Peraturan striatal DeltaFosB, FosB, dan cFos semasa pengambilan diri dan pengeluaran sendiri kokain (2010)

J Neurochem. Manuskrip penulis; boleh didapati di PMC Okt 1, 2011.
Diterbitkan dalam bentuk akhir yang diedit sebagai:
Versi terakhir penerbitan artikel ini boleh didapati di J Neurochem
Lihat artikel lain di PMC itu memetik artikel yang diterbitkan.

Abstrak

Pendedahan dadah kronik mendorong perubahan pada profil ekspresi gen yang dianggap mendasari perkembangan ketagihan dadah. Kajian ini mengkaji peraturan Fos-family of transcription factors, khususnya cFos, FosB, dan ΔFosB, dalam subregional striatal semasa dan selepas pentadbiran kokain intravena di dalam tikus sendiri yang mentadbir dan berkerah. Kami mendapati bahawa cFos, FosB, dan ΔFosB mempamerkan corak ekspresi secara serantau dan temporal, dengan pengumpulan protein ΔFosB yang lebih besar dalam shell dan teras nukleus accumbens (NAc) selepas pentadbiran kokain kronik, manakala ΔFosB bertambah di caudate-putamen (CPu) kekal sama dengan pentadbiran akut atau kronik. Sebaliknya, toleransi dikembangkan kepada mRNA berasaskan kokain untuk ΔFosB dalam semua subregional 3 striatal dengan pentadbiran kronik. Toleransi juga dibangunkan untuk ekspresi FosB, terutamanya dalam shell NAC dan CPu. Menariknya, toleransi terhadap induksi cFos yang disebabkan oleh kokain bergantung kepada kawalan voltan pengambilan kokain di dalam ventral tetapi bukan di kawasan dorsal striatal, manakala regulasi FosB dan ΔFosB adalah serupa dengan kokain yang mentadbir dan mengangkut diri sendiri. Oleh itu, neuroadaptations-mediated ΔFosB dalam CPu mungkin berlaku lebih awal daripada yang difikirkan sebelumnya dengan permulaan penggunaan kokain intravena dan, bersama dengan pengumpulan yang lebih tinggi ΔFosB dalam NAc, boleh menyumbang kepada kenaikan yang berkaitan dengan ketagihan dalam tingkah laku mencari cocaine.

Kata kunci: kokain, pentadbiran diri, pengeluaran, striatum, Fos

Pengenalan

Pendedahan yang berulang kepada ubat-ubatan ketagihan menghasilkan neuroadaptations dalam jalur ganjaran otak yang dianggap mendasari kedua-dua perkembangan pengambilan dadah yang kompulsif dan kegigihan keinginan dan kambuh pada tingkah laku mencari dadah dalam pengeluaran. Kebanyakan dari neuroadaptations ini disebabkan oleh induksi faktor transkripsi dan pengawalan ekspresi gen yang seterusnya, yang boleh mempunyai kesan berpanjangan yang berpanjangan pada struktur dan fungsi neuron (Zhang et al. 2006). Keluarga Fos dari faktor transkripsi adalah minat khusus, kerana ahli keluarga ini mempamerkan corak induksi perbezaan di kawasan-kawasan yang teruk selepas pendedahan kokain akut dan kronik. Apabila kokain diberikan secara akustik dalam fasi pasif, bukan kontingen (iaitu, melalui suntikan intraperitoneal (IP)) ia meningkatkan mRNA dan protein cFos dan FosB di kedua-dua dorsal (caudate-putamen, CPu) dan ventral (accumbens nukleus, NAc) striatum (Graybiel et al. 1990; Young et al. 1991; Harapan et al. 1992), manakala toleransi terhadap tindak balas ini berlaku dengan pentadbiran pasif kronik (Harapan et al. 1992, 1994; Alibhai et al. 2007). Sebaliknya, tahap striatal ΔFosB (35-37 kDa), varian sambatan yang stabil dipotong fosB gen, dinaikkan selepas pendedahan kokain pasif yang kronik tetapi tidak akut (Harapan et al. 1994; Nye et al. 1995; Chen et al. 1995, 1997). Ini isoforms ΔFosB yang stabil boleh mengalihkan heterodimerisasi dengan protein keluarga Jun yang berbeza daripada sama ada cFos atau FosB (Chen et al. 1995), dan juga boleh membentuk homodimer berfungsi dengan sendirinya (Jorissen et al. 1997), menunjukkan bahawa pembentukan pembolehubah protein penggerak protein-1 (AP-1) selepas kokain kronik dapat mengubah ekspresi gen di tapak AP-1 dengan cara yang berbeza daripada ekspresi gen yang dihasilkan oleh pendedahan kokain akut (Harapan, 1998; Kelz dan Nestler, 2000). Perubahan berbeza dalam profil ekspresi gen juga berlaku bergantung kepada sama ada elevasi ΔFosB adalah jangka pendek atau tahan lama, dan perubahan ini boleh membawa kepada pembezaan beransur tingkah laku yang ditapis kokain (McClung dan Nestler, 2003). Pendedahan kronik kepada ubat lain termasuk amphetamine, morfin, Δ9-THC, nikotin, etanol, dan phencyclidine juga membawa kepada pengumpulan isoforms ΔFosB yang stabil di rantau-striatal (McClung et al. 2004; Perrotti et al. 2008). Tambahan pula, penemuan baru-baru ini mencadangkan interaksi negatif antara cFos akumulasi dan amphetamine yang diakibatkan oleh FOSB yang mungkin mengandaikan toleransi terhadap induksi cFos yang dijumpai selepas pendedahan perangsang kronik (Renthal et al. 2008). Bersama-sama, penemuan ini telah membawa kepada hipotesis yang stabil ΔFosB isoforms boleh bertindak sebagai "suis molekul" dan memudahkan peralihan dari penggunaan ubat awal kepada lebih banyak keadaan biologi kecanduan (Nestler et al. 2001; Nestler, 2008).

Walaupun kebanyakan kajian terdahulu menggunakan rawatan kokain pasif yang berulang untuk mengkaji ekspresi protein keluarga Fos, dan terdapat beberapa contoh peraturan ini apabila kokain diberikan secara intravena (IV) selama beberapa jam khas pola penyalahgunaan manusia. Satu kajian mendapati bahawa mRNA cFos ditinggikan dalam CPu selepas satu sesi 30-min kokain pentadbiran diri pada tikus (Kuzmin dan Johansson, 1999), sementara tiada perubahan telah ditemui dalam CPU tikus selepas sama ada sub-kronik ( 3 hari) atau kronik (6-12 minggu) kokain diri pentadbiran (Daunais et al. 1993, 1995). Selepas tempoh penarikan, kenaikan pengoksidaan kokain dalam protein cFos di NAc dikurangkan dalam tikus dengan pengambilan kokain yang lebih tinggiBen-Shahar et al. 2004), manakala paras cFos yang tinggi ditemui di seluruh striatum selepas pendedahan kepada isyarat kokain yang berkaitan (Neisewander et al. 2000; Kufahl et al. 2009). Berbeza dengan cFos, peningkatan paras protein ΔFosB telah ditunjukkan di seluruh striatum selepas pentadbiran sendiri kokain kronik, dan pengumpulan ini dapat bertahan sekurang-kurangnya hari 1 ke dalam pengeluaran (Pich et al. 1997; Perotti et al. 2008). Walau bagaimanapun, tidak ada laporan yang membandingkan perubahan dalam tindak balas pelbagai protein keluarga Fos kepada pentadbiran kokain intravena dengan pendedahan akut atau kronik. Memandangkan interaksi yang berpotensi antara ΔFosB dan cFos, keupayaan perbezaan pembentukan kompleks AP-1 untuk menghasilkan kesan pembezaan pada ekspresi gen, dan kemungkinan kesan perbezaan ini terhadap tingkah laku pengantara kokain, juga penting untuk mengesahkan bahawa perubahan dalam Ekspresi cFos, FosB, dan ΔFosB yang berlaku selepas pentadbiran bukan kontinjen juga didapati apabila kokain diberikan secara sukarela secara sukarela, dan untuk menentukan berapa lama pengubahan ini akan berterusan selepas pentadbiran kokain ditamatkan. Oleh itu, dalam kajian ini kita membandingkan kesan-kesan pentadbiran kokain IV kronik pada ekspresi ΔFosB, FosB, dan cFos dalam subregional striatal semasa kedua-dua pentadbiran kokain dan pengeluaran. Kami membandingkan peraturan yang ditemui dengan pentadbiran diri secara sukarela dengan peraturan dalam haiwan yang menerima jumlah yang sama dan corak temporal kokain melalui infus suntikan yang tidak bersuara selepas pendedahan akut atau kronik. Memandangkan FosB dan ΔFosB adalah varian sambatan yang sama fosB gen, kita juga membandingkan peraturan mRNA untuk FosB dan ΔFosB dengan peraturan di peringkat protein.

Prosedur Eksperimen

Subjek dan Pembedahan

Tikus Sprague-Dawley lelaki dewasa pada mulanya menimbang kira-kira 250-300 g ditempatkan dalam persekitaran suhu dan kelembapan yang dikawal pada siklus cahaya gelap 12 (lampu pada 7: 00 AM). Haiwan diberi makanan dan air iklan libitum pada setiap masa dengan pengecualian bahawa mereka dikekalkan pada 85% dari berat makan percuma mereka semasa latihan tekanan tuuk untuk pelet sucrose (45 mg, BioServ). Latihan persekolahan dilakukan di ruang pengoperasian yang berventilasi (Med Associates, Georgia, VT) sehingga kriteria pemerolehan telah dipenuhi (pelet 100 setiap sesi untuk sesi 3 berturut-turut) di bawah jadual tetulang 1 (FR1) tetap. Haiwan kemudian diberi makan iklan libitum sekurang-kurangnya 24 h sebelum pembedahan. Untuk pembedahan, tikus diberi atropin (0.04 mg / kg, subkutan) untuk pernafasan pembantu dan kateter yang kronik dimasukkan ke dalam vena jugular kanan di bawah anestesia natrium pentobarbital (50 mg / kg, IP)Edwards et al. 2007a). Selepas pembedahan, tikus diberi suntikan penisilin (200,000 IU / kg, intramuskular) untuk mencegah jangkitan, dan catheters dimakan setiap hari dengan garam bacteriostatic 0.2 ml heparinized (20 IU / ml) yang mengandung gentamycin sulfat (0.33 mg / ml). Semua prosedur eksperimen dijalankan mengikut Institut Kesihatan Negara Panduan untuk Penjagaan dan Penggunaan Haiwan Makmal, dan telah diluluskan oleh Jawatankuasa Penjagaan dan Penggunaan Haiwan Institusi Perubatan Southwestern Southwestern (UTAC).

Prosedur dan prosedur pentadbiran sendiri

Berikutan pemulihan 1 dari pembedahan, haiwan dibahagikan kepada beberapa kumpulan eksperimen / masa pengeluaran (Rajah 1A), dan dikembalikan ke ruang ujian operan dalam sesi harian seperti yang dijelaskan sebelumnya (Edwards et al. 2007b). Tikus-tikus dalam kumpulan kawalan yang tidak dirawat adalah satu-satunya yang ditempatkan dan dikendalikan setiap hari dalam sangkar rumah mereka tanpa terdedah kepada persekitaran pentadbiran diri. Tikus dalam kumpulan pentadbiran diri (CSA) kokain dibenarkan secara sukarela mentadbir kokain (0.5 mg / kg / 50 μl infusi) di bawah jadual tetap 1 (FR1) tetulang tetulang dalam sesi 4 harian, yang dijalankan hari 6 / wk, untuk sejumlah hari 18. Setiap akhbar tuas yang aktif menghasilkan infusi kokain 2.5 yang dikaitkan dengan pencahayaan cahaya kiu di atas tuil aktif. Lampu rumah dipadamkan semasa pencairan kokain, dan terdapat tempoh masa tamat 12.5 selepas penyerapan di mana lampu rumah kekal. Lever merespons semasa tempoh infusi dan masa tamat telah direkodkan, tetapi tidak mempunyai kesan. Tuas tidak aktif tambahan berada di dalam dewan, tetapi tindak balas pada tuil ini tidak mempunyai kesan. Tikus-tikus dalam kelompok kronik (CY) telah dipasangkan untuk tikus tikus secara aktif dan menerima pengambilan kokain pasif dalam jumlah dan corak temporal yang sama dengan rakan-rakan mereka sendiri yang mentadbir. Tikus dalam kumpulan akut (AY) juga dipasangkan dengan tikus dalam kumpulan CSA yang kronik, tetapi menerima infus salin pasif bukannya kokain sehingga hari terakhir pentadbiran diri, ketika mereka menerima sesi satu sesi cocaine infusion yang pasif untuk pertama masa. Akhirnya, kumpulan Saline SA dibenarkan menguruskan diri sendiri untuk mengesan perubahan potensi yang berkaitan dengan pembedahan, ujian atau prosedur eksperimen lain jika dibandingkan dengan kawalan yang tidak dirawat. Perbandingan antara kumpulan AY dan CY digunakan untuk mengenal pasti perubahan dalam respons terhadap cFos, FosB, atau ΔFosB dengan pendedahan kokain akut dan kronik, manakala kumpulan CSA dan CY telah dibandingkan untuk mengenal pasti perubahan dalam ungkapan CFos, FosB, atau ΔFosB yang khusus berkaitan dengan manfaat berbanding kesan farmakologi kokain. Tisu dari semua kumpulan kajian dikumpulkan serta-merta selepas sesi ujian 4 h terakhir untuk membandingkan peraturan kokain yang ditimbulkan oleh cFos, FosB, dan ΔFosB, dan kegigihan perubahan yang disebabkan oleh kokain ditentukan untuk sesetengah kumpulan kajian dengan rangkaian yang dikumpulkan 24 h atau 3 wk selepas sesi ujian terakhir. Prosedur pembedahan Barat dan RT-PCR kuantitatif digunakan untuk pembubaran subkelompok striatal untuk menghindari masalah yang berpotensi berkaitan dengan reaktiviti silang dan meningkatkan kepekaan untuk mengesan perubahan.

Rajah 1  

(A) Garis masa yang menggambarkan rejimen kokain pentadbiran dan pengeluaran (WD). Garis pepejal menunjukkan pentadbiran intravenous infus kokain (0.5 mg / kg / infusi) dalam kuman kokain kronik (CSA) dan heliks kronik (CY) untuk jumlah keseluruhan ...

Koleksi Tisu

Tikus telah dikorbankan oleh penyinaran gelombang mikro yang ditujukan kepada wilayah ketua (5 kW, 1.5 s, Murimachi Kikai, Tokyo, Jepun). Otak telah dibedah dengan cepat dan sejuk, dan pukulan tisu dua hala (tolok 14) dari inti nukleus accumbens (NAc), teras NAc, dan caudate-putamen (CPu) diperolehi daripada kepingan coronal 1.5 mm berdasarkan koordinat yang diperolehi Paxinos dan Watson (1998, digambarkan dalam Rajah 1B). Sampel-sampel tisu homogenisasi oleh sonication dalam buffer lysis yang mengandung inhibitor protease dan phosphatase. Homogenates kemudian direbus untuk 5 min, diletakkan di atas ais, dan kemudiannya diuji oleh Lowry untuk menentukan kepekatan protein. Homogenat kemudian dikumpulkan dalam sampel 20 μg dan disimpan pada -80 ° C sehingga digunakan.

Blots Barat

Sampel tisu telah dimuatkan ke gel polyacrylamide 12% untuk pemisahan oleh elektroforesis dalam larutan salis Buffered Tris / Glycine / sodium dodecyl sulfate (TGS; Bio-Rad, Hercules, CA). Selepas pemisahan, sampel dipindahkan oleh elektroforesis (250 mA untuk 18 h) kepada membran polivinilidena fluorida (PVDF; Amersham, Piscataway, NJ) dan kemudiannya disekat dalam susu kering tanpa lemak 3 dan larutan garam buffered 1 × Tris / Tween (TTBS; -Rad, Hercules, CA) semalaman di 4 ° C. Membran kemudian diinkubasi di 1: 1000 pencairan antibodi Fra rendah (diberikan oleh Dr Michael Iadarola, Institut Kesihatan Nasional, Bethesda, MD) dalam larutan susu 3 / 1 × TTBS semalaman di 4 ° C. Membran telah dibasuh di 1 × TTBS (4 kali, 15 min setiap), dan diinkubasi di 1 × TTBS yang mengandungi 1: 25000 pengenceran antibodi sekunder antibodi kambing yang konjugated kepada peroxidase lobak (Bio-Rad, Hercules, CA) untuk 1 h di bilik suhu. Membran telah dibasuh lagi dan kemudian dibangunkan menggunakan Pierce Super Signal West Dura (Thermo Fisher Scientific Inc., Rockford, IL) pengesanan chemiluminescent-mediated pada Hyperfilm (ECL plus; Amersham). Penyetempatan kumpulan protein cFos, FosB, dan ΔFosB digambarkan dalam Rajah 1C. Kami memilih untuk mengkaji hanya bentuk ΔFosB (iaitu, 35-37 kDa) dalam kajian ini, kerana ia adalah bentuk-bentuk ini yang dianggap berkumpul dengan penggunaan dadah kronik dan menghasilkan neuroplasticity yang mendasari ketagihan (Nestler et al. 2001). Imej Scion (Frederick, MD) digunakan untuk memberikan immunoreactivity mutlak kepada band, dan pengimbas digunakan untuk mengambil gambar digital filem. Selepas pengesanan, membran telah dilucutkan dan disiasat semula untuk β-tubulin (1: 200000, Isyarat Sel, Danvers, MA). Tahap β-tubulin digunakan sebagai kawalan pemuatan untuk menormalkan tahap protein yang berkaitan dengan Fos.

RT-PCR

Kuantitatif RT-PCR (qRT-PCR) digunakan untuk menentukan perubahan segera FOSB dan ΔFosB mRNA dan 24 h berikut pentadbiran kokain. Haiwan dihancurkan oleh pemusnahan cepat dan teras NAc, shell NAc, dan CPu terpencil seperti yang diterangkan (Graham et al. 2007; Bachtell et al. 2008). Sampel individu segera dihomogenkan dalam RNA-STAT-60 (IsoTex Diagnostics Inc, Friendswood, TX) dan dibekukan pada ais kering sehingga mRNA diekstraksi mengikut arahan pengeluar. Secara ringkas, kloroform ditambahkan ke setiap sampel dan lapisan berair diasingkan setelah sentrifugasi. Jumlah mRNA diendapkan dengan isopropanol dengan adanya acrylamide linier (Ambion, Austin, TX). Sampel disentrifugasi dan pelet mRNA yang diekstrak dicuci dengan etanol 70% dan disusukan semula dalam air DEPC. Total mRNA dirawat dengan DNAase (Ambion, Foster City, CA) dan ditranskripsikan balik ke cDNA dengan heksamer rawak menggunakan Superscript III (Invitrogen, Carlsbad, CA). Urutan primer yang digunakan untuk menguatkan FosB, ΔFosB, dan gliseraldehid-3-fosfat dehidrogenase (GAPDH) ialah 5′-GTGAGAGATTTGCCAGGGTC-3 ′ dan 5′-AGAGAGAAGCCGTCAGGTTG-3 ′, 5′-AGGCAGAGCTGGGGGGGTGGTGGTGGTGGTGAC ′, Dan 3′-AGGTCGGTGTGAACGGATTTG-5 ′ dan 3′-TGTAGACCATGTAGTTGAGGTCA-5 ′, masing-masing. Ambang siklus (cT) dihitung dari tindak balas rangkap tiga menggunakan turunan kedua dari keluk penguatan. Nilai FosB dan ΔFosB cT dinormalisasi ke nilai cT GAPDH (ΔcT) kerana GAPDH tidak diatur oleh kokain. Perubahan lipatan dikira menggunakan kaedah ΔΔcT seperti yang dijelaskan sebelumnya (manual Applied Biosystems).

Analisis statistik

Tahap setiap protein dinyatakan sebagai% perubahan dari kawalan yang tidak dirawat untuk setiap wilayah otak dan titik waktu, dan kumpulan kajian dibandingkan dengan analisis varians satu arah (ANOVA), dengan tingkat kepentingan ditetapkan pada p <0.05. Kesan keseluruhan diikuti dengan perbandingan post-hoc menggunakan ujian LSD Fishers. Hubungan antara pengambilan kokain dan perubahan tahap protein dinilai menggunakan regresi linier.

Hasil

Haiwan di dalam kumpulan CSA yang dibenarkan untuk mengendalikan kokain secara sukarela menunjukkan pola stabil kokain sendiri oleh minggu ketiga SA (hari 13-18). Selama minggu terakhir SA purata pengambilan kokain harian dalam tikus CSA dan pasangan CY mereka adalah 46.9 (± 1.8) mg / kg / hari (julat: 37-60 mg / kg / hari). Pada hari ujian akhir, tikus CSA dalam kumpulan 0 h withdrawal (WD) 44.5 (± 2.5) mg / kg kokain (25.5-57.5 mg / kg) yang dikendalikan oleh diri sendiri, dan jumlah kokain yang sama diterima oleh CY dan rakan-rakan AY.

Peraturan pembezaan protein ΔFosB di subregional striatal selepas kokain akut atau kronik

Peraturan pembezaan protein ΔFosB ditemui di subregion striatal segera setelah 4 h pentadbiran kokain intravena (0 h WD). Dalam cangkang NAc, hanya kokain kronik menghasilkan peningkatan ketara dalam kumpulan CSA dan CY (45-61%) berbanding dengan kawalan yang tidak dirawat (Rajah 2A, F4,60 = 4.22, p = 0.005). Dalam teras NAc, peningkatan ketara dalam ΔFosB (41%) telah dijumpai selepas pendedahan akut dalam kumpulan AY (Rajah 2B, F4,60 = 17.04, p <0.001), dan peningkatan yang lebih besar (89-95%) didapati selepas kokain kronik. Berbeza dengan pengumpulan ΔFosB yang lebih besar dalam NAc dengan pentadbiran kokain kronik, CPu menunjukkan peningkatan yang serupa dalam ΔFosB (86-102%) di kedua-dua kumpulan kokain akut dan kronik (Rajah 2C, F4,78 = 19.09, p <0.001). Tidak ada perbezaan peningkatan ΔFosB antara kumpulan CSA dan CY di subregion striatal mana pun, yang menunjukkan bahawa peraturan berkaitan dengan pendedahan kokain tanpa mengira penggunaan kokain secara sukarela. Peraturan ΔFosB berterusan selama sekurang-kurangnya 24 jam setelah kokain kronik di shell NAc (F2,32 = 5.19, p = 0.02), inti NAc (F4,60 = 4.53, p = 0.02), dan CPu (F2,34 = 12.13, p <0.001), tetapi kembali ke tahap awal setelah 3 minggu. Peningkatan serupa dalam ΔFosB didapati ketika kumpulan kokain dibandingkan dengan kumpulan Saline SA, kecuali bahawa peningkatan yang lebih kecil pada cangkang NAc haiwan AY mencapai kepentingan jika dibandingkan dengan Saline SA, tetapi tidak dengan kawalan yang tidak dirawat. Namun, tidak ada peraturan yang signifikan terhadap ΔFosB pada haiwan yang memberi garam sendiri sepanjang latihan jika dibandingkan dengan kontrol yang tidak dirawat, yang menunjukkan bahawa peraturan ΔFosB disebabkan oleh kokain dan bukan hasil dari prosedur pembedahan atau ujian.

Rajah 2  

Peraturan ΔFosB segera selepas pentadbiran kokain dan pada minggu 24 h dan 3 WD. Tahap ΔFosB (35-37 kDa) dinyatakan sebagai peratus rata-rata ± SEM perubahan daripada kawalan homecage yang tidak dirawat (Kawalan). Tisu daripada saline ...

Toleransi terhadap pengawalan protein FosB selepas kokain kronik

Berbeza dengan pengawalseliaan ΔFosB, pendedahan tunggal terhadap pentadbiran kokain 4 IV IV menghasilkan peningkatan protein FosB yang jauh lebih besar di semua subregional 3, tetapi toleransi besar dalam respon ini dikembangkan selepas pentadbiran kokain kronik. Dalam cangkang NAc, FosB meningkat (260%) dengan segera selepas 4 h pentadbiran kokain akut dalam haiwan AY, tetapi peningkatan ini dikurangkan (kepada 142-146%) selepas pentadbiran kronik dalam kedua-dua kumpulan CY dan CSA (Rajah 3A, F4,77 = 23.16, p <0.001). Peningkatan serupa dalam FosB (295%) didapati pada CPu haiwan AY yang juga berkurang (kepada 135-159%) setelah pentadbiran kokain kronik dalam kumpulan CY dan CSA (Rajah 3C, F4,69 = 13.362, p <0.001). Dalam teras NAc, pentadbiran kokain akut menghasilkan peningkatan FosB yang kurang ketara (164%) pada haiwan AY berbanding dengan kawasan otak yang lain; namun, kenaikan ini masih lebih besar daripada yang dihasilkan selepas pentadbiran kronik (109-112-%) pada kumpulan CY dan CSA (Rajah 3B, F4,57 = 20.23, p <0.001). Seperti yang dijumpai dengan ΔFosB, pengaturan FosB setelah kokain kronik tidak dimodulasi oleh kawalan pengambilan kokain secara sukarela. Walau bagaimanapun, berbeza dengan ΔFosB, peningkatan protein FosB gagal bertahan di kedua-dua shell dan inti NAc setelah 24 jam, walaupun peningkatan sisa (38-52%) berterusan dalam CPuF2,32 = 3.590, p <0.05). Tahap FosB tidak dipengaruhi oleh prosedur pembedahan atau ujian pada haiwan yang menguruskan diri sendiri dengan garam.

Rajah 3  

Peraturan FosB segera selepas pentadbiran kokain dan pada minggu 24 h dan 3 WD. Tahap protein FosB (46-50 kDa) diungkapkan sebagai peratus ± perubahan peratus SEM dari kawalan homecage yang tidak dirawat (lihat Rajah 2 legenda untuk singkatan) ...

Pelemahan kedua-dua induksi mRNA ΔFosB dan FosB selepas kokain kronik

Pendedahan akut kepada 4 h pentadbiran kokain secara intravena menghasilkan peningkatan yang sama (lipat 11-16) dalam mRNA ΔFosB dalam cangkang NAc (F3,19 = 15.82, p <0.001), teras NAc (F3,19 = 13.275, p <0.001, dan CPu (F3,11 = 5.78, p = 0.03) apabila dibandingkan dengan kawalan Saline SA (0 h WD, Rajah 4A). Walau bagaimanapun, tindak balas ini ditindas dalam kumpulan CY dan CSA selepas pentadbiran kokain kronik di shell NAc (3-4 kali ganda), inti NAc (4 fold), dan CPu (3 fold). Walaupun pentadbiran kokain IV akut menghasilkan peningkatan yang lebih besar dalam protein FosB berbanding dengan ΔFosB, pentadbiran kokain akut disebabkan peningkatan yang lebih rendah dalam mRNA untuk FosB (4-9 kali ganda) berbanding dengan ΔFosB (11-16 kali ganda) dalam semua subregional 3 striatalRajah 4B). Sambutan ini hampir dimansuhkan selepas kokain kronik dalam cangkang NAc (F3,19 = 26.22, p <0.001) dan CPu (F3,11 = 4.24, p <0.05), walaupun peningkatan kecil tetapi ketara (2 kali ganda) kekal dalam kumpulan CY dan CSA dalam teras NAc (F3,19 = 11.10, p <0.001). Peningkatan yang disebabkan oleh kokain pada kedua-dua ΔFosB dan FosB pada haiwan AY tidak dikekalkan setelah 24 jam WD jika dibandingkan dengan kumpulan kawalan Saline SA yang sama. Analisis lebih lanjut mengenai nisbah tahap mRNA FosB ke ΔFosB pada titik waktu 0 jam WD menunjukkan bahawa pemberian kokain dengan ketara mengurangkan jumlah relatif mRNA FosB ke ΔFosB dalam shell NAc (F3,19 = 4.79, p = 0.02), inti NAc (F3,19 = 4.49, p = 0.02), dan CPu (F3,11 = 5.59, p = 0.03) disebabkan pembentukan isoform ΔFosB yang lebih besar, dan tanpa mengira toleransi yang ketara terhadap tindak balas yang disebabkan oleh cocaine di kedua-dua mRNA selepas pentadbiran kronik (Rajah 4C). Tidak ada perbezaan yang ketara dalam nisbah ini sama ada kokain ditadbir sendiri atau diterima secara pasif oleh infusi yoked, dan nisbah relatif FosB: ΔFosB telah kembali normal dalam ketiga-tiga kawasan otak oleh titik waktu 24h WD (data tidak ditunjukkan).

Rajah 4  

Peraturan mRNA untuk FosB dan ΔFosB sejurus selepas pentadbiran kokain dan pada 24 h WD. Transkrip kuantitatif RT-PCR untuk ΔFosB (A), FosB (B) dan nisbah transkripsi FosB / ΔFosB (C) dinyatakan sebagai ± ...

Toleransi yang berkaitan dengan penguatkuasaan terhadap cFos yang disebabkan oleh kokain di NAc

Berbeza dengan pengawalseliaan produk gen FosB yang mewakili tindak balas farmakologi terhadap kokain tanpa mengira pentadbiran pasif atau voluntary, peraturan cFos di subkegen NAc sangat dipengaruhi oleh konteks pengambilan diri kokain jika dibandingkan dengan haiwan yang menerima kokain oleh infus susu yang pasif. Pendedahan kokain meningkat paras protein cFos (109-126%) kedua-duanya dalam shell NAc dan teras dengan baik pentadbiran akut atau kronik dalam kumpulan AY dan CY (Gambar 5A-B). Walau bagaimanapun, apabila pengambilan kokain disampaikan dalam cara balas tindak balas dalam haiwan mentadbir sendiri, tindak balas ini dikurangkan (kepada 55%) dalam cangkang NAc (F4,60 = 9.14, p <0.001), dan gagal meningkatkan cFos dengan ketara dalam teras NAc (F4,57 = 5.92, p <0.001). Dalam CPu, toleransi terhadap cFos yang disebabkan oleh kokain berkembang dengan pentadbiran kokain pasif atau sukarela kronik (Rajah 5C), dan induksi cFos dalam haiwan AY (164%) dikurangkan (kepada 45-57%) dalam kedua-dua kumpulan CY dan CSA (F4,67 = 13.29, p <0.001), serupa dengan perkembangan toleransi dalam induksi protein FosB di ketiga-tiga subkawasan striatal. Oleh itu, toleransi yang berkaitan dengan peneguhan terhadap cFos yang disebabkan oleh kokain berlaku secara khusus di kawasan mesolimba striatum. Di ketiga-tiga wilayah striatal, peningkatan cFos tidak dijumpai pada haiwan yang menguruskan diri dengan garam dan gagal bertahan setelah 3 jam WD.

Rajah 5  

Peraturan cFos segera selepas pentadbiran kokain dan di 24 h WD. Tahap protein cFos (52-58 kDa) dalam tikus kawalan (Kawalan, Saline SA), dalam tikus yang menerima kokain yogagus pasif akut (AY) atau kronik (CY), dan tikus yang menjalani ...

Hubungan antara pengambilan kokain, cFos dan ΔFosB di subregion striatum

Oleh kerana jumlah pengambilan diri kokain berbeza-beza mengikut haiwan individu dan pasangan mereka, kami membandingkan jumlah pengambilan kokain dengan induksi cFos, FosB, dan tahap protein ΔFosB oleh analisis regresi berganda linear (lihat Jadual Tambahan 1 untuk hasil semua korelasi yang berpotensi). Terdapat korelasi yang signifikan antara pengambilan kokain dan paras cFos pada tikus yang menerima pentadbiran kokain akut oleh infus pasif, dan hubungan ini berbeza di bahagian bawah dorsal dan striatal. Dalam teras NAc, induksi cFos sejurus selepas 4 h pentadbiran kokain IV akut adalah kuat dan berkait rapat dengan pengambilan kokain, sementara hubungan yang sama tetapi tidak penting ditemui di shell NAc (Rajah 6). Sebaliknya, induksi cFos secara positif dikaitkan dengan pengambilan kokain dalam CPu. Tiada korelasi yang signifikan antara pengambilan kokain (sama ada aktif atau pasif) dan tahap protein FosB atau ΔFosB di mana-mana subregion striatal. Walau bagaimanapun, terdapat korelasi positif yang kuat antara tahap cFos dan ΔFosB dalam cangkerang NAc 24 h selepas kokain, tetapi hanya pada haiwan yang menerima kokain melalui pentadbiran diriRajah 7), dan walaupun pada hakikatnya tahap cFos keseluruhan tidak diubah pada 24 h WD. Arah yang sama (p <0.07) untuk korelasi positif antara tahap protein cFos dan ΔFosB dijumpai segera setelah 4 jam pemberian diri kokain di teras NAc, dan pada CPu haiwan yang menerima kokain untuk pertama kalinya (kumpulan AY).

Rajah 6  

Hubungan spesifik wilayah antara pengambilan cocaine dan immunoreactivity cFos selepas kokain akut (AY). Peratusan peningkatan dalam immunoreactivity cFos berkait rapat dengan pengambilan kokain pada sesi terakhir di teras NAc (A) dan berkorelasi positif ...
Rajah 7  

Hubungan yang ketara antara cFos dan ΔFosB dalam cangkang NAc dalam haiwan mentadbir diri. Peningkatan peratus dalam immunoreactivity cFos adalah berkorelasi positif dengan immunoreactivity ΔFosB selepas 24 h WD dalam mengendalikan diri sendiri koko ...

Perbincangan

Dalam kajian ini, kami mengkaji kesan pendedahan kokain intravena akut dan kronik atau pentadbiran kendiri kronik terhadap peraturan paras ΔFosB, FosB, dan cFos dalam cawangan NAc, inti NA, dan sub-stesen BPR. Kajian terdahulu secara konsisten mendapati bahawa ΔFosB meningkat hanya selepas pendedahan berulang, dan bukan selepas pentadbiran kokain akut menggunakan suntikan cocaine IP pasif (Harapan et al. 1994, Nye et al. 1995; Chen et al. 1995). Begitu juga, kami mendapati pendedahan kokain IV kronik meningkat ΔFosB dalam semua subregensi yang diperiksa, tanpa mengira sama ada ia ditadbir secara fasih atau pasif. Walau bagaimanapun, perbezaan utama dari kajian terdahulu adalah bahawa pentadbiran kokain akut meningkatkan paras protein ΔFosB dalam teras NAc dan CPu, dan menghampiri makna dalam shell NAc (p <0.1). Salah satu penjelasan yang mungkin untuk perbezaan ini ialah dos dan / atau jangka masa pendedahan kokain, kerana tikus dalam kumpulan AY menerima banyak suntikan kokain IV selama satu sesi 4 jam yang mengakibatkan jumlah pengambilan kokain yang berkisar antara 25.5 hingga 57.5 ​​mg / kg haiwan individu, yang melebihi dos 10-20 mg / kg biasanya digunakan dengan suntikan IP bolus tunggal (Harapan et al. 1994; Lee et al. 2006). Di samping itu, kokain ditadbir melalui pentadbiran laluan IV yang lebih langsung yang menghasilkan paras kokain dan dopamin otak puncak yang lebih tinggi sepanjang sesi, manakala kesan-kesan ini biasanya berkurang dalam masa sejam selepas suntikan IP (Bradberry, 2002). Oleh itu, keupayaan ΔFosB untuk berkumpul selepas pendedahan akut tunggal terhadap kokain mungkin bergantung kepada kedua-dua kekuatan dan jangka masa rangsangan kokain yang digunakan dalam kajian ini. Dalam apa jua keadaan, penemuan bahawa ΔFosB boleh terkumpul selepas pendedahan tunggal terhadap kokain menunjukkan bahawa ΔFosB boleh menggunakan kesannya lebih cepat daripada yang difikirkan sebelumnya, mungkin disebabkan oleh pesta pentadbiran diri yang awal.

Menariknya, jumlah akumulasi FOSB berbeza di antara kawasan punggung dorsal dan vagina dalam perjalanan pentadbiran kokain kronik. Dalam teras NAc, jumlah ΔFosB dijumpai dengan segera selepas hari terakhir pentadbiran kronik (0 h WD) lebih daripada dua kali ganda jumlah yang ditemui selepas pentadbiran akut, dan peningkatan ΔFosB yang lebih kecil dalam shell NAc mencapai kepentingan hanya selepas pentadbiran kronik , tanpa mengira sama ada kokain ditadbir sendiri atau diterima oleh infusi penyumbat pasif. Peningkatan dengan pentadbiran kokain kronik mungkin mencerminkan pengumpulan protein ΔFosB yang sangat stabil kerana mereka bertahan sekurang-kurangnya jam 24 selepas pendedahan terakhir. Sebaliknya, peningkatan besar dalam jumlah ΔFosB dalam CPu gagal berbeza dengan pendedahan akut atau kronik, yang berpotensi mencerminkan siling yang dihasilkan oleh pendedahan akut di rantau otak ini. Bagaimanapun, walaupun dalam CPu, pengumpulan protein ΔFosB berkemungkinan menyumbang kepada tahap ΔFosB yang berterusan selepas pendedahan kronik, kerana toleransi substansial dikembangkan kepada mRNA yang disebabkan oleh cocaine untuk ΔFosB di semua kawasan otak 3 dengan pentadbiran kronik.

Pentadbiran kokain IV yang akut juga meningkatkan tahap protein FosB panjang penuh, dengan peningkatan yang lebih besar pada kulit CPu dan NAc daripada inti NAc. Walau bagaimanapun, mRNA untuk FosB disebabkan oleh hampir 10 kali ganda pada shell NAc, dan kurang dari 5 kali ganda pada inti CPu dan NAc. Toleransi substansial berkembang ke kemampuan kokain untuk mendorong mRNA dan protein untuk FosB dengan pentadbiran kronik, walaupun induksi protein FosB yang lebih rendah kekal dan berpotensi bersaing dengan ΔFosB untuk rakan pengikat AP-1. Nisbah relatif FosB / ΔFosB mRNA juga dikurangkan oleh pentadbiran kokain akut kerana induksi ΔFosB yang lebih besar, selaras dengan laporan sebelumnya yang menggunakan amphetamine (Alibhai et al. 2007). Berbeza dengan penemuan sebelumnya dengan rawatan amfetamin berulang, pengurangan nisbah relatif FosB / ΔFosB mRNA oleh kokain akut kekal selepas pentadbiran kronik, mencerminkan induksi residual yang lebih tinggi dari ΔFosB daripada FosB.

Hakikat bahawa tahap ΔFosB meningkat selepas kokain akut yang menggunakan corak dan tempoh pentadbiran lebih tipikal penggunaan dadah intravena manusia mempunyai implikasi penting untuk proses penagihan. Oleh itu, ΔFosB boleh menyumbang kepada aktiviti mengikat AP-1 dengan penggunaan kokain awal jika dos yang mencukupi diberikan sendiri. Walau bagaimanapun, ΔFosB akan bersaing dengan kedua-dua FosB dan cFos untuk aktiviti mengikat AP-1, yang membawa kepada ekspresi gen hiliran dan neuroplasticity yang berbeza daripada pentadbiran kronik apabila ΔFosB dinaikkan dengan cFos dan FosB yang dikurangkan. Oleh itu, ΔFosB mungkin mempunyai kesan yang lebih besar selepas pentadbiran kokain kronik kerana kedua-dua pengumpulan yang lebih besar di striatum ventral dan penurunan persaingan untuk rakan-rakan AP-1 mengikat di kedua-dua striatum dorsal dan ventral. Memandangkan bahawa ekspresi yang lebih spesifik terhadap ΔFosB meningkatkan motivasi untuk kokain (Colby et al. 2003), pengumpulan pesat ΔFosB dengan pendedahan kokain awal dapat mengekalkan penggunaan kokain pada tahap awal proses penagihan. Selain itu, ekspresi ΔFosB yang menonjol dan meluas di seluruh striatum dengan pendedahan akut akan mengubah aktiviti pengikatan AP-1 dengan cara yang boleh memudahkan pembentukan tabiat kompulsif melalui penglibatan awal litar strok punggung (Belin dan Everitt, 2008).

Memandangkan kestabilan ΔFosB isoforms, tahap ΔFosB kekal ketara meningkat 24 jam selepas sesi pentadbiran kokain terakhir, selaras dengan kajian sebelumnya menggunakan pentadbiran kokain intravena kronik (Pich et al. 1997; Perotti et al. 2008). Kajian-kajian lain yang menggunakan pentafsir eksperimen pasif IP injection cocaine mendapati bahawa akumulasi FOSB dapat bertahan untuk minggu pengeluaran 1-2 (Harapan et al. 1994; Brenhouse dan Stellar, 2006; Lee et al. 2006, walaupun kami tidak menemui bukti untuk perubahan ini 3 minggu setelah pemberhentian penggunaan kokain. Bersama-sama, kajian ini menunjukkan bahawa pengumpulan ΔFosB dapat bertahan untuk jangka masa penarikan yang agak pendek (<3 minggu), dan secara langsung menyumbang kepada penggunaan kokain yang berterusan, tetapi mungkin tidak secara langsung menyumbang kepada kecenderungan yang lebih besar untuk kambuh dalam pengeluaran yang berpanjangan. Walau bagaimanapun, imunoreaktiviti ΔFosB telah dikesan dalam neuron striatal yang mengandungi reseptor D1 setelah penarikan 30 hari dari kokain berulang pada tikus (Lee et al. 2006). Persampelan spesifik sel seperti ini mungkin lebih sensitif kepada akumulasi ΔFosB sisa daripada analisis tisu keseluruhan yang digunakan dalam kajian ini, atau mungkin perubahan ΔFosB hanya bertahan lama dalam tikus daripada tikus. Ia juga mungkin bahawa ΔFosB mendorong lekuk peristiwa transkrip yang membawa kepada perubahan morfologi yang tahan lama seperti pembentukan tulang belakang dendritik dalam neuron yang mengandungi D1Lee et al. 2006; Maze et al. 2010). Dalam hal ini, beberapa sasaran ΔFosB termasuk Cdk5 dan NFbitB meningkat selepas kokain kronik, dan faktor-faktor ini boleh mengubah suai litar akujen nukleus melalui perubahan struktur dan / atau fungsi neuronAng et al. 2001; Benavides dan Bibb, 2004; Nestler, 2008). Oleh itu, adalah mungkin bahawa pengumpulan FOSB yang berterusan semasa pengeluaran tidak diperlukan untuk kesannya yang tahan lama terhadap tingkah laku pengambilan atau pengambilan dadah masa depan, tetapi boleh mewakili "suis molekul" yang mencetuskan pelbagai proses selular yang memudahkan peralihan kepada lebih banyak keadaan biologi ketagih (Nestler et al. 2001).

Tbeliau mengemukakan kajian mendapati bahawa pengumpulan kokain yang dikuasai kokain tidak dipengaruhi oleh kawalan voltan pengambilan kokain dalam haiwan mentadbir sendiri yang selaras dengan kajian terdahulu menggunakan prosedur imunohistokimia dan pelbagai ubat penyalahgunaan (Perotti et al. 2008; Pich et al. 1997). Ini menunjukkan bahawa kenaikan kokain yang disebabkan oleh ΔFosB dan FosB mungkin berkaitan dengan tindak balas farmakologi terhadap kokain atau peristiwa hiliran lain dari isyarat penerima monoaminergik. Berbeza dengan ΔFosB, kami mendapati bahawa pembangunan toleransi terhadap cFos yang disebabkan oleh kokain telah banyak dipengaruhi oleh kawalan ke atas pengambilan kokain di NAc, tetapi tidak dalam CPu. Oleh itu, toleransi terhadap cFos yang disebabkan oleh kokain dalam NAc gagal berlaku pada haiwan yang menerima kokain secara pasif oleh penyerapan yoghurt kronik apabila dibandingkan dengan infusi yoked akut. Penemuan ini berbeza dengan ketara daripada banyak laporan toleransi kepada cFos yang disebabkan psikostimulan di NAc apabila ubat diberikan oleh suntikan IP pasif (Harapan et al. 1994; Nye et al. 1995; Chen et al. 1995, 1997; Alibhai et al. 2007). Memandangkan toleransi terhadap cFos dalam haiwan mengendalikan diri kokain adalah sama dengan beberapa kajian dengan suntikan IP berulang, kekurangan toleransi dengan pentadbiran yoghurt kronik mungkin berkaitan dengan tekanan yang berkaitan dengan suntikan kokain yogagus dan tidak menentuGohers 1997). Kehilangan toleransi dalam ventral daripada striatum dorsal akan selaras dengan kesan selektif pada litar limbik yang terlibat dalam tindak balas motivasi dan emosi. Di samping itu, sementara toleransi terhadap induksi cFos berlaku pada kokain yang mentadbir sendiri haiwan, terdapat peningkatan ~50% protein protein cFos dalam cengkerang NAc segera selepas sesi pentadbiran diri mereka yang terakhir dan trend (p <0.1) untuk kenaikan cFos juga berlaku di teras. Sebab-sebab perbezaan ini mungkin menggambarkan perbezaan antara suntikan IP dan pelbagai infus IV dalam jangka masa 4 jam seperti yang dibincangkan di atas. Sisa induksi cFos dalam NAc selepas pentadbiran diri kokain kronik adalah penemuan baru yang memaksa pertimbangan semula peranannya dalam proses ketagihan, di mana kompleks AP-1 yang mengandungi cFos, ΔFosB dan FosB semuanya akan wujud bersama sehingga tahap pendedahan kronik .

Memandangkan bukti baru-baru ini bahawa cFos secara langsung dikawal oleh pengumpulan FosB dalam striatum dorsal (Renthal et al. 2008), adalah menarik bahawa cFos yang disebabkan oleh kokain dalam CPu dipadankan dengan kenaikan ΔFosB dengan pendedahan kokain akut. Satu kemungkinan adalah bahawa pengumpulan ΔFosB dengan pentadbiran akut berlaku terlambat dalam sesi 4 h untuk mempengaruhi induksi cFos, sementara kehadirannya 24 h selepas kokain dalam haiwan terawat kronik menghalang induksi cFos dengan pendedahan kokain berikutnya. Idea ini selaras dengan trend (p = 0.067) untuk korelasi positif sederhana antara tahap cFos dan ΔFosB dalam CPu dengan pentadbiran kokain akut (0 h WD). Idea ini juga konsisten dengan korelasi positif yang kuat antara induksi cFos dan pengambilan kokain dalam CPu haiwan yogak akut. Penemuan ini mencadangkan bahawa, sama dengan ΔFosB, tindak balas cFos mungkin mencerminkan dos kokain yang diterima. Walau bagaimanapun, dalam NAc, pengumpulan lebih tinggi ΔFosB dengan pentadbiran kokain yang kronik tidak dapat menjelaskan kekurangan toleransi dalam tindak balas cFos dalam haiwan ini. Selain itu, walaupun toleransi terhadap induksi cFos terbukti dalam haiwan mentadbir sendiri, korelasi positif yang kuat antara cFos residual dan tahap ΔFosB dalam cangkang NAc selepas pengeluaran 24 h tidak menyokong interaksi negatif antara cFos dan ΔFosB di striatum ventral. Satu lagi perbezaan dari data CPu adalah bahawa cFos dalam teras NAc adalah negatif berbanding dengan kaitan positif dengan pengambilan kokain dengan segera selepas pentadbiran kokain akut, yang boleh mencerminkan tachyphylaxis dalam sesi yang berlaku dengan pendedahan dos yang lebih tinggi di striatum ventral.

Secara keseluruhan, penemuan dari kajian ini menunjukkan bahawa cFos, FosB, dan ΔFosB menjalani pola ekspresi serantau yang berlainan selepas pentadbiran kokain intravena akut dan kronik. Corak ungkapan ini secara unik bergantung kepada tempoh dan jumlah pendedahan dadah, dan toleransi terhadap cFos yang disebabkan oleh kokain sangat bergantung kepada pentadbiran diri cocaine yang sukarela. Hasilnya juga menunjukkan bahawa ΔFosB boleh mengumpul dengan pentadbiran kokain akut dan kronik dengan suntikan intravena, menyokong idea bahawa pengumpulan FOSB mungkin penting dalam proses awal yang mempromosikan peningkatan tindak-tindak kokain dan menyumbang kepada pembangunan ketagihan kokain. Pada akhirnya, penting untuk memahami bagaimana ΔFosB secara tidak langsung boleh mempengaruhi keinginan ubat yang berterusan dalam pengeluaran melalui pengaruh jangka pendek dalam ekspresi gen semasa penggunaan kokain dan tempoh pengeluaran awal. Usaha untuk mengenal pasti pelbagai sasaran hiliran dan kesannya terhadap morfologi neuron dan / atau fungsi akhirnya akan menjelaskan peranan ΔFosB dan antigen lain yang berkaitan dengan Fos dalam pernyataan tingkah laku ketagihan.

Bahan Tambahan

Jadual Supp S1

Jadual Tambahan 1. Hasil korelasi keseluruhan untuk analisis regresi linear. Tiga panel kiri mengandungi korelasi antara pengambilan kokain dan tahap cFos (panel atas), FosB (panel tengah), atau ΔFosB (panel bawah). Tiga panel kanan mengandungi korelasi antara cFos dan ΔFosB (panel atas), cFos dan FosB (panel tengah), dan FosB dan ΔFosB (panel bawah). Kawasan otak relatif dan titik waktu WD ditunjukkan untuk setiap analisis individu, bersama dengan nilai r dan p yang sepadan. * p <0.05, T0.1> p> 0.05.

Penghargaan

Para pengarang menyatakan tidak ada konflik kepentingan mengenai kerja ini. Kerja ini disokong oleh geran NIH DA 10460 dan DA 08227, dan oleh Profesor Wesley Gilliland dalam Penyelidikan Bioperubatan.

Singkatan yang digunakan

  • CPU
  • caudate-putamen
  • NAc
  • nukleus accumbens
  • AY
  • kuk akut
  • CY
  • kuk kronik
  • CSA
  • kokain diri pentadbiran
  • WD
  • mengeluarkan
  • IV
  • intravena
  • IP
  • intraperitoneal.

Rujukan

  • Alibhai IN, Hijau TA, Potashkin JA, Nestler EJ. Peraturan fosB and ΔfosB Ekspresi mRNA: Dalam kajian vivo dan in vitro. Brain Res. 2007; 1143: 22-33. [Artikel percuma PMC] [PubMed]
  • Ang E, Chen J, Zagouras P, Magna H, Holland J, Schaeffer E, Nestler EJ. Induksi faktor nuklear-κB dalam nukleus akrab oleh pentadbiran kokain kronik. J Neurochem. 2001; 79: 221-224. [PubMed]
  • Bachtell RK, Choi KH, Simmons DL, Falcon E, Monteggia LM, Neve LN, Self DW. Peranan ungkapan GluR1 dalam nukleus menimbulkan neuron dalam pemekaan kokain dan tingkah laku mencari kokain. Eur J Neurosci. 2008; 27: 2229-2240. [PubMed]
  • Belin D, Everitt BJ. Tabiat mencari kokain bergantung pada sambungan bersambung dopamine bersambung dengan ventral dengan striatum dorsal. Neuron. 2008; 57: 432-441. [PubMed]
  • Benavides DR, Bibb JA. Peranan Cdk5 dalam penyalahgunaan dadah dan kepekaan. Ann NY Acad Sci USA. 2004; 1025: 335-344. [PubMed]
  • Ben-Shahar O, Ahmed SH, Koob GF, Ettenberg A. Peralihan dari dikawal kepada penggunaan dadah kompulsif dikaitkan dengan kehilangan kepekaan. Brain Res. 2004; 995: 46-54. [PubMed]
  • Bradberry CW. Dinamika dopamin ekstraselular dalam tindakan kokain dan kronik kokain. Ahli sains Neuroses. 2002; 8: 315-322. [PubMed]
  • Brenhouse HC, Stellar JR. c-Fos dan ΔFosB diubah secara berbeza di dalam subkumpulan yang berbeza dari shell nukleus accumbens dalam tikus yang sensitif kokain. Behav Neurosci. 2006; 137: 773-780. [PubMed]
  • Chen J, Nye HE, Kelz MB, Hiroi N, Nakabeppu Y, Hope BT, Nestler EJ. Peraturan protein seperti ΔFosB dan FosB dengan penyitaan electroconvulsive dan rawatan kokain. Mol Pharmacol. 1995; 48: 880-889. [PubMed]
  • Chen J, Kelz MB, Hope BT, Nakabeppu Y, Nestler EJ. Antigen berkaitan Fos kronik: varian stabil ΔFosB yang diinduksi dalam otak oleh rawatan kronik. J Neurosci. 1997; 17: 4933-4941. [PubMed]
  • Colby CR, Whisler K, Steffen C, Nestler EJ, Self DW. Overexpression khusus jenis sel Striatal daripada ΔFosB meningkatkan insentif untuk kokain. J Neurosci. 2003; 23: 2488-2493. [PubMed]
  • Edwards S, Whisler KN, Fuller DC, Orsulak PJ, Self DW. Perubahan yang berkaitan dengan kecanduan di D1 dan D2 tindak balas tindak balas reseptor dopamine berikutan pentadbiran sendiri kokain kronik. Neuropsychopharm. 2007a; 32: 354-366. [PubMed]
  • Edwards S, Graham DL, Bachtell RK, Self DW. Toleransi khusus wilayah kepada phosphorylation protein yang bergantung kepada kokain berikutan pentadbiran diri kronik. Eur J Neurosci. 2007b; 25: 2201-2213. [PubMed]
  • Goeders NE. Peranan neuroendocrine dalam kokain tetulang. Psychoneuroendocrinol. 1997; 22: 237-259. [PubMed]
  • Graybiel AM, Moratalla R, Robertson HA. Amphetamine dan kokain mendorong pengaktifan khusus dadah gen c-fos dalam petak striosom-matriks dan bahagian limbik striatum. Proc Natl Acad Sci USA. 1990; 87: 6912-6916. [Artikel percuma PMC] [PubMed]
  • Graham DL, Edwards S, Bachtell RK, DiLeone RJ, Rios M, Self DW. Aktiviti BDNF dinamik dalam nukleus yang berkait dengan penggunaan kokain meningkatkan pentadbiran diri dan kambuh semula. Nat neurosci. 2007; 10: 1029-1037. [PubMed]
  • Hope B, Kosofsky B, Hyman SE, Nestler EJ. Peraturan ekspresi gen awal segera dan AP-1 mengikat dalam nukleus tikus akrab dengan kokain kronik. Proc Natl Acad Sci USA. 1992; 89: 5764-5768. [Artikel percuma PMC] [PubMed]
  • Hope BT, Nye HE, Kelz MB, Self DW, Iadarola MJ, Nakabeppu Y, Duman RS, Nestler EJ. Induksi kompleks AP-1 yang berpanjangan terdiri daripada protein seperti Fos yang diubah dalam otak oleh kokain kronik dan rawatan kronik yang lain. Neuron. 1994; 13: 1235-1244. [PubMed]
  • Hope BT. Cocaine dan kompleks faktor transkripsi AP-1. Ann NY Acad Sci. 1998; 844: 1-6. [PubMed]
  • Jorissen HJMM, Ulery PG, Henry L, Gourneni S, Nestler EJ, Rudenko G. Dimerization dan sifat mengikat DNA faktor transkripsi ΔFosB. Biokimia. 2007; 46: 8360-8372. [PubMed]
  • Kelz MB, Chen J, Carlezon WA, Jr, et al. Ekspresi faktor transkripsi ΔFosB di otak mengawal kepekaan terhadap kokain. Alam. 1999; 401: 272-276. [PubMed]
  • Kufahl PR, Zavala AR, Singh A, Thiel KJ, Dickey ED, Joyce JN, Neisewander JL. c-Fos ekspresi yang dikaitkan dengan pengembalian semula tingkah laku kokain-mencari oleh isyarat-syarat kontinjen tanggapan. Sinaps. 2009; 63: 823-835. [Artikel percuma PMC] [PubMed]
  • Lee K, Kim Y, Kim AM, Helmin K, Nairn AC, Pembentukan tulang belakang dendritik yang disebabkan oleh Cocaine di D1 dan D2 yang mengandung neuron dopamin yang mengandung reseptor dopamine dalam nukleus accumbens. Proc Natl Acad Sci USA. 2006; 103: 3399-3404. [Artikel percuma PMC] [PubMed]
  • Maze I, Covington HE, III, Dietz DM, LaPlant Q, Renthal W, Russo SJ, Mechanic M, Mouzon E, Neve RL, Haggarty SJ, Ren YH, Sampath SC, Hurd YL, Greengard P, Tarakovsky A, Schaefer A, Nestler EJ. Peranan penting methyltransferase histone G9a dalam kepekaan cocaine-induced. Sains. 2010; 327: 213-216. [Artikel percuma PMC] [PubMed]
  • McClung CA, Ulery PG, Perrotti LI, Zachariou V, Berton O, Nestler EJ. ΔFosB: suis molekular untuk penyesuaian jangka panjang di dalam otak. Mol Brain Res. 2004; 132: 146-154. [PubMed]
  • Neisewander JL, Baker DA, Fuchs RA, Tran-Nguyen LTL, Palmer A, Marshall JF. Ekspresi protein fos dan tingkah laku mencari kokain dalam tikus selepas terdedah kepada persekitaran diri sendiri kokain. J Neurosci. 2000; 20: 798-805. [PubMed]
  • Nestler EJ, Barrot M, Self DW. ΔFosB: Suis molekul berterusan untuk ketagihan. Proc Natl Acad Sci USA. 2001; 98: 11042-11046. [Artikel percuma PMC] [PubMed]
  • Nestler EJ. Mekanisme penagihan ketagihan: peranan ΔFosB. Phil Trans R Soc B. 2008; 363: 3245-3255. [Artikel percuma PMC] [PubMed]
  • Nye HE, Hope BT, Kelz MB, Iadarola M, Nestler EJ. Kajian farmakologi terhadap peraturan induksi antigen yang berkaitan dengan FOS kronik oleh kokain di striatum dan nukleus accumbens. J Pharmacol Exp Ther. 1995; 275: 1671-1680. [PubMed]
  • Perrotti LI, Hadeishi Y, Ulery PG, Barrot M, Monteggia L, Duman RS, Nestler EJ. Induksi ΔFosB dalam struktur otak berkaitan ganjaran selepas tekanan kronik. J Neurosci. 2004; 24: 10594-10602. [PubMed]
  • Perrotti LI, Weaver RR, Robison B, et al. Corak yang berbeza dari induksi ΔFosB di otak oleh dadah penyalahgunaan. Sinaps. 2008; 62: 358-369. [Artikel percuma PMC] [PubMed]
  • Paxinos G, Watson GC. Otak tikus dalam koordinat stereotaxic. 4th. New York: Akademik Akhbar; 1998.
  • Pich EM, Pagliusi SR, Tessari M, Talabot-Ayer D, van Huijsduijnen RH, Chiamulera C. Substansi saraf umum untuk sifat ketagihan nikotin dan kokain. Sains. 1997; 275: 83-86. [PubMed]
  • Renthal W, Carle TL, Maze I, et al. ΔFosB mengantara desensitisasi epigenetik daripada c-fos gen selepas pendedahan amphetamine kronik. J Neurosci. 2008; 28: 7344-7349. [Artikel percuma PMC] [PubMed]
  • Wallace DL, Vialou V, Rios L, et al. Pengaruh DeltaFosB dalam nukleus akrab dengan tingkah laku yang berkaitan dengan imbalan semula jadi. 2008; 28: 10272-10277. [Artikel percuma PMC] [PubMed]
  • Young ST, Porrino LJ, Iadarola MJ. Cocaine menghidapi protein striatal c-Fos-immunoreaktif melalui dopaminergik D1 reseptor. Proc Natl Acad Sci USA. 1991; 88: 1291-1295. [Artikel percuma PMC] [PubMed]
  • Zhang J, Zhang L, Jiao H, Zhang Q, Zhang D, Lou D, Katz JL, Xu M. c-Fos memudahkan pengambilalihan dan kepupusan perubahan berterusan cocaine. J Neurosci. 2006; 26: 13287-13296. [PubMed]