Perinataal Westers Dieetverbruik leidt tot diepgaande plasticiteit en GABAergische fenotype-veranderingen binnen Hypothalamus en beloningspad van geboorte tot seksuele rijpheid in Rat (2017)

. 2017; 8: 216.

Online gepubliceerd 2017 Aug 29. doi:  10.3389 / fendo.2017.00216

PMCID: PMC5581815

Abstract

Perinatale maternale consumptie van energie-intensief voedsel verhoogt het risico op obesitas bij kinderen. Dit gaat gepaard met een overconsumptie van smakelijk voedsel dat wordt geconsumeerd voor zijn hedonistische eigenschappen. Het onderliggende mechanisme dat perinatale maternale voeding en de voorkeur van het nageslacht voor vet koppelt, wordt nog steeds slecht begrepen. In deze studie willen we de invloed bestuderen van maternale vetrijke / hoge-suikerdieetvoeding [western diet (WD)] tijdens dracht en lactatie op de beloningsroutes die het eten van nakomelingen van ratten controleren vanaf de geboorte tot de geslachtsrijpheid. We voerden een longitudinale follow-up uit van WD en Control nakomelingen op drie kritieke tijdstippen (kindertijd, adolescentie en volwassenheid) en focussen op het onderzoeken van de invloed van perinatale blootstelling aan eetbare voeding op (i) vetvoorkeur, (ii) genexpressieprofiel en (iii) neuro-anatomische / architecturale veranderingen van de mesolimbische dopaminerge netwerken. We hebben aangetoond dat WD-voeding beperkt tot de perinatale periode een duidelijke langdurige invloed heeft op de organisatie van homeostatische en hedonische hersencircuits, maar niet op vetvoorkeur. We hebben een periode-specifieke evolutie van de voorkeur voor vet aangetoond die we correleerden met specifieke hersen-moleculaire signaturen. Bij nakomelingen van met WD gevoede moederdieren, hebben we tijdens de kindertijd het bestaan ​​van vetvoorkeur in verband gebracht met een hogere expressie van sleutelgen betrokken bij de dopamine (DA) -systemen; tijdens de adolescentie gaf een vetrijke voorkeur voor beide groepen geleidelijk af tijdens de 3-dagen test voor de WD-groep en ging gepaard met een verminderde expressie van het belangrijkste gen betrokken bij de DA-systemen voor de WD-groep, die een compensatoir mechanisme zouden kunnen voorstellen om hen te beschermen van verdere blootstelling aan hoog vetgehalte; en ten slotte op volwassen leeftijd, een voorkeur voor vet dat identiek was aan controleratten, maar geassocieerd met ingrijpende modificatie in sleutelgenen die betrokken zijn bij het γ-aminoboterzuurnetwerk, serotoninereceptoren en polysiaalzuur-NCAM-afhankelijke hermodellering van de hypothalamus. Al met al laten deze gegevens zien dat maternale WD, beperkt tot de perinatale periode, geen aanhoudende invloed heeft op de energiehomeostase en vetvoorkeur later in het leven, hoewel er een sterke remodellering van de hypothalamische homeostatische en beloningsroute bij het eetgedrag heeft plaatsgevonden. Verdere functionele experimenten zouden nodig zijn om de relevantie van deze remodellering van deze circuits te begrijpen.

sleutelwoorden: beloning, DOHaD, voedingsvoorkeuren, voeding, γ-aminoboterzuur, TaqMan low-density array

Introductie

De omgeving en gebeurtenissen in het vroege leven worden nu algemeen erkend als bijdragen aan de genezing van de gezondheid en ziekte op latere leeftijd (-). Het concept van metabole imprinting is voorgesteld om te beschrijven hoe veranderingen in de voedings- en hormonale omgeving tijdens de perinatale periode de nakomelingen kunnen predisponeren tot obesitas en de bijbehorende pathologieën later. Een belangrijke kwestie van onze westerse manier van leven is overvoeding als gevolg van de consumptie van energierijk voedsel. Inderdaad, personen die worden blootgesteld aan maternale inname van dit soort voedsel lopen een groter risico om obesitas en metabool syndroom te ontwikkelen (, ). Uit veel onderzoeken is gebleken dat maternaal hoog-vetdieet (HFD) door zwangerschap en zogen een langdurig effect heeft op het metabolisme van nakomelingen (-). Naast pathways die betrokken zijn bij metabole regulatie, spelen hersentoloonsystemen ook een belangrijke rol in het voedingsgedrag (, ). Mesolimbic dopamine (DA) neurotransmissie, intensief bestudeerd in de context van beloning en verslaving, is veranderd in door voeding geïnduceerde obesitas bij beide mensen (-) en dieren (-). DA-projecties ontwikkelen zich voor een groot deel postnataal (), en daarom kan hun ontwikkeling beïnvloed worden door vroege voeding. In de afgelopen jaren hebben experimenten met knaagdieren aangetoond dat de inname van HFD door de moeder de hedonale voeding bij nakomelingen verbetert (, ). Hoewel deze waarneming enkele veranderingen in de DA-systeemfunctie met zich meebracht (-), zijn er beperkte gegevens beschikbaar over de ontogenie en de remodelling van de beloningsroutes in de vroege levensfase (). Bovendien is niet gedocumenteerd of en hoe het niet-DA-signaleringsdeel van het beloningssysteem zoals het GABA (γ-aminoboterzuur) -systeem kan worden beïnvloed door de perinatale voedingsstress. GABA-neuronen lijken inderdaad een sleutelrol te spelen bij beloning en afkeer. Ventraal tegmentaal gebied (VTA) GABA-neuronen ontvangen een vergelijkbaar invoerpatroon van verschillende hersengebieden () en recente op optogenetica gebaseerde gedragsstudies benadrukken de belangrijke rol van VTA GABA bij geconditioneerde plaatsaversie () en als beloning voor consumerend gedrag (). Nucleus accumbens (NAc) wordt voornamelijk gevormd door de projectie van de GABAergic doornachtige neuronen van het medium en fungeert als een limbisch-motorische interface die signalen uit het limbische systeem integreert en ze omzet in actie via uitvoer naar het ventrale pallidum (VP) en andere motoreffectoren (). En tenslotte de hypothalamus die wordt gevormd door talrijke GABA-verbindingen in LH () en boogvormige kern, integreert signalen van honger en verzadiging ().

Deze studie is gericht op het identificeren van de invloed van de inname door de westerse moeders van moeders in de nakomelingen van ratten vanaf de geboorte tot de geslachtsrijpheid (i) op ​​de vetvoorkeur (ii) op ​​het genexpressieprofiel van het DA-systeem, het GABAergic-systeem en de plasticiteit van hypothalamus en (iii) op ​​de neuroanatomische / architectonische veranderingen van de mesolimbische dopaminerge netwerken voor dezelfde periode. We hebben daarom, op basis van een longitudinale studie (van spenen, P25, tot seksuele volwassenheid, P45 en volwassenheid, P95), het effect van de maternale WD op de groei van het lichaamsgewicht en de ontwikkeling van vetweefsel van nageslacht onder normale voeding na het spenen. Tegelijkertijd voerden we een vetvoorkeurstest uit, gevolgd door een speciale transcriptomische analyse en daaropvolgende principale componentanalyse (PCA) van een selectie van markers voor voedselopname-, keuze- en motivatieregelsystemen. Onze resultaten hebben de recente resultaten aanzienlijk verrijkt met de voedingsprogrammering van het DA-systeem.

Materialen en methoden

ethische uitspraak

Alle experimenten werden uitgevoerd in overeenstemming met de richtlijnen van het plaatselijke comité voor dierenwelzijn, de EU (richtlijn 2010 / 63 / EU), het Institut National de la Recherche Agronomique (Parijs, Frankrijk) en het Franse veterinaire departement (A44276). Het experimentele protocol werd goedgekeurd door de institutionele ethische commissie en geregistreerd onder referentie APAFIS 8666. Elke voorzorgsmaatregel werd genomen om stress te minimaliseren en het aantal dieren dat in elke serie experimenten werd gebruikt.

Dieren en diëten

Dier werden in een 12 h / 12 h licht / donker cyclus in een 22 ± 2 ° C gehouden met voedsel en water ad libitum. Tweeëndertig vrouwelijke Sprague-Dawley-ratten (lichaamsgewicht: 240-290 g) op de draagdag 1 (G1) werden rechtstreeks bij Janvier (Le Genest Saint Isle, Frankrijk) gekocht. Ze werden individueel gehuisvest en kregen ofwel een controledieet (CD) (5% rundvet en 0% sucrose) voor 16 daarvan of een WD (21% rundvet en 30% sucrose) voor 16 daarvan tijdens de dracht en lactatieperiode (zie tafel Table1: 1: samenstelling van het dieet in procenten kcal van ABdiet Woerden, Nederland). Bij de geboorte werd de worpgrootte aangepast tot acht pups per worp met een 1: 1 man-vrouwverhouding. We hielden 12 uit 16-moederdieren met een nest bestaande uit 4-mannetjes en 4-vrouwtjes voor elke groep. Bij spenen (P21) werden de nakomelingen van CD's en WD-dammen tot het einde van het experiment op standaardvoer gehouden (figuren (Figures1A, B) .1A, B). Het lichaamsgewicht van de pups werd geregistreerd bij de geboorte en daarna elke dag bij 10: 00 ben tot P21 (spenen). Na het spenen en tot het einde van het experiment werden de ratten elke 3-dagen gewogen. We presenteren alleen gegevens over mannelijke nakomelingen. Vrouwelijke ratten werden gebruikt voor een andere studie (Figuur (Figure11).

Tabel 1 

Dieetsamenstelling in procenten kcal van elke component van de maternale voeding die wordt toegediend tijdens de dracht en lactatie en standaard dieet voor nakomelingen.
Figuur 1 

Experimenteel ontwerp. (A) Schematisch diagram van het onderzoeksontwerp. Tweeëndertig vrouwelijke SPD-ratten op de draagdag 1 (G1) kregen ofwel een controledieet voor 16 daarvan of een westers dieet voor de anderen tijdens de dracht en lactatieperiode. Bij het spenen, het nageslacht ...

Gedrag (twee-fles keuze test)

Drie kritische ontwikkelingsperioden werden bestudeerd (P21 tot P25: juveniel, P41 tot P45: adolescentie en P91 tot P95: jongvolwassene). 24 mannelijke pups (n = 12 per groep) werden willekeurig geselecteerd en in een individuele kooi geplaatst om een ​​gratis test met twee flessen naar keuze uit te voeren (figuren (Figures1A, B) 1A, B) (-). Deze test werd gebruikt om specifiek de aantrekkelijkheid naar vetsmaak te bestuderen door het te dissociëren van de zoete smaak en zoveel mogelijk van het metabole effect van de calorie-inname. Inderdaad, 1% consumptie van maïsolieoplossing is alleen geassocieerd met een inname van 0.09 kcal / ml. Na één dag gewenning aan de aanwezigheid van twee flessen, werd de test uitgevoerd gedurende 2-dagen bij P25 en gedurende 4-dagen bij P41 en P91 (figuur (Figure1A) .1EEN). In detail werden 21-pups bij het spenen (P24) individueel gehuisvest gedurende 2-dagen (figuur (Figure1A): 1A): dag 1, gewenningsfase, dag 2, ratten kregen een keuze van twee flessen tussen een emulsie van 1% maïsolie in 0.3% xanthaangom (Sigma Aldrich, St. Quentin Fallavier, Frankrijk) en xanthaangomoplossing ( 0.3%). Bij P41 en P91 werden 24-pups gebruikt en werd gedurende drie opeenvolgende dagen twee-fles-vrije keuze voorgesteld. Het verbruik van xanthaangomoplossing en smaakoplossing (maïsolie 1%) werd dagelijks bij 11 genoteerd: 00 am voor 3-dagen (P45 en P95). De positie van de twee flessen werd dagelijks omgekeerd om positievoorkeurbias te voorkomen. De vetpreferentiescore werd berekend als de verhouding tussen het volume "vetoplossing" en het totale volume dat werd geconsumeerd in 24 h. Alle ratten werden gedurende de gehele gedragstest onder standaard voer voor het voer gehouden.

Weefselverzameling en bloedmonsters

De dag na de laatste dag van de tweeflessen vrije keuze test, de helft van de ratten (n = 6 per groep) werden tussen 09 en 00 uur snel geëuthanaseerd door CO2 inademing. Bloed werd verzameld in buisjes met EDTA (Laboratoires Léo SA, St Quentin en Yvelines, Frankrijk) en gecentrifugeerd bij 2,500 g voor 15 min bij 4 ° C. Plasma werd ingevroren bij -20 ° C. Organen en individueel retroperitoneale vetdepot werden ontleed en gewogen. De hersenen werden snel verwijderd en in een hersenmatrix geplaatst (WPI, Sarasota, FL, VS rat 300-600 g). Eerst werd de hypothalamus ontleed [volgens de atlascoördinaten van Paxinos: -1.0 tot -4.5 mm van Bregma ()] vervolgens werden voor elke rat twee coronale plakjes met een dikte van 2 mm op het niveau van NAc en een andere op het niveau van de VTA verkregen. Monsters van de rechter en linker NAc en de rechter en linker VTA (vier monsters in totaal per dier) werden snel verkregen met behulp van twee verschillende biopsiestansen (Stiefel Laboratories, Nanterre, Frankrijk) (diameter van 4 mm voor de NAc en 3 mm voor de ventrale middenhersenen). De monsters werden bevroren in vloeibare stikstof en opgeslagen bij -80 ° C voor daaropvolgende bepaling van genexpressie door TaqMan low-density array (TLDA).

De andere ratten (n = 6 per groep) werden diep verdoofd met pentobarbital (150 mg / kg ip) en geperfuseerd met een transcardiale fysiologische zoutoplossingperfusie gevolgd door ijskoude 4% paraformaldehyde in fosfaatbuffer (PB), pH 7.4. De hersenen werden snel verwijderd, 1 uur ondergedompeld in hetzelfde fixeermiddel bij 4 ° C en tenslotte 25-24 uur bewaard in 48% PB sucrose. De hersenen werden vervolgens ingevroren in isopentaan bij -60 ° C en uiteindelijk tot gebruik bij -80 ° C bewaard. De NAc, hypothalamus en VTA werden met een cryostaat in seriële coronale secties van 20 µm gesneden (Microm, Microtech, Francheville, Frankrijk). Voor elk hersengebied werden twee of drie series van 10 objectglaasjes met 4–6 coupes gemaakt. Voor elk objectglaasje zijn de seriële secties 200 µm uit elkaar geplaatst (Figuur (Figure66).

Figuur 6 

Kwantificering van TH / NeuN positieve neuronen in ventrale tegmentale gebieden (VTA) en TH-dichtheidsvezels in nucleus accumbens (NAc) van spenen tot volwassenheid bij nakomelingen uit westerse voeding (WD) of controledieet (CD) -gevoede moederdieren. (A) Regeling van Paxinos en Watson's ...

Biochemische plasmaanalyses

EDTA-plasma verzameld op P25-, P45- en P95-ratten werd gebruikt voor het meten van plasmaglucose, NEFA (niet-veresterde vetzuren), insuline en leptine. Glucose en NEFA werden gemeten met colorimetrische enzymatische reacties met specifieke kits (glucose en NEFA PAP 150-kits, BioMérieux, Marcy-l'Etoile, Frankrijk). Hormonen werden getest met specifieke ELISA-kits volgens de instructies van de fabrikant voor insuline en leptine (rat / muisinsuline ELISA-kit, rattenleptine ELISA-kit, Linco Research, St. Charles, MO, VS).

immunohistochemie

Glasplaatjes met seriële VTA- en NAc-coupes werden eerst geblokkeerd voor 3-4 h en vervolgens overnacht geïncubeerd bij 4 ° C met een mengsel van de volgende antilichamen: muis anti-NeuN (1: 500; IgM; Millipore Bioscience Research Reagents, Merk, VS) en konijnen-anti-TH (1: 1,000; Millipore Bioscience Research Reagents, Merk, USA). Na incubatie met primaire antilichamen en aansluitend wassen met PB, werden coupes geïncubeerd in een mengsel van secundaire antilichamen: Alexa 488 geconjugeerd ezel anti-muis IgM en Alexa 568 geconjugeerd ezel anti-konijn IgG (1: 500; Invitrogen, ThermoFisher Scientific, Waltham , MA, VS) voor 2 h. Secties werden gemonteerd in superfrost plus goudglijbanen (ThermoFisher Scientific, Waltham, MA, VS), aan de lucht gedroogd en afgedekt met ProLong ™ Gold antifadeagens (Invitrogen, ThermoFisher Scientific, Waltham, MA, VS).

TH Neuronen tellen in VTA

Voor elke rat werden TH-positieve cellen geteld zoals eerder beschreven () op drie verschillende rostrocaudale niveaus van de VTA: op het niveau van de uitgang van de derde zenuw (afstand ten opzichte van Bregma: -5.3 mm), 200 μm rostraal en 200 μm caudaal op dit niveau (figuren (Figures6A) .6EEN). Voor de linker- en de rechterkant werd een gedigitaliseerde afbeelding die de gehele VTA van het accessoire-aansluitpunt mediaal naar de laterale rand van het mesencefalon omvat, verkregen met behulp van × 40-vergroting van een NanoZoomer-XR Digital-diascanner C12000 (Hamamatsu, Japan). Voor elke sectie werd een lijn getrokken rond de omtrek van de VTA. De grenzen werden gekozen door de vorm van de cellen te onderzoeken en te verwijzen naar de Paxinos- en Watson-atlas. Een dopaminerge neuron werd gedefinieerd als een NeuN (+) / TH (+) immuunreactief cellichaam met een duidelijk zichtbare kern. Met behulp van de NIH Image J-software (cel-tegenplugin) werden de NeuN (+) / TH (+) cellen geteld door twee verschillende personen zonder kennis van de diergroepen. Split-cell telfouten werden gecorrigeerd met behulp van de formule van Abercrombie (), waar N = n[t/(t + d)] (N = totaal aantal cellen; n = aantal getelde cellen; t = coupedikte; en d = celdiameter), en deze correctiefactor was 0.65. Gegevens worden uitgedrukt als gemiddelde [NeuN (+) / TH (+) in linker en rechter VTA] ± SEM.

TH Fiber Density in NAc

Het TH-eiwitgehalte in de dopaminerge zenuwuiteinden van het NAc werd geschat door anatomische densitometrische analyse van TH-immunologisch gemerkte secties. De TH-vezeldichtheid werd gekwantificeerd op drie willekeurige niveaus langs de rostrocaudale as van de NAc (Bregma 2.20, 1.70 en 1.20 mm) (figuur (Figure6B) .6B). Kort samengevat, een gedigitaliseerd beeld dat het hele striatum en NAc omvat, verkregen met × 40-vergroting van een NanoZoomer-XR Digital-diascanner C12000 (Hamamatsu, Japan) werden verkregen. Voor een gegeven NAc werd een lijn getrokken rond de gehele kern om het gebied van de optische dichtheid (OD) -meting te definiëren (fig (Figure6B) .6B). De verkregen waarde werd genormaliseerd met de OD-waarde gemeten van een cirkelvormige zone getrokken op het corpus callosum (een gebied dat niet gekleurd was voor TH-immunochemie) van dezelfde sectie met behulp van NIH Image J-software. Gegevens worden uitgedrukt als een gemiddelde van de OD-verhouding (OD-waarde in NAc / OD-waarde in corpus callosum van de drie secties) ± SEM.

Gene-expressie door TLDA en TaqMan

RNA werd geïsoleerd uit onverwacht ingevroren NAc, VTA-verrijkte monsters en hypothalamus, met behulp van de NucleoSpin RNA / proteïnekit (Macherey-Nagel, Hoerdt, Frankrijk). Totaal RNA werd onderworpen aan DNase-digestie volgens de instructies van de fabrikant, de hoeveelheid werd geschat door de 260 / 280 nm UV-absorptie en de kwaliteit werd beoordeeld met behulp van het Agilent 2100 Bioanalyzer-systeem, het RNA-integriteitsnummer (RIN) werd vervolgens berekend. Monsters met een RIN onder 8 werden weggegooid. Eén microgram totaal RNA werd omgekeerd getranscribeerd in cDNA met gebruikmaking van RT-kit met hoge capaciteit (Applied Biosystems, Foster City, CA, VS) in een totaal volume van 10 pl.

Zoals eerder beschreven (), is de TLDA een 384-well micro-fluidische kaart waarop 384 simultane real-time PCR's kunnen worden uitgevoerd (Applied Biosystems, Foster City, CA, VS). We gebruikten een specifiek ontworpen TLDA gemaakt om verschillende genfamilies te dekken die relevant zijn voor plasticiteit en regulatie van voedselinname. Elke aangepaste kaart is geconfigureerd als 2 × 4-monsterlaadlijnen met 2 × 48-reactiekamers (referentie: 96a). Een 92-genreeks (tabel S1 in aanvullend materiaal) en vier housekeeping-genen (18S, Gapdh, Polr2a en Ppia) werden bestudeerd. Real-time PCR werd uitgevoerd met behulp van Life Technologies TaqMan-reagentia en uitgevoerd op ABI Prism 7900HT sequentiedetectiesysteem (Applied Biosystems, Foster City, CA, VS). Onbewerkte fluorescentiegegevens werden verzameld door middel van de PCR met behulp van de SDS 2.3-software (Applied Biosystems, Foster City, CA, VS), die verder drempelcycli Ct genereerde met automatische bepaling van zowel basislijn als drempelwaarde. Na filteren met behulp van de ThermoFisher-cloudapp (ThermoFisher, VS) om afwijkende PCR-runs te onderscheiden, waren de assays per monster n = 6 (n = 5 voor WD-groep op P25). De gegevens werden vervolgens geanalyseerd met ThermoFisher Cloud App (ThermoFisher, VS) voor relatieve kwantificering. Relatieve kwantificering van genexpressie (RQ) was gebaseerd op de vergelijkende Ct-methode met behulp van de vergelijking RQ = 2-ΔΔCt, waarbij ΔΔCt voor één gendoel zijn eigen Ct-variatie was, afgetrokken van een kalibratormonster en genormaliseerd met een endogene controle. Juist, we hebben het meest stabiele huishoudgen bepaald met behulp van het geNorm-algoritme (ThermoFisher Cloud App RQ, ThermoFisher, VS). Van de vier huishoudgenen werd Gapdh gedefinieerd als de endogene controle voor NAc en hypothalamus en Ppia voor VTA en dit gold voor alle monsters uit de drie geanalyseerde tijdsperioden. Grafische weergave van genenexpressie werd handmatig ontworpen om één kleur toe te wijzen voor een 10% toename van genexpressie ten opzichte van de CD-groep. Aanzienlijke variatie, met behulp van niet-parametrische Wilcoxon signed-rank test, werd genoteerd met een asterisk.

Statistische analyse

Resultaten worden uitgedrukt als gemiddelde ± SEM in tabellen en figuren. Mann-Whitney niet-parametrische test werd gebruikt voor de analyse van lichaamsgewicht op verschillende tijdstippen, vetvoorkeuren en OD-verhouding verkregen uit de immunohistochemie.

Om de significantie van de vetvoorkeuren voor de 3-dagen te beoordelen, hebben we voor elke dag een kolomstatistiekanalyse uitgevoerd. Voor elke groep werd het verbruik van vetoplossing en controle-oplossing getest met behulp van de niet-parametrische Wilcoxon's ondertekende rangorde. We hebben de gemiddelde voorkeurswaarde vergeleken met de hypothetische waarde van 50% (gestippelde rode lijn). Aanzienlijke variatie werd opgemerkt met een rode asterisk. We gebruikten dezelfde test voor de qPCR RQ-waardeanalyse; we hebben de gemiddelde RQ-waarde vergeleken met de hypothetische waarde van 1. Aanzienlijke variatie werd opgemerkt met een asterisk (Figuur (Figure44).

Figuur 4 

Relatieve genexpressie in nucleus accumbens (NAc), ventraal tegmentaal gebied (VTA) en hypothalami van perinataal-westerse dieetgevoede ratten en perinatale controledieet gevoede ratten in drie tijdsperioden. Simultane kwantificering van de expressie van genen in ...

Voor de plasmamonsteranalyse hebben we een niet-parametrische Mann and Whitney-test uitgevoerd. Het aantal TH-positieve cellen werd geanalyseerd met een tweewegs-ANOVA en de p waarde werd berekend. Vanwege de veelheid van de uitgevoerde tests, een Bonferroni post hoc correctie werd alleen toegepast na deze test. Statistische analyse werd uitgevoerd met behulp van Prism 6.0-software (GraphPad Software Inc., La Jolla, CA, VS).

Een niet-gecontroleerde PCA werd eerst uitgevoerd op 130-parameters (TLDA, gedrag en plasmagegevens) op verschillende tijdstippen voor elke hersenbiopsieslag (VTA, NAc en hypothalamus) om de algemene structuur van de gegevensverzameling te visualiseren (dat wil zeggen, drie globale PCA's). per tijdspunt). PCA kan worden gedefinieerd als de orthogonale projectie van de gegevens op een lager dimensionale lineaire ruimte, zodanig dat de variantie van de geprojecteerde gegevens wordt gemaximaliseerd in de deelruimte. We filterden eerst genen uit die niet worden uitgedrukt of enigszins tot expressie worden gebracht (Figuur (Figure5) .5). Waarden voor nakomelingen van CD-gevoede dammen en van WD-gevoede dammen verschenen in verschillende kleuren in individuele PCA-plots om te visualiseren of deze twee experimentele groepen goed gescheiden zijn door de niet-gecontroleerde PCA-componenten. Deze analyse scheidt de groepen genen die differentieel tot expressie worden gebracht tussen de twee groepen nakomelingen. Vervolgens werden gefocusseerde PCA's gedaan op verschillende clusters van mRNA-merkers: plasticiteit (celhechting, cytoskelet, neurotrofe factor, synaptogenese en regulatie van transcriptie), DA-route, GABAergische route, epigenetische modulatoren (histondeacetylase en histonacetyltransferase). Deze gefocusseerde PCA's maken het mogelijk om tegelijkertijd de correlatie tussen maternale diëten en enkele markers en correlaties tussen specifieke familie-genen te visualiseren. Een kwalitatieve schaal werd gebruikt voor de analyse van de PCA en gerichte PCA: +++: zeer goede scheiding; ++: goede scheiding met één rat aan de verkeerde kant van de PCA-scheiding; +: redelijk goede scheiding met twee ratten (een van elke groep) aan de verkeerde kant, -: geen duidelijke scheiding.

Figuur 5 

Hoofdcomponentenanalyse (PCA). Scatterplotgrafiek van PCA (A, B). (A) Globale PCA van nucleus accumbens (NAc) -monsters van P95-rattenmannetjes. Zwarte driehoekjes komen overeen met nakomelingen van controledieet (CD) gevoede dammen en rode driehoeken komen overeen met nakomelingen ...

Resultaten

Lichaamsgewicht en groei

De maternale WD-inname tijdens de dracht (van G1 tot G21) had geen effect op het lichaamsgewicht bij de geboorte (Figuur (Figure2) 2) (CD: 6.55 ± 0.07 g versus WD: 6.54 ± 0.05 g p = 0.9232) (cijfers (Figures2A, B) .2A, B). De lichaamsgewichtstoename van de geboorte tot het spenen was 21% hoger bij nakomelingen die werden geboren uit WD-moederdieren dan bij nakomelingen van CD-dammen met een lichaamsgewicht die significant hoger waren bij spenen bij nakomelingen van WD-moederdieren (36.19 ± 0.90 g versus 47.32 ± 1.48 g p <0.001) (Figuur (Figure2C) .2C). Vanaf het spenen tot het einde van het experiment (P95) werden de ratten gevoed met standaard voer voor de voeding en bleef het lichaamsgewicht hoger voor het nageslacht van WD-moederdieren dan van nakomelingen van CD-dammen. In details: tijdens de adolescentie (P39) (figuren (Figures2A, D), 2A, D), CD: 176.8 ± 3.3 g versus WD: 192.2 ± 3.3 g p = 0.0016 en bij P93 (jongvolwassene) (cijfers (Figures2A, E) 2A, E) CD: 478 ± 9.9 g versus WD: 508.6 ± 10.3 g p = 0.0452.

Figuur 2 

Evolutie van het lichaamsgewicht van het nageslacht vanaf de geboorte tot de volwassenheid. (A) Lichaamsgewicht dag 0 tot dag 100. Zuigperiode in rode en post-weaningperioden (c) kindertijd, (d) adolescentie en (e) jonge volwassenen in grijs. Op groeicurve mannelijke nakomelingen uit controledieet ...

Hormonen en metabole markers in verschillende tijdsperioden

Plasma leptine, insuline, glucose en NEFA concentraties werden gemeten bij P25, P45 en P95. Op alle leeftijden waren de plasmaglucose, NEFA en leptine niveaus van WD-nakomelingen niet statistisch verschillend van CD-nakomelingen (Tabel (Table2,2, n = 6 per groep). We zagen een significante toename in vetafzetting (retroperitoneale vetmassaverhouding) bij nakomelingen van WD-gevoede moeders alleen op P25 (p = 0.0327, Mann en Whitney-test).

Tabel 2 

Verhouding van retroperitoneale vetmassa en plasmadosering: glucose; insuline, NEFA en leptine.

Invloed van perinatale WD op de vetvoorkeur vanaf het spenen tot het volwassen worden

Om de impact van WD op de vetvoorkeur te onderzoeken, gebruikten we een twee-flessen keuze-paradigma op drie verschillende tijdstippen tijdens de groei. Deze test werd gebruikt om specifiek de voorkeur voor de vetsmaak te bestuderen door zoveel mogelijk het metabole effect van de inname te vermijden. We hebben aangetoond dat verschillen in "extra" calorie-inname uit de fles (bij P25, P45 en P95) niet statistisch significant zijn tussen groepen (figuren S1A-C in aanvullend materiaal). Bovendien resulteert het verschil in consumptie van 1% maïsolie-oplossing in een toename van de calorie door 1% voor WD-ratten bij P25 (WD: 4.9% versus CD: 3.9% van de ingenomen calorieën) en 0.5% voor CD-ratten bij P45 (WD: 2% versus CD: 2.5% opgenomen calorieën) (Figuren S1D-F in aanvullend materiaal). Bij P25 hebben pups van CD-moeders geen voorkeur voor vet (44.87 ± 9.8%, p = 0.339); aan de andere kant vertonen WD-ratten een voorkeur voor vet (75.12 ± 8.04%, p = 0.039 volgens Wilcoxon-test met ondertekende rang, rode asterisk). Bovendien is er een statistisch verschil tussen de twee groepen met p = 0.0347 (Mann- en Whitney-test, zwarte hashtag) (Figuur (Figure33EEN).

Figuur 3 

Ontwikkelingsevolutie van de vetvoorkeur van spenen tot volwassenheid. (A) Vetvoorkeur voor de eerste dag bij P25, P45 en P95. Verschillende sets dieren werden op elk tijdstip gebruikt (n = 6 / groep / tijdpunt). (B) Drie opeenvolgende dagen vet ...

Bij P45 en P95 hebben de twee groepen een aanzienlijke voorkeur voor vet, dwz aanzienlijk verschillend van de theoretische waarde van 50% (bij P45, CD: 80.68 ± 2.2% p = 0.0005 en WD: 78.07 ± 3.25% p = 0.0005; bij P95, CD: 74.84 ± 8.4% p = 0.0425 en WD: 69.42 ± 8.9% p = 0.109 volgens Wilcoxon-test met ondertekende rang, rode asterisk) (Figuur (Figure3A) .3EEN). De waarden voor de twee groepen waren niet te onderscheiden na een dag van smaakpresentatie (op P45 p = 0.7857 en op P95 p = 0.9171 Mann-Whitney-test) (Figuur (Figure33EEN).

Om te weten hoe de ratten hun vetverbruik in de loop van de tijd reguleren, herhaalden we de vetpresentatie gedurende drie achtereenvolgende dagen bij P45 en P95 (figuren (Figures3B, C) .3B, C). Interessant bij P45, alleen mannen uit WD dammen verloren geleidelijk de voorkeur voor vet-oplossing (figuur (Figure3B) 3B) (derde dag: 53.12 ± 8.36% p = 0.851 volgens Wilcoxon-test met ondertekende rang). Op P95 (volwassen leeftijd) gaven alle dieren echter de voorkeur aan het vet zonder evolutie tijdens de test van 3 dagen (Figuur (Figure33C).

Samenvattend, in dit model, hebben we in het vroege stadium (de kindertijd) een voorkeur voor vet waargenomen in ratten gevoed door WD-moeders met een progressieve desinteresse gedurende de adolescentieperiode. We observeerden geen verschil tussen de twee groepen ratten op volwassen leeftijd.

Moleculaire Signatuur van Brain Plasticity en GABA Circuits Remodeling in de Hypothalamus en Reward Pathways

Om te bepalen of maternale WD-inname tijdens dracht en lactatie een impact heeft op de hypothalamus en beloningsroutes van het nageslacht, maten we de relatieve expressie van verschillende sleutelfactoren van hersenplasticiteit, hersenmodellering en markers van neuronale circuits die betrokken zijn bij voedselinname en epigenetische toezichthouders. We hebben TLDA gebruikt om hun abundantie in verschillende hersengebieden (dwz hypothalamus, VTA en NAc) te analyseren (tabel S1 in aanvullend materiaal) op de drie tijdsperioden. De screening werd uitgevoerd na de twee-fleskeuzetests op P25, P45 en P95 (figuur (Figure1) 1) op zes mannen geboren uit met WD gevoede moederdieren en zes mannetjes geboren uit met CD gevoede moederdieren.

Bij P25 in hypothalamus vertoonden vijf genen uit dertien verschillende categorieën een significant lager mRNA-expressieniveau, voornamelijk in plasticiteitsmarkers en GABA-markers variërend tussen -20% (Gfap) en -40% (Gabra5) bij pups van met WD gevoede dammen in vergelijking met ratten van CD gevoed dammen. In beloningsroute-biopsieën (VTA en NAc) vertoonden twee genen een statistisch hogere mRNA-expressieniveaus (D2R en Gabra1), dat wil zeggen DA-signalering en GABA-receptoren en één gen een lagere expressie (Hcrtr2) (dwz orexine 2-receptor) in NAc , terwijl vier genen een significant hoger mRNA-expressieniveau (Map2, Gabara1, Hcrtr1 en Hcrtr2) (dwz plasticiteitmarkers, GABA-receptoren en serotoninerge receptoren) vertoonden in VTA (Figuur (Figure44).

Bij P45 in hypothalamus vertoonden vijf genen uit dertien verschillende categorieën een lager mRNA-expressieniveau tussen -20% (Fos) en -50% (FosB) bij pups van met WD gevoede dammen in vergelijking met ratten van met CD gevoerde dammen. Bij P45 in beloningsroute-biopsieën vertoonden vier genen een hoger mRNA-expressieniveau (Gfap, Dat, Cck2r en Kat5) en twee genen een lagere expressie (Fos en FosB) in NAc terwijl drie genen een lager mRNA-expressieniveau vertoonden (Arc, FosB en Th) en één gen op een hoger niveau (Gabrg2) in VTA.

Bij P95 in hypothalamus vertoonden 20-genen uit dertien verschillende categorieën een hoger mRNA-expressieniveau tussen + 20 en + 40% (Syt4 tot Gjd2) en 3-genen vertoonden een lagere mRNA-expressie (FosB, D1r en Gabarb1) bij pups van WD voerde dammen in vergelijking met ratten van met CD gevoede dammen. Bij P95 in beloningsroute-biopsieën vertoonden 12-genen een hoger mRNA-expressieniveau tussen + 20 en + 40% (Syn1 tot Hcrt1) en 1-gen een lagere expressie (Th) in NAc, 6-genen vertoonden een hoger mRNA-expressieniveau (Ncam1 , Gja1, Gjd2, Gabra5, Htr1a en Htr1b), en 6-genen vertoonden een lager mRNA-expressieniveau (Cntf, Igf1, Fos, Socs3, Gabrb2 en Hdac3) in VTA.

Vervolgens voerden we drie ongecontroleerde PCA uit die overeenkomt met de drie hersenbiopten met behulp van alle gekwantificeerde parameters (dwz plasmadosering, gedragsgegevens en variaties in de mRNA-expressie). Een duidelijke scheiding van de twee groepen werd alleen verkregen bij P95 voor NAc en VTA (tabel (Table33).

Tabel 3 

Synthese van hoofdcomponentenanalyse (PCA): kwalitatieve analyse van PCA-groepscheiding voor globale PCA en gerichte PCA.

Volgens de PCA-correlatiecirkel en de TLDA-gegevens (die de meerderheid van de variabelen in deze PCA vertegenwoordigen), hebben we de families van genen gedefinieerd die verantwoordelijk kunnen zijn voor de segregatie en een gefocuste PCA hebben uitgevoerd (figuren (Figures5A, B, 5A, B, bijvoorbeeld). De gefocusseerde PCA onthulde dat bij P25 DA-markers in NAc en plasticiteitsmarkers in hypothalamus de twee groepen nakomelingen konden scheiden (Tabel (Table33 voor samenvatting). Een dergelijke discriminatie werd toen niet verkregen bij P45. Uit dezelfde analyse bij P95 bleek echter dat de verschillende markers van het GABA-systeem in NAc en hypothalamus, plus de plasticiteitsmarkers (in hypothalamus, NAc en VTA) en epigenetische regulatoren (alleen in NAc) bijdragen aan de scheiding van de twee groepen dieren ( Figuur (Figure5; 5; Tafel Table33).

Deze analyse onthult de langdurige invloed van perinatale voeding op GABAergic markers evenals plasticiteit en epigenetische markers in zowel de homeostatische en de beloningsroute die betrokken zijn bij het voedingsgedrag.

Immunohistochemie van TH-cellen Bevestigde transcriptanalyse

Omdat we in de verschillende ontwikkelingsperioden enige variatie in TH-mRNA in NAc en VTA waarnamen, wilden we deze resultaten correleren met TH-immunokleuring. Het aantal TH / NeuN-positieve cellen werd geanalyseerd in het VTA waar dopaminerge cellichamen zijn gelokaliseerd en de OD van TH-immunolabeling werd gekwantificeerd in de zenuwuiteinden die zich in het NAc bevinden. TH (+) - cellen waren minder overvloedig aanwezig in de VTA van WD vergeleken met CD-ratten bij alleen P45 (figuren (Figures6A, C, E; 6AAS; Figuur S2A in aanvullend materiaal). Er was geen significante interactie tussen sectieniveau en de TH / NeuN-kwantificatie in de drie perioden (P25 p = 0.9991, P45 p = 0.9026, en P95 p = 0.9170). Alleen op P45 werd een statistisch verschil verkregen tussen de twee nakomelingengroepen (p = 0.0002) (Figuur (Figure6E) .6E). Bovendien hebben we geen verschil waargenomen in OD van TH immunokleuring in de NAc op P25 en P45 tussen de twee groepen (OD-ratio waarden bij P25: 1.314 ± 0.022 in CD versus 1.351 ± 0.026 in WD, p = 0.2681; OD-ratio-waarden op P45: 1.589 ± 0.033 in CD versus 1.651 ± 0.027 in WD, p = 0.1542). Er werd echter een significante afname van OD van TH-zenuwuiteinden gevonden in NAc van WD-groep bij P95 (OD-ratio-waarden op p95: 1.752 ± 0.041 in CD versus 1.550 ± 0.046 in WD, p = 0.0037) (cijfers (Figures6B, D, F; 6B, D, F; Figuur S2B in aanvullend materiaal).

Discussie

In deze studie veronderstelden we dat maternale perinatale overvoeding het programma van ontwikkeling van beloningsroutes betrokken bij energiehomeostase, voedselkeuze en voedselopname van de nakomelingen zal beïnvloeden. We onderzochten uitgebreid de impact van de maternale WD-inname vanaf de geboorte tot het spenen op GABA-, serotonine- en DA-routes van specifieke hersengebieden (VTA, NAc en hypothalamus) bij het nageslacht, van kindertijd tot volwassenheid. Onze resultaten suggereren dat het gebruik van een dieet, rijk aan vet en zoet, strikt beperkt tot de perinatale periode, een impact heeft op vroege vetvoorkeur (kindertijd) bij het nageslacht, gecorreleerd met verandering in genexpressieprofiel en neuroanatomische / architecturale veranderingen van het mesolimbicum dopaminerge netwerken. Toen de nakomelingen echter werden gehouden onder het dieet van het voer, observeerden we bij adolescent WD de ratten een progressief verlies van aantrekkelijkheid ten opzichte van vet dat gecorreleerd was met een verminderde expressie van genen van het DA-systeem en een lichte reductie van TH-positieve neuronen in de VTA . Later in het leven was de vetvoorkeur niet verschillend tussen de groepen, hoewel een belangrijke plasticiteit van de GABAergic-netwerken en van het energie-homeostase-netwerk van de hypothalamus in de rat werd geïdentificeerd door WD-gevoede moederdieren (Figuur (Figure77).

Figuur 7 

Grafisch abstract. NAc, nucleus accumbens; VTA, ventrale tegmentale ruimte.

De eerste impact van de perinatale WD-inname die we in dit onderzoek waarnamen, is een verhoogd lichaamsgewicht van het nageslacht bij het spenen, maar geen verschil bij de geboorte. Inderdaad, dieren van de WD-groep winnen 21% meer gewicht dan CD aan het einde van de zuigperiode. Eerdere studies hebben tegenstrijdige resultaten opgeleverd met betrekking tot veranderingen in geboortegewicht voor nakomelingen van WD-gevoerde moederdieren: een hoger lichaamsgewicht (, ), een lager lichaamsgewicht (, , ) of geen verschil (, ). Onze gegevens komen overeen met een recente meta-regressieanalyse () uitgevoerd op 171-experimentele publicaties waarin werd geconcludeerd dat de blootstelling van de moeder aan het HFD geen invloed had op het geboortegewicht van de nakomelingen, maar aan het einde van de lactatieperiode een verhoogd lichaamsgewicht induceerde. Het hogere lichaamsgewicht van de WD-nakomelingen weerspiegelt waarschijnlijk een verandering in de melksamenstelling en / of melkproductie die in eerdere publicaties is geïllustreerd (, ). In overeenstemming met hun hogere lichaamsgewicht was de retroperitoneale vetratio van de WD-nakomelingen aan het einde van de periode van de zuigeling significant hoger dan die van de CD-nakomelingen (P25, tabel Table2), 2), wat ook in overeenstemming is met eerdere studies (, ). De hogere adipositas bleef echter niet bestaan ​​bij P45 en P95, en andere metabole parameters zoals insuline, NEFA en glucose-plasma waren niet verschillend tussen de groepen. Onze resultaten toonden aan dat zonder een duidelijke maternale obesitas tijdens de dracht en lactatie, het dieet op zich niet voldoende is om blijvende metabole effecten bij de nakomelingen te veroorzaken (, , ).

Er is gemeld dat perinatale HFD-inname positief correleert met de voorkeur van het nageslacht voor smakelijk voedsel (). In onze studie hebben we een longitudinale studie uitgevoerd met als doel de vetvoorkeur te testen op nakomelingen die gespeend zijn op regulier voer.

Invloed van perinatale WD op de kindertijd (na het spenen)

Knaagdieren-pups eten vaste voeding 19-20 dagen na de geboorte () wanneer hun cerebrale beloningsroutes nog niet volgroeid zijn (). Het was daarom zeer interessant om hun zeer vroege voorkeur voor vet te bestuderen en deze vroege voorkeur te correleren met analyse van hersentranscripties. Vlak na het spenen namen we een voorkeur voor vet waar in WD-nageslacht dat niet bewezen was in CD-ratten. Dit is in lijn met andere rapporten die een verband aantonen tussen perinatale ondervoeding en eetbare voorkeur voor voedsel en een lage voorkeur voor vet op jonge leeftijd voor controleratten ().

De wereldwijde PCA stond het op die leeftijd niet toe de groep jongen te discrimineren met betrekking tot het dieet van de moeder. Wanneer echter een gerichte PCA, beperkt tot DA-markers, werd uitgevoerd, bereikten we een goede scheiding van de groepen. Inderdaad, er is een duidelijke toename van de expressie van de D2-receptor-mRNA's in het NAc in WD-pups. Deze postsynaptische D2-overexpressie in het NAc zou gedeeltelijk kunnen worden veroorzaakt door een hogere motivatie voor vet (). Weinig andere transcripten zijn gemodificeerd in WD-pups in vergelijking met CD-jongen, zoals een toename van alpha 1 GABAA-subeenheid in NAc en VTA en een afname van alfa 5 GABAA-subeenheid in de hypothalamus die een reorganisatie van GABAA-receptoren in deze kernen suggereert.

Impact van perinatale WD op de adolescentie

Bij P45 zagen we een vergelijkbare vetrijke voorkeur voor beide groepen op de eerste dag van de presentatie, maar interessant genoeg verloren de WD-ratten geleidelijk aan hun belangstelling voor vet na herhaalde presentatie. De adolescentie is een kritieke periode van neurologische gedragsherstructurering die nodig is voor levenslange cognitieve verwerking (), en verschillende studies lieten een duidelijke kwetsbaarheid zien voor nadelige cognitieve effecten van een vet dieet (-). Dit resultaat is duidelijk in tegenspraak met het eerdere werk van de groep Muhlhausler (, ) waarbij juveniele ratten (6 weken) een duidelijke voorkeur voor junkfood vertoonden. In hun publicaties was het experimentele paradigma echter anders, omdat de ratten gratis toegang hadden tot zowel standaardvoer als junkfood van spenen tot het opofferen (6-weken).

Tegelijkertijd maten we een toename van Dat mRNA in de NAc en een afname van Th mRNA in de VTA die werd bevestigd door de immunohistochemie die een verlaagd TH (+) aantal cellen in de VTA van WD-ratten vertoonde. Na een verhoogde transcriptomische activiteit voor het DA-systeem bij het spenen, kan de verminderde activiteit bij P45 de lage belangstelling voor het smakelijke voedsel dat wordt waargenomen in onze WD-ratten verklaren. Er moet ook worden opgemerkt dat de systematische afname van Fos- en FosB-mRNA-expressie in de verschillende kernen die we hebben geanalyseerd, een teken kan zijn van een verminderde cerebrale activiteit na blootstelling aan maternale WD.

Adolescent WD-ratten vertoonden een snellere desinteresse voor vet dat tegengesteld is aan hun eerdere gedrag. Het gebruik van een "normaal" dieet tijdens de kindertijd lijkt hen te "beschermen" tot een overdreven dikke voorkeur voor de adolescentie. Integendeel, wanneer ratten na het spenen gratis toegang hebben tot junkfood, zoals in Ref. (, ), tonen ze bij de adolescentie een sterke voorkeur voor vet aan. Dit resultaat suggereert dat 3 weken dieet na het spenen de circuits opnieuw geprogrammeerd zou kunnen hebben en de adolescente nakomelingen minder gevoelig zouden maken voor een acute vetuitdaging.

Invloed van perinatale WD op volwassenen

Volwassen ratten vertoonden niet langer verschil in voorkeur voor vet, zelfs na herhaalde vetpresentatie zoals reeds beschreven (, ). Tegelijkertijd zagen we een afname in Th-mRNA en -eiwit in het NAc en een neiging tot een verminderde expressie van Dat-mRNA in de VTA. Naef en collega () rapporteerde al een lage activiteit van het DA-systeem bij volwassen ratten die perinatale periode met een HFD werden gevoed, met een afgestompt DA-respons op amfetamine gemeten met microdialyse en een verhoogde motivatie voor vetbeloning (zie tabel die recente qPCR-gegevens over dit model samenvatte; Tafel S2 in aanvullend materiaal). Een beperking van TH-kwantificatie (mRNA en immunohistochemie) in NAc komt van het feit dat NAc-cellen ook Th-mRNA en -eiwit tot expressie konden brengen en vervolgens de DA-vezels konden kwantificeren (, ). Het gebruik van TH-immunokleuring in NAc onthulde echter vooral de dichte axonterminals afkomstig van DA-neuronen van de middenhersenen (VTA en SNc). Gewoonlijk konden de TH-expresserende neuronen in het striatum en NAc alleen worden onderscheiden in door hoge mate DA gelaedeerde dieren () en zou daarom nauwelijks detecteerbaar zijn in onze immunosecties. In deze studie zagen we ook een sterke toename van de mu opioïde receptor in NAc wanneer andere groepen, met verschillende modellen, een afnemende expressie vertoonden in het ventrale striatum van de rat dat vroeg was blootgesteld aan HFD (tijdens borstvoeding en zwangerschap) (, ) of geen verandering (). Deze modificaties, alleen gemeten op het mRNA-niveau, kunnen een lichte hypo-activiteit van de DA-circuits weerspiegelen die gepaard gaan met een hogere opioïdengevoeligheid () die waarschijnlijk niet voldoende zijn om een ​​impact te hebben op de gedragstest die we hebben uitgevoerd. Deze veronderstellingen moeten worden bevestigd met behulp van functionele benaderingen. In een recente paper, met een vergelijkbaar model, Romani-Perez et al., Waren niet in staat om een ​​significante toename van de motivatie in operante conditioneringsboxen voor HFD-nakomelingen waar te nemen, maar observeerden een kortere latency om een ​​doeldoos te bereiken in een runway-testparadigma (). Ondanks de afwezigheid van langdurige vetvoorkeur in onze experimentele omstandigheden, vonden we dat perinatale maternale WD-inname een langdurig effect heeft op andere cerebrale circuits die meestal gemedieerd worden door GABA-remodellering in NAc en Hypothalamus. NAc wordt beschouwd als een "sensorische sentinel" voor consumerend gedrag (). Recente studies hebben aangetoond dat voedselinname werd onderdrukt door remming van GABA-vrijmakende LH-neuronen (). O'Connor et al. toonden aan dat NAc D1R-neuronen (GABAergic-projecterende neuronen) LH VGAT-neuronen selectief remmen om voedselinname te stoppen (). Deze experimenten onthullen een GABA-circuit (NAc / Hypothalamus) dat mogelijk verantwoordelijk is voor het beheersen van de gedragsrespons. Dit ventrale striatum-hypothalamische systeem complementeert een ander circuit dat het bed-nucleus stria-terminaal bevat. Het GABA-vrijmakende VGAT projecteert een neuron naar het glutamaat dat Vglut LH-neuronen afgeeft en directe remming van LH vglut2 veroorzaakt voeding (). Een ander belangrijk onderdeel van het eetlustregulerend circuit dat de NAc-schaal betreft, is een GABA-afgevende remmende projectie op de VP (). Deze gegevens benadrukken de cruciale rol van GABA-signalering in het samenspel tussen hypothalamus en NAc om voeding te bevorderen. In onze studie konden we de populatie van neuronen die bij de GABA-hermodellering betrokken waren niet onderscheiden en hoe deze modificaties de netwerken konden veranderen. De centrale rol van GABA-circuits verdient echter meer aandacht. In het bijzonder zou het zeer interessant zijn om verdere functionele experimenten van deze GABA-circuits uit te voeren met behulp van elektrofysiologische benaderingen (). We hebben ook een globale opregulering van het mRNA-transcript waargenomen voor 5HT1a- en 5HT1b-receptoren in de drie bestudeerde kernen. De meerderheid van de uitstekende serotonine-vezels komt van de dorsale raphe-kern (DRN) en mediaan raphe-kern (MRN). Recente gegevens van in vivo opnamen en beeldvormingsstudies toonden een positieve rol van 5HT als beloning (). 5HT-vezels uit DRN zijn betrokken bij impulsiviteitscontrole (). Verhoog 5HT1a in VTA en NAc zou een compensatiemechanisme kunnen zijn dat de impulsiviteit zou kunnen beheersen. In hypothalamus suggereren farmacologische onderzoeken dat subtypen van de 5HT1a-receptor het eetgedrag veroorzaakt door serotonine-stimulatie kunnen onderdrukken (, ). Verhoogde 5HT1a- en b-receptoren in hypothalamus zouden de voedingsonderdrukkende werking van serotonine kunnen versterken en zouden daarom een ​​compenserend mechanisme kunnen vormen. Deze aannames moeten worden geverifieerd door het uitvoeren van de juiste functionele experimenten.

Deze netwerkveranderingen zijn geassocieerd met modificaties van plasticiteitsmarkers als Ncam-mRNA. In de hypothalamus van volwassen ratten, zagen we een toename in Ncam1 en St8sia4 transcripten suggereren en toename van polysialic acid (PSA) signalering. PSA is een celoppervlakte-glycan die cel-cel-interacties moduleert. Polysialylatie van celadhesie-eiwitten is betrokken bij verschillende synaptische plasticiteitsafhankelijke processen in het centrale zenuwstelsel en er is gemeld dat dit nodig is voor de adaptieve synaptische plasticiteit van voedingscircuits tijdens acute positieve energiebalans (, ). Daarnaast kunnen andere regulatoren van celinteractie en synaptogenese betrokken zijn bij deze hypothalamische plasticiteit.

Tot slot (figuur (Figure7), 7), heeft de inname van WD via de moeder een langdurige invloed op de organisatie van de homeostatische en hedonische circuits die het eetgedrag van het nageslacht regelen. Door de analyse van drie kritieke tijdsperioden konden we een duidelijke evolutie laten zien van de vetvoorkeur in relatie tot specifieke moleculaire signaturen in de hersenen. Tijdens de kindertijd kan de voorkeur voor vet gecorreleerd zijn met een hogere activiteit van het DA-systeem. De adolescentie, gekenmerkt door een inversie van de vetvoorkeur, ging gepaard met een lagere expressie van DA-systeemmarkers die een compensatiemechanisme suggereren. Een heel interessant punt om op de hoogte te stellen is dat in dit model een uitgebalanceerd dieet na het spenen de adolescente rat zou kunnen beschermen tegen schadelijke voedingsgewoonten door hun verlangen naar vet te verminderen. Hoewel de twee groepen op volwassen leeftijd een vergelijkbare hoge voorkeur hebben voor vet, toonden ratten van met WD gevoede dammen een ingrijpende verbouwing van de GABA-circuits. Wat zijn de gevolgen van deze blijvende plasticiteit? Zal een overdreven obesogene dieetinname tijdens de adolescentie dit botte beloningssysteem opnieuw activeren? Zulke vragen kunnen relevant zijn in de nutritionele follow-up van pasgeborenen en kinderen die zijn opgestaan ​​in verwesterde landen.

ethische uitspraak

Alle experimenten werden uitgevoerd in overeenstemming met de richtlijnen van het plaatselijke comité voor dierenwelzijn, de EU (richtlijn 2010 / 63 / EU), het Institut National de la Recherche Agronomique (Parijs, Frankrijk) en het Franse veterinaire departement (A44276). Het experimentele protocol werd goedgekeurd door de institutionele ethische commissie en geregistreerd onder referentie APAFIS 8666. Elke voorzorgsmaatregel werd genomen om stress te minimaliseren en het aantal dieren dat in elke serie experimenten werd gebruikt.

Bijdragen van auteurs

JP en PB voerden experimenten uit en namen deel aan de discussie en het schrijven. TM voerde de PCA uit en nam deel aan discussie en schrijven. SN droeg bij aan het ontwerp van het experiment en nam deel aan de discussie. PP droeg bij aan het ontwerp van het experiment, nam deel aan de discussies en schreef het manuscript. VP heeft de experimenten ontworpen en uitgevoerd, de gegevens geanalyseerd en het manuscript geschreven.

Belangenconflict verklaring

De auteurs verklaren dat het onderzoek is uitgevoerd in afwezigheid van commerciële of financiële relaties die kunnen worden beschouwd als een potentieel belangenconflict.

Dankwoord

De auteurs willen Guillaume Poupeau en Blandine Castellano bedanken voor het verzorgen van de dieren tijdens het onderzoek, Anthony Pagniez voor zijn hulp bij mRNA-extractie en TLDA, Isabelle Grit voor haar hulp bij de analyse van plasmamonsters, en Alexandre Benani en Marie-Chantal Canivenc voor hun nuttige discussie en TLDA-ontwerp.

voetnoten

 

Funding. Dit onderzoek werd ondersteund door PARIMAD (VP), LCL Foundation Grant (VP en PP), SanteDige Foundation (VP) en INRA Metaprogramma DIDIT (SN, VP, PP).

 

 

Aanvullend materiaal

Het aanvullende materiaal voor dit artikel is online te vinden op http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fendo.2017.00216/full#supplementary-material.

Figuur S1

Totale energie-inname uit maïsolie bevattende fles. (A) De calorie-inname van de maïsoliekolf voor 24 h bij P25 bij pups uit de westerse voeding (WD) voedde moederdieren en pups van controledieet (CD) gevoede dammen. (B) Calorie-inname uit de maïsoliekolf voor 24 h bij P45 (de derde dag van de bottentest). (C) Calorie-inname uit de maïsoliekolf voor 24 h bij P95 (de derde dag van de bottentest). Voor panelen (A-C)gegevens worden uitgedrukt als gemiddelde ± SEM, geen statistisch verschil (p > 0.05) werd op alle leeftijden waargenomen na Mann en Whitney niet-parametrische test. (D) Percentage van de calorie-inname van de maïsoliekfles in vergelijking met de totale calorie-inname (maïsoliekolf + standaard voer voor de voeding) voor 24 h bij P25 in WD-pups en CD-pups. (E) Percentage van de calorie-inname van de maïsoliekfles vergeleken met de totale calorie-inname (maïsoliekolf + standaard voer voor de voeding) voor 24 h bij P45 (de derde dag van de flestest) in WD-pups en CD-pups. (F) Percentage van de calorie-inname van de maïsolie vergeleken met de totale calorie-inname (maïsolie + standaard dieet) voor 24 h op P95 (de derde dag van de bottentest) in WD-pups en CD-pups. Voor panelen (D, E)gegevens worden uitgedrukt als percentage van de totale calorie-inname, geen statistisch verschil (p > 0.05) werd waargenomen, na chikwadraat met de correctie van Yates, op alle leeftijden.

Figuur S2

Representatieve microfoto's van TH immunokleuring in nucleus accumbens (NAc) en ventraal tegmentaal gebied (VTA) op drie verschillende tijdstippen. (A) Microfoto van TH / NeuN immunokleuring op het niveau van de VTA, -5.30 mm van Bregma. Rode labels zijn voor NeuN en groen voor TH. De witte pijl toont de uitgang van de derde zenuw. (B) Microfoto van TH immunokleuring op het niveau van de NAc, + 1.70 mm van Bregma. Groene labels zijn voor TH. De witte pijl toont de voorste commissuur.

Tabel S1

TaqMan low-array array-genenlijst met de overeenkomstige geïnventariseerde codes van life technologies.

Tabel S2

Samenvatting van gepubliceerde gegevens met betrekking tot dopamine pathway transcripten expressie. De rode karakters komen overeen met de kindertijd, de blauwe met de puberteit en de zwarte met de volwassen. =: komt overeen met een vergelijkbare transcriptexpressie tussen groepen, +: komt overeen met een hogere transcriptexpressie bij pups van hoogcalorisch dieet [junkfood, westers dieet (WD), of vetrijke voeding (HFD)] gevoede moederdieren, en -: komt overeen met een lagere transcriptexpressie bij pups van hoogcalorisch dieet (junkfood, WD of HFD) gevoede moederdieren.

Referenties

1. Barker DJ. De foetale oorsprong van ziekten van ouderdom. Eur J Clin Nutr (1992) 46 (Suppl 3): S3-9. [PubMed]
2. Desai M, Gayle D, Han G, Ross MG. Geprogrammeerde hyperphagia als gevolg van verminderde anorexigene mechanismen bij intra-uteriene groeiremmende nakomelingen. Reprod Sci Thousand Oaks Calif (2007) 14: 329-37.10.1177 / 1933719107303983 [PubMed] [Kruis Ref]
3. Goran MI, Dumke K, Bouret SG, Kayser B, Walker RW, Blumberg B. Het obesogene effect van blootstelling aan hoge fructose tijdens de vroege ontwikkeling. Nat Rev Endocrinol (2013) 9: 494-500.10.1038 / nrendo.2013.108 [PMC gratis artikel] [PubMed] [Kruis Ref]
4. Levin BE. Metabole imprinting: kritische impact van de perinatale omgeving op de regulatie van energiehomeostase. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci (2006) 361: 1107-21.10.1098 / rstb.2006.1851 [PMC gratis artikel] [PubMed] [Kruis Ref]
5. Olson CM, Strawderman MS, Dennison BA. Maternale gewichtstoename tijdens zwangerschap en kindergewicht op 3 jaar. Matern Child Health J (2009) 13: 839.10.1007 / s10995-008-0413-6 [PubMed] [Kruis Ref]
6. Chen H, Simar D, Morris MJ. Hypothalamische neuroendocriene circuits worden geprogrammeerd door maternale obesitas: interactie met de postnatale voedingsomgeving. PLoS One (2009) 4: e6259.10.1371 / journal.pone.0006259 [PMC gratis artikel] [PubMed] [Kruis Ref]
7. Muhlhausler BS, Adam CL, Findlay PA, Duffield JA, McMillen IC. Verhoogde maternale voeding verandert de ontwikkeling van het eetlustregulerend netwerk in de hersenen. FASEB J (2006) 20: 1257-9.10.1096 / fj.05-5241fje [PubMed] [Kruis Ref]
8. Samuelsson AM, Matthews PA, Argenton M, Christie MR, McConnell JM, Jansen EHJM, et al. Dieet-geïnduceerde obesitas bij vrouwelijke muizen leidt tot hyperphagia van de nakomelingen, adipositas, hypertensie en insulineresistentie. Hypertensie (2008) 51: 383-92.10.1161 / HYPERTENSIONAHA.107.101477 [PubMed] [Kruis Ref]
9. Kenny PJ. Gemeenschappelijke cellulaire en moleculaire mechanismen bij obesitas en drugsverslaving. Nat Rev Neurosci (2011) 12: 638-51.10.1038 / nrn3105 [PubMed] [Kruis Ref]
10. Denis RGP, Joly-Amado A, Webber E, Langlet F, Schaeffer M, Padilla SL, et al. Palatability kan voeding voeden onafhankelijk van AgRP-neuronen. Cell Metab (2015) 22: 646-57.10.1016 / j.cmet.2015.07.011 [PMC gratis artikel] [PubMed] [Kruis Ref]
11. Stice E, Spoor S, Bohon C, Small DM. De relatie tussen obesitas en stompe striatale respons op voedsel wordt gemodereerd door het TaqIA A1-allel. Wetenschap (2008) 322: 449-52.10.1126 / science.1161550 [PMC gratis artikel] [PubMed] [Kruis Ref]
12. Frank GK, Reynolds JR, Shott ME, Jappe L, Yang TT, Tregellas JR, et al. Anorexia nervosa en obesitas zijn geassocieerd met een tegenovergestelde reactie op de beloning van de hersenen. Neuropsychopharmacology (2012) 37: 2031-46.10.1038 / npp.2012.51 [PMC gratis artikel] [PubMed] [Kruis Ref]
13. Groene E, Jacobson A, Haase L, Murphy C. Gereduceerde nucleus accumbens en caudate kernactivatie tot een aangename smaak is geassocieerd met obesitas bij oudere volwassenen. Brain Res (2011) 1386: 109-17.10.1016 / j.brainres.2011.02.071 [PMC gratis artikel] [PubMed] [Kruis Ref]
14. Davis JF, Tracy AL, Schurdak JD, Tschop MH, Lipton JW, Clegg DJ, et al. Blootstelling aan verhoogde niveaus van voedingsvet verzwakt psychostimulantbeloning en mesolimbische dopamine-omzet bij de rat. Behav Neurosci (2008) 122: 1257-63.10.1037 / a0013111 [PMC gratis artikel] [PubMed] [Kruis Ref]
15. Geiger BM, Haburcak M, Avena NM, Moyer MC, Hoebel BG, Pothos EN. Tekorten van mesolimbische dopamine neurotransmissie bij obesitas bij ratten. Neuroscience (2009) 159: 1193-9.10.1016 / j.neuroscience.2009.02.007 [PMC gratis artikel] [PubMed] [Kruis Ref]
16. Rivera HM, Kievit P, Kirigiti MA, Bauman LA, Baquero K, Blundell P, et al. Maternaal vetrijk dieet en obesitas beïnvloeden eetbare voedselinname en dopamine-signalering bij nakomelingen van niet-menselijke primaten. Obesitas (2015) 23: 2157-64.10.1002 / oby.21306 [PMC gratis artikel] [PubMed] [Kruis Ref]
17. Gugusheff JR, Ong ZY, Muhlhausler BS. De vroege oorsprong van voedselvoorkeuren: gericht op de kritieke momenten van ontwikkeling. FASEB J (2015) 29: 365-73.10.1096 / fj.14-255976 [PubMed] [Kruis Ref]
18. Bayol SA, Farrington SJ, Stickland NC. Een dieet van een moeder "junkfood" tijdens zwangerschap en lactatie bevordert een verhoogde smaak voor "junkfood" en een grotere neiging tot obesitas bij rattenkinderen. Br J Nutr (2007) 98: 843-51.10.1017 / S0007114507812037 [PubMed] [Kruis Ref]
19. Vucetic Z, Kimmel J, Totoki K, Hollenbeck E, Reyes TM. Maternaal vetrijk dieet verandert de methylatie en genexpressie van dopamine en opioïde-gerelateerde genen. Endocrinology (2010) 151: 4756-64.10.1210 / en.2010-0505 [PMC gratis artikel] [PubMed] [Kruis Ref]
20. Naef L, Moquin L, Dal Bo G, Giros B, Gratton A, Walker CD. De inname van vetrijke moeders verandert de presynaptische regulatie van dopamine in de nucleus accumbens en verhoogt de motivatie voor vetbeloningen bij het nageslacht. Neuroscience (2011) 176: 225-36.10.1016 / j.neuroscience.2010.12.037 [PubMed] [Kruis Ref]
21. Ong ZY, Muhlhausler BS. Maternaal "junk-food" -transport van rattendammen verandert voedselkeuzes en de ontwikkeling van de mesolimbische beloningsroute bij het nageslacht. FASEB J (2011) 25: 2167-79.10.1096 / fj.10-178392 [PMC gratis artikel] [PubMed] [Kruis Ref]
22. Romaní-Pérez M, Lépinay AL, Alonso L, Rincel M, Xia L, Fanet H, et al. Impact van perinatale blootstelling aan vetrijke voeding en stress op reacties op voedingsuitdagingen, voedselgemotiveerd gedrag en mesolimbische dopaminefunctie. Int J Obes (Lond) (2017) 41 (4): 502-9.10.1038 / ijo.2016.236 [PubMed] [Kruis Ref]
23. Beier KT, Steinberg EE, DeLoach KE, Xie S, Miyamichi K, Schwarz L, et al. Circuitarchitectuur van VTA dopamine neuronen geopenbaard door systematische input-output mapping. Cel (2015) 162: 622-34.10.1016 / j.cell.2015.07.015 [PMC gratis artikel] [PubMed] [Kruis Ref]
24. Tan KR, Yvon C, Turiault M, Mirzabekov JJ, Doehner J, Labouèbe G, et al. GABA-neuronen van de VTA-drive hebben een geconditioneerde plaats aversie. Neuron (2012) 73: 1173-83.10.1016 / j.neuron.2012.02.015 [PubMed] [Kruis Ref]
25. van Zessen R, Phillips JL, Budygin EA, Stuber GD. Activatie van VTA GABA-neuronen verstoort het beloningsverbruik. Neuron (2012) 73: 1184-94.10.1016 / j.neuron.2012.02.016 [PMC gratis artikel] [PubMed] [Kruis Ref]
26. Hu H. Beloning en afkeer. Annu Rev Neurosci (2016) 39: 297-324.10.1146 / annurev-neuro-070815-014106 [PubMed] [Kruis Ref]
27. Stanley BG, Urstadt KR, Charles JR, Kee T. Glutamate en GABA in laterale hypothalamische mechanismen die de voedselinname controleren. Physiol Behav (2011) 104: 40-6.10.1016 / j.physbeh.2011.04.046 [PubMed] [Kruis Ref]
28. Ancel D, Bernard A, Subramaniam S, Hirasawa A, Tsujimoto G, Hashimoto T, et al. De orale lipidesensor GPR120 is niet onmisbaar voor de orosensorische detectie van voedingslipiden bij muizen. J Lipid Res (2015) 56: 369-78.10.1194 / jlr.M055202 [PMC gratis artikel] [PubMed] [Kruis Ref]
29. Ackroff K, Lucas F, Sclafani A. Voorkeursconditionering als functie van de vetbron. Physiol Behav (2005) 85: 448-60.10.1016 / j.physbeh.2005.05.006 [PubMed] [Kruis Ref]
30. Camandola S, Mattson MP. Toll-like receptor 4 bemiddelt vet-, suiker- en umami-smaakvoorkeur en voedselinname en regulering van het lichaamsgewicht. Obesitas (2017) 25: 1237-45.10.1002 / oby.21871 [PMC gratis artikel] [PubMed] [Kruis Ref]
31. Coupé B, Amarger V, Grit I, Benani A, Parnet P. Nutritional programming beïnvloedt hypothalamische organisatie en vroege reactie op leptine. Endocrinology (2010) 151: 702-13.10.1210 / en.2009-0893 [PubMed] [Kruis Ref]
32. Paillé V, Brachet P, Damier P. De rol van nigrale laesie bij het ontstaan ​​van dyskinesieën in een ratmodel voor de ziekte van Parkinson. Neurorapport (2004) 15: 561-4.10.1097 / 00001756-200403010-00035 [PubMed] [Kruis Ref]
33. Benani A, Hryhorczuk C, Gouazé A, Fioramonti X, Brenachot X, Guissard C, et al. Aanpassing van de voedselinname aan vet uit de voeding omvat PSA-afhankelijke herbedrading van het gebogen melanocortinesysteem bij muizen. J Neurosci (2012) 32: 11970-9.10.1523 / JNEUROSCI.0624-12.2012 [PubMed] [Kruis Ref]
34. Kirk SL, Samuelsson AM, Argenton M, Dhonye H, Kalamatianos T, Poston L, et al. Maternale obesitas veroorzaakt door voeding bij ratten beïnvloedt permanent de centrale processen die de voedselinname bij nakomelingen reguleren. PLoS One (2009) 4: e5870.10.1371 / journal.pone.0005870 [PMC gratis artikel] [PubMed] [Kruis Ref]
35. Ong ZY, Muhlhausler BS. Het consumeren van een vetarm dieet van spenen naar volwassenheid keert de programmering van voedselvoorkeuren in mannelijke, maar niet in vrouwelijke, nakomelingen van "junkfood" -dragende moederdieren om. Acta Physiol Oxf Engl (2014) 210: 127-41.10.1111 / apha.12132 [PubMed] [Kruis Ref]
36. Ribaroff GA, Wastnedge E, Drake AJ, Sharpe RM, Chambers TJG. Diermodellen van maternale blootstelling aan vetrijke voeding en effecten op het metabolisme bij nakomelingen: een meta-regressie-analyse. Obes Rev (2017) 18 (6): 673-86.10.1111 / obr.12524 [PMC gratis artikel] [PubMed] [Kruis Ref]
37. Bautista CJ, Montaño S, Ramirez V, Morales A, Nathanielsz PW, Bobadilla NA, et al. Veranderingen in melksamenstelling bij zwaarlijvige ratten die een vetrijk dieet gebruiken. Br J Nutr (2015) 115: 538-46.10.1017 / S0007114515004547 [PubMed] [Kruis Ref]
38. Rolls BA, Gurr MI, Van Duijvenvoorde PM, Rolls BJ, Rowe EA. Borstvoeding bij magere en obese ratten: effect van cafetariafoediening en van obesitas bij de voeding op de samenstelling van de melk. Fysiek gedrag (1986) 38: 185-90.10.1016 / 0031-9384 (86) 90153-8 [PubMed] [Kruis Ref]
39. White CL, Purpera MN, Morrison CD. Maternale obesitas is noodzakelijk voor het programmeren van het effect van een vetrijk dieet op het nageslacht. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol (2009) 296: R1464.10.1152 / ajpregu.91015.2008 [PMC gratis artikel] [PubMed] [Kruis Ref]
40. Zon B, Purcell RH, Terrillion CE, Yan J, Moran TH, Tamashiro KLK. Moedersvet met een hoog vetgehalte tijdens de dracht of het zogen, beïnvloedt de leptinesensitiviteit en obesitas bij de nakomelingen. Diabetes (2012) 61: 2833-41.10.2337 / db11-0957 [PMC gratis artikel] [PubMed] [Kruis Ref]
41. Berthoud HR. Metabolische en hedonische driften in de neurale controle van eetlust: wie is de baas? Curr Opin Neurobiol (2011) 21: 888-96.10.1016 / j.conb.2011.09.004 [PMC gratis artikel] [PubMed] [Kruis Ref]
42. Henning SJ, Chang SS, Gisel EG. Ontogenie van voercontroles bij zogende en gespeende ratten. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol (1979) 237: R187-91. [PubMed]
43. Leibowitz SF, Lucas DJ, Leibowitz KL, Jhanwar YS. Ontwikkelingspatronen van opname van macronutriënten bij vrouwelijke en mannelijke ratten, vanaf het spenen tot de volwassenheid. Physiol Behav (1991) 50: 1167-74.10.1016 / 0031-9384 (91) 90578-C [PubMed] [Kruis Ref]
44. Trifilieff P, Feng B, Urizar E, Winiger V, Ward RD, Taylor KM, et al. Het verhogen van de dopamine D2-receptor-expressie in de volwassen nucleus accumbens verbetert de motivatie. Mol Psychiatry (2013) 18: 1025-33.10.1038 / mp.2013.57 [PMC gratis artikel] [PubMed] [Kruis Ref]
45. Speer LP. De adolescente hersenen en aan leeftijd gerelateerde gedragsuitingen. Neurosci Biobehav Rev (2000) 24: 417-63.10.1016 / S0149-7634 (00) 00014-2 [PubMed] [Kruis Ref]
46. Vendruscolo LF, Gueye AB, Darnaudéry M, Ahmed SH, Cador M. Suikeroverconsumptie tijdens de adolescentie verandert selectief de motivatie en beloningsfunctie bij volwassen ratten. PLoS One (2010) 5: e9296.10.1371 / journal.pone.0009296 [PMC gratis artikel] [PubMed] [Kruis Ref]
47. Boitard C, Parkes SL, Cavaroc A, Tantot F, Castanon N, Layé S, et al. Het overschakelen van een adolescent dieet met een hoog vetgehalte naar een volwassen controledieet herstelt neurocognitieve veranderingen. Voorgedrag Neurosci (2016) 10: 225.10.3389 / fnbeh.2016.00225 [PMC gratis artikel] [PubMed] [Kruis Ref]
48. Naneix F, Darlot F, Coutureau E, Cador M. Langdurige tekorten in hedonische en nucleus accumbens reactiviteit op zoete beloningen door suikeroverconsumptie tijdens de adolescentie. Eur J Neurosci (2016) 43: 671-80.10.1111 / ejn.13149 [PubMed] [Kruis Ref]
49. Baker H, Kobayashi K, Okano H, Saino-Saito S. Corticale en striatale expressie van tyrosine hydroxylase mRNA in neonatale en volwassen muizen. Cell Mol Neurobiol (2003) 23: 507-18.10.1023 / A: 1025015928129 [PubMed] [Kruis Ref]
50. Jaber M, Dumartin B, Sagné C, Haycock JW, Roubert C, Giros B, et al. Differentiële regulatie van tyrosine hydroxylase in de basale ganglia van muizen zonder de dopaminetransporteur. Eur J Neurosci (1999) 11: 3499-511.10.1046 / j.1460-9568.1999.00764.x [PubMed] [Kruis Ref]
51. Klietz M, Keber U, Carlsson T, Chiu WH, Höglinger GU, Weihe E, et al. Door I-DOPA geïnduceerde dyskinesie is geassocieerd met een deficiënte numerieke neerwaartse regulatie van striatale tyrosine hydroxylase mRNA tot expressie brengende neuronen. Neuroscience (2016) 331: 120-33.10.1016 / j.neuroscience.2016.06.017 [PubMed] [Kruis Ref]
52. Kelley AE, Baldo BA, Pratt WE, Will MJ. Corticostriatale-hypothalamische circuits en voedselmotivatie: integratie van energie, actie en beloning. Physiol Behav (2005) 86: 773-95.10.1016 / j.physbeh.2005.08.066 [PubMed] [Kruis Ref]
53. Jennings JH, Ung RL, Resendez SL, Stamatakis AM, Taylor JG, Huang J, et al. Het visualiseren van de dynamiek van hypothalamische netwerken voor appetitief en consumerend gedrag. Cel (2015) 160: 516-27.10.1016 / j.cell.2014.12.026 [PMC gratis artikel] [PubMed] [Kruis Ref]
54. O'Connor EC, Kremer Y, Lefort S, Harada M, Pascoli V, Rohner C, et al. Accumbal D1R-neuronen die naar de laterale hypothalamus projecteren, geven toestemming voor voeding. Neuron (2015) 88: 553-64.10.1016 / j.neuron.2015.09.038 [PubMed] [Kruis Ref]
55. Jennings JH, Rizzi G, Stamatakis AM, Ung RL, Stuber GD. De remmende circuitarchitectuur van de laterale hypothalamus orkestreert het voeden. Wetenschap (2013) 341: 1517-21.10.1126 / science.1241812 [PMC gratis artikel] [PubMed] [Kruis Ref]
56. Stratford TR, Wirtshafter D. Laterale hypothalamische betrokkenheid bij voeding veroorzaakt door het ventrale pallidum. Eur J Neurosci (2013) 37: 648-53.10.1111 / ejn.12077 [PMC gratis artikel] [PubMed] [Kruis Ref]
57. Paille V, Fino E, Du K, Morera-Herreras T, Perez S, Kotaleski JH, et al. GABAergische circuits regelen de spike-timing-afhankelijke plasticiteit. J Neurosci (2013) 33: 9353-63.10.1523 / JNEUROSCI.5796-12.2013 [PubMed] [Kruis Ref]
58. Fonseca MS, Murakami M, Mainen ZF. Activering van dorsale raphe serotonergische neuronen bevordert het wachten, maar versterkt niet. Curr Biol (2015) 25: 306-15.10.1016 / j.cub.2014.12.002 [PubMed] [Kruis Ref]
59. Doya K. Metalearning en neuromodulatie. Neural Netw (2002) 15: 495-506.10.1016 / S0893-6080 (02) 00044-8 [PubMed] [Kruis Ref]
60. Leibowitz SF, Alexander JT. Hypothalamische serotonine die controle heeft over eetgedrag, maaltijdomvang en lichaamsgewicht. Biol Psychiatry (1998) 44: 851-64.10.1016 / S0006-3223 (98) 00186-3 [PubMed] [Kruis Ref]
61. Voigt JP, Fink H. Serotonine die voedering en verzadiging controleert. Gedrag Brain Res (2015) 277: 14-31.10.1016 / j.bbr.2014.08.065 [PubMed] [Kruis Ref]
62. Brenachot X, Rigault C, Nédélec E, Laderrière A, Khanam T, Gouazé A, et al. Het histon acetyltransferase MOF activeert hypothalamische polysialylatie om door voeding geïnduceerde obesitas bij muizen te voorkomen. Mol Metab (2014) 3: 619-29.10.1016 / j.molmet.2014.05.006 [PMC gratis artikel] [PubMed] [Kruis Ref]