Pengambilan sistem CRF mengetengahkan sisi gelap makan kompulsif (2009)

. 2009 Nov 24; 106 (47): 20016-20020.

Diterbitkan dalam talian 2009 Nov 9. doi:  10.1073 / pnas.0908789106

PMCID: PMC2785284

Abstrak

Diet untuk mengawal berat badan melibatkan kitaran kekurangan dari makanan enak yang dapat mempromosikan makanan kompulsif. Kajian ini menunjukkan bahawa tikus dikeluarkan dari akses sekejap-sekejap kepada pameran makanan palatable yang makan makanan enak apabila akses yang diperbaharui dan keadaan seperti penarikan afektif yang dicirikan oleh faktor pembebasan kortikotropin-1 (CRF1) reseptor antagonis-tingkah laku berbalik, termasuk hypophagia, defisit motivasi untuk mendapatkan makanan yang kurang enak, dan tingkah laku seperti anxiogenik. Pengeluaran disertai dengan peningkatan CRF dan CRF1 tindak balas elektrofisiologi di nukleus tengah amygdala. Kami mencadangkan pengambilan CRG-CRF extrahypothalamic anti-ganjaran1 sistem semasa pengeluaran dari makanan yang enak, sama dengan pantang dari dadah yang disalahgunakan, boleh mempromosikan pemilihan makanan yang enak, memudaratkan alternatif yang lebih sihat, dan keadaan emosi negatif apabila pengambilan makanan enak dihalang.

Kata kunci: gangguan makan, obesiti, kesesuaian, ketergantungan makanan yang enak, penarikan diri

Bentuk obesiti dan gangguan makan, sama dengan penagihan dadah, boleh dikonseptualasikan sebagai keadaan kronik kronik dengan tempoh pantulan pantang (iaitu, diet untuk mengelakkan "makanan terlarang" yang terlarang) dan kambuh (iaitu, kompulsif, sering tidak terkawal, makanan enak) yang berterusan walaupun akibat negatif (). Walaupun sifat-sifat positif menguatkan makanan enak diketahui (, ), kurang perhatian diberikan kepada sifat-sifat negatif mereka (-), iaitu kebarangkalian peningkatan tindak balas tingkah laku yang dihasilkan dengan penghapusan rangsangan aversive (contohnya, pengambilan makanan enak untuk melegakan keadaan emosi negatif). Kitaran berselang-seling penggunaan dadah penderaan yang berlanjutan secara beransur-ansur membawa kepada "ketergantungan afektif," diperhatikan sebagai keperluan untuk kuantiti yang lebih tinggi dan / atau lebih banyak dari ubat untuk mengekalkan titik set emosional serta keadaan emosi negatif apabila pemberhentian pengambilan dadah (, ). Pengambilan afektif sedemikian boleh mengekalkan penggunaan dan memacu berulang melalui sifat-sifat negatif yang menguatkan penggunaan dadah berterusan dan meneruskan, masing-masing, ).

Sistem tekanan otak yang melepaskan kortikotropin (CRF) ekstremipalamic terlibat dalam peralihan daripada penggunaan dadah kepada pergantungan, di mana pengambilan ubat yang disalahgunakan menjadi lebih bermotivasi oleh mekanisme negatif, bukannya positif, pengukuhan ini. CRF memainkan peranan yang bermotivasi yang relevan dalam sindrom penarikan bagi setiap ubat penyalahgunaan utama, termasuk alkohol, nikotin, kokain, opiat, amphetamine, dan tetrahydrocannabinol (, ). Dengan analogi, kitaran berulang yang berselang-seli, akses yang diperluaskan ke makanan yang sangat enak telah dihipotesiskan untuk mendorong penyesuaian sistem CRF sama seperti yang dilihat dalam model pergantungan dadah (, , ).

Hasil

Akses sekejap, akses yang diperluaskan kepada makanan yang enak secara progresif membawa kepada pemakanan makanan kurang diminati apabila makanan yang tidak enak tidak tersedia dan makan makanan yang enak apabila diberi makan yang baru (-). Untuk menguji hipotesis bahawa CRF1 sistem menengah penyesuaian makan ini, tikus Wistar lelaki (n = 20) disediakan setiap hari libatum diet harian chow (Chow / Chow) atau diberikan liberum chow ad untuk hari 5 (C fasa) diikuti dengan diet yang sangat enak dan manis untuk hari 2 (P phase) (Chow / Palatable ) (lihat Rajah S1 untuk jadual diet dan Rajah S2 untuk kesan jadual diet ke atas pengambilan makanan dan berat badan). Selepas minggu berbasikal diet 7, tikus menerima CRF bukan peptida1 antagonis reseptor R121919 (0, 5, 10, dan 20 mg / kg, sc) dalam reka bentuk Latin square (). Rawatan diberi 1 h sebelum beralih dari diet yang enak ke chow atau dari chow ke diet yang enak. RxNUMX dos bergantung kepada pengambilan makanan enak dan peningkatan pengambilan makanan chow di tikus Chow / Palatable (Diet Fasa × Jadual Diet × Dos Dadah: F3,54 = 7.25, P <0.001), tanpa mengubah pengambilan kawalan chow. R121919 penurunan pengambilan makanan yang sangat enak setelah akses baru ke makanan yang sedap (fasa P) (Rajah 1A). Dalam ujian bebas, CRF1 antagonis reseptor meningkat pengambilan chow kurang sihat dalam tikus Chow / Palatable ditarik dari diet yang enak (C fasa) (Rajah 1B). Oleh itu, dengan menghilangkan hipofagia chow dan makan makanan yang enak, R121919 meredakan amplitud pengambilan basikal (perbezaan antara pengambilan semasa fasa P pertama dan penarikan pertama kepada fasa Cow C: Jadual Diet × Dos Dadah: F3,54 = 7.25, P <0.001) (Rajah 1C). Menyokong pengambilan CRF-CRF yang progresif1 sistem berdasarkan sejarah pemakanan, dan bukannya dengan kesan diet yang teruk, R121919 tidak mengurangkan pengambilan makanan yang enak selepas pendedahan tunggal untuk diet atau meningkatkan pengambilan chow semasa pengeluaran pertama dari makanan yang enak (Rajah S3).

Rajah. 1. 

Kesan CRF1 antagonis reseptor R121919 (pratreatment -1 h, 0, 5, 10, dan 20 mg / kg, sc) pada pengambilan makanan kumulatif 3-h dalam (A) P fasa (selepas akses semula kepada makanan yang enak), (B) F fasa (apabila tikus telah ditarik dari yang enak ...

Pengeluaran dari akses sekejap, yang diperluaskan ke makanan yang enak juga boleh meningkatkan tingkah laku seperti kebimbangan (). Untuk menguji hipotesis bahawa CRF1 reseptor terlibat dalam tanda-tanda tingkah laku emosi negatif yang mengikuti pengeluaran dari makanan yang enak, tikus telah diberikan R121919 (0, 20 mg / kg, sc, prapermainan 1-h) dan diuji dalam reka bentuk antara subjek di plus-maze tinggi), 5-9 h selepas dihidupkan dari diet yang enak ke chow. Tikus Chow / Palatable yang dirawat kenderaan menunjukkan masa lengan yang kurang terbuka daripada kawalan makanan yang diberi makan, mencerminkan kesan seperti anxiogenik, semasa pengeluaran dari minggu berbasikal diet 7 (Rajah 2A), kesan yang belum dilihat selepas hanya dua kitaran pengeluaran (Rajah S4). Prapreatment dengan R121919 (20 mg / kg, dos yang memodulasi kedua-dua makan makanan enak dan undur dari chow) menyekat penurunan eksplorasi lengan terbuka oleh tikus Chow / Palatable pada dos yang tidak mengubah tingkah laku plus-maze dalam kawalan chow ( Jadual Diet × Dosis: F1,43 = 7.25, P <0.02; Rajah 2A Kiri). Pentadbiran R121919 tidak mengubah aktiviti am yang diukur sebagai penyertaan lengan tertutup. Oleh itu, R121919 menyekat kelakuan yang meningkat seperti kecemasan yang dikaitkan dengan penarikan diri dari akses secara berkala dan diperluaskan kepada makanan yang enak, tanpa mengubah tingkah laku kawalan, mencadangkan pengambilan CRF1 sistem.

Rajah. 2. 

Kesan CRF1 antagonis reseptor R121919 (Pratreatment -1 h, 0, 20 mg / kg, sc) pada tingkah laku plus-maze yang tinggin = 47) dan nisbah progresif yang menanggapi makanan kurang enak (n = 17) pada tikus Wistar lelaki ditarik dari makanan enak ...

Pengeluaran dari akses berpanjangan, diperluaskan ke makanan enak juga boleh membawa kepada defisit motivasi untuk mendapatkan diet kurang pilihan, indeks potensi hipokepon seperti tingkah laku (). Secara analog, bertindak balas terhadap reaktor gusti yang kurang disukai di bawah jadual nisbah progresif tetulang sebelum ini telah digunakan untuk mengindeks defisit motivasi yang dilihat semasa pengeluaran dadah (). Untuk menentukan penglibatan CRF1 reseptor, kami telah menguji kesan R121919 terhadap prestasi tikus pemakanan yang dipandu untuk mendapatkan chow kurang pilihan mereka di bawah jadual nisbah progresif. Mengesahkan penemuan sebelumnya (), tikus Chow / Palatable yang diperlakukan dengan kenderaan menunjukkan motivasi yang berkurangan untuk bekerja untuk mendapatkan chow yang kurang memuaskan, dicerminkan oleh titik putus menurun dan penurunan jumlah tindak balas yang dikeluarkan berbanding dengan tikus Chow / Chow () (Rajah S5). Prapreatment R121919 (20 mg / kg, dos yang efektif dalam meningkatkan hipofagia chow, mengurangkan hiperpagus makanan yang enak dan mengurangkan tingkah laku seperti anxiogenik) secara selektif memburukkan defisit dalam prestasi nisbah progresif dalam tikus dietik siklus pada dos yang tidak berkesan dalam kawalan chow (breakpoint: Jadual Diet × Ubat: F1,15 = 8.17, P <0.02; jumlah respons: Jadual Diet × Dadah: F1,15 = 9.14, P <0.01; Rajah 2B, ditinggalkan). Terhadap tafsiran alternatif yang R121919 memfasilitasi prestasi dalam tikus Chow / Palatable dengan mengurangkan pengeposan postestive, R121919 menyekat defisit dalam bertindak seawal min 5 ke dalam sesi (Jadual Diet × Ubat: F1,15 = 2.55, P <0.05) (Rajah 2B betul). Oleh itu, CRF1 antagonis reseptor memburukkan defisit motivasi dalam nisbah progresif yang bertindak balas terhadap reaktor gustifor yang kurang diminati yang dilihat pada haiwan yang ditarik dari akses yang berselang, yang diperluaskan kepada makanan yang sangat enak.

Untuk menguji hipotesis bahawa pengeluaran dari makanan yang enak dapat mengaktifkan sistem CRF extrahypothalamic berkaitan tekanan, tahap CRR mRNA dan peptida di nukleus pusat amygdala diukur oleh PCR dan RIA masa nyata kuantitatif. Tikus adalah diet-berkitar untuk 7 minggu atau diberi makan secara berterusan. Selepas anestesia dan pemenggalan kepala, pukulan otak dari nukleus pusat amygdala dikumpulkan semasa pengeluaran dari dan selepas memperbaharui akses kepada diet yang enak. Mengeluarkan makanan yang enak di tikus Chow / Palatable menyebabkan peningkatan sebanyak lima kali ganda dalam ekspresi mRNA CRF di nukleus pusat amygdala berbanding dengan tikus Chow / Chow (Rajah 3A). Sebaliknya, mRNA CRF kembali ke tahap seperti kawalan dengan akses yang diperbaharui kepada makanan yang enak (F2,19 = 6.97, P <0.01). Ekspresi CRF mRNA di inti tengah amigdala tidak berubah apabila tikus Chow / Palatable hanya dikitar satu kali (Chow / Chow vs Chow / Palatable: 5.5 ± 2.2 vs 6.3 ± 1.7 ns), menyokong pengambilan CRF secara progresif CRF1 sistem oleh sejarah pemakanan, bukannya dengan kesan akut diet. Di samping itu, ekspresi mRNA CRF tidak berubah dalam akujen nukleus, korteks prefrontal atau korteks insular, yang menyokong spesifikasi rantau serantau (Rajah S6). Menariknya, tiada perubahan ketara dalam ekspresi mRNA CRF diperhatikan di dalam nucleus paraventricular hypothalamus atau dalam kortikosteron yang beredar di titik masa pengeluaran yang sama di tikus Chow / Palatable (Buah ara. S6 dan S7), mencadangkan hipotesis bahawa perubahan dalam amygdalar, bukan hypothalamic, sistem tekanan CRF hampir menyesuaikan penyesuaian tingkah laku. Selain itu, imunoreaktiviti peptida CRF di dalam nukleus pusat amygdala haiwan yang ditarik dari diet yang enak adalah 70% lebih tinggi daripada pada haiwan yang diberi makan, tetapi kembali ke tahap kawalan makan dengan akses kepada diet yang enak (F2,24 = 4.01, P <0.01) (Rajah 3B). Oleh itu, pengeluaran makanan palatable mengaktifkan sistem peptida CRF yang berkaitan dengan tekanan di dalam nukleus tengah amygdala, yang sama dengan penemuan dalam model pengeluaran dadah dan etanol (, ). Oleh kerana akses yang diperbaharui kepada makanan enak menurunkan pengaktifan sistem CRF extrahypothalamic di nukleus utama amigdala, di mana pengaktifan CRF dikaitkan dengan keresahan (), keputusan sekarang juga menunjukkan bahawa makanan enak mungkin memperoleh sifat mengukuhkan negatif dengan melegakan akibat negatif akibat pantang ().

Rajah. 3. 

Kesan selera pemakanan sihat pada (A) CRR mRNA dan (B) Ungkapan peptida CRF di dalam nukleus tengah amygdala. Tikus (n = 45) adalah pemakanan yang dikitar semula untuk minggu-minggu 7, dan inti pusat pukulan amygdala dikumpulkan. Kedua-dua CRR mRNA dan peptida ...

Untuk menguji hipotesis bahawa tikus yang ditarik dari makanan yang enak mungkin menunjukkan sensitiviti yang meningkat kepada CRF1 modulasi antagonis asid γ-aminobutyric (GABA) yang memberi isyarat di inti nukleus amigdala, yang berlaku semasa pengeluaran etanol (), kami mengkaji kesan R121919 terhadap penghantaran GABAergic nukleus pusat neuron amygdala dalam penyediaan slice. Tikus Wistar lelaki (n = 14) adalah diet berkitar untuk 7 minggu dan dikorbankan selepas dihidupkan ke chow yang kurang sesuai. Penghantaran basal GABAergik dalam nukleus pusat sinaps amygdala tidak berbeza berkaitan dengan sejarah diet (n = Sel 23) merentasi semua intensiti rangsangan yang digunakan untuk membangkitkan potensi postsynaptic GABA (IPSP). Walau bagaimanapun, superfusi min 20 dengan R121919 (1 μM) menyebabkan pengurangan yang lebih besar dalam GABA yang dibangkitkanA-IPSPs di inti nukleus neuron amygdala Chow / Palatable tikus (M ± SEM: 30 ± 6%, n = Sel 9) berbanding dengan kawalan yang diberi makan (M ± SEM: 12 ± 6% P <0.05, n = Sel 11) (Rajah 4). Berikutan tempoh pembersihan min 30, IPSP bagi kedua-dua kumpulan kembali ke paras yang sama seperti asas. Oleh itu, konsisten dengan overactivation amygdala CRF-CRF1 sistem dan kesan yang dilihat semasa pengeluaran etanol (), tikus pemakanan berasaskan diet menunjukkan kepekaan yang meningkat terhadap kesan penghambatan CRF1 antagonis reseptor pada nukleus pusat penghantaran GABAergic amygdala.

Rajah. 4. 

Kesan CRF1 reseptor antagonis R121919 di GABAA-IPSPs di nukleus pusat amygdala selepas sejarah akses diet rapi dalam tikus Wistar lelaki (n = 14) ditarik dari akses makanan yang enak. (A) R121919 berkurangan ...

Perbincangan

Keputusan kolektif memberikan bukti berfungsi bahawa sejarah akses yang berselang, memperluaskan akses kepada makanan yang enak membawa kepada neuroadaptations yang progresif dan motivasi yang relevan dalam extrudypothalamic yang berkaitan dengan stres CRF-CRF1 sistem. Khususnya, CRF terpilih1 antagonis reseptor R121919 secara beransur-ansur dan pemakanan terpilih yang dipengaruhi oleh tikus diet-dikitar, meningkatkan pengambilan chow biasa dan mengurangkan pengambilan makanan yang sangat enak apabila akses yang diperbaharui. CRF1 antagonis reseptor juga secara selektif menyekat peningkatan tingkah laku seperti kecemasan dan defisit motivasi dalam menanggapi chow yang kurang disukai yang dilihat semasa pengeluaran dari diet yang enak. Pengeluaran akses ke diet yang enak meningkatkan gen CRF dan ekspresi peptida dalam nukleus tengah amygdala, kesan yang telah dihapuskan dengan akses yang diperbaharui. Selain itu, tikus pemakanan berasaskan diet menunjukkan sensitiviti yang meningkat terhadap kesan penghambur CRF1 antagonis reseptor pada penghantaran GABAergik di nukleus pusat amygdala, seterusnya mencadangkan pengaktifan amygdala CRF-CRF1 sistem. Makanan berlebihan makanan enak apabila akses yang diperbaharui mungkin disebabkan oleh peningkatan sistem CRF pengaktifan tempoh pengeluaran yang lengkap, dilihat sebagai peningkatan ekspresi CRF dan kepekaan elektrofisiologi kepada CRF1 sekatan reseptor di nukleus tengah amygdala. CRF1 pretreatment antagonis sejurus sebelum akses makanan yang enak dipersetujui untuk menentang CRF-CRF yang pada awalnya masih ada sekarang1 pengaktifan penarikan balik sistem. Kursus masa singkat makanan rempah yang terlalu banyak dilihat dalam haiwan yang tidak dirawat () boleh mencerminkan tempoh masa di mana ungkapan, pelepasan, dan kesan peptida CRF dinormalkan sebaik sahaja akses kepada makanan yang enak dipulihkan, seperti yang dilihat dalam kajian ini. Oleh itu, secara senyap-senyap memakan diet yang enak boleh mendorong pergeseran allostatic dalam sistem ganjaran otak dengan pengambilan CRF-CRF anti-ganjaran1 sistem dalam nukleus utama amygdala.

Keputusan ini mempunyai implikasi bukan sahaja untuk makan kompulsif, tetapi juga untuk motivasi umumnya. Pengaktifan sistem hedonik berulang-ulang menimbulkan proses seperti lawan di otak (iaitu, pengambilan CRF1 litar) yang berbeza daripada kehilangan fungsi yang mudah dalam sistem pemancar ganjaran. Antara neuroadaptations sistem antara () juga berlaku semasa peralihan kepada pergantungan terhadap semua ubat penyalahgunaan utama (, ). Penyebaran kepada rangsangan bukan ubat dalam kajian ini menunjukkan bahawa proses motivasi boleh menjadi teruk pada individu yang mengalami perbezaan berulang dalam intensitas rangsangan hedonik dari masa ke masa (). Secara adaptif, proses seperti itu dapat mengubah tingkah laku mencari makanan dan menyeluruh ke arah makanan yang padat tenaga, dengan ganjaran tinggi, sementara menilai usaha untuk memperoleh makanan yang kurang bertenaga, makanan rendah ganjaran (atau bukan makanan), penyesuaian yang berguna secara evolusi apabila kos untuk mencari makan (contohnya, pendedahan pemangsa, masa dan sumber tenaga yang terhad). Walau bagaimanapun, dalam persekitaran masa kini, proses yang sama dapat mendorong pengambilan makanan yang mendorong kegemukan dengan perbelanjaan yang lebih tidak enak, tetapi mungkin alternatif yang lebih berkhasiat.

Oleh itu, perubahan seperti kecanduan dalam CRF1 sistem boleh membantu memandu (i) pengambilan makanan enak yang padat, (ii) kurang mengambil kira alternatif yang lebih sihat, dan (iii) keadaan emosi negatif yang berkaitan yang berlaku apabila akses kepada makanan yang enak dihalang (, , -, ). Diterjemahkan kepada keadaan manusia, pengaktifan sistem CRF boleh menggalakkan kambuh makan di obesiti dan gangguan makan yang berkaitan serta sekuel motivasi negatif lain dari pantang kelengkungan dari makanan yang enak.

Bahan dan Kaedah

Subjek.

Tikus Wistar lelaki (n = 155, 180-230 g, hari-hari 45) diperoleh dari Charles River dan ditempatkan tunggal apabila ketibaan dalam sangkar plastik, 19 × 10.5 xnumx inci 8 h: 12 : 12 h menyala), kelembapan- (10%) dan suhu dikawal (00 ° C) vivarium. Tikus mempunyai akses kepada chent rodent berasaskan jag [Harlan Teklad LM-60 Diet 22: 485% (kcal) karbohidrat, lemak 7012%, protein 65%, tenaga metabolizable 13 cal / 21 g] dan libitum iklan air untuk minggu 341 sebelum permulaan percubaan. Prosedur percubaan mematuhi Institut Panduan Kesihatan Nasional untuk Penjagaan dan Penggunaan Haiwan Makmal (Nombor Penerbitan NIH 100-1, revisi 85) dan "Prinsip penjagaan haiwan makmal" (http://www.nap.edu/readingroom / booklabrats) dan diluluskan oleh Jawatankuasa Penjagaan dan Penggunaan Haiwan Institusi Institut Penyelidikan Scripps.

Dadah.

R121919 disintesis seperti yang dijelaskan dalam Chen et al. (). R121919 adalah pertalian yang tinggi (Ki = 3.5 nM) CRF selektif1 antagonis dengan sifat fisiokimia yang lebih baik daripada banyak CRF lain1 antagonis (contohnya, menurunkan logP dan logD, kelarutan air meningkat) (). Untuk ujian, R121919 pertama kali dilarutkan dalam 1 M HCl (10% daripada jumlah akhir), kemudian dicairkan kepada kenderaan terakhir 20% (wt / vol) 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrin (Sigma-Aldrich) NaOH ke pH 4.5. Penyelesaian R121919 diberikan sc (sc) dalam jumlah 2 mL / kg.

Ad Libitum Diet Alternation.

Selepas penyesuaian, tikus dibahagikan kepada dua kumpulan yang dipadankan untuk pengambilan makanan, berat badan, dan kecekapan makanan dari hari 3-4 sebelumnya. Satu kumpulan diberikan diet chow diet ("Chow") libitum 7 hari seminggu (Chow / Chow), dan kumpulan kedua diberikan libitum chow ad untuk hari 5 setiap minggu diikuti oleh hari liburum 2 akses ke sangat menyeronokkan , citarasa coklat, diet berkhasiat tinggi ("Palatable"; Chow / Palatable). Diet yang enak adalah diet berasaskan, coklat-rasa, tinggi sukrosa (50% kcal), berasaskan AIN-76A yang boleh dibandingkan dengan kadar makronutrien dan ketumpatan tenaga ke dalam diet chow [TestDiet; Rasa coklat Formula 5TUL: 66.8% (kcal) karbohidrat, lemak 12.7%, protein 20.5%, tenaga metabolizable 3.48 kcal / g; dirumuskan sebagai pelet makanan ketepatan 45-mg untuk meningkatkan keutamaannya (, )]. Untuk keringkasan, hari pertama 5 (chow sahaja) dan hari terakhir 2 (chow atau palatable mengikut kumpulan eksperimen) setiap minggu dirujuk dalam semua eksperimen sebagai fasa C dan P. Diet tidak boleh didapati secara serentak. Diet Chow sama ada Harlan Teklad LM-485 Diet 7012 [65% (kcal) karbohidrat, lemak 13%, protein 21%, tenaga metabolizable 341 cal / 100 g] atau diet 5TUM yang dirumuskan sebagai 4- hingga 5-g peletusan tersemperit [65.5 % (kcal) karbohidrat, lemak 10.4%, protein 24.1%, tenaga metabolizable 330 cal / 100 g; TestDiet]. Sama seperti kajian terdahulu, Harlan Teklad LM-485 chow digunakan dalam eksperimen makan dan peningkatan ditambah maze), manakala TestDiet 5TUM chow () digunakan dalam nisbah progresif, mRNA CRF, kandungan peptida CRF, RIA kortikosteron dan eksperimen elektrofisiologi.

Seperti yang diterbitkan sebelum ini (), keutamaan diet yang relatif, dikira sebagai peratusan pengambilan harian (kcal) diet pertama berhubung dengan diet kedua, adalah berikut: 5TUL Chocolate Diet (diet terasa lapar) vs Harlan LM-485 chow (M ± SEM pilihan 90.7 ± 3.6%) dan Diet Chocolate 5TUL (makanan manis Palatable) berbanding Diet 5TUM chow (M ± SEM keutamaan 91.2 ± 3.7%).

Ditambah Plus-Maze.

Ujian plus-maze yang tinggi telah dilakukan seperti yang dijelaskan dalam Cottone et al. (). Tikus Chow / Palatable adalah diet-dikitar selama sekurang-kurangnya 7 minggu dan kemudian dipersiapkan dengan baik sama ada kenderaan atau 20 mg / kg R121919 (-1 h, sc) dan diuji 5-9 h selepas dihidupkan dari diet sedap untuk chow (P → Fasa C). Tikus kawalan Chow / Chow diuji serentak dalam reka bentuk antara subjek (n = 47). Diet Chow didapati ad libitum sehingga masa ujian. Untuk maklumat lanjut, lihat Teks SI.

Jadual Rasio Progresif Pengukuhan untuk Makanan.

Jadual nisbah progresif pengukuhan untuk makanan dilakukan seperti yang dijelaskan dalam Cottone et al. (). Haiwan menerima ad libitum A / I chow (5 g diekstrak pelet) dalam sangkar rumah mereka sepanjang percubaan kecuali dinyatakan sebaliknya. Para pengukuh makanan adalah pelet tepat ketepatan 45-mg, sama dalam susunan ke dalam diet chow sangkar rumah yang tersemperit. Sesi berakhir apabila subjek tidak melengkapkan nisbah untuk min 14, dengan nisbah siap yang terakhir ditakrifkan sebagai titik putus. Tikus Chow / Palatable adalah diet-dikitar selama sekurang-kurangnya 7 minggu dan kemudian pretreated dengan R121919 (-1 h, sc) pada saat dihidupkan dari diet sedap untuk chow (P → C fasa). Tikus kawalan Chow / Chow diuji serentak dalam reka bentuk antara subjek (n = 17). Dos R121919 (0, 20 mg / kg berat badan, sc) diberikan dalam subjek-subjek, mengimbangi reka bentuk merentas dua kitaran diet. Untuk maklumat lanjut, lihat Teks SI.

PCR masa nyata kuantitatif.

Tikus (n = 20) menjalani diet selama 7 minggu, dibius, dan dipenggal selama dua keadaan diet (hari 5 dan 7 setiap kitaran mingguan). Otak dengan cepat dikeluarkan dan dihiris secara koronal dalam matriks otak, dan inti tengah amigdala, inti nukleus, korteks insular, dan pukulan korteks prefrontal dikumpulkan pada tahap sejuk. Total RNA disediakan dari setiap pukulan otak menggunakan protokol standard untuk pengekstrakan RNA dari tisu haiwan. Jumlah RNA (1 μg) kemudian ditranskripsikan terbalik dengan kehadiran Oligo (dT) 20 mengikut arahan pengeluar. Reaksi RT-PCR kuantitatif dilakukan dalam isipadu 20-μL menggunakan 0.5 μM primer dan 4 mM MgCl2. Keputusan dianalisis oleh kaedah derivatif kedua dan dinyatakan dalam unit sewenang-wenangnya, dinormalisasikan kepada tahap ekspresi gen rujukan, CypA. Kesemua tindak balas RT-PCR untuk urutan tertentu telah dilakukan dalam jangka masa yang sama. Untuk maklumat lanjut, lihat Teks SI.

Pengekstrakan Asam Peptida dan CRF CRIA.

Tikus (n = 25) adalah pemakanan yang dikitarkan selama sekurang-kurangnya 7 minggu, anestetik, dan dipenggal pada kedua-dua keadaan pemakanan (hari 5 dan 7 setiap kitaran mingguan). Otak dengan cepat dikeluarkan dan dihiris secara coronis dalam matriks otak, dan nukleus sentral pukulan amygdala dikumpulkan pada tahap ais sejuk. Pengekstrakan asid peptida mengikut prosedur yang telah ditetapkan (). Imunoreaktiviti CRF seperti tisu dikira dengan RIA fasa pepejal dan khusus yang disesuaikan daripada Zorrilla et al. (). Untuk maklumat lanjut, lihat Teks SI.

RIA kortikosteron.

Tikus (n = 12) menjalani diet selama sekurang-kurangnya 7 minggu, dan darah ekor diambil sampel selama dua keadaan diet (hari 5 dan 7 setiap kitaran mingguan). Tahap imunoreaktiviti kortikosteron plasma ditentukan dengan kit RIA yang tersedia secara komersial, mengikut arahan pengeluar (MP Biomedicals, Inc.) (). Untuk maklumat lanjut, lihat Teks SI.

Kajian elektrofisiologi

Penyediaan Slice.

Nukleus pusat kepingan amygdala telah disediakan seperti yang dinyatakan sebelum ini (, ) daripada tikus (n = 7 / kumpulan) yang telah dikitar semula selama sekurang-kurangnya 7 minggu, dibius, dan dipenggal-mutasi 2-3 selepas ditarik dari makanan yang enak. Otak telah dikeluarkan dengan cepat dan dimasukkan ke dalam cecair cerebrospinal tiruan ais sejuk (aCSF) yang disedut dengan 95% O2 dan 5% CO2. Slices dipotong, diinkubasi dalam konfigurasi antara muka untuk min 30, dan sepenuhnya tenggelam dan berterusan superfused dengan hangat, dipanaskan aCSF. Dadah telah ditambah kepada aCSF daripada penyelesaian stok untuk mendapatkan kepekatan yang diketahui dalam superfus. Pada kadar superfusi 2-4 mL / min yang digunakan, kepekatan dadah mencapai 90% daripada kepekatan reserbor dalam min 2.

Elektrofisiologi.

Kami mencatatkan nukleus pusat neuron amygdala dengan mikropipetik tajam menggunakan mod voltan atau semasa-clamp yang tidak berterusan. Kami memegang kebanyakan neuron berhampiran potensi membran berehat mereka. Data diperolehi dengan preamplifier dan disimpan untuk analisis kemudian menggunakan perisian pClamp. GABA terasing secara farmakologiA potensi postsynaptic yang disokong oleh penerima reseptor (GABAA-IPSPs) ditimbulkan dengan merangsang secara tempatan di dalam nukleus utama amygdala melalui elektrod merangsang bipolar sambil mengalihkan penyekat reseptor glutamat CNQX dan APV dan GABAB penghalang reseptor CGP 55845A. Untuk menentukan parameter respon bagi setiap sel, kami melakukan protokol input-output. Pelbagai arus telah digunakan, bermula pada ambang arus yang diperlukan untuk mendapatkan IPSP sehingga voltan yang diperlukan untuk mendapatkan amplitud maksimum. Kami menormalkan tiga intensiti rangsangan langkah sama (ambang, separuh maksimal, dan maksimal) sebagai 1-3 ×. Hyperpolarizing dan depolarizing langkah semasa (kenaikan 200-pA, durasi 750-ms) juga digunakan untuk menghasilkan lengkung arus voltan (VI). Kami mengukur amplitud dan amplitud IPSP yang dibangkitkan dan tanggapan VI dengan menggunakan perisian Clampfit. Segala langkah telah diambil sebelum superfusi dengan CRF selektif1 reseptor antagonis R121919 (1 μM), semasa superfusi (min 20), dan berikut pembaziran (min 30). Untuk maklumat lanjut, lihat Teks SI.

Statistik.

Perbandingan kumpulan menggunakan Pelajar t-test (perbandingan dua kumpulan) atau analisis varians (ANOVA) (sekurang-kurangnya tiga perbandingan kumpulan), yang terakhir ditafsirkan oleh analisis kesan utama mudah atau perbandingan Newman-Keuls selepas kesan omnibus yang signifikan (P <0.05). Data dari eksperimen makan dianalisis dengan ANOVA campuran tiga arah dengan Jadual Diet sebagai faktor antara subjek dan Fasa Dosis dan Diet sebagai faktor dalam subjek. Data dari eksperimen tambah labirin dianalisis oleh ANOVA dua arah dengan Jadual Diet dan Dosis sebagai faktor antara subjek. Untuk jadual nisbah progresif percubaan pengukuhan, titik putus dan jumlah respons dianalisis dengan ANOVA campuran dua hala dengan Jadual Diet sebagai faktor antara subjek dan Dosis sebagai faktor dalam subjek. Jangka masa tindak balas selama 5 minit pertama dianalisis oleh ANOVA campuran tiga arah dengan Jadual Diet sebagai faktor antara subjek dan Dosis dan Masa sebagai faktor dalam subjek. Data dari kajian elektrofisiologi dianalisis dengan ANOVA antara subjek atau ANOVA dalam subjek dengan ukuran berulang, sesuai. Data dari RIA kortikosteron di mana dianalisis dengan ANOVA campuran dua arah dengan Jadual Diet sebagai faktor antara subjek dan Fasa Diet sebagai faktor dalam subjek. Pakej statistik yang digunakan adalah Instat 3.0, Prism 4.0 (GraphPad), Systat 11.0, dan SPSS 11.5 (SPSS).

 

Bahan Tambahan

Maklumat sokongan: 

Pengakuan.

Kami berterima kasih kepada Mike Arends untuk bantuan editorial, Mary Gichuhi untuk bantuan pentadbiran, dan Bob Lintz, Jeanette Helfers, Stephanie Dela Cruz, dan Molly Brennan untuk bantuan teknikal. Kerja-kerja ini disokong oleh Institut Kebangsaan Diabetes dan Pencernaan dan Penyakit Ginjal Grants DK70118, DK26741, dan P30DK56336; Institut Kebangsaan Gugah Penyalahgunaan Dadah DA023680; Institut Kebangsaan Penyalahgunaan Alkohol dan Gugikan Alkoholisme AA016731 dan AA015566; Institut Gangguan Neurologi Kebangsaan dan Geran Strok IT32NS061847-01A2; National Institute on Aging Grant AG028040; Geran Kebangsaan HL088083; Yayasan Perubatan Ellison; dan Pusat Pearson untuk Penyelidikan Alkohol dan Ketagihan. Sebahagian daripada karya ini disokong oleh Program Penyelidikan Intramural Institut Kebangsaan Penyalahgunaan Dadah dan Institut Kebangsaan Penyalahgunaan Alkohol dan Alkohol. Ini adalah nombor manuskrip 19807 dari Institut Penyelidikan Scripps.

Nota kaki

 

Penulis mengisytiharkan tiada konflik kepentingan.

 

 

Artikel ini adalah Penyerahan Langsung PNAS.

 

 

Artikel ini mengandungi maklumat sokongan dalam talian di www.pnas.org/cgi/content/full/0908789106/DCSupplemental.

 

Rujukan

1. Volkow ND, Bijak RA. Bagaimanakah kecanduan dadah dapat membantu kita memahami obesiti? Nat neurosci. 2005; 8: 555-560. [PubMed]
2. Corwin RL. Tikus mengejek: Satu model tingkah laku berlebihan yang berselang-seli? Selera makan. 2006; 46: 11-15. [Artikel percuma PMC] [PubMed]
3. Boggiano MM, et al. Pengambilan makanan enak yang tinggi meramalkan pengambilan makanan secara bebas daripada kerentanan kepada obesiti: Satu model haiwan yang bersandar tanpa makan gemuk dan obesiti dengan dan tanpa makan pesta. Int J Obes. 2007; 31: 1357-1367. [PubMed]
4. Avena NM, Rada P, Hoebel BG. Bukti penagihan gula: Kesan kelakuan dan neurokimia pengambilan gula yang berlebihan, berlebihan. Neurosci Biobehav Rev. 2007; 32: 20-39. [Artikel percuma PMC] [PubMed]
5. Teegarden SL, Bale TL. Mengurangkan keutamaan diet menghasilkan peningkatan emosional dan risiko untuk kambuh makanan. Biol Psikiatri. 2007; 61: 1021-1029. [PubMed]
6. Cottone P, Sabino V, Steardo L, EP Zorrilla. Kontras negatif antioxial yang bergantung kepada Opioid dan makan seperti tikus dalam tikus dengan akses terhad kepada makanan yang sangat digemari. Neuropsychopharmacology. 2008; 33: 524-535. [PubMed]
7. Koob GF. Peranan sistem tekanan otak dalam ketagihan. Neuron. 2008; 59: 11-34. [Artikel percuma PMC] [PubMed]
8. Koob GF, Le Moal M. Penyalahgunaan dadah: Disregulation homeostatic hedronik. Sains. 1997; 278: 52-58. [PubMed]
9. Ghitza UE, Gray SM, Epstein DH, Rice KC, Shaham Y. Yhimbine ubat anxiogenik mengembalikan semula makanan yang enak untuk mencari model kambuh tikus: Peranan reseptor CRF1. Neuropsychopharmacology. 2006; 31: 2188-2196. [Artikel percuma PMC] [PubMed]
10. Cottone P, Sabino V, Steardo L, EP Zorrilla. Akses makanan pilihan yang berselang-seli mengurangkan keberkesanan menguatkan chow pada tikus. Am J Physiol. 2008; 295: R1066-1076. [Artikel percuma PMC] [PubMed]
11. Cottone P, Sabino V, Steardo L, EP Zorrilla. Penyesuaian, penyesuaian yang berkaitan dengan kecemasan dan metabolik pada tikus betina dengan akses bergantian kepada makanan pilihan. Psychoneuroendocrinology. 2008; 34: 38-49. [Artikel percuma PMC] [PubMed]
12. Berner LA, Avena NM, Hoebel BG. Mengeluh, pembatasan diri, dan peningkatan berat badan pada tikus Dengan akses terhad kepada diet manis-lemak. Obesiti. 2008; 16: 1998-2002. [PubMed]
13. Zorrilla EP, Koob GF. Potensi terapi CRF1 antagonis untuk kegelisahan. Ahli Pakar Penyiasat Dadah. 2004; 13: 799-828. [PubMed]
14. Carobrez AP, Bertoglio LJ. Analisis etika dan temporal mengenai tingkah laku seperti kebimbangan: Model plus-maze 20 bertambah pada tahun. Neurosci Biobehav Rev. 2005; 29: 1193-1205. [PubMed]
15. Markou A, et al. Model haiwan keinginan dadah. Psychopharmacology. 1993; 112: 163-182. [PubMed]
16. George O, et al. Pengaktifan CRF-CRF1 sistem memantapkan peningkatan yang disebabkan oleh peningkatan dalam nikotin diri pentadbiran dalam tikus yang bergantung kepada nikotin. Proc Natl Acad Sci USA. 2007; 104: 17198-17203. [Artikel percuma PMC] [PubMed]
17. Wells AS, Baca NW, Laugharne JD, Ahluwalia NS. Perubahan dalam mood selepas berubah kepada diet rendah lemak. Br J Nutr. 1998; 79: 23-30. [PubMed]
18. Cruz MT, et al. Antagonis reseptor CRF1 menyekat pelepasan yang disebabkan oleh etanol GABA di pusat amygdala in vitro dan dalam vivo. Klinik Alkohol Exp Res. 2008; 32: 6s1 P27A.
19. Koob GF, Bloom FE. Mekanisme selular dan molekul ketergantungan dadah. Sains. 1988; 242: 715-723. [PubMed]
20. Flaherty CF, Grigson PS. Dari kontras kepada tetulang: Peranan kontinjensi tindak balas dalam kontras antisipatory. J Exp Psychol. 1988; 14: 165-176. [PubMed]
21. Chen C, et al. Reka bentuk 2,5-dimetil-3- (6-dimetil-4-methylpyridin-3-yl) -7-dipropylaminopyrazolo [1, 5-a] pyrimidine (NBI 30775 / R121919) antagonis reseptor faktor kelahiran kortikotropin secara lisan. J Med Chem. 2004; 47: 4787-4798. [PubMed]
22. Cooper SJ, Francis RL. Kesan pentadbiran chlordiazepoxide akut atau kronik pada parameter pemakanan menggunakan dua tekstur makanan di dalam tikus. J Pharm Pharmacol. 1979; 31: 743-746. [PubMed]
23. Laboure H, Saux S, Nicolaidis S. Kesan perubahan tekstur makanan pada parameter metabolik: Corak pemakanan jangka pendek dan jangka panjang dan berat badan. Am J Physiol. 2001; 280: R780-R789. [PubMed]
24. Cottone P, Sabino V, Steardo L, EP Zorrilla. FG 7142 secara khusus mengurangkan saiz makanan dan kadar dan kerapuhan pemakanan yang mampan dalam tikus betina: Bukti bahawa agonis benzodiazepine songsang mengurangkan kesenangan makanan. Neuropsychopharmacology. 2007; 32: 1069-1081. [PubMed]
25. Lahmame A, Grigoriadis DE, De Souza EB, Armario A. Imunoreaktiviti dan reseptor faktor pembebasan otak dalam lima keturunan tikus inbred: Hubungan dengan kelakuan berenang paksa. Brain Res. 1997; 750: 285-292. [PubMed]
26. Zorrilla EP, Valdez GR, Weiss F. Perubahan tahap CRF-seperti-imunoreaktiviti dan plasma kortikosteron semasa pengeluaran dadah yang berlarutan dalam tikus bergantung. Psychopharmacology. 2001; 158: 374-381. [PubMed]
27. Roberto M, Madamba SG, Moore SD, Tallent MK, Siggins GR. Etanol meningkatkan penghantaran GABAergik pada kedua-dua tapak pra dan postsynaptik pada neuron amygdala pusat tikus. Proc Natl Acad Sci USA. 2003; 100: 2053-2058. [Artikel percuma PMC] [PubMed]
28. Roberto M, Madamba SG, Stouffer DG, Parsons LH, Siggins GR. Peningkatan keluaran GABA di amygdala pusat tikus yang bergantung kepada etanol. J Neurosci. 2004; 24: 10159-10166. [PubMed]