Striatale regulatie van DeltaFosB, FosB en cFos tijdens zelftoediening en terugtrekking van cocaïne (2010)

J Neurochem. Auteur manuscript; beschikbaar in PMC Oct 1, 2011.
Gepubliceerd in definitief bewerkte vorm als:
De definitieve bewerkte versie van dit artikel is beschikbaar op J Neurochem
Zie andere artikelen in PMC dat citeren het gepubliceerde artikel.

Abstract

Blootstelling aan chronische geneesmiddelen induceert veranderingen in genexpressieprofielen waarvan gedacht wordt dat ze ten grondslag liggen aan de ontwikkeling van drugsverslaving. De huidige studie onderzocht de regulatie van de Fos-familie van transcriptiefactoren, met name cFos, FosB en ΔFosB, in striatale subregio's tijdens en na chronische intraveneuze cocaïneadministratie bij zelf-toedienende en ingespannen ratten. We ontdekten dat cFos, FosB en ΔFosB regionaal en temporeel verschillende expressiepatronen vertonen, met een grotere accumulatie van ΔFosB-eiwit in de nucleus accumbens (NAc) schaal en kern na chronische cocaïneadministratie, terwijl ΔFosB-verhogingen in de caudate-putamen (CPu) bleven vergelijkbaar met acute of chronische toediening. Daarentegen ontwikkelde zich tolerantie voor door cocaïne geïnduceerd mRNA voor ΔFosB in alle 3 striatale subregio's met chronische toediening. Tolerantie ontwikkelde zich ook tot FOSB-expressie, met name in de NAc-schaal en CPu. Interessant genoeg was de tolerantie voor cocaïne-geïnduceerde cFos-inductie afhankelijk van de volwaardige controle van cocaïne-inname in ventrale maar niet in dorsale striatale regio's, terwijl de regulatie van FosB en ΔFosB vergelijkbaar was bij cocaïne zelf-toedienende en ingespannen dieren. Dus, ΔFosB-gemedieerde neuroadaptaties in de CPu kunnen eerder optreden dan eerder werd gedacht met de start van intraveneus cocaïnegebruik en, samen met een grotere accumulatie van ΔFosB in het NAc, kunnen bijdragen aan verslavingsgerelateerde verhogingen van het zoeken naar cocaïne.

sleutelwoorden: cocaïne, zelftoediening, terugtrekking, striatum, Fos

Introductie

Herhaalde blootstelling aan verslavende geneesmiddelen produceert neuroadaptaties in hersenbeloningsroutes waarvan gedacht wordt dat ze ten grondslag liggen aan zowel de ontwikkeling van compulsief drugsgebruik als aan het aanhouden van hunkering en terugval naar drugszoekend gedrag bij ontwenning. Veel van deze neuroadaptaties zijn het gevolg van de inductie van transcriptiefactoren en de daaropvolgende regulatie van genexpressie, die potentieel langdurige effecten op de neuronale structuur en functie kan hebben (Zhang et al. 2006). De Fos-familie van transcriptiefactoren is van bijzonder belang, omdat leden van deze familie differentiële inductiepatronen in striatale gebieden vertonen na zowel acute als chronische blootstelling aan cocaïne. Wanneer cocaïne acuut wordt toegediend op een passieve, niet-contingente manier (dwz door intraperitoneale (IP) injectie) verhoogt het cFos en FosB mRNA en eiwit in zowel de dorsale (caudate-putamen, CPu) als ventraal (nucleus accumbens, NAc) striatum (Graybiel et al. 1990; jong et al. 1991; Hoop et al. 1992), terwijl tolerantie voor deze respons optreedt bij chronische passieve toediening (Hoop et al. 1992, 1994; Alibhai et al. 2007). Daarentegen, striatale niveaus van ΔFosB (35-37 kDa), een stabiele ingekorte splitsingsvariant van de FosB gen, zijn verhoogd na chronische maar niet acute blootstelling aan passieve cocaïne (Hoop et al. 1994; Nye et al. 1995; Chen et al. 1995, 1997). Deze stabiele ΔFosB-isovormen kunnen heterodimeriseren met verschillende Jun-familie-eiwitten dan ofwel cFos of FosB (Chen et al. 1995), en kunnen ook functionele homodimers met zichzelf vormen (Jorissen et al. 1997), wat suggereert dat de differentiële vorming van activator-eiwit-1 (AP-1) complexeert na chronische cocaïne de genexpressie op AP-1-plaatsen kan veranderen op een manier die verschilt van genexpressie die wordt geproduceerd door acute blootstelling aan cocaïne (Hope, 1998; Kelz en Nestler, 2000). Differentiële veranderingen in genexpressieprofielen komen ook voor, afhankelijk van of de verhoudingen van ΔFosB kortdurend of langdurig zijn en deze veranderingen kunnen leiden tot differentiële expressie van door cocaïne gemedieerd gedrag (McClung en Nestler, 2003). Chronische blootstelling aan andere geneesmiddelen, waaronder amfetamine, morfine, Δ9-THC, nicotine, ethanol en fencyclidine leiden ook tot accumulatie van stabiele ΔFosB-isovormen in striatale regio's (McClung et al. 2004; Perrotti et al. 2008). Bovendien suggereren recente bevindingen een negatieve interactie tussen ΔFosB-accumulatie en door amfetamine geïnduceerde cFos die mogelijk tolerantie voor cFos-inductie na chronische blootstelling aan stimulantia verklaren (Renthal et al. 2008). Samen hebben deze bevindingen geleid tot de hypothese dat stabiele ΔFosB-isovormen kunnen werken als een "moleculaire switch" en de overgang van aanvankelijk drugsgebruik naar meer verslaafde biologische toestanden mogelijk maken (Nestler et al. 2001; Nestler, 2008).

Terwijl de meeste eerdere studies herhaalde passieve cocaïnebehandelingen gebruikten om expressie van Fos-familie-eiwitten te bestuderen, en er zijn relatief weinig voorbeelden van deze regulering wanneer cocaïne zelf intraveneus (IV) wordt toegediend gedurende enkele uren die kenmerkend zijn voor menselijke misbruikpatronen. Eén studie toonde aan dat cFos mRNA verhoogd is in de CPu na een enkele 30-min sessie van cocaïne zelftoediening bij muizen (Kuzmin en Johansson, 1999), terwijl er geen veranderingen zijn gevonden in de CPu van ratten na subchronisch ( 3 dagen) of chronische (6-12 weken) cocaïne zelftoediening (Daunais et al. 1993, 1995). Na een periode van terugtrekking is de cocaïne-gemedieerde toename van het cFos-eiwit in het NAc verminderd bij ratten met een eerder geëscaleerde cocaïne-inname (Ben-Shahar et al. 2004), terwijl verhoogde cFos-niveaus worden gevonden in het striatum na blootstelling aan cocaïne-geassocieerde signalen (Neisewander et al. 2000; Kufahl et al. 2009). In tegenstelling tot cFos zijn verhoogde eiwitniveaus van ΔFosB in het hele striatum te zien na chronische zelftoediening door cocaïne, en deze accumulatie kan gedurende ten minste 1-dagen aanhouden (niet-teruggetrokken).Pich et al. 1997; Perotti et al. 2008). Er zijn echter geen rapporten die veranderingen in de responsiviteit van meerdere Fos-familie-eiwitten vergelijken met een dergelijke intraveneuze cocaïneadministratie met acute of chronische blootstelling. Gezien de mogelijke interacties tussen ΔFosB en cFos, het vermogen van differentiële AP-1-complexvorming om differentiële effecten op genexpressie te produceren, en de mogelijke impact van deze verschillen op door cocaïne gemedieerd gedrag, is het ook belangrijk om te bevestigen dat de veranderingen in de expressie van cFos, FosB en ΔFosB die optreden na niet-contingente toediening worden ook gevonden wanneer cocaïne vrijwillig zelf wordt toegediend en om te bepalen hoelang deze veranderingen kunnen aanhouden nadat de cocaïneadministratie is beëindigd. Daarom hebben we in de huidige studie de effecten van chronische toediening van IV-cocaïne aan expressie van ΔFosB, FosB en cFos in striatale subregio's vergeleken tijdens zowel cocaïne als opname. We vergeleken de gevonden regulatie met volwaardige zelftoediening met regulatie bij dieren die een identieke hoeveelheid en temporeel patroon van cocaïne ontvingen door niet-willeuze jukte infusies na acute of chronische blootstelling. Gegeven dat FosB en AFosB splice-varianten van hetzelfde zijn FosB gen, we vergeleken ook regulatie van mRNA's voor FosB en AFosB met regulatie op het eiwitniveau.

Experimentele procedures

Onderwerpen en chirurgie

Volwassen mannelijke Sprague-Dawley-ratten die initieel ongeveer 250-300 g wegen, werden gehuisvest in een temperatuur- en vochtigheidsgecontroleerde omgeving op een 12 h licht-donkercyclus (licht aan bij 7: 00 AM). Dieren werden voedsel en water gevoerd ad libitum te allen tijde met uitzondering van het feit dat ze werden vastgehouden aan 85% van hun gratis voedingsgewicht tijdens de pressostage van de hendel voor sucrose-pellets (45 mg, BioServ). Lever-press training werd uitgevoerd in geventileerde operatiekamers (Med Associates, Georgia, VT) totdat aan acquisitiecriteria werd voldaan (100-pellets per sessie voor opeenvolgende 3-sessies) onder een 1 (FR1) versterkingsschema met vaste verhoudingen. Dieren werden vervolgens gevoerd ad libitum voor tenminste 24 h voorafgaand aan de operatie. Voor operatie kregen ratten atropine (0.04 mg / kg, subcutaan) om de beademing te ondersteunen en een chronische, verblijfskatheter werd ingebracht in de rechter halsader onder natriumpentobarbital (50 mg / kg, IP) anesthesie volgens eerder gepubliceerde procedures (Edwards et al. 2007). Na de operatie kregen ratten een injectie met penicilline (200,000 IU / kg, intramusculair) om infectie te voorkomen en werden de katheters dagelijks gespoeld met 0.2 ml gehepariniseerde (20 IU / ml) bacteriostatische zoutoplossing met gentamycinesulfaat (0.33 mg / ml). Alle experimentele procedures werden uitgevoerd in overeenstemming met het National Institute of Health Gids voor de verzorging en het gebruik van laboratoriumdierenen werden goedgekeurd door het UT Southwestern Medical Centre Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC).

Apparaat en zelftoedieningsprocedures

Na 1 wk herstel na operatie, werden de dieren verdeeld in meerdere experimentele groepen / opnametijd (Fig. 1A) en keerde terug naar de operante testkamers in dagelijkse sessies zoals eerder beschreven (Edwards et al. 2007b). Ratten in de onbehandelde controlegroep werden eenmalig gehuisvest en dagelijks in hun kooien thuis behandeld zonder blootstelling aan de zelftoedieningsomgeving. Ratten in de cocaïne zelftoediening (CSA) groep mochten vrijwillig zelf-cocaïne toedienen (0.5 mg / kg / 50 μl infusie) onder een 1 (FR1) schema met vaste verhoudingen van versterking in dagelijkse 4 h-sessies, 6 dagen uitgevoerd / wk, voor een totaal van 18-dagen. Elke actieve hendelpers produceerde een 2.5 s cocaïne-infusie die werd geassocieerd met de verlichting van een keulicht boven de actieve hendel. Het huislampje was gedoofd tijdens cocaïne-infusies en er was een extra 12.5-time-outperiode na de infusie waarbij het huislampje uit bleef. De hendel die reageerde tijdens de infusie- en time-outperiode werd geregistreerd, maar had geen gevolgen. Een extra inactieve hendel was aanwezig in de kamers, maar reageren op deze hendel had geen consequenties. Ratten in de chronische juk (CY) groep werden gepaard met actief zelf-toedienende ratten en kregen passieve cocaïne-infusies in hoeveelheden en temporele patronen identiek aan hun zelf-toedienende partners. Ratten in de acute juk (AY) -groep werden ook gepaard met ratten in de chronische CSA-groep, maar kregen passieve zoutoplossinginfusies in plaats van cocaïne tot de laatste dag van zelftoediening, toen ze een enkele sessie van passieve cocaïneaftreksels voor de eerste kregen tijd. Ten slotte mocht de Saline SA-groep zelf zoutoplossing toedienen om mogelijke veranderingen te identificeren die verband houden met chirurgie, testen of andere experimentele procedures in vergelijking met onbehandelde controles. Vergelijkingen tussen AY- en CY-groepen werden gebruikt om veranderingen in de reactiviteit van cFos, FosB of ΔFosB met acute en chronische blootstelling aan cocaïne te identificeren, terwijl CSA- en CY-groepen werden vergeleken om veranderingen in cFos-, FosB- of ΔFosB-expressie te identificeren die specifiek gerelateerd aan de belonende versus farmacologische effecten van cocaïne. Weefsel van alle studiegroepen werd onmiddellijk na de laatste 4 h-testsessie verzameld om door cocaïne geïnduceerde regulatie van cFos, FosB en ΔFosB te vergelijken, en de persistentie van door cocaïne geïnduceerde veranderingen werd bepaald voor sommige onderzoeksgroepen met weefsel dat 24 h of 3 verzamelde wk na de laatste testsessie. Kwantitatieve Western-blot- en RT-PCR-procedures werden gebruikt bij dissecties van striatale subregio's om potentiële problemen met betrekking tot antilichaam-kruisreactiviteit te omzeilen en de gevoeligheid voor het detecteren van veranderingen te verbeteren.

Figuur 1  

(A) Tijdlijn met afbeeldingen van regimes voor toediening van cocaïne. Effen lijnen duiden op intraveneuze toediening van cocaïne-infusies (0.5 mg / kg / infusie) bij chronische cocaïne-zelf-toedienende (CSA) en chronische ingespannen (CY) -dieren voor een totaal ...

Weefselverzameling

Ratten werden opgeofferd door microgolfbestraling gericht op het kopgebied (5 kW, 1.5 s, Murimachi Kikai, Tokio, Japan). Hersenen werden snel ontleed en gekoeld, en bilaterale weefselponsen (14-meter) van de nucleus accumbens (NAc) schaal, NAc-kern en caudate-putamen (CPu) werden verkregen uit 1.5 mm coronale plakjes op basis van coördinaten verkregen van Paxinos en Watson (1998, geïllustreerd in Figuur 1B). Weefselmonsters werden gehomogeniseerd door sonicatie in lysisbuffer die protease- en fosfataseremmers bevat. Homogenaten werden daarna gekookt voor 5 min, op ijs geplaatst en vervolgens getest door Lowry om eiwitconcentraties te bepalen. Homogenaten werden vervolgens in hoeveelheden van 20 μg in monsters verdeeld en tot gebruik bij -80 ° C bewaard.

Western Blots

Weefselmonsters werden geladen op 12% polyacrylamidegels voor scheiding door elektroforese in Tris / Glycine / natriumdodecylsulfaat gebufferde zoutoplossing (TGS; Bio-Rad, Hercules, CA). Na scheiding werden monsters door middel van elektroforese (250 mA voor 18 h) overgebracht op polyvinylideenfluoridemembranen (PVDF; Amersham, Piscataway, NJ) en vervolgens geblokkeerd in 3% magere melkpoeder en 1 x Tris / Tween gebufferde zoutoplossing (TTBS; -Rad, Hercules, CA) overnacht bij 4 ° C. Membranen werden vervolgens geïncubeerd in 1: 1000 verdunning van primair Fra antilichaam (vriendelijk verschaft door Dr. Michael Iadarola, National Institutes of Health, Bethesda, MD) in een 3% melk / 1 × TTBS-oplossing overnacht bij 4 ° C. Membranen werden gewassen in 1 × TTBS (4 maal 15 min. elk) en geïncubeerd in 1 × TTBS met een 1: 25000 verdunning van geit anti-konijn secundair antilichaam geconjugeerd met mierikswortelperoxidase (Bio-Rad, Hercules, CA) voor 1 h in de kamer temperatuur. Membranen werden opnieuw gewassen en vervolgens ontwikkeld met gebruikmaking van door chemiluminescent bemiddelde detectie op Hyperfilm (ECL plus; Amersham) door Pierce Super Signal West Dura (Thermo Fisher Scientific Inc., Rockford, IL). De lokalisatie van cFos, FosB en ΔFosB eiwitbanden is geïllustreerd in Figuur 1C. We kozen ervoor om alleen de stabiel tot expressie gebrachte vormen van ΔFosB (dwz 35-37 kDa) in deze studie te onderzoeken, omdat het deze vormen zijn waarvan men denkt dat ze accumuleren met chronisch drugsgebruik en de neuroplasticiteit produceren die ten grondslag ligt aan verslaving (Nestler et al. 2001). Scion Image (Frederick, MD) werd gebruikt om absolute immunoreactiviteit aan de banden toe te wijzen, en een scanner werd gebruikt om digitale beelden van de films te maken. Na detectie werden de membranen gestript en opnieuw onderzocht op β-tubuline (1: 200000, Cell Signaling, Danvers, MA). P-tubulinespiegels werden gebruikt als een ladingscontrole om niveaus van Fos-gerelateerde eiwitten te normaliseren.

RT-PCR

Kwantitatieve RT-PCR (qRT-PCR) werd onmiddellijk gebruikt om veranderingen van FosB en AFosB-mRNA en 24 h na toediening van cocaïne te bepalen. Dieren werden geëuthanaseerd door snelle onthoofding en NAc-kern, NAc-schaal en CPu werden geïsoleerd zoals beschreven (Graham et al. 2007; Bachtell et al. 2008). Afzonderlijke monsters werden onmiddellijk gehomogeniseerd in RNA-STAT-60 (IsoTex Diagnostics Inc, Friendswood, TX) en ingevroren op droogijs totdat mRNA werd geëxtraheerd volgens de instructies van de fabrikant. In het kort, chloroform werd aan elk monster toegevoegd en de waterlaag werd na centrifugeren geïsoleerd. Totaal mRNA werd geprecipiteerd met isopropanol in aanwezigheid van lineaire acrylamide (Ambion, Austin, TX). Monsters werden gecentrifugeerd en de geëxtraheerde mRNA-pellets werden gewassen met 70% ethanol en opnieuw gesuspendeerd in DEPC-water. Totaal mRNA werd met DNAase behandeld (Ambion, Foster City, CA) en omgekeerd getranscribeerd naar cDNA met willekeurige hexameren met behulp van Superscript III (Invitrogen, Carlsbad, CA). Primersequenties die werden gebruikt om FosB, ΔFosB en glyceraldehyde-3-fosfaatdehydrogenase (GAPDH) te versterken, waren 5'-GTGAGAGATTTGCCAGGGTC-3 'en 5'-AGAGAGAAGCCGTCAGGTTG-3', 5'-AGGCAGAGCTGTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GTC-GAC ′, En 3′-AGGTCGGTGTGAACGGATTTG-5 ′ en 3′-TGTAGACCATGTAGTTGAGGTCA-5 ′, respectievelijk. Cyclusdrempels (cT) werden berekend uit drievoudige reacties met behulp van de tweede afgeleide van de amplificatiecurve. FosB- en ΔFosB cT-waarden werden genormaliseerd naar GAPDH cT-waarden (ΔcT) omdat GAPDH niet werd gereguleerd door cocaïne. Vouwveranderingen werden berekend met behulp van de ΔΔcT-methode zoals eerder beschreven (Applied Biosystems-handleiding).

statistische analyse

De niveaus van elk eiwit werden uitgedrukt als% verandering ten opzichte van onbehandelde controles voor elk hersengebied en tijdstip, en studiegroepen werden vergeleken door een eenrichtingsvariantieanalyse (ANOVA), waarbij het significantieniveau werd vastgesteld op p <0.05. De algemene effecten werden gevolgd door post-hocvergelijkingen met behulp van Fishers LSD-tests. Correlaties tussen cocaïne-inname en veranderingen in eiwitniveaus werden beoordeeld met behulp van lineaire regressie.

Resultaten

Dieren in de CSA-groep die toestemming hadden om zelf cocaïne zelf toe te dienen vertoonden stabiele patronen van cocaïne zelftoediening tegen de derde week van SA (dagen 13-18). In de laatste week van SA was de gemiddelde dagelijkse cocaïne-inname bij CSA-ratten en hun CY-partners 46.9 (± 1.8) mg / kg / dag (bereik: 37-60 mg / kg / dag). Op de laatste testdag, CSA-ratten in de 0 h terugtrekking (WD) groep zelf toegediend 44.5 (± 2.5) mg / kg cocaïne (bereik 25.5-57.5 mg / kg), en een identieke hoeveelheid cocaïne werd ontvangen door hun CY en AY-partners.

Differentiële regulatie van ΔFosB-eiwit in striatale subregio's na acute of chronische cocaïne

Differentiële regulatie van ΔFosB-eiwit werd gevonden in striatale subregio's onmiddellijk na 4 h van intraveneuze cocaïnetoediening (0 h WD). In de NAc-schaal produceerde alleen chronische cocaïne significante toenames in CSA- en CY-groepen (45-61%) in vergelijking met onbehandelde controles (Fig. 2A, F4,60 = 4.22, p = 0.005). In de NAc-kern werden significante verhogingen in ΔFosB (41%) gevonden na acute blootstelling in de AY-groep (Fig. 2B, F4,60 = 17.04, p <0.001), en zelfs grotere toenames (89-95%) werden gevonden na chronische cocaïne. In tegenstelling tot een grotere accumulatie van ΔFosB in het NAc met chronische toediening van cocaïne, vertoonde de CPu vergelijkbare toenames in ΔFosB (86-102%) bij zowel acute als chronische cocaïnegroepen (Fig. 2C, F4,78 = 19.09, p <0.001). Er was geen verschil in ΔFosB-toenames tussen CSA- en CY-groepen in elke striatale subregio, wat aangeeft dat regulering gerelateerd was aan blootstelling aan cocaïne ongeacht vrijwillige cocaïneconsumptie. Regulatie van ΔFosB hield minstens 24 uur aan na chronische cocaïne in de NAc-schaal (F2,32 = 5.19, p = 0.02), NAc core (F4,60 = 4.53, p = 0.02) en CPu (F2,34 = 12.13, p <0.001), maar keerde na 3 weken terug naar de basislijnwaarden. Vergelijkbare toenames in ΔFosB werden gevonden wanneer cocaïnegroepen werden vergeleken met de Saline SA-groep, behalve dat kleinere toenames in de NAc-schaal van AY-dieren significant waren in vergelijking met Saline SA, maar niet met onbehandelde controles. Er was echter geen significante regulatie van ΔFosB bij dieren die tijdens de training zoutoplossing zelf toedienden in vergelijking met onbehandelde controles, wat aangeeft dat regulatie van ΔFosB te wijten was aan cocaïne en niet het resultaat was van de chirurgische of testprocedures.

Figuur 2  

Regulering van ΔFosB onmiddellijk na cocaïneadministratie en bij 24 h en 3 weken WD. Niveaus van ΔFosB (35-37 kDa) worden uitgedrukt als de gemiddelde verandering ± SEM procent ten opzichte van onbehandelde homecageregeling (controle). Weefsel van zoutoplossing ...

Tolerantie voor regulatie van FosB-eiwit na chronische cocaïne

In tegenstelling tot de regulatie van ΔFosB, produceerde een enkele blootstelling aan 4 h van intraveneus cocaïne toediening aanzienlijk grotere verhogingen van het FosB-eiwit in alle 3 striatale subregio's, maar aanzienlijke tolerantie in deze respons ontwikkelde zich na chronische cocaïnetoediening. In de NAc-schaal nam FOSB (260%) onmiddellijk toe na 4 h van acute cocaïneadministratie bij AY-dieren, maar deze toenamen waren verlaagd (tot 142-146%) na chronische toediening in zowel CY- als CSA-groepen (Fig. 3A, F4,77 = 23.16, p <0.001). Vergelijkbare verhogingen in FosB (295%) werden gevonden in de CPu van AY-dieren die ook waren verlaagd (tot 135-159%) na chronische toediening van cocaïne in CY- en CSA-groepen (Fig. 3C, F4,69 = 13.362, p <0.001). In de NAc-kern veroorzaakte acute toediening van cocaïne minder substantiële verhogingen van FosB (164%) bij AY-dieren in vergelijking met de andere hersengebieden; deze toenames waren echter nog steeds groter dan die na chronische toediening (109-112%) in CY- en CSA-groepen (Fig. 3B, F4,57 = 20.23, p <0.001). Zoals gevonden met ΔFosB, werd de regulatie van FosB na chronische cocaïne niet gemoduleerd door vrijwillige controle van de cocaïne-inname. In tegenstelling tot ΔFosB bleven verhogingen van FosB-eiwit echter na 24 uur niet bestaan ​​in zowel de NAc-schaal als de kern, hoewel resterende verhogingen (38-52%) bleven bestaan ​​in de CPu (F2,32 = 3.590, p <0.05). De FosB-spiegels werden niet beïnvloed door chirurgische of testprocedures bij zelf-toedienende dieren met zoutoplossing.

Figuur 3  

Regulering van FosB onmiddellijk na cocaïneadministratie en bij 24 h en 3 weken WD. Eiwitniveaus van FosB (46-50 kDa) worden uitgedrukt als de gemiddelde ± SEM procent verandering ten opzichte van onbehandelde homecage-controles (zie Figuur 2 legenda voor afkortingen) ...

Verzwakking van zowel ΔFosB als FosB mRNA-inductie na chronische cocaïne

Acute blootstelling aan 4 h van intraveneuze cocaïneadministratie veroorzaakte vergelijkbare verhogingen (11-16-vouw) in ΔFosB-mRNA in de NAc-schaal (F3,19 = 15.82, p <0.001), NAc-kern (F3,19 = 13.275, p <0.001 en CPu (F3,11 = 5.78, p = 0.03) in vergelijking met Saline SA-besturingselementen (0 h WD, Fig. 4A). Deze reactie was echter sterk onderdrukt in CY- en CSA-groepen na chronische cocaïneadministratie in de NAc-schaal (3-4-vouw), NAc-kern (4-vouw) en CPu (3-vouw). Ondanks het feit dat toediening van acute IV cocaïne grotere verhogingen van het FosB-eiwit ten opzichte van ΔFosB veroorzaakte, induceerde acute cocaïnetoediening relatief lagere verhogingen van mRNA voor FosB (4-9-vouw) dan voor ΔFosB (11-16-vouw) in alle 3 striatale subregio's (Fig. 4B). Dit antwoord werd vrijwel afgeschaft na chronische cocaïne in de NAc-schaal (F3,19 = 26.22, p <0.001) en CPu (F3,11 = 4.24, p <0.05, 2), hoewel kleine maar significante toenames (XNUMX-voudig) bleven in CY- en CSA-groepen in de NAc-kern (F3,19 = 11.10, p <0.001). De door cocaïne geïnduceerde verhogingen van zowel ΔFosB als FosB bij AY-dieren bleven niet behouden na 24 uur WD in vergelijking met dezelfde Saline SA-controlegroep. Verdere analyse van de verhouding van FosB tot ΔFosB-mRNA-niveaus op het 0 uur WD-tijdstip toonde aan dat toediening van cocaïne de relatieve hoeveelheid FosB tot ΔFosB-mRNA in de NAc-schaal aanzienlijk verminderde (F3,19 = 4.79, p = 0.02), NAc core (F3,19 = 4.49, p = 0.02) en CPu (F3,11 = 5.59, p = 0.03) door een grotere vorming van de ΔFosB-isovorm en ongeacht de substantiële tolerantie voor de door cocaïne geïnduceerde respons in beide mRNA's na chronische toediening (Fig. 4C). Er was geen significant verschil in deze verhoudingen of cocaïne zelf werd toegediend of passief werd ontvangen door een jukte infusie, en de relatieve verhoudingen van FosB: ΔFosB waren in alle drie de hersenregio's weer normaal geworden door het 24h WD-tijdspunt (gegevens niet getoond).

Figuur 4  

Regulering van mRNA voor FosB en AFosB onmiddellijk na toediening van cocaïne en bij 24 h WD. Kwantitatieve RT-PCR van transcripten voor ΔFosB (A), FosB (B) en de verhouding FosB / ΔFosB-transcripten (C) worden uitgedrukt als het gemiddelde ± ...

Versterkinggerelateerde tolerantie voor cocaïne-geïnduceerde cFos in het NAc

In tegenstelling tot de regulatie van FosB-genproducten die een farmacologische respons op cocaïne vertegenwoordigen, ongeacht de passieve of volwaardige toediening, werd de regulatie van cFos in NAc-subregio's sterk beïnvloed door de context van zelf-toediening van cocaïne in vergelijking met dieren die cocaïne ontvingen door passieve ingespannen infusies. Blootstelling aan cocaïne verhoogde de cFos-eiwitniveaus (109-126%), zowel in de NAc-schaal als in de kern met acute of chronische toediening in AY- en CY-groepen (Fig. 5A-B). Wanneer cocaïne-infusies echter op een respons-contingent manier werden toegediend in zelf-toedienende dieren, was deze respons verminderd (tot 55%) in de NAc-schaal (F4,60 = 9.14, p <0.001), en slaagde er niet in om cFos in de NAc-kern significant te verhogen (F4,57 = 5.92, p <0.001). In de CPu ontwikkelde zich tolerantie voor door cocaïne geïnduceerde cFo's met chronische passieve of vrijwillige toediening van cocaïne (Fig. 5C) en cFos-inductie bij AY-dieren (164%) was verminderd (tot 45-57%) in zowel CY- als CSA-groepen (F4,67 = 13.29, p <0.001), vergelijkbaar met de ontwikkeling van tolerantie bij de inductie van FosB-eiwit in alle 3 de striatale subregio's. Aldus trad aan versterking gerelateerde tolerantie voor door cocaïne geïnduceerde cFos specifiek op in mesolimbische gebieden van het striatum. In alle 3 de striatale regio's werden geen verhogingen van cFos gevonden in zelftoedieningsdieren met zoutoplossing en bleven deze niet aanhouden na 24 uur WD.

Figuur 5  

Regulering van cFos onmiddellijk na cocaïneadministratie en bij 24 h WD. Eiwitniveaus van cFos (52-58 kDa) in controleratten (Control, Saline SA), bij ratten die passieve gecoate cocaïne acuut (AY) of chronisch (CY) kregen en bij ratten die ondergingen ...

Verband tussen cocaïne-inname, cFos en ΔFosB in subregio's van striatum

Omdat hoeveelheden cocaïne zelftoediening varieerden tussen individuele dieren en hun partners met juk, vergeleken we de hoeveelheid cocaïne-inname met de inductie van cFos-, FosB- en ΔFosB-eiwitniveaus door meerdere lineaire regressieanalyses (zie Aanvullende tabel 1 voor de resultaten van alle mogelijke correlaties). Er waren significante correlaties tussen cocaïne-inname en cFos-spiegels bij ratten die acuut cocaïnegebruik kregen door passieve infusies, en deze relaties verschilden in dorsale en ventrale striatale subregio's. In de NAc-kern was de inductie van cFos onmiddellijk na 4 h van acute IV-cocaïneadministratie sterk en negatief gecorreleerd met cocaïne-inname, terwijl een vergelijkbare maar niet-significante relatie werd gevonden in de NAc-schaal (Fig 6). Daarentegen was de inductie van cFos positief gecorreleerd met de inname van cocaïne in de CPu. Er waren geen significante correlaties tussen cocaïne-inname (hetzij actief of passief) en eiwitniveaus van FosB of ΔFosB in een striatale subregio. Er was echter een sterke positieve correlatie tussen de niveaus van cFos en ΔFosB in de NAc-schaal 24 h na cocaïne, maar alleen bij dieren die cocaïne kregen door vrijwillige zelftoediening (Fig 7), en ondanks het feit dat de algehele cFos-niveaus niet werden gewijzigd bij 24 h WD. Vergelijkbare trends (p <0.07) voor positieve correlaties tussen cFos- en ΔFosB-eiwitniveaus werden onmiddellijk na 4 uur van zelftoediening door cocaïne gevonden in de NAc-kern en in de CPu van dieren die voor de eerste keer cocaïne kregen (AY-groep).

Figuur 6  

Gebiedsspecifieke correlatie tussen cocaïne-inname en cFos-immunoreactiviteit na acute cocaïne (AY). Het percentage toename in cFos-immunoreactiviteit is negatief gecorreleerd met cocaïne-inname in de laatste sessie in de NAc-kern (A) en positief gecorreleerd ...
Figuur 7  

Aanzienlijke correlatie tussen cFos en ΔFosB in de NAc-schaal bij dieren die zelf toedienen. De procentuele toename in cFos-immunoreactiviteit is positief gecorreleerd met AFosB-immunoreactiviteit na 24 h WD bij cocaïne-zelf-toediening ...

Discussie

In de huidige studie onderzochten we de effecten van acute en chronische intraveneuze cocaïneblootstelling of chronische zelftoediening op regulatie van ΔFosB-, FosB- en cFos-niveaus in de NAc-schaal, NAc-core en CPu-striatale subregio's. Eerdere studies hebben consequent geconstateerd dat ΔFosB pas na herhaalde blootstelling wordt verhoogd en niet na acute cocaïneadministratie met behulp van passieve IP-cocaïnespuiten (Hoop et al. 1994, Nye et al. 1995; Chen et al. 1995). Evenzo hebben we vastgesteld dat blootstelling aan chronische IV-cocaïne ΔFosB verhoogde in alle onderzochte striatale subregio's, ongeacht of het opwillende of passieve wijze werd toegediend. Een groot verschil met eerdere onderzoeken is echter dat de acute cocaïnetoediening de ΔFosB-eiwitniveaus in zowel NAc-kern als CPu verhoogde en de significantie in de NAc-schaal benaderde (p <0.1). Een mogelijke verklaring voor dit verschil kan de dosis en / of de duur van de blootstelling aan cocaïne zijn, aangezien ratten in de AY-groep meerdere IV-cocaïne-infusies kregen gedurende de enkele sessie van 4 uur, wat resulteerde in een totale cocaïne-inname die varieerde van 25.5 tot 57.5 ​​mg / kg. individuele dieren, die de doses van 10-20 mg / kg die doorgaans worden gebruikt met een enkele bolus IP-injectie ver overschrijdt (Hoop et al. 1994; Luwte et al. 2006). Daarnaast werd cocaïne toegediend via een meer directe intraveneuze toedieningsroute die hogere piekhersenniveaus van cocaïne en dopamine produceert die gedurende de gehele sessie aanhouden, terwijl deze effecten doorgaans binnen een uur na IP-injectie afnemen (Bradberry, 2002). Aldus is het vermogen van ΔFosB om zich te verzamelen na een enkele acute blootstelling aan cocaïne waarschijnlijk afhankelijk van zowel de sterkte als de duur van de cocaïnestimulus die in de onderhavige studie wordt gebruikt. Hoe dan ook, de bevinding dat ΔFosB zich kan accumuleren na een enkele blootstelling aan cocaïne, geeft aan dat ΔFosB sneller zijn effecten zou kunnen bereiken dan eerder werd aangenomen, mogelijk als gevolg van een initiële zelftoedieningsbui.

Interessant is dat de hoeveelheid AFFAB-accumulatie verschilde tussen dorsale en ventrale striatale regio's in de loop van chronische cocaïneadministratie. In de NAc-kern was de hoeveelheid ΔFosB die direct na de laatste dag van chronische toediening (0 h WD) werd gevonden meer dan het dubbele van de hoeveelheid die na acute toediening werd gevonden, en kleinere ΔFosB-verhogingen in de NAc-schaal bereikten alleen significantie na chronische toediening ongeacht of cocaïne zelf werd toegediend of werd ontvangen door middel van een passieve gecoate infusie. Toenamen met chronisch cocaïnegebruik weerspiegelen waarschijnlijk de accumulatie van zeer stabiel ΔFosB-eiwit, omdat ze gedurende minstens 24 uren na de laatste blootstelling aanhielden. In tegenstelling hiermee verschilden grote verhogingen van de hoeveelheid ΔFosB in de CPu niet met acute of chronische blootstelling, wat mogelijk een plafond weerspiegelt dat wordt geproduceerd door acute blootstelling in dit hersengebied. Zelfs in de CPu heeft de accumulatie van ΔFosB-eiwit waarschijnlijk bijgedragen aan aanhoudend verhoogde ΔFosB-niveaus na chronische blootstelling, aangezien substantiële tolerantie zich ontwikkelde tot door cocaïne geïnduceerde mRNA voor ΔFosB in alle 3-hersenregio's met chronische toediening.

Acute toediening van IV-cocaïne verhoogde ook de FosB-eiwitniveaus van volledige lengte, met grotere toenames in de CPu- en NAc-schaal dan de NAc-kern. MRNA voor FosB werd echter bijna 10-voudig geïnduceerd in de NAc-schaal en minder dan 5-voudig in CPu- en NAc-kern. Aanzienlijke tolerantie ontwikkelde zich voor het vermogen van cocaïne om zowel mRNA als eiwit voor FosB te induceren bij chronische toediening, hoewel een lagere inductie van FosB-eiwit bleef bestaan ​​en mogelijk zou kunnen concurreren met ΔFosB voor AP-1-bindingspartners. De relatieve verhouding van FosB / ΔFosB-mRNA werd ook verminderd door acute toediening van cocaïne vanwege een relatief grotere inductie van ΔFosB, consistent met eerdere rapporten met amfetamine (Alibhai et al. 2007). In tegenstelling tot eerdere bevindingen met herhaalde amfetamine-behandelingen, bleef de verlaging van de relatieve verhouding van FosB / ΔFosB-mRNA door acute cocaïne na chronische toediening achter, wat de relatief hogere residuele inductie van ΔFosB dan FosB weerspiegelde.

Het feit dat ΔFosB-spiegels toenemen nadat zelfs acute cocaïne met patronen en de duur van de toediening meer typisch is voor menselijk intraveneus drugsgebruik, heeft belangrijke implicaties voor het verslavingsproces. Aldus zou ΔFosB kunnen bijdragen aan de AP-1-bindingsactiviteit met het initiële gebruik van cocaïne als adequate doses zelf toegediend zouden zijn. Echter, ΔFosB zou concurreren met zowel FosB als cFos voor AP-1-bindingsactiviteit, leidend tot stroomafwaartse genexpressie en neuroplasticiteit die anders is dan chronische toediening wanneer ΔFosB verhoogd is met substantieel gereduceerd cFos en FosB. Vandaar dat ΔFosB mogelijk grotere effecten heeft na chronische cocaïneadministratie als gevolg van zowel grotere accumulatie in het ventrale striatum als verminderde concurrentie voor AP-1-bindingspartners in zowel het dorsale als het ventrale striatum. Aangezien striataalspecifieke overexpressie van ΔFosB de motivatie voor cocaïne verhoogt (Colby et al. 2003), zou een dergelijke snelle accumulatie van AFosB met de eerste blootstelling aan cocaïne het gebruik van cocaïne in zeer vroege stadia van het verslavingsproces kunnen bestendigen. Bovendien zou zo'n prominente en wijdverspreide ΔFosB-expressie in het hele striatum met acute blootstelling de AP-1-bindingsactiviteit veranderen op een manier die de vorming van dwangmatige gewoonten door vroegtijdige ingrijping van dorsale striatale circuits (Belin en Everitt, 2008).

Gezien de stabiliteit van de ΔFosB-isovormen bleven ΔFosB-niveaus opmerkelijk verhoogd 24 uur na de laatste cocaïne-toedieningssessie, in overeenstemming met eerdere onderzoeken met behulp van chronische intraveneuze cocaïnebeheersing (Pich et al. 1997; Perotti et al. 2008). Andere studies met behulp van passieve experimentele toediening van IP-cocaïne-injecties hebben aangetoond dat ΔFosB-accumulatie kan aanhouden voor 1-2 weken van opname (Hoop et al. 1994; Brenhouse en Stellar, 2006; Luwte et al. 2006), hoewel we 3 weken na stopzetting van de toediening van cocaïne geen bewijs voor deze veranderingen vonden. Samen suggereren deze onderzoeken dat ΔFosB-accumulatie kan aanhouden gedurende relatief korte wachttijden (<3 weken) en direct bijdragen aan het voortdurende cocaïnegebruik, maar mogelijk niet direct bijdragen aan een grotere neiging tot terugval bij langdurige ontwenning. ΔFosB-immunoreactiviteit is echter gedetecteerd in D1-receptorbevattende striatale neuronen na 30 dagen terugtrekking uit herhaalde cocaïne bij muizen (Luwte et al. 2006). Dergelijke celspecifieke bemonstering kan gevoeliger zijn voor overblijvende ΔFosB-accumulatie dan de analyse van hele weefsels die in de onderhavige studie is gebruikt, of misschien veranderen ΔFosB-veranderingen bij muizen slechts langer dan bij ratten. Het is ook mogelijk dat ΔFosB een cascade van transcriptionele gebeurtenissen induceert die leiden tot langdurige morfologische veranderingen, zoals de vorming van dendritische spine in D1-bevattende striatale neuronen (Luwte et al. 2006; Doolhof et al. 2010). In dit opzicht zijn verschillende ΔFosB-targets, waaronder Cdk5 en NFκB, verhoogd na chronische cocaïne, en deze factoren kunnen nucleus accumbens-circuits wijzigen door veranderingen in de structurele en / of functie van de neuronen.Ang et al. 2001; Benavides en Bibb, 2004; Nestler, 2008). Het is dus mogelijk dat aanhoudende FMFOSB-accumulatie tijdens intrekking niet noodzakelijk is vanwege de langdurige gevolgen voor toekomstig drugsgebruik of -zoekgedrag, maar in plaats daarvan een 'moleculaire switch' kan zijn die meerdere cellulaire processen in gang zet die de overgang naar meer verslaafde biologische toestanden (Nestler et al. 2001).

TDe huidige studie wees uit dat cocaïne-gemedieerde ΔFosB-accumulatie niet wordt beïnvloed door de volwaardige controle van cocaïne-inname bij zelf-toedienende dieren in overeenstemming met eerdere studies met behulp van immunohistochemische procedures en meerdere drugsmisbruiken (Perotti et al. 2008; Pich et al. 1997). Dit geeft aan dat door cocaïne geïnduceerde verhogingen in ΔFosB en FosB waarschijnlijk verband houden met de farmacologische respons op cocaïne of andere stroomafwaartse gebeurtenissen van signalering van monoaminerge receptor. In tegenstelling tot ΔFosB, we ontdekten dat de ontwikkeling van tolerantie voor door cocaïne geïnduceerde cFo's in aanzienlijke mate beïnvloed werd door volitional controle over cocaïne-inname in het NAc, maar niet in de CPu. Derhalve trad tolerantie voor door cocaïne geïnduceerde cFos in het NAc niet op bij dieren die cocaïne passief ontvingen door chronisch ingespoten infusie in vergelijking met acute ingespannen infusie.. Deze bevindingen verschillen aanzienlijk van talrijke meldingen van tolerantie voor door psychostimulant geïnduceerde cFos in het NAc wanneer geneesmiddelen worden toegediend door middel van passieve IP-injectie (Hoop et al. 1994; Nye et al. 1995; Chen et al. 1995, 1997; Alibhai et al. 2007). Gezien het feit dat tolerantie voor cFos bij cocaïne-zelf-toedienende dieren parallel loopt aan verschillende onderzoeken met herhaalde IP-injecties, kan het gebrek aan tolerantie bij chronische intraveneuze jukbehandelingen verband houden met de stress die gepaard gaat met meerdere en onvoorspelbare jukte cocaïne-injecties (Goeders 1997). Het verlies van tolerantie in ventrale in plaats van dorsale striatum zou consistent zijn met een selectief effect op limbische circuits die betrokken zijn bij motivationele en emotionele reacties. Hoewel tolerantie voor inductie van cFo's bij dieren zelf-toedienende cocaïne is opgetreden, bleef er bovendien een substantiële toename van ~ 50% in cFos-eiwit in de NAc-schaal onmiddellijk na hun laatste zelf-toedieningssessie en een trend (p <0.1) voor cFos-verhogingen kwamen ook voor in de kern. Redenen voor deze discrepantie weerspiegelen waarschijnlijk verschillen tussen IP-injectie en meerdere IV-infusies gedurende een periode van 4 uur, zoals hierboven besproken. De resterende inductie van cFos in het NAc na chronische zelftoediening door cocaïne is een nieuwe bevinding die de heroverweging van zijn rol in het verslavingsproces dwingt, waarbij AP-1-complexen die cFos, ΔFosB en FosB bevatten allemaal tot op zekere hoogte naast elkaar zouden bestaan ​​na chronische blootstelling .

Gegeven recent bewijs dat cFos direct neerwaarts gereguleerd wordt door ΔFosB-accumulatie in dorsale striatum (Renthal et al. 2008), is het interessant dat cocaïne-geïnduceerde cFos in de CPu gepaard ging met verhogingen in ΔFosB met acute cocaïneblootstelling. Een mogelijkheid is dat de accumulatie van ΔFosB met acute toediening te laat optreedt in de 4 h-sessie om cFos-inductie te beïnvloeden, terwijl de aanwezigheid 24 h na cocaïne bij chronisch behandelde dieren de inductie van cFos met daaropvolgende cocaïneblootstelling belemmert. Dit idee is consistent met een trend (p = 0.067) voor een matige positieve correlatie tussen cFos en ΔFosB-niveaus in de CPu met acute cocaïneadministratie (0 h WD). Dit begrip is ook consistent met de sterke positieve correlatie tussen cFos-inductie en cocaïne-inname in de CPu van acute jukdieren. Deze bevindingen suggereren dat, vergelijkbaar met ΔFosB, de cFos-respons mogelijk de dosis cocaïne weergeeft die werd ontvangen. In het NAc kan de grotere accumulatie van ΔFosB met chronische gecoate cocaïneadministratie echter niet het gebrek aan tolerantie in de cFos-respons bij deze dieren verklaren. Bovendien, hoewel de tolerantie voor cFos-inductie duidelijk was bij zelf-toedienende dieren, ondersteunt de sterke positieve correlatie tussen resterende cFos en ΔFosB-niveaus in de NAc-schaal na 24 h-opname geen negatieve interactie tussen cFos en ΔFosB in het ventrale striatum. Een ander verschil met de CPu-gegevens is dat cFos in de NAc-kern direct na toediening van de acute cocaïne negatief in plaats van positief gecorreleerd was met de cocaïne-inname, wat een interne tachyfylaxe kan weerspiegelen die optreedt bij een hogere dosisblootstelling in het ventrale striatum.

Over het algemeen geven de bevindingen van de huidige studie aan dat cFos, FosB en ΔFosB verschillende regionale expressiepatronen ondergaan na acute en chronische intraveneuze toediening van cocaïne. Deze expressiepatronen zijn uniek afhankelijk van zowel de duur als de hoeveelheid blootstelling aan geneesmiddelen, en de tolerantie voor cocaïne-geïnduceerde cFos is in hoge mate afhankelijk van vrijwillige cocaïne zelftoediening. De resultaten tonen ook aan dat ΔFosB zich kan accumuleren met zowel acute als chronische cocaïnetoediening door intraveneuze injectie, ter ondersteuning van het idee dat ΔFosB-accumulatie belangrijk kan zijn in vroege processen die verhoogd cocaïnetrendgedrag bevorderen en bijdragen aan de ontwikkeling van cocaïneverslaving. Uiteindelijk zal het belangrijk zijn om te begrijpen hoe ΔFosB op indirecte wijze invloed kan hebben op aanhoudende hunkering naar drugs bij ontwenning via relatief korte-termijninvloeden op genexpressie tijdens cocaïnegebruik en vroege ontwenningsperioden. Pogingen om de verschillende stroomafwaartse doelen en hun effecten op neuronale morfologie en / of functie te identificeren, zullen uiteindelijk de rol van ΔFosB en andere Fos-gerelateerde antigenen in de expressie van verslavend gedrag verduidelijken.

Aanvullend materiaal

Supp-tabel S1

Aanvullende tabel 1. Algemene correlatieresultaten voor lineaire regressieanalyses. De linker drie panelen bevatten correlaties tussen cocaïne-inname en niveaus van cFos (bovenste paneel), FosB (middelste paneel) of ΔFosB (onderste paneel). De rechter drie panelen bevatten correlaties tussen cFos en ΔFosB (bovenste paneel), cFos en FosB (middelste paneel), en FosB en ΔFosB (onderste paneel). De relatieve hersengebieden en WD-tijdspunten worden voor elke individuele analyse weergegeven, samen met de bijbehorende r- en p-waarden. * p <0.05, T0.1> p> 0.05.

Dankwoord

De auteurs verklaren geen belangenconflicten met betrekking tot dit werk. Dit werk werd ondersteund door NIH-subsidies DA 10460 en DA 08227, en door het Wesley Gilliland-hoogleraarschap in biomedisch onderzoek.

Gebruikte afkortingen

  • Processor
  • caudatus-putamen
  • NAc
  • nucleus accumbens
  • AY
  • acuut juk
  • CY
  • chronisch juk
  • CSA
  • cocaïne zelftoediening
  • WD
  • terugtrekking
  • IV
  • intraveneus
  • IP
  • intraperitoneale.

Referenties

  • Alibhai IN, Green TA, Potashkin JA, Nestler EJ. Regulering van FosB en ΔfosB mRNA-expressie: in vivo en in vitro studies. Brain Res. 2007, 1143: 22-33. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Ang E, Chen J, Zagouras P, Magna H, Holland J, Schaeffer E, Nestler EJ. Inductie van nucleaire factor-KB in nucleus accumbens door chronische toediening van cocaïne. J Neurochem. 2001, 79: 221-224. [PubMed]
  • Bachtell RK, Choi KH, Simmons DL, Falcon E, Monteggia LM, Neve LN, Self DW. De rol van GluR1-expressie in nucleus accumbens-neuronen bij sensibilisatie van cocaïne en het zoeken naar cocaïne. Eur J Neurosci. 2008, 27: 2229-2240. [PubMed]
  • Belin D, Everitt BJ. Cocaïne zoekende gewoonten zijn afhankelijk van dopamine-afhankelijke seriële connectiviteit die de ventrale met de dorsale striatum verbindt. Neuron. 2008, 57: 432-441. [PubMed]
  • Benavides DR, Bibb JA. De rol van Cdk5 bij drugsmisbruik en plasticiteit. Ann NY Acad Sci USA. 2004, 1025: 335-344. [PubMed]
  • Ben-Shahar O, Ahmed SH, Koob GF, Ettenberg A. De overgang van gecontroleerd naar compulsief drugsgebruik gaat gepaard met een verlies van sensibilisatie. Brain Res. 2004, 995: 46-54. [PubMed]
  • Bradberry CW. Dynamiek van extracellulair dopamine in de acute en chronische werking van cocaïne. Neuroloog. 2002, 8: 315-322. [PubMed]
  • Brenhouse HC, Stellar JR. c-Fos en AFosB worden differentieel veranderd in verschillende subregio's van de nucleus accumbens-schaal in cocaïne-gesensibiliseerde ratten. Gedrag Neurosci. 2006, 137: 773-780. [PubMed]
  • Chen J, Nye HE, Kelz MB, Hiroi N, Nakabeppu Y, Hope BT, Nestler EJ. Regulatie van ΔFosB en FosB-achtige eiwitten door elektroconvulsieve aanvallen en cocaïnebehandelingen. Mol Pharmacol. 1995, 48: 880-889. [PubMed]
  • Chen J, Kelz MB, Hope BT, Nakabeppu Y, Nestler EJ. Chronische Fos-gerelateerde antigenen: stabiele varianten van ΔFosB geïnduceerd in hersenen door chronische behandelingen. J Neurosci. 1997, 17: 4933-4941. [PubMed]
  • Colby CR, Whisler K, Steffen C, Nestler EJ, Self DW. Striatale celtypespecifieke overexpressie van ΔFosB verhoogt de stimulans voor cocaïne. J Neurosci. 2003, 23: 2488-2493. [PubMed]
  • Edwards S, Whisler KN, Fuller DC, Orsulak PJ, Self DW. Aan verslaving gerelateerde wijzigingen in D1 en D2 dopamine receptor gedragsreacties na chronische cocaïne zelftoediening. Neuropsychopharm. 2007a; 32: 354-366. [PubMed]
  • Edwards S, Graham DL, Bachtell RK, Self DW. Gebiedsspecifieke tolerantie voor door cocaïne gereguleerde cAMP-afhankelijke eiwitfosforylatie na chronische zelftoediening. Eur J Neurosci. 2007b; 25: 2201-2213. [PubMed]
  • Goeders NE. Een neuroendocriene rol bij de versterking van cocaïne. Psychoneuroendocrinol. 1997, 22: 237-259. [PubMed]
  • Graybiel AM, Moratalla R, Robertson HA. Amfetamine en cocaïne induceren geneesmiddel-specifieke activering van het c-fos-gen in striosoom-matrixcompartimenten en limbische onderverdelingen van het striatum. Proc Natl Acad Sci USA. 1990, 87: 6912-6916. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Graham DL, Edwards S, Bachtell RK, DiLeone RJ, Rios M, Self DW. Dynamische BDNF-activiteit in nucleus accumbens met cocaïnegebruik verhoogt zelftoediening en terugval. Nat Neurosci. 2007, 10: 1029-1037. [PubMed]
  • Hope B, Kosofsky B, Hyman SE, Nestler EJ. Regulatie van directe vroege genexpressie en AP-1-binding in de rattenucleus accumbens door chronische cocaïne. Proc Natl Acad Sci USA. 1992, 89: 5764-5768. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Hope BT, Nye HE, Kelz MB, Self DW, Iadarola MJ, Nakabeppu Y, Duman RS, Nestler EJ. Inductie van een langdurig AP-1-complex dat bestaat uit veranderde Fos-achtige eiwitten in de hersenen door chronische cocaïne en andere chronische behandelingen. Neuron. 1994, 13: 1235-1244. [PubMed]
  • Hope BT. Cocaïne en het AP-1 transcriptiefactorencomplex. Ann NY Acad Sci. 1998, 844: 1-6. [PubMed]
  • Jorissen HJMM, Ulery PG, Henry L, Gourneni S, Nestler EJ, Rudenko G. Dimerisatie en DNA-bindende eigenschappen van de transcriptiefactor ΔFosB. Biochemie. 2007, 46: 8360-8372. [PubMed]
  • Kelz MB, Chen J, Carlezon WA, Jr, et al. Expressie van de transcriptiefactor ΔFosB in de hersenen regelt de gevoeligheid voor cocaïne. Natuur. 1999, 401: 272-276. [PubMed]
  • Kufahl PR, Zavala AR, Singh A, Thiel KJ, Dickey ED, Joyce JN, Neisewander JL. c-FOS uitdrukking geassocieerd met herstel van cocaïne-zoekgedrag door respons-contingent geconditioneerde signalen. Synapse. 2009, 63: 823-835. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Lee K, Kim Y, Kim AM, Helmin K, Nairn AC, Greengard P. Cocaïne-geïnduceerde dendritische wervelkolomvorming in D1 en D2 dopamine receptor-bevattende middelgrote stekelige neuronen in nucleus accumbens. Proc Natl Acad Sci USA. 2006, 103: 3399-3404. [PMC gratis artikel] [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. Essentiële rol van het histon-methyltransferase G9a in door cocaïne geïnduceerde plasticiteit. Wetenschap. 2010, 327: 213-216. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • McClung CA, Ulery PG, Perrotti LI, Zachariou V, Berton O, Nestler EJ. ΔFosB: een moleculaire schakelaar voor langetermijnaanpassing in de hersenen. Mol Brain Res. 2004, 132: 146-154. [PubMed]
  • Neisewander JL, Baker DA, Fuchs RA, Tran-Nguyen LTL, Palmer A, Marshall JF. Fos-eiwitexpressie en cocaïne-zoekgedrag bij ratten na blootstelling aan een cocaïne zelf-toedieningsomgeving. J Neurosci. 2000, 20: 798-805. [PubMed]
  • Nestler EJ, Barrot M, Self DW. ΔFosB: een aanhoudende moleculaire switch voor verslaving. Proc Natl Acad Sci USA. 2001, 98: 11042-11046. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Nestler EJ. Transcriptionele verslavingsmechanismen: rol van ΔFosB. Phil Trans R Soc B. 2008; 363: 3245-3255. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Nye HE, Hope BT, Kelz MB, Iadarola M, Nestler EJ. Farmacologische studies van de regulatie van chronische FOS-gerelateerde antigeeninductie door cocaïne in het striatum en nucleus accumbens. J Pharmacol Exp Ther. 1995, 275: 1671-1680. [PubMed]
  • Perrotti LI, Hadeishi Y, Ulery PG, Barrot M, Monteggia L, Duman RS, Nestler EJ. Inductie van ΔFosB in beloningsgerelateerde hersenstructuren na chronische stress. J Neurosci. 2004, 24: 10594-10602. [PubMed]
  • Perrotti LI, Weaver RR, Robison B, et al. Verschillende patronen van ΔFosB-inductie in de hersenen door misbruik van drugs. Synapse. 2008, 62: 358-369. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Paxinos G, Watson GC. De hersenen van de rat in stereotaxische coördinaten. 4th. New York: Academic Press; 1998.
  • Pich EM, Pagliusi SR, Tessari M, Talabot-Ayer D, van Huijsduijnen RH, Chiamulera C. Gemeenschappelijke neurale substraten voor de verslavende eigenschappen van nicotine en cocaïne. Wetenschap. 1997, 275: 83-86. [PubMed]
  • Renthal W, Carle TL, Maze I, et al. ΔFosB bemiddelt epigenetische desensitisatie van de c-fos gen na chronische blootstelling aan amfetamine. J Neurosci. 2008, 28: 7344-7349. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Wallace DL, Vialou V, Rios L, et al. De invloed van DeltaFosB in de nucleus accumbens op natuurlijk beloningsgerelateerd gedrag. 2008, 28: 10272-10277. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Young ST, Porrino LJ, Iadarola MJ. Cocaïne induceert striatale c-Fos-immunoreactieve eiwitten via dopaminerge D1 receptoren. Proc Natl Acad Sci USA. 1991, 88: 1291-1295. [PMC gratis artikel] [PubMed]
  • Zhang J, Zhang L, Jiao H, Zhang Q, Zhang D, Lou D, Katz JL, Xu M. c-Fos faciliteren de verwerving en het uitsterven van door cocaïne geïnduceerde persistente veranderingen. J Neurosci. 2006, 26: 13287-13296. [PubMed]