dia tafiditra lalina amin'ny fanaraha-maso ny fihetsiketsehana ara-pihetseham-po [29,30]. Ankoatra izany, ny fanadihadiana dia naneho fa ny fanasitranana ara-batana dia miteraka loha-hevitra amin'ny fiteny c-Fos ao amin'ny dorsal sy ny vondron'ny hippocampus [31-33]. Satria ny fampiharana dia manatsara ny dorsal [34-37] sy ny asan'ny hippocampus miankina amin'ny vondron'olona [24,25,38], dia zava-dehibe ny mandinika raha efa misy ny asa an-tsitrapo maharitra an-tsokosoko, izay miteraka faritra manokana momba ny ΔFosB amin'ny hippocampus.
Ny fanombohan-kevitra voalohany amin'ity fandalinana ity dia ny famolavolan-koditra an-tsitrapo efa hatry ny ela dia hampisy ny ΔFosB amin'ny hippocampus. Ity fikarohana ity dia nokarohin'ny FosB / ΔFosB immunohistochemistry ao amin'ny faritra ambanivohitr'i dorsal sy hipocampal vondana, DG, CA1, ary CA3, izay manindry manokana ny famolavolana ny endriky ny faritra. Ny vokatra dia nanamarina fa ny andrefan'ny famandrihana, izay nampiasaina mba hamantarana ny isoform fosB Ny vokatra azo avy amin'ny hippocampus. Nodinihinay ihany koa ny cortisma ho an'ny foseran'ny faritra FosB / ΔFosB mba hamoaka ny mety hitrandrahana tsy an-tery amin'ny tsy fahampian-tsakafo ao amin'ny atidoha. Farany, ny fikambanan'ny fifandraisana FosB / ΔFosB sy ny neurogenesis dia nodinihina ho dingana voalohany amin'ny fikatsahana ny fiantraikany amin'ny fampiasana ny fampiasana ΔFosB amin'ny fametahana plastika hippocampal.
Fitaovana sy fomba fiasa
1: fanambarana momba ny biby sy etika
Tovolahy lahy C57BL / 6 lahy (8 herinandro taonany) dia novidina avy amin'ny mpivaro-tsakafo (SLC, Shizuoka, Japon). Toto folo no nampiasaina ho an'ny Experiment 1, ary ny folo hafa ho an'ny Experiment 2. Ny misefika dia napetraka teo ambany fehezan-dalàna mifehy ny hafanana (22-24 ° C) ary hazavana (12 / 12-h hazavana mamirapiratra, hazavana ao amin'ny 0500), ary nomena sakafo sy rano ad libitum. Ny fomban'ny fanandramana rehetra dia nankatoavin'ny Komitin'ny Ethics Animal Experimental of the University Metropolitan Tokyo.
Ao anatin'ny fanandramana tsirairay, rehefa tonga ny fahatongavana, ny totozy dia nomena an-tsokosoko ho an'ny vondrona mpitantana (Control, n = 5) na vondronasa iray (Runner, n = 5). Nandritra ny herinandro voalohany, dia nisy totozy plastika maromaro (totozy plastika maromaro) (totozy plastika) ao anaty vondrona (siramamy 5) ho an'ny fampiendrehana voalohany. Avy eo, dia navadika ho tavy misy kodiarana ny totozy Runner (ENV-046, Med Associate Inc., Géorgie, VT, USA). Satria fantatra amin'ny fisorohana ny neurogenesis fampihetseham-po amin'ny hippocampus [39], Ny totozy mpihaza dia navondrona ho vondrona (totozy 5 / cage) mandritra ny herinandro fanampiny 4. Ny isa ny rotaka dia voarakitra isa-maraina ary ny lanjan'ny vatany (g) dia isa isan-kerinandro.
2: Experiment 1. Fandinihan-tena immunohistochemical ny fosabana FosB / ΔFosB sy ny neurogenesis hippocampal
2.1: Fanamafisana ny fifehezana sy ny tissue
Ny maraina (0900-1100) taorian'ny andro faran'ny vanim-potoana, dia nopotehina ny totozy ny tazo ary ny sintra pentobarbital sy ny sanda azo avy amin'ny karazana mangatsiaka. Ny atidoha dia nesorina haingana ary naverina napetraka tao amin'ny 4% paraformaldehyde tao amin'ny 0.1 M phosphate saline boaty (PBS, pH 7.4) nandritra ny alina. Ny atidoha dia avy eo nidona an-tsokosoko tao amin'ny 30% sucrose tao amin'ny PBS ary nafatratra hatramin'ny fiterahana hafa. Ny fizotry ny atidoha kirana (40 μm) misy ny hemisphere dia nahazoana ala mikrôoma maimbo sy nangonina tao PBS niaraka tamin'ny 0.01% nitrate azide.
2.2: Immunohistochemistry
Nisy fizarana enina enina enina enimpolo voafidy ho an'ny FosB / ΔFosB immunostaining. Ny andiana ambadika dia nampiasaina tamin'ny famaritana ny doublecortin (DCX), marika momba ny neurons tsy manam-pahaizana azo ekena mba hanombanana ny neurogenesis [40,41]. Taorian'ny famonoana ny endriky ny peroxidase endogenase amin'ny 1% H2O2 Ao amin'ny PBS, fizarana malalaka dia nialoha ny fanakanana ny vahaolana ahitana serum sermenta 10% ao amin'ny PBS ho an'ny 2 h. Taorian 'ny fanesoana tao amin'ny PBS dia navotsotra tao amin'ny PBS tamin'ny 1 Triton X-1000 sy 48% BSA (XBXXXX, X-XXXX, sc-0.5, Santa Cruz Biotechnology, Dallas, TX, USA) -BSA) ho an'ny 100 h amin'ny 0.5 ° C. Misy andian-tsinjara hafa koa voatanisa tamin'ny antibody antibody antibody anti-DCX (24: 4, sc-1, Santa Cruz) ao amin'ny PBST-BSA ho an'ny 500 h amin'ny 8066 ° C. Ny ampahany hafa dia nidiran-doza niaraka tamin'ny antibody faharoa biotinylated (anti-bitro IgG, 48: 4, AP1B; anti-goat IgG, 1000: 182, AP1B, ny antikôlôzika EMD Millipore, Billerica, MA, Etazonia) ao amin'ny PBST-BSA ho an'ny 1000 h amin'ny hafanan'ny efitra. Ireo fizarana ireo dia natao tamin'ny avidin-biotin-peroxidase (kitapo VECTastain ABC peroxidase, Vector Laboratories Inc, Burlingame, CA, USA) ho an'ny 180 minitra manaraka ny torolon'ny mpanamboatra. Hita tamin'ny endriny 2% 90-diaminobenzidine (DAB) tao amin'ny 0.02 M Tris-HCl (pH 3,3) ny endri-tsilaha tamin'ny 0.1% H2O2. Ho an'ny immunostaining FosB / ΔFosB, dia nihamafy ny fanehoan-kevitra tamin'ny sulfate ammonium ammonium. Ho an'ny tifitra DCX, ny nuclei sela dia voaporofo tamin'ny fisintonana Nissl. Ireo sezatra dia napetraka teo amin'ny fitaratra jatao-rakitra ary napetraka ireo saribakoly.
2.3: Fametrahana ny tsy fahampian-tsakafo FosB / ΔFosB amin'ny fampitomboana ny sary
Ny antibody Pan-FosB nampiasaina tamin'ity fandinihana ity dia natsangana nanohitra ny faritra anatiny nizara ny FosB sy ΔFosB N-terminal faritra, ka tsy afaka manavakavaka ny roa isoforma. Noho izany, ireo rafitra immunostained dia nofaritana ho ny nuclei FosB / ΔFosB (FosB / ΔFosB-ir). Ho an'ny fanamarinan-java-po tsy misy fitoviana, dia nodiovina ny diany alohan'ny fanadihadiana. Ny atidoha atlasan'ny atidoha [42] Dia nampiasaina mba hamantatra toerana manaraka ireto faritra mahaliana (Rois): granule cellule sosona (GCL) ny DG (3 fizarana), pyramidal sela sosona CA1 (3 fizarana) ary CA3 (2-3 fizarana) ao amin'ny vombony Hippocampus (mikatona mankany amin'ny -2.2 mm avy amin'ny fandrefesana); DG (2 fizarana), CA1 (2 fizarana), ary CA3 (2 sehatra) ao amin'ny hippocampus ventral (mihidy mankany -3.4 mm avy amin'ny bregma) (Figure 4, havia). Ny fizotry ny kodiarana dia mirakitra ny ampahany amin'ny dopamisy sy ventral amin'ny hippocampus, saingy ny ampahany ventral dia voatokana. Ao amin'ny GD, dia nodinihina samirery ny suprapyramidal (DGsp) sy ny infrapyramidal (DGip). Motor cortex (2-3 fizarana, mihidy ny -0.6 MG avy amin'ny bregma), somatosensory barika cortex (2-3 fizarana, mihidy ny -0.6 MG avy amin'ny bregma), maso cortex (3 fizarana, mihidy ny -2.9 MG avy amin'ny bregma), cortex heno (3 fizarana, mikatona mankany amin'ny -2.9 mm avy amin'ny bregma), ary ny lokon'ireo olitra (sehatra 3, mikatona hatramin'ny + 4.3 mm avy amin'ny fandrefesana) dia nodinihina koa (Figure 6, havia).
Ny sary mirakitra sary (2070 × 1548 pixels) an'ny ROI tsirairay dia nalaina tamin'ny fampiasana mikrosopa mikarantsana (BX-51, Olympus, Tokyo, Japon) izay misy kamera CCD (DP-73, Olympus) sy ny rindrambaiko (cellSens, Olympus). Ny famolavolana ny kinova kininina dia 10 × ho an'ny ROI hippocampal sy 4 × ho an'ny ROI kortika. Mba hahafantarana ny tsy fahampian-tsakafo FosB / ΔFosB miozolomana (Sary 1D-G), amin'ny fampiasana sehatra maromaro mialoha, ny famolavolana ny fanangonana sary (ny haavon'ny hafanam-po, ny halaviran-tanimbilona, ny fotoana mitatao, ary ny fifandimbiasana fotsy) ary ny ambaratonga ambony ho an'ny tsirairay avy amin'ny RGB dia natao ho an'ny hippocampal sy ny ROI. Ity fikarohana manaraka ity dia vita avy eo amin'ny fepetra takiana (1). Ny ROI dia nofantenana avy amin'ny karazana polygon tsy ara-dalàna (Sary 1A, B) (2). Voasalama ilay sary, izay nanova ny endriny FosB / ΔFosB-ir amin'ny loko mena (Sary 1C-G) (3). Ny% ROI dia avy eo novaina araka izao manaraka izao:% ROI = (faritra mivadika / mena) / 100.
Mba hanamarinana ny fandalinana ambaratonga amin'ny sary, ny faritra 20 dia nofinidy avy amin'ny faritra afovoan-tseranam-paritra samihafa. Ankoatra ny sary thresholding quantification, ny isan'ny FosB / ΔFosB-ira nuclei ao anatin'ny voafantina faritra dia tanana isaina sy ny hakitroky ny FosB / ΔFosB-ira nuclei dia azo avy nampisaraka ny isan'ny FosB / ΔFosB-ira nuclei ny norefesiny faritra (mm2).
2.4: Famaritana ny nexons DCX-ir izay tsy manam-pahataperana ao amin'ny gyrus
Ny nexons tsy manam-pahatapitry ny DCX-ir tao amin'ny dg of Runner dia nitombo sy nihoatra lavitra, ka sarotra ny manisa tsara ny isa marika DCX-ir soma mampiasa mikrosopope optique. Na izany aza, nandritra ny fandalinana teo aloha, ny fanadihadiana Sholl momba ny fitomboana morphologika dia mampiseho fa ny nexon DCX-ir dia manana dendrita tokana, raha oharina amin'ny 40 μm amin'ny soma [43]. Noho izany, ny fanadihadiana tany am-piandohana dia novolavolaina mba hahafahana mamaritra ny isam-paritra manokana amin'ny toeran'ny DCX-ir.
-
(1) Nisy sarin'ny GCL nomanina tamin'ny fampisehoana ordinatera ampiasaina amin'ny rindrambaiko sy ny 40 × kininina (2). Ao amin'ny sary mivantana, misy fizarana tsipika (150 ± 0.1 μm) voasintona teo afovoan'ny GCL (Figure 2) (3). Ny fiovana ny halalin'ny fokonolona, ny isa voafaritra dia nifampizarana ny isa-tsipika ny DCX-ir (4). Ny Rois (vombony DGsp, dDGsp, vombony DGip, dDGip, ventral DGsp, vDGsp, ventral DGip, vDGip) mifanitsy ny faritra izay FosB / ΔFosB immunoreactivity dia nandinika (5). Ao amin'ny ROI tsirairay, ny fizarana tsipika 2-3 dia nizarazara isaky ny fizarana ary ny isan'ireo fifindrana dia averina tamin'ny fizarana 2-3 isaky ny totozy. Satria ny hatevin'ny GCL dia manodidina ny 60-80 μm, ny isan'ny fiampitàna dia tokony haneho ny isan'ny neon-n'ireo DCX-ir ao amin'ny faritra voafetra.
3. Experiment 2. Ny famantarana ny FosB / ΔFosB isoform indraindray amin'ny fihodinan'ny kodiarana
3.1: Fanamafisana ny fifehezana sy ny tissue
Nisy vondrona fanampiny amin'ny totozina natao toy ny teo ambony amin'ny Experiment 1. Taorian'ny herinandro naharitra 4 nandritra ny fitsabahana, dia niparitaka tsimoramora tamin'ny alim-boly mangatsiaka ny totozy. Nipoitra haingana ny hippocampus ary nafatratra tamin'ny azota tao anaty rano, ary notehirizina tao amin'ny -80 ° C. Ny hippocampi ny totozy tsirairay dia homogenized in Ripa buffer (MG 150 NaCl, 25 MG Tris-levitra pH 7.6, 1% NP-40, 1% ny sodium deoxycholate, 0.1% SDS, #8990, Thermo Siantifika, IL, USA) misy protease Inhibitors (cOmplete Mini, Roche, Manheim, Germany). Ny lysate dia nodiovina tamin'ny 15 minitra tamin'ny 5000 rpm tao amin'ny 4 ° C ary nangonina ireo supernatants. Ny habetsahan'ny proteinina dia nodorana tamin'ny kitapo misy proteinina BCA (#23227, Thermo Scientific, IL, USA).
3.2: Tandrefana
Ny proteinina (30 μg / lane) dia mitovy amin'ny elektrophoresis amin'ny gasy polyacrylamide 10%, avy eo dia nafindra tamin'ny PVDF membrane (Immun-Blot, 0.2 μm, Bio-Rad, MD, USA). Mamatotra Nonspecific dia nosakanan'ny preincubating ny hoditra manify ho an'ny 1 H in TBST (0.5 M NaCl, 20 MG Tris-levitra pH 7.5, 0.1% Teo anelanelan'ny-20) misy 3% BSA. Ny membrane dia nibontsina ny antibody Pan-FosB (1: 1000) izay ampiasaina etsy ambony ho an'ny immunohistochemistry, voavaha ao amin'ny TBST ahitana 3% BSA. Taorian'ny nanasa tamin'ny TBST, dia nidiran-doza ny membrane amin'ny antibody anti-babbit IGG (1: 5000 ao amin'ny TBST, NA934, GE Healthcare, Buckinghamshire, UK) ho an'ny 1 h amin'ny habeny. Taorian'ny nanasana tamin'ny TBST, dia hita fa nisy bakteria proteinina navoaka tamin'ny Inkubation tamin'ny Chemomuminescence Enhanced (Western Lightning Plus-ECL, PerkinElmer, MA, Etazonia) ary nalaina sary tamin'ny Quant Quant LAS 4000 mini (GE Healthcare, Buckinghamshire, UK). Nosoratana tamin'ny antibody anti-glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) anti-glyceraldehyde-antibody (#2275, 1: 5000 ao amin'ny TBS-T, Trevigen, MD, USA). Ny haavon'ny taratra proteinina dia be dia be ampiasaina amin'ny fampiasana ny Image-J ary normalized amin'ny ambaratonga GAPDH.
4: Famakafakana statistika
Ny fiovana amin'ny lanjan'ny vatan'ny maingoka dia nodinihan'ireo fomba roa miverimberina indray mandeha ANOVA (vondrona x fotoana). Nampiasaina ny fitsapam-pahaizana tsy voavaly natao hamaritana ny fahasamihafana eo amin'ny statistika eo amin'ny vondrona (Control vs. Runner). Ny fandinihan-tsokosoko an'i Pearson dia nampiasaina mba hanamarinana ny fandinihan'ny fosibotram-panafody FosB / ΔFosB (fanisana eo amin'ny fianarana manjopiaka eo amin'ny dingan'ny sary), ary handinihana ny fifandraisana misy eo amin'ny ambaratonga fosB / ΔFosB sy ny isan'ny DC crossings ao amin'ny DG. Ny data dia aseho ho midika ± SEM. Ny tokonam-barotra momba ny statistika dia napetraka P <0.05.
Results
1: Ny lanjan'ny vatana sy ny elanelana eo amin'ny 1 sy 2
Ny fiovana amin'ny lanjan'ny vatan'ny tompo Control sy Runner amin'ny Experiments 1 sy 2 dia mifangaro ary aseho amin'ny Figure 3. Fomba fiverimberenam-pitenenana roa dia nanondro fifandraisana iray manan-danja i ANOVA (vondrona x fotoana, F(4, 72) = 13.6, P <0.001) sy ny vokatra lehibe ateraky ny vondrona F(1, 18) = 6.07, P <0.05), manondro ny lanjan'ny vatana ambany be amin'ny totozy Runner. Ny halaviran'ny hazakazaka isaky ny tranom-borona dia aseho amin'ny table 1. Na dia tsy fantatra mazava aza ny elanelam-pandehan'ny ankizivavy tsirairay satria nifampiraharahana ny totozy, dia nanamarina tsy tapaka fa ny totozy rehetra dia mampiasa ny kodiarana mihazakazaka. Ny toto mpihazakazaka ao amin'ny Experiment 2 dia nihoatra lavitra noho ny tao amin'ny Experiment 1, fa ny halaviran-dalana (m / day / cage) dia tsy tapaka nandritra ny fanandramana tsirairay.
2: Validation ny FosB / ΔFosB ny fametrahana ny tsy fahampian'ny fônôba amin'ny fampiasana ny fatran'ny sary
Nisy fiaraha-miasa lehibe teo amin'ny faritra FosB / ΔFosB-ir, nahazo ny isa-bolana sy ny dian-tsarin'ny fosabotry FosB / ΔFosB-ir, izay azo avy amin'ny fanisana manomboka (r = 0.941, P <00001, Figure 4).
3: FosB / ΔFosB immunoreactivity amin'ny hippocampus
Ny sarin'ny solontenan'ny FosB / ΔFosB immunostaining ao amin'ny faritra ambany sy ny hippocampal vondralamby dia naseho tamin'ny Figure 5. Tao amin'ny ROI rehetra dia nodinihina, ny tsy fahampian'ny FosB / ΔFosB amin'ny tazomoka Runner (Figure 5, ankavanana) dia ambony lavitra noho ny teo amin'ny tadin'ny Control (Figure 5, afovoany). Ao amin'ny tara mpihaza, ny fanadihadiana be loatra dia nanondro fitomboana be teo amin'ny faritra FosB / ΔFosB-ir ao amin'ny dorsal (DGsp: P <0.01; DGip: P <0.01; CA1: P <0.05; CA3: P <0.05) sy ny subfields hippocampal ventral (DGsp: P <0.01; DGip: P <0.05; CA1: P <0.05; CA3: P <0.05; Figure 6).
4: FosB / ΔFosB tsy fahita firy ao amin'ny cortex
Sary mampiseho ny FosB / ΔFosB ny immunostaining ao amin'ny ROI kortika dia aseho ao Figure 7. Ny fandinihan-javatra be loatra dia nahitana ny fiovana miankina amin'ny faritra ao amin'ny FosB / ΔFosB ny tsy fahampian-tsakafo amin'ny fotoana maharitra (Figure 8). Ao amin'ny tara mpihazakazaka, ny faritra FosB / ΔFosB-ir dia ambony lavitra noho ny moron-koditra (P <0.05) sy ny valizy barika somatosensory (P <0.05), fa tsy ao amin'ny cortex maso (P = 0.662) na ny jiro oliva (P = 0.523). Ao amin'ny cortex misy fihomehezana, ny faritra FosB / ΔFosB-ir dia mikendry ny hampitombo ny tadin'ny mpihaza (P = 0.105).
5: Neurogenesis
Ireo sary famantarana ny vakiraoka DCX dia aseho amin'ny Figure 9. Ao amin'ny hippocampus dorsal, ny tsy fahombiazan'ny DCX amin'ny tazomoka Runner (Figure 9, ankavanana) dia ambony kokoa raha oharina amin'ny tadin'ny Control (Figure 9, havia). Raha oharina amin'ny hippocampus dorsal dia ny fihanaky ny tsy fahampian'ny DCX ao amin'ny hippocampus ventral dia malemy amin'ny tazomoka Control sy Runner. Ao amin'ny tara mpitaingina, ny isan'ny fiampitana dia ambony kokoa amin'ny dDGsp (P <0.01) sy dDGip (P <0.01; Figure 10). Ao amin'ny hippocampus ventral, ny isan'ny fiampitana ao amin'ny tantsambo Runner dia niroborobo mba hampitombo, saingy tsy misy fahasamihafana lehibe eo amin'ny vondrona (vDGsp, P = 0.101; vDGip, P = 0.257; Figure 10).
6: Korrelation eo amin'ny FosB / ΔFosB expression sy ny neurogenesis
Nisy famakafakana nifandimbiasana natao teo anelanelan'ny faritra FosB / ΔFosB-ir sy ny isan'ireo dingan'ny DCX (Figure 11). Satria ny angon-drakitra tsirairay (ohatra ny dorsal DGsp amin'ny tadin'ny Control) dia ny paikan'ny 5 irery ihany, ny fanadihadiana dia natao voalohany miaraka amin'ireo mpivady 40. Mahagaga fa nisy fifandraisana goavana teo amin'ny faritra FosB / ΔFosB-ir sy ny isan'ny fiaramanidina DCX (r = 0.885, P <0.0001). Ho fanampin'izany, nisy fifandraisana manan-danja ihany koa hita rehefa ny Dors dors (r = 0.762, P <0.05) sy ny ventral DG (r = 0.816, P <0.01) dia nodinihina manokana.
7: Famantarana ny isoforan'ny FosB / ΔFosB, entin'ny fandrosoana maharitra
Farany, hamantarana ny isoform fosB Ny vokatra azo avy amin'ny hippocampus ho setrin'ny fihazonana maharitra, ny hippocampi avy amin'ny ampahany fanampiny amin'ny totozy dia nanaovana fanandramana tandrefana tamin'ny fampiasana ny antibody pan-FosB. Banga maro amin'ny 35-37 kDa, misolo tena ny isoforma an'ny ΔFosB [44], dia nitombo be dia be tao amin'ny Runner versus Tiko Control (Figure 12, P <0.01). Etsy ankilany, ny isoform 48 kDa FosB dia tsy azo jerena ao amin'ny vondrona roa. Tarika iray hafa izay hita tsy dia mazava loatra ambonin'ny 25 kDa dia azo inoana fa maneho ny of2ΔFosB isoform (27 kDa). Nisy tarika roa hafa, teo ambonin'ny 50 kDa sy 37 kDa, izay azo inoana fa noho ny fatorana tsy voafaritra. Rehefa isaina dia tsy misy fahasamihafana hita ao amin'ireo tarika tsy ΔFosB misy eo amin'ny vondrona (angona tsy aseho).
Discussion
Ho famintinana, ny fandinihana amin'izao fotoana izao dia nanao fanadihadiana momba ny immunohistochemical tamin'ny fandinihana ny 1) raha toa ka ny kodiarana an-tsitrapo maharitra no mitarika ny fanehoan-kevitra FosB / ΔFosB ao amin'ny hippocampus; ary 2) na misy valinteny mifantoka amin'ny faritra misy eo amin'ny dorso-ventral axis.
Ny herinandro efatra amin'ny kodiarana an-tsitrapo dia nanosika ny fiakaran'ny vidin'ny FosB / ΔFosB ho an'ny tsy fahampian-tsakafo any amin'ny faritra rehetra hippocampal (ohatra ny DG, CA1, ary CA3 ny ampahany amin'ny dorsal sy ny vondron'ny hippocampus). Nanamarina izahay fa ny 35-37kDa ΔFosB isoform no lehibe indrindra fosB Ny vokatra générique miampy ny fihenan'ny aloka. Ireo vokatra ireo dia manohana mazava tsara ny fisainana fa ny fanatontosana tsy tapaka mandritra ny fotoana maharitra dia mety ho fanodikodinan'ny ΔFosB mandritra ny hippocampus, ary ny fampidiran-drongony dia mety ho rafitra môlekiola novolavolaina, izay misy fiantraikany amin'ny karazam-panafody sy / na hippocampus miankina.
1: Ny fanamarinana sy ny fetra amin'ny famaritana ny tsy fetezana FosB / ΔFosB amin'ny fampiasana sary
Ny fampiasana teknika fampiasana sary, izay nampiasaina matetika tao amin'ny fianarana immunohistochemical noho ny fanisana ny isan'ireo sela taraina sy ny fanombanana ny morphologie tao amin'ny sela, dia noraisina tamin'ity fandinihana ity ho an'ny famaritana manokana ny foseran'ny FosB / ΔFosB [15,45,46]. Nisy fifandraisana niavaka teo amin'ny habetsahan'ny FosB / ΔFosB immunoreactivity izay voamarina amin'ny fisondrotan'ny sary ary nasiam-panatanterahana ny fianarana (Figure 4). Na izany aza, satria ny hakitroka sy ny fifampitohy dia nanakana ny fanisana ny isan'ny FosB / ΔFosB-ir nipoitra tamina faritra matevina, ny fifampitondrana naseho dia tsy midika afa-tsy ny fomba fanao am-baravarana rehefa ny faritra FosB / ΔFosB-ir dia maneho <~ 40% amin'ny ROI manontolo faritra. Noho izany, ilaina ny fandikana am-pitandremana ireo faritra FosB / ΔFosB-ir> 40% amin'ny velarantanin'ny ROI manontolo.
Amin'ny ankapobeny, ao amin'ny tadim-pandrosoana DG (Figure 4), Ny FosB / ΔFosB dia nampihetsi-po be ny kodiarana mihazakazaka ary ny ankamaroan'ny nosy FosB / ΔFosB-ir dia niraikitra. Ao anatin'ireo sehatra ireo dia mitombo ny famindrana ny fosabana FosB / ΔFosB ka mahatonga ny fihanaky ny fitenenana, na dia tsy fantatra aza ny fomba amam-panazavana (fampiasana sary na fanisana manomboka). Na izany aza, na dia mety hiteraka tsy fahampian-tsakafo aza, dia zava-dehibe ny manamarika fa nahomby tokoa ny fianarana ankehitriny tamin'ny fampitomboana ny fisondrotana lehibe ao amin'ny faritra FosB / ΔFosB-ir ao amin'ny tadim-pandrosoana SG. Izany dia manolo-kevitra fa ny fetran'ny metodôma dia tsy mampandefitra ny zavatra hitantsika. Raha ny tokony ho izy anefa, ny fihenan-kery dia mampitombo ny fahamendrehan'ny fitadiavana ny fitomboan'ny fosambikan'ny FosB / ΔFosB maharitra ela amin'ny hippocampus.
2: Fampidiran-danja tsy manara-penitra amin'ny ΔFosB ao anatin'ny hippocampus amin'ny hazakazaka lava
Ny hippocampus dia manana fikorontanana anatomika sy miasa amin'ny alàlan'ny lavany lavalava [26], noho izany dia nodinihina manokana ny fandalinana ny FosB / ΔFosB ny tsy fahampian-tsakafo ao amin'ny dorsal sy ny vondron'ny hippocampus. Ny tahirin-kevitra dia nampiseho fa nitombo ny fitomboan'ny FosB / ΔFosB nandritra ny fotoana maharitra ny ROI. Ity fampidirana tsy manam-paharoa ny fosabana FosB / ΔFosB ity dia mety tsy voatery manokana amin'ny fiovan'ny metabolic system mifandray amin'ny hazakazaka lavitr'ezaka. Na izany aza, zava-dehibe ny manamarika fa misy ny faritra mitombo ao amin'ny FtC / ΔFosB ny tsy fahombiazan'ny immunoreactivity ao amin'ny cortex. Io vokatra io dia tohanan'ny fanadihadiana vao haingana izay mampiseho fa ny fisondrotry ny hazakazaka mihazakazaka dia mitombo ny fampidinana ny ra ao amin'ny hippocampus ao amin'ny faritra, fa tsy amin'ny lokon'omby [8]. Ankoatra izany, Rhodes et al. (2003) dia naneho fa ny andro 7 tamin'ny kodiarana an-tsitrapo dia nampiharihary c-Fos tao amin'ny DG sy CA2 / 3 ny hippocampus (CA1 tsy refesina) ary ao amin'ny cortex, fa tsy ao amin'ny cortex [47]. Miara-miasa, ireo fanadihadiana ireo dia manolotra fa ny fampidiran-drivotra ny fosabana FosB / ΔFosB ao amin'ny hippocampus dia tsy vokatry ny hazakazaka lavalava. Ny mahaliana, Hawley et al. vao haingana no nitatitra fa ny tsindrim-peo tsy dia fantatra loatra dia nanatsara ny fosafan'ny FosB / ΔFosB tao amin'ny dorsal, fa tsy tao amin'ny ventral, dg an'ny rat hippocampus [48]. Amin'ny fanadihadiana bebe kokoa, ny lozam-pampandrosoana FosB / ΔFosB fampidiran-dra, toy ireo izay ateraky ny fanatanjahan-tena na ny adin-tsaina dia hanome fanazavana mitohy amin'ny fiantraikan'ny fanavakavahana amin'ny hippocampus.
Ny antibody antilopia voalohany-FosB ampiasaina ato amin'ity fandalinana ity dia fantatra amin'ny fijerena ny isoforma rehetra an'ny proteinina FosB. Tamin'ny fandalinana ny fandalinana tandrefana dia hitanay fa ny tokotany tokana izay nitombo tao amin'ny hippocampus taorian'ny dian-dàlana ela dia ny tsofaofin'ny ΔFosB (35-37 kDa), ny tokotany tokotokony tokana eo amin'ny proteos an'ny fianakaviana Fos [11]. Io fitadiavana io dia mifanaraka amin'ny asa teo aloha tamin'ny fampiasana antibody pan-Fos mba hanehoana fa ny 35-37 kDa ΔFosB no proteinina famindra ny fianakaviana Fos indraindray ao amin'ny boron-doha amin'ny alàlan'ny fihenjanana mivaivay [44]. Noho izany, ny fitomboan'ny hippocampal FosB / ΔFosB ny tsy fahombiazan'ny fiantraikany eto dia mety ho hita taratra amin'ny haavon'ny ΔFosB.
Tsy dia fantatra loatra ny vokatry ny fampiharana eo amin'ny sehatra iraisam-pirenena momba ny molekiola sy ny endriky ny hippocampus. Na izany aza, dia maro ny mety ho fampiharana fampiharana ny fanandramana amin'ny fihetsika sy ny fihetsika hippocampal. Nasehon'ny fanatanjahantena ny fanatsarana ny fianarana sy ny fahatsiarovan-tena [34-38] ary ny fizotran'ny habakabaka sy ny fotony dia miankina indrindra amin'ny hippocampus dorsal [27,28]. Mifanohitra amin'izany, ny fampiharana koa dia fantatra amin'ny fampiharana ireo toetra anxiolytic sy antidepressant [24,25,38] ary ireo fihetseham-po ara-pihetseham-po ireo dia ambaran'ny governemanta hippocampus ventral [29,30]. Ny fampidiran-tena tsy mitanila ny ΔFosB amin'ny fihazakazahana mandritra ny fotoana lava hita ato amin'ity fandinihana ity dia maneho fa nisy ny fiovan'ny neuroplastique sasany nandritra ny hippocampus manontolo. Izany dia manazava ny antony mahatonga ny fampiharana dia mety hisy fiantraikany eo amin'ny asa-miankina amin'ny dorsal sy vondron'ny hippocampus.
3: Fanadihadiana manokana momba ny neurogenesis
Ny fisaraham-bazana ny neurogenesis eo anelanelan'ny hippocampus dorsal sy ventral dia nahasarika ny fisainana [49]. Ao anatin'ity fandinihana ity dia manararaotra ny toetra fonosin'ny DCX-ir ny tsy fahasalaman'ny neurons [43], dia nanisa ny isan'ireo fanelanelanana teo amin'ireo DCX-ir dendrites sy ny fizarana an-tsarintany misintaka eo afovoan'ny GCL. Io famaritana io dia tsy manome ny totalin'ny DCN-ir neurons ao amin'ny DG, saingy nahafahana namantatra ny isam-paritra manokana ho an'ny fikarakarana famakafakana miaraka amin'ny angon-drakitra FosB / ΔFosB (jereo eto ambany). Taorian'ny fihazakazahana lavitr'ezaka, dia nitombo be ny isan'ny neurons DCX-ir tao amin'ny dorsal, fa tsy ny ventral, DG. Izany dia maneho fa ny fanatontosana dia mety hamporisihana ny neurogenesis kokoa amin'ny dorsal raha ampitahaina amin'ny ampahany ventral an'ny DG. Na izany aza, ny fanadihadiana teo aloha dia nitatitra ny vokatra mifanohitra amin'ny hoe ny kodiarana dia nitombo ny neurogenesis tamin'ny dorsal sy ventral DG [50,51]. Tao anatin'ity fandinihana ity dia nitombo ny isan'ireo dingan'ny DCX-ir tao amin'ny dG ventral, mba hivoatra amin'ny hazakazaka, na dia kely aza ny haben'ny sample (totozy 5 isaky ny vondrona) mety hametra ny fahafaha-mamantatra ny fahasamihafana ara-statika eo amin'ny vondrona. Noho izany dia azo inoana aloha fa mety ho tonga aloha loatra ny manapa-kevitra fa mety handrisika ny neurogenesis hippocampal hippocampal ny volon-koditra an-tsitrapo. Ny fanadihadiana amin'ny antsipirihany dia ilaina mba hahatakarana ny isam-paritry ny neurogenesis fampihetseham-pandrenesana momba ny fizotry ny multistep (ny fampiroboroboana ny sehatra, ny fanavahana, ny fifindra-monina, ary ny fivelomana).
4: Fihetseham-panafahana amin'ny fampiasana ny fampiasana ΔFosB ho fampiharana ny plastika hippocampal
Farany, raha ny dingana voalohany nahafantarana ny fiantraikan 'ny fampiasana ny fampiasana ny ΔFosB amin'ny hippocampus, dia nodinihintsika ny fifandraisan'ny FosB / ΔFosB tsy fahita firy amin'ny fifindran'ny DCX-ir na ny dorsal sy ventral DG ary nahita fifamatorana manan-danja ny roa variables. Na dia tsy azo antoka aza ny fomba fiasa izay ΔFosB manara-maso ny neurogenesis fampiasa amin'ny fanatanjahan-tena, dia nisy fanadihadiana natao vao haingana. fosB- totozy, izay tsy ampy ny FosB, ΔFosB, ary Δ2ΔFosB ( fosB vokatra), dia nampiseho fahasimbana tao amin'ny neurogenesis hippocampal baseball, anisan'izany ny fihenan'ny sela progenitor, ny fitomboan'ny ectopic ny neurons vao teraka, ary ny rafitra DG sasany [20]. Na izany aza, tsy narahina izany fanovana izany fosB(e / D), izay tsy ampy FosB, fa tsy ΔFosB / Δ2ΔFosB. Mahaliana, ao fosB- totozy tsy misy ilana, fanehoana ny an'ny neurogenesis sasany mifandraika amin'izany, ao anatin'izany Vgf (VGF ny indostrian'ny fitomboany) ary Gal (Galanin prepropeptide) dia ambany [20]. Satria ny molekiolan'ny sekretera VGF sy GAL, soso-kevitra iray izay mitazona ny fampanantenana dia mihevitra fa ny neurônina maneho ny ΔFosB dia mety hitantana ny neurogenesis amin'ny alalan'ny hetsika ataon'ny autocrine / paracrine [20].
Ankoatr'izay dia tokony ho marihina fa ny faritra izay ΔFosB dia voatery mihazakazaka an-tapitrisany miaraka amin'ny faritra izay misy ny asan'ny neurogène. Ity fikarohana ity dia manoro hevitra fa ny neurogenesis fampiharana ny fanatanjahan-tena dia miankina amin'ny asany ambany indrindra. Ny fanentanana Neuronal no fanalahidy ny mitazona sy manatsara ny rafitra rafi-pitantanana ao amin'ny rafitra [9], amin'ny alàlan'ny rafi-piarahamonina ahitana ny fanehoan-kevitra sy ny famotsorana ny vokatry ny tsy fahasalaman'ny atidoha (BDNF) [52,53], ny fikarakarana ny tsimok'aretin'ny tsimok'aretina siramamy-1 (IGF-1) amin'ny alàlan'ny sakana amin'ny ati-dra [54,55], fanafoanana ny apoptose [56], ary ny fanaraha-mason'ny mitochondrial [57]. Noho izany, ny fanadihadiana amin'izao fotoana izao dia maneho fa ny fampiharana maharitra dia nahatonga ny fampidiran-dresaka miverimberina, izay miharihary amin'ny fitomboan'ny ΔFosB expression, izay manampy amin'ny fividianana plastika ny hippocampal, mety amin'ny alalan'ireo fomba maro samihafa voalaza etsy ambony.
Ny fianarana amin'izao fotoana izao dia nanombantombana ny fampiasana ny neurogenesis fampiasa amin'ny fanatanjahan-tena sy ny fiarahany amin'ny fosabana FosB / ΔFosB ao amin'ny DG. Na izany aza, dia voan'ny indostrian'ny CA1 sy CA3 ny fiasan'ny FosB / ΔFosB. Na dia ilaina aza ny fianarana bebe kokoa mba hahazoana fahatakarana bebe kokoa momba ny anjara asan'ny fampiharana fanentanana ΔFosB ao anatin'ireny faritra ireny, ny literatiora teo aloha dia manome fahafahana mahafa-po. Guan et al. (2011) dia naneho fa ny fitrandrahana manokana amin'ny kininina 5 (Cdk5) amin'ny kininina 1 (Cdk3) ao amin'ny neurons CAXNUMX na CAXNUMX dia nanamora ny fanamafisana na famerenana ny fahatsiarovan-tena,58]. Ny mahaliana, ny Cdk5 dia lasibatry ny ΔFosB [59] ary tafiditra amin'ny fanaraha-maso ny plastika synaptika [60]. Noho izany, ny fanentanana ΔFosB fampiasan'ny FosB dia mety ho tafiditra amin'ny fifehezana ny plastika amin'ny synaptika amin'ny alàlan'ny fampidirana Cdk5 any amin'ny CA1 sy CA3.
Famaranana
Raha fantatra fa mampiharihary ny fiheverana ny proteinina vao haingana ao amin'ny hipopampa, ny fianarana amin'izao fotoana izao dia manome porofo voalohany fa ny fampiharana tsy tapaka mandritra ny fotoana maharitra dia mahatonga ny expression ΔFosB amin'ny hippocampus manontolo. ThNy fampidirana fanamafisana ny ΔFosB dia manohana ny fahatakarana amin'izao fotoana izao fa ny fanatanjahan-tena dia fanatontosana tsy fambolena mahomby afaka manatsara ny asan'ny hippocampal maro. Miaraka amin'ny fiaraha-miasa misy eo amin'ny FosB / ΔFosB amin'ny endriny sy ny neurogenesis, dia mampihetsi-po ireo tahirin-kevitra ireo ary manondro ny filàna fanadihadiana hafa izay manasongadina ny anjara asan'ny ΔFosB amin'ny fanelanelanana ny vokatry ny fampiharana ny hippocampal, anisan'izany ny neurogenesis.
Bola
References








