Ghrelins rolle i matbelønning: Virkning av ghrelin på sukrose selvadministrasjon og mesolimbisk dopamin og acetylkolinreseptor-genuttrykk (2012)

PMCID: PMC3298643

Denne artikkelen har vært sitert av Andre artikler i PMC.

Gå til:

Abstrakt

Beslutningen om å spise er sterkt påvirket av ikke-homeostatiske faktorer som matens smak. Den givende og motiverende verdien av mat kan faktisk overstyre homeostatiske signaler, noe som fører til økt forbruk og dermed fedme. Ghrelin, et tarmavledet orexigenisk hormon, har en fremtredende rolle i homeostatisk fôring. Nylig har det imidlertid dukket opp som en kraftig modulator av den mesolimbiske dopaminerge belønningsveien, noe som tyder på en rolle for ghrelin i matbelønning. Her prøvde vi å avgjøre om ghrelin og dets reseptorer er viktige for å styrke motivasjonen for naturlig sukkerbelønning ved å undersøke rollen som ghrelinreseptor (GHS-R1A) stimulering og blokade for sukrose progressivt forhold operant condition, en prosedyre som brukes til å måle motivasjonsdrift til få en belønning. Perifert og sentralt administrert ghrelin økte signifikant operatørresponsen og derfor motivasjon for sukrose. Ved å bruke GHS-R1A-antagonisten JMV2959, demonstrerte vi at blokkering av GHS-R1A-signalering reduserte operant som reagerte på sukrose signifikant. Vi undersøkte videre ghrelins effekter på viktige mesolimbiske belønningsknuter, det ventrale tegmentale området (VTA) og nucleus accumbens (NAcc), ved å evaluere effekten av kronisk sentral ghrelinbehandling på ekspresjonen av gener som koder for store belønningstransmitterreseptorer, nemlig dopamin og acetylkolin. Ghrelin-behandling var assosiert med økt dopaminreseptor D5 og acetylkolinreseptor nAChRβ2-genuttrykk i VTA og redusert ekspresjon av D1, D3, D5 og nAChRα3 i NAcc. Våre data indikerer at ghrelin spiller en viktig rolle i motivasjon og forsterkning for sukrose og påvirker ekspresjonen av dopamin og acetylkolin som koder gener i mesolimbisk belønningskrets. Disse funnene antyder at ghrelinantagonister har terapeutisk potensiale for behandling av fedme og for å undertrykke overforbruket av søt mat.

nøkkelord: Acetylkolin, dopamin, matmotivasjon, ghrelin, GHS-R1A, operant condition

INNLEDNING

Det er velkjent at sirkulerende hormon ghrelin spiller en viktig rolle i reguleringen av energibalanse (Kojima et al. 1999; Nogueiras, Tschöp & Zigman 2008). Utgitt primært av magen (Dornonville de la Cour et al. 2001), gir ghrelin potente orexigeniske effekter både hos gnagere og hos mennesker (Wren et al. 2000, 2001) via stimulering av sentralnervesystemet (CNS) reseptoren (Salomeet al. 2009a), veksthormonsekretagoge-reseptoren (GHS-R1A) (Howard et al. 1996). Ghrelin mål faktisk mot hypothalamiske og hjernestamkretser som er involvert i fôring og energi homeostase (Dickson, Leng & Robinson 1993; Bailey et al. 2000; Hewson & Dickson 2000; Faulconbridge et al. 2003, 2008). Feedadferdighet er imidlertid ikke bare motivert av behovet for næringsmiddelreplosjon (dvs. behovet for å gjenopprette homeostase); velsmakende høyverdig og / eller sukkerholdig mat kan motivere inntak til tross for en tilstand av matfett (Zheng et al. 2009). Overkonsumasjonen av velsmakende naturlige forsterkninger som sukker er en viktig faktor som driver den aktuelle fedmeepidemien. Det er fortsatt å avgjøre om det sentrale ghrelin-signalsystemet er viktig for ikke-homeostatisk sukkerforbruk, og derved gi et potensielt viktig terapeutisk mål for å undertrykke inntaket av kalori, smakelig og givende søtt mat.

Inspirert av nyere funn som ghrelin interagerer med mesolimbiske områder involvert i ikke-homeostatisk / belønning fôring (Jerlhag et al. 2007), søkte vi å vurdere ghrelins rolle og dets reseptor i matmotivasjon og målrettet oppførsel for sukrosebelønning. Disse mesolimbiske områdene har lenge vært i fokus for narkotikamisbrukforskning, da de er et viktig mål for de fleste narkotikamisbruk (Engel 1977; Koob 1992). Målet mesolimbisk vei for ghrelin inkluderer dopaminprojeksjonen fra det ventrale tegmentale området (VTA) til nucleus accumbens (NAcc) (Jerlhag et al. 2006, 2007), en vei som gir belønning fra både vanedannende kjemiske stoffer og naturlige belønninger, inkludert mat (Koob 1992). Interessant er GHS-R1A uttrykt på dopaminerge nevroner (Abizaid et al. 2006), som impliserer mulige direkte effekter av ghrelin på VTA-dopaminsystemet. Disse immunhistokjemiske dataene kompletteres med akkumulerende atferdsmessige og elektrofysiologiske bevis på ghrelin-effekten i VTA. For eksempel øker intra-VTA-administrering av ghrelin aktiviteten til VTA-dopaminneuroner (Abizaid et al. 2006) og øker frigivelsen av dopamin til NAcc (Jerlhag et al. 2007). Ghrelin øker også aktiviteten til den kolinerge-dopaminerge lenken, en viktig belønningsvei. I det minste ser det ut til at en del av ghrelins effekter på dopamin medieres av det kolinerge systemet (Jerlhag et al. 2007).

Selv om det ble fastslått at ghrelin har en potent orexigenisk effekt når maten er lett tilgjengelig, er det ennå ikke kjent om de orexigeniske effektene av ghrelin kan utvides til å omfatte endring av motivasjon og forsterkende aspekter av naturlig forsterker som god smak og søtt mat (dvs. økende vilje og innsatsen / arbeidet man er villig til å sette inn for å få en søt godbit). Motivasjon og belønningseffektivitet av narkotikaavhengige stoffer kan evalueres i selvadministrasjon, operant conditioning modell. Operant condition er en hovedprosedyre for analyse av motivert atferd som vurderer oppkjøpt og frivillig oppførsel rettet mot å skaffe en belønning. Ved å måle hvor mye arbeid et fag er villig til å bruke for å oppnå belønningen, tilbyr det et objektivt mål for belønningsverdi (Hodos 1961). Mesolimbiske regioner er avgjørende for motivasjonsaspekter av oppførsel, inkludert fôring, og det er klart at ghrelin påvirker nevronaktiviteten i relevante mesolimbiske regioner. Det som ennå ikke er vist, er direkte effekt av ghrelin på motivasjonen for sukkerholdig mat. Hovedformålet med studien er å undersøke om det sentrale ghrelinsignalsystemet spiller en rolle i de hedoniske / motiverende eller positive forsterkende egenskapene til sukkerfôrbelønning og om undertrykkelse av dette systemet ved å benytte en ny selektiv GHS-R1A-antagonist JMV2959 (Salomeet al. 2009a), kan undertrykke motivasjon for å skaffe søtsaker. GHS-R1A-antagonister vurderes for tiden terapeutisk i type 2 diabetespasienter, da undertrykkelse av ghrelinsignaler har gunstige effekter på glukose-homeostase (Sol et al. 2006), effekter som også ville ha nytte av redusert inntak av søtt mat. Flere bevistyper antyder at dopaminerg og kolinerg neurotransmisjon spiller en viktig rolle i motivert belønning. Derfor, for å ytterligere karakterisere effekten av ghrelin på sentrale belønningskretser, evaluerte vi virkningen av ghrelinbehandling på dopamin- og acetylkolinreceptor-genuttrykksendringer i nøkkelbelønningsnoder, VTA og NAcc, etter ghrelinbehandling.

METODER

dyr

Voksne mannlige Sprague-Dawley-rotter (200-250 g, Charles River, Tyskland) ble plassert i en 12-time lys / mørk syklus med vanlig chow og vann tilgjengelig ad libitum, bortsett fra når det er angitt ellers. Alle dyreprosedyrer ble utført med etisk tillatelse og i samsvar med retningslinjene for Institutt for dyrepleie og brukskomiteen i Göteborg.

Kirurgi

For atferdseksperimenter rettet mot CNS, er en tredje ventrikulær guide-kanyle (26 gauge; Plastics One, Roanoke, VA, USA; koordinater: på midtlinjen, 2 mm bakre til bregma og 5.5 mm ventral til dura mater, med injektor rettet mot 7.5 mm ventral til dura) ble implantert under isofluranbedøvelse. Kanyler ble festet til hodeskallen med tannakryl og gullsmedskruer og lukket med en obturator, som beskrevet tidligere (Skibicka, Alhadeff & Grill 2009). Plassering av kanylen i tredje ventrikel ble verifisert en uke etter operasjon ved å måle den sympatadrenal-medierte glykemiske responsen på sentral injeksjon av 5-tio-D-glukose [210 μg i 2 μl av kjøretøy (saltvann)] (Ritter, Slusser & Stone 1981). I denne plasseringsbekreftelsesprotokollen ble en postinjeksjonshøyde på minst 100% av baseline plasmaglukosenivå kreves for emnets inkludering. For genekspresjonseksperimentet ble rotter bedøvet (60-75 mg / kg Ketalar og 0.5 mg / kg Domitor ip; Pfizer, Sverige; Orion Co, Finland) og en kronisk intracerebroventrikulær (ICV) kanyle (Alzet Brain Infusion Kit II, DURECT Corp, Cupertino, CA, USA) ble satt inn i lateral ventrikel ved å bruke følgende koordinater: 0.6 mm bakre fra bregma, 1.4 mm lateral fra midline, 2.3 ventral fra skallen. Kanylen ble koblet via et polyetylenkateter til en osmotisk minipump (Alzet Mini-osmotisk Pump Model 2002, Durect, Cupertino, strømningshastighet, 0.5 μl / time for 14 dager) implantert subkutant på dyrets bakside.

Operant condition modell

Apparat

Operative conditioning eksperimenter fant sted i åtte operative kondisjonskamre designet for rotter (30.5 × 24.1 × 21.0 cm; Medical-Associates, Georgia, VT, USA), som ble plassert i et lyddempet, svakt opplyst skap. Hvert kammer hadde et metallgittergulv, to uttrekkbare løftere med hvite lyspærer over dem og en matpelletsdispenser som kan levere 45 mg sukrosepellets (GlaxoSmithKline, Test Diet, Richmond, IN, USA) til matbrettet. Datainnsamling og behandling ble kontrollert av MED-PC-programvare (Medical-Associates, Georgia, VT, USA).

Kurs

Prosedyren som ble benyttet for operantkondisjonering ble tilpasset fra (la fleur et al. 2007) og (Tracy et al. 2008). Alle rotter ble utsatt for et mildt matrestriktivitetsparadigme hvor deres opprinnelige kroppsvekt ble gradvis redusert til 90% over en periode på en uke. For ICV-kanylerte rotter, startet treningen en uke etter operasjonen. Før plassering i operant-boksene ble rotter utsatt for sukrosepellets i hjemmemiljøet i minst to anledninger. Deretter lærte rotterne å løfte press for sukrose pellets under et fast forhold FR1 tidsplan med to økter per dag. I FR1 resulterte et enkelt trykk på den aktive spaken i levering av en sukrosepellet. Alle FR-sesjoner varet 30 minutter eller til rotterne tjente 100-pellets, det som oppstod først. De fleste rotter oppnådde 100-pelletsene per sesjonskriterium etter 10 til 15-økter. Pressene på den inaktive spaken ble registrert, men hadde ingen programmert konsekvens. FR1 tidsplaner ble fulgt av FR3 og FR5 (dvs. tre og fem presser per pellet, henholdsvis). Igjen var det nødvendig med minst 100 svar per økt på den aktive spaken for fremskritt til neste plan. de fleste rottene krevde bare en til to FR3 og FR5 tidsplaner for å oppnå dette nivået. FR5-timeplanen ble fulgt av progresjonsplanen (PR), hvor kostnadene for en belønning økes gradvis for hver etterfølgende belønning for å bestemme hvor mye arbeidet rotten er villig til å sette inn i belønningen. Reaksjonskravet økte i henhold til følgende ligning: responsforhold = [5e (0.2 × infusjonsnummer)] - 5 gjennom følgende serier: 1, 2, 4, 9, 12, 15, 20, 25, 32, 40, 50 , 62, 77, 95, 118, 145, 178, 219, 268, 328. PR-sesjonen avsluttet da rotte hadde unnlatt å tjene en belønning innen 60 minutter. Brytepunktet ble definert som det avsluttede forholdet før sesjonen avsluttet. Reaksjonen ble ansett å være stabil når antall matpellets opptjent per økt, ikke avvike mer enn 15% i tre påfølgende sesjoner. I de fleste tilfeller stabiliseres svaret innen fem til syv sesjoner. PR-test ble utført en økt / dag. Sesjonene varer i gjennomsnitt 75 minutter, selv om alle rotter bodde i operant-boksene til 120 minutter for å la alle øktene ende. Rottene ble deretter overført til hjemmeburene for en 1 timers frittmatingskjøttinntaksmåling. På slutten av treningen og før testing ble rotterne returnert til en ad libitum fôringsplan.

Eksperimentelt design

Alle rotter mottok intraperitoneal (IP) eller i en egen gruppe rotter, tredje ventrikel (tredje ICV) injeksjoner tidlig i lyscyklusen (for ghrelintester) og sent i lyscyklusen for ghrelinantagonisteksperiment 20 minutter før starten av operant testing. Alle forholdene ble separert med minst 48 timer og kjøre på en motvekts måte (hver rotte mottok alle forholdene på separate testdager).

Eksperiment 1: Virkning av perifer eller sentral ghrelinadministrasjon på PR-operant som reagerer på sukrose hos rotter

For alle rotter ble spenningsresponser undersøkt etter to forhold: IP behandling med saltvann eller acylert rotte ghrelin (Tocris, Bristol, UK, 0.33 mg / kg kroppsvekt ved 1 ml / kg). Den valgte IP-ghrelindosen er tidligere vist å indusere et fôringsrespons hos rotter (Wren et al. 2000) og også å indusere akkumulert dopaminfrigivelse og lokomotorisk aktivitet hos mus (Jerlhag 2008). Etter operantesting fikk rotterne fri adgang til chow, og chowinntaket ble målt etter en times periode. Deretter undersøkte vi i en separat gruppe rotter responsene etter målrettet CNS-medikamentavgivelse etter tre forhold som følger: Kontrolltilstand med tredje ventrikelsalt, 0.5 μg eller 1.0 μg acylert rotte ghrelin (Tocris) i et 1 μl volum. De valgte dosene ghrelin har tidligere blitt vist å fremkalle foderresponser (Nakazato et al. 2001). For både ICV- og IP-ghrelin-studiene ble det utført lever-pressingsforsøk i matet tilstand (dvs. når matinntaket ville bli drevet av matens belønningsegenskaper i stedet for homeostatiske stasjoner). Også i begge studier, etter operant testing, fikk rotterne fri adgang til chow, og chowinntaket ble målt etter en times periode.

Eksperiment 2: påvirkning av perifer eller sentral behandling med en ghrelinreseptor (GHS-R1A) antagonist (JMV2959) på incitament motivasjon for en sukrose belønning hos rotter

PR operante responser ble undersøkt etter tre betingelser som følger: kontrolltilstand med IP saltoppløsning, 1 mg / kg eller 3 mg / kg JMV2959 (AEZS-123, AeternaZentaris GmBH, Frankfurt, Tyskland). JMV2959 dosene ble valgt basert på Jerlhag et al. (2009) Og Egecioglu et al. (2010) og foreløpige data, tidligere vist å redusere betinget stedpreferanseadferd, men ikke har en uavhengig effekt på lokomotorisk aktivitet. Etter operant testing ble rotterne tillatt fri adgang til chow. For å vurdere effektene av direkte akutt sentral antagonistvirkning, ble en operativ oppførsel undersøkt etter følgende tre forhold: kontrolltilstand med tredje ventrikel saltinjeksjon, 5 μg eller 10 μg JMV2959 i et 1 μl volum. De valgte ICV-dosene av JMV2959-dosen var basert på Salomeet al. (2009a) hvor den orexigeniske virkningen av 1 μg ghrelin-administrert ICV ble blokkert. Etter operant testing ble rotterne tillatt fri adgang til chow og chow inntak ble målt etter en times periode og også ved 24 timer etter den første injeksjonen. Studier med GHS-R1A-antagonisten, i motsetning til de som ble utført med ghrelin (se tidligere), ble utført på rotter etter en 16-timers matrestriksjon før injeksjonene for å sikre høye nivåer av endogent sirkulerende ghrelin (Cummings et al. 2001).

Eksperiment 3: ghrelin-induserte endringer i ekspresjon av dopamin- og acetylkolinrelaterte gener i VTA og NAcc

Her bestemte vi effekten av kronisk ICV-ghrelininfusjon i to uker på ekspresjon av utvalgte gener involvert i dopaminerg og kolinerg overføring i to viktige mesolimbiske belønningsvei-noder, VTA og NAcc. De utvalgte dopaminrelaterte gener var gener som kodet for dopaminreseptorene (D1A, D2, D3, D5), katekol-O-metyltransferase, tyrosinhydroksylase (kun i VTA) og monoaminoksidase A. De acetylkolin-relaterte gener var: nikotinreseptor-underenheter (α3 α6, β2, β3). Genene vi valgte å evaluere har tidligere vært implisert i ghrelins effekter og / eller til å belønne / motivere atferd (Kelley et al. 2002; Figlewicz et al. 2006; Jerlhag et al. 2006, 2007; Sibilia et al. 2006; Dalley et al. 2007; Kuzmin et al. 2009; Lee et al. 2009; Nimitvilai & Brodie 2010; Perello et al. 2010). En kronisk ghrelin / saltvannsinfusjonsprotokoll ble brukt i preferanse for akutt injeksjon for å øke sjansene for å se en effekt på genuttrykk; I tillegg, hvis ghrelin er en viktig regulator i belønningssystemet på lang sikt, og fremme overeating og fedme, vil det være sannsynlig at kroniske effekter for å endre nøkkelbelønningsmekanismer er av stor betydning.

Drug administrasjon og vev disseksjon

Kateteret og den osmotiske pumpe ble fylt med acetylert humant ghrelin (gave fra Rose Pharma, København, Danmark) -løsning (8.3 μg / rotte / dag) eller saltvannsløsningsløsning (0.9% NaCl); denne dosen og behandlingslengden har tidligere vist seg å påvirke genuttrykk i hypothalamus (Salomeet al. 2009b). Fjorten dager etter implantasjon av minipumpene ble rotter drept ved avkapning. Hjernene ble raskt fjernet, og VTA og NAcc ble dissekert ved hjelp av hjernematrix (grenser til hver region ble bestemt basert på Paxinos & Watson 1986), frosset i flytende nitrogen og lagret ved -80 ° C for senere bestemmelse av mRNA-ekspresjon.

RNA-isolasjon og mRNA-ekspresjon

Individuelle hjerneprøver ble homogenisert i Qiazol (Qiagen, Hilden, Tyskland) ved bruk av en TissueLyzer (Qiagen). Totalt RNA ble ekstrahert ved bruk av RNeasy Lipid Tissue Mini Kit (Qiagen) eller RNeasy Micro Kit (Qiagen), begge med ytterligere DNAse-behandling (Qiagen). RNA-kvalitet og kvantitet ble vurdert ved spektrofotometriske målinger (Nanodrop 1000, NanoDrop Technologies, Wilmington, DE, USA). For cDNA-syntese ble total RNA reversert transkribert ved bruk av tilfeldige heksamerer (Applied Biosystems, Sundbyberg, Sverige) og Superscript III revers transkriptase (Invitrogen Life Technologies, Paisley, UK) i henhold til produsentens beskrivelse. Rekombinant RNaseout Ribonuclease Inhibitor (Invitrogen) ble tilsatt for å forhindre RNase-mediert nedbrytning. Alle cDNA-reaksjonene ble kjørt i tre eksemplarer. Realtids omvendt transkripsjon PCR ble utført ved bruk av TaqMan Custom Array-analyser. De ble designet med TaqMan probe og primersett for målgener valgt fra en online katalog (Applied Biosystems). Hver port på TaqMan Array-plattformene ble lastet med cDNA tilsvarende 100 ng totalt RNA kombinert med nukleasefritt vann og 50 ul TaqMan Gene Expression Master Mix (Applied Biosystems) til et sluttvolum på 100 ul. TaqMan Arrays ble analysert ved bruk av 7900HT-systemet med en TaqMan Array Upgrade (Applied Biosystems). Termiske syklusforhold var: 50 ° C i to minutter, 94.5 ° C i 10 minutter, etterfulgt av 40 sykluser ved 97 ° C i 30 sekunder og 59.7 ° C i ett minutt.

Gene ekspresjonsverdier ble beregnet ut fra AΔCt metode (Livak & Schmittgen 2001), hvor den saltvannbehandlede gruppen ble betegnet kalibratoren. Kort fortalt, ΔCt representerer terskelsyklusen (Ct) av målgenet minus referansegenet og AΔCt representerer ΔCt av den ghrelinbehandlede gruppen minus den for kalibratoren. Relative mengder ble bestemt ved å bruke ligningen relativ mengde = 2-ΔΔCt. For kalibratorprøven er ligningen relativ mengde = 2-0, som er 1; derfor er hver annen prøve uttrykt i forhold til dette. Glyceraldehyd-3-fosfatdehydrogenase ble anvendt som referansegen.

Statistikk

Alle atferdsparametere ble analysert ved analyse av varians etterfulgt av post hoc Tukey test eller t-testene som passer Statistiske analyser ble utført ved hjelp av Statistica programvare (Tulsa, OK, USA). For å analysere effekten av kronisk sentral ghrelinbehandling på genuttrykk, t-Test ble brukt, med P-verdier beregnet ved hjelp av ΔCt-verdiene. Forskjeller ble vurdert som signifikante på P <0.05. Data uttrykkes som gjennomsnitt ± SEM.

RESULTATER

Eksperiment 1: Virkning av perifer eller sentral ghrelinadministrasjon på PR-operant som reagerer på sukrose hos rotter

Her bruker vi et paradigme som brukes i avhengighetsforskning for å vurdere ghrelins rolle i naturlig søt matmotivasjon og forsterkende egenskaper av sukker. Spesielt for å bestemme hvilken rolle perifert ghrelin-administrasjon på sukrose-belønningsvirkning, undersøkte vi sukrose-selvadministrasjon i en progressiv responsplan i rotter 20 minutter etter IP-injeksjon av vehikel eller ghrelin. Alle tiltak av operant oppførsel ble signifikant økt hos rotter etter akutt perifer ghrelin injeksjon: aktiv spak pressing (P <0.05 for alle tidspunkter), antall opptjente sukkerpiller (P <0.005 for alle tidspunkter) og 120 minutters pause (P <0.005, 32.53 ± 3.4 og 41 ± 4.3 for henholdsvis kjøretøy og ghrelin; Fig. 1a, b). Litteraturen støtter primært et sentralt handlingssted for ghrelins orexigeniske effekt. Imidlertid uttrykkes GHS-R1A også utenfor CNS på steder som er relevante for matinntakskontroll, for eksempel på vagusnerven; det kan derfor ikke utelukkes at en del av de observerte effektene av IP-ghrelin medieres av de perifere reseptorene. Sentral injeksjon av lavt volum og dose ghrelin stimulerer imidlertid bare CNS GHS-R1A. Derfor, for å bestemme en direkte CNS-effekt av ghrelin på sukrose-belønningseffektivitet, utførte vi en parallell studie der vehikkel eller ghrelin ble administrert ved tredje ventrikkelinjeksjon, også 20 minutter før operasjonsparadigmet. I samsvar med et sentralt hypoteseområde, økte akutt ICV-ghrelininjeksjon til rotter (både doser på 0.5 ug og 1.0 ug) signifikant alle de ovennevnte tiltakene for operativ atferd (Fig. 2a, b). Tidsforløpet av de aktive spakresponsene i ICV ghrelin-studien viste at mens effekten kom langsomt under 10- og 30-minutter-punktene, oppnådde den betydning ved 60-minutter [aktiv spak: 10 minutter F(2, 24) = 0.94, P = 0.41, 30 minutter F(2, 24) = 3.13, P = 0.06, 60 minutter F(2, 24) = 5.86, P <0.01, 90 minutter F(2, 24) = 6.42, P <0.01, 120 minutter F(2, 24) = 6.03, P <0.01; opptjente belønninger: 10 minutter F(2, 24) = 0.26, P = 0.78, 30 minutter F(2, 24) = 2.76, P = 0.08, 60 minutter F(2, 24) = 8.31, P <0.005, 90 minutter F(2, 24) = 10.16, P <0.001, 120 minutter F(2, 24) = 11.93, P <0.001; og brytepunkt: F(2, 24) = 7.22, P <0.005 (17.31 ± 1.53, 33.15 ± 5.52, 36 ± 6.95 for kjøretøy, henholdsvis 0.5 µg og 1.0 µg ghrelin)], en tidsforløp i samsvar med andre rapporter om ghrelin-indusert fôringsforsinkelse når den leveres av denne ruten (Faulconbridge et al. 2003). I begge forsøkene var aktiviteten ved den inaktive armen liten og var ikke signifikant forskjellig mellom de ulike behandlingsgruppene (IP 4.1 ± 1.1, 4.1 ± 1.1 for henholdsvis vehikel og ghrelin, ICV 3.9 ± 1.1, 2.1 ± 0.7, 3.5 ± 1.6 for 0.5 kjøretøy, henholdsvis 1.0 μg og XNUMX μg ghrelin), hvilket tyder på at behandlingen ikke produserer uspesifikke, ikke-målrettede endringer i aktivitet. Umiddelbart etter operant testing ble rottene returnert til hjemmeburene deres og fikk fri adgang til chow; rotter injisert med ghrelin, enten gitt perifert (P <0.05) eller sentralt [F(2, 24) = 12.64, P <0.001], doblet nesten chowinntaket i løpet av den første timen sammenlignet med de kjøretøybehandlede gruppene (Fig. 1c og 2c). I tråd med tidligere data (Faulconbridge et al. 2003) som indikerer at det meste av den hyperfagiske effekten av akutt sentral ghrelininjeksjon finner sted innen tre timer etter injeksjonen, ble det ikke observert noen effekt på chowinntaket i vår studie på tre til 24 timer etter administrering av ICV av enten en dose av ghrelin [17.4 ± 1.12, 18.42 ± 1.34, 19.12 ± 1.43-kjøretøy, henholdsvis 0.5 μg og 1.0 μg ghrelin, F(2, 24) = 2.27, P = 0.13].

Figur 1 

Perifer ghrelin injeksjon øker motivasjonen for å oppnå god smak i en PR-forholdsoperativ kondisjoneringsmodell. Antall responser på den aktive spaken (a) og antallet av 45 mg sukrosebelønninger oppnådd (b) økes betraktelig med ...
Figur 2 

CNS (tredje ICV) ghrelinlevering øker den givende verdien av sukrose i en PR-forholdsoperativ kondisjoneringsmodell. Antall responser på aktivstangen (a) og antall 45 mg sukrosebelønninger oppnådd (b) økes vesentlig ved tredje ...

Eksperiment 2: Virkning av perifer eller sentral behandling med en ghrelinreseptor (GHS-R1A) antagonist (JMV2959) på incitament motivasjon for sukrose belønning hos rotter

Deretter undersøkte vi effekten av farmakologisk blokkad av GHS-R1A på sukrose belønning effekt. Således ble sukrose selvadministrasjon i en progressiv responsplan undersøkt i de over natten matbegrensede rotter for å sikre høye nivåer av endogent sirkulerende ghrelin 20 minutter etter IP-injeksjon av vehikel eller 1 mg / kg eller 3 mg / kg JMV2959, en GHS -R1A-antagonist. Alle tiltakene av operant oppførsel ble signifikant redusert hos rotter etter perifer injeksjon av JMV2959 [aktiv lever: fem minutter F(2, 24) = 11.53 P <0.0005, 120 minutter F(2, 24) = 11.27, P <0.001; opptjente belønninger: fem minutter F(2, 24) = 23.39 P <0.0005, 120 minutter F(2, 24) = 9.26, P <0.001 og bruddpunkt ved 120: F(2, 24) = 5.98, P <0.01 (45.31 ± 6.45, 42.08 ± 5.80, 30.0 ± 5.89 for kjøretøy, henholdsvis 1 mg / kg og 3 mg / kg JMV2959)]. Post hoc analyse viste at hovedvirkningen ble drevet av 3 mg / kg dosen (Fig. 3a, b). For å bestemme rollen som den sentrale ghrelinreseptoren i sukrose-belønningseffektivitet, ble det utført en lignende studie hvor vehikel eller JMV2959 (5 μg eller 10 μg) ble administrert til tredje ventrikel 20 minutter før operantmålingene. Alle de nevnte tiltakene av operant oppførsel ble signifikant redusert hos rotter etter akutt tredje ventrikelinfusjon av begge doser av JMV2959 (Fig. 4a, b). Den observerte effekten var umiddelbar som post hoc analyse avslørte signifikante forskjeller mellom behandlingsgruppene først etter 10 minutters aktivitet i operantkammeret som ble opprettholdt gjennom testperioden [aktiv spak: 10 minutter F(2, 24) = 10.16, P <0.0005, 30 minutter F(2, 24) = 11.48, P <0.0005, 60 minutter F(2, 24) = 9.11, P <0.001, 90 minutter F(2, 24) = 8.30, P <0.001, 120 minutter F(2, 24) = 4.95, P <0.05; opptjente belønninger: 10 minutter F(2, 24) = 21.23, P <0.0001, 30 minutter F(2, 24) = 25.08, P <0.0001, 60 minutter F(2, 24) = 19.24, P <0.0001, 90 minutter F(2, 24) = 20.04, P <0.0001, 120 minutter F(2, 24) = 5.44, P <0.01; og brytepunkt: F(2, 24) = 3.78, P <0.05 (51.4 ± 8.58, 38.13 ± 5.07, 33.67 ± 5.21 for kjøretøy, henholdsvis 5 ug og 10 ug JMV2959)].

Figur 3 

Perifer levering av en ghrelinreseptorantagonist, JMV2959. reduserer motivasjonen for å oppnå velsmakende mat i en PR-forholdsoperativ kondisjoneringsmodell. Antall svar på aktiv spak (a) og antall 45 mg sukrose belønninger oppnådd ...
Figur 4 

Sentral blokkering av GHS-R1A med JMV2959 reduserer motivasjonen for å oppnå matbelønning i en PR-forholdsoperativ kondisjoneringsmodell. Antall responser på den aktive spaken (a) og antallet av 45 mg sukrosebelønninger oppnådd (b) reduseres betydelig ...

Som forventet (Hodos 1961; Jewett et al. 1995), i alle behandlingsgruppene, inkludert både IP- og ICV-administreringsruter, var effekten av matmangel på operant respons for sukrose tydelig (Fig. 3a og 4a) og kontraster med det som observeres i mattet tilstand (Fig. 1a og 2a). Aktiviteten på den inaktive spaken var liten (IP 9.6 ± 3.0, 6.8 ± 2.2, 5.6 ± 1.9 for kjøretøy og 1 mg / kg eller 3 mg / kg JMV2959; ICV 6.4 ± 1.3, 4.6 ± 1.3, 4.4 ± 1.7 for kjøretøy, 5 μg og 10 μg henholdsvis JMV2959) og om det ble administrert perifert eller sentralt, hadde JMV2959 ingen signifikant effekt på den aktiviteten (denne aktiviteten var ikke vesentlig forskjellig mellom de ulike behandlingsgruppene). For ICV-studien, umiddelbart etter operantprøven, ble rotterne returnert til hjemmeburene deres og fikk fri adgang til chow; interessant, ingen effekt på chow inntak ble notert på enten en time (Fig. 4c) eller 24-timetidspunktet (data ikke vist). Dette kan tyde på at mens ghrelinsignalering kreves for den manglende innuserte matmotivasjonen, er det ikke avgjørende at den frie fôringen som induseres av 16 timer, er matvaresvikt sannsynlig på grunn av andre redundante mekanismer aktivert i løpet av en deprivasjonsperiode. Alle de frie fôringsmålinger fant sted 140 minutter etter injeksjon av legemidlet, og vi kan ikke utelukke at mangelen på effekt delvis skyldes vask av stoffet.

Eksperiment 3: ghrelin-induserte endringer i ekspresjon av dopamin- og acetylkolinrelaterte gener i VTA og NAcc

I den foreliggende studien undersøkte vi også om dopamin- og acetylkolinrelaterte gener er endret av ghrelin i viktige mesolimbiske noder, VTA og NAcc, ved å undersøke effekten av kronisk sentral ghrelinbehandling på uttrykket av utvalgte dopaminreceptorer og involverte enzymer i dopaminproduksjon og metabolisme, i et paradigme som allerede er etablert for å produsere ghrelinassosierte endringer i genuttrykk i hypothalamus (Salomeet al. 2009b). I VTA-dopaminreseptoren D5 og nikotin acetylkolinreseptor (nAChRβ2) hadde et økt mRNA-ekspresjon hos de ghrelinbehandlede rotter sammenlignet med saltvannbehandlede gruppen (Fig. 5a). I NAcc var det et redusert mRNA-ekspresjon av gener som koder for dopaminreseptorer D1A, D3 og D5, og også den nikotiniske acetylkolinreceptor nAChRα3 i de ghrelinbehandlede rotter sammenlignet med saltvannbehandlede gruppen (Fig. 5b).

Figur 5 

Dopamin og acetylkolin-assosiert genuttrykk i VTA (a) og NAcc (b) etter kronisk ICV-ghrelin eller vehikelbehandling. Data representerer gjennomsnittet av foldendring i forhold til saltbehandling. D1, dopamin D1-reseptor; D2 dopamin D2 reseptor; D3, dopamin ...

DISKUSJON

Her avslører vi en rolle for det sentrale ghrelinsignalsystemet i moduleringen av stimuleringsmotivasjon og forsterkende egenskaper av sukrosebelønning og indikerer effekten av kronisk sentral ghrelinbehandling på genuttrykk av dopaminerge og kolinerge reseptorer i viktige mesolimbiske belønningsnoder. Resultatene viser at både sentral og perifer levering av ghrelin øker mengden arbeid et dyr er villig til å gjøre for å oppnå sukrosebelønning. Videre reagerer systemisk eller sentral blokkering av ghrelinreseptor-undertrykt operant for sukrose. Dermed kan vi konkludere at endogen ghrelinsignalering er viktig for incitament motivasjonen for en sukrose belønning. Våre funn er i tråd med hypotesen om at en viktig rolle i det sentrale ghrelinsignalsystemet er å øke incentivverdien av belønninger, inkludert mat. Gitt at matrestriksjon øker den givende verdien av sukrose (Hodos 1961; Jewett et al. 1995) og at ghrelinnivåene blir forhøyet under kortsiktig matrestriksjon (Gualillo et al. 2002), er det mulig at ghrelin under en tilstand av matbegrensning / deprivasjon er en av de bidragende faktorene som øker den givende verdien av mat / matmotivasjon. Faktisk økte perifer ghrelineksponering operativ oppførsel til nivåer som ligner de som observeres hos matrelaterte rotter, og omvendt reduserte blokkering av ghrelinsignalering operant oppførsel til nivåer som ble observert i de ikke-berøvede rotter.

Det synes nå klart at problematisk økt matinntak sannsynligvis reflekterer en dysregulering av de sentrale mekanismene for matbelønning, som involverer både hedoniske og motiverende aspekter. Som fri fôring og belønningsmotivert fôring ser ut til å være to separable fenomener med differensielle kontrollerende neuroanatomiske substrater (Salamone et al. 1991), er det viktig å undersøke både når man vurderer en rolle som agenter involvert i fôringsatferd. Ghrelins potente orexigeniske effekter har i stor grad blitt studert i gratis fôringsadgangsmodeller der det ville være vanskelig å skille mellom dens rolle i næringsstoffer og versus belønningsmotivert fôring. I denne studien fant vi at GHS-R1A-ligander forstyrrer motivasjonen for sukrose-belønning, ved hjelp av en eksperimentell modell som har blitt brukt i andre sammenhenger for å vise mangel og motivasjon for vanedannende rusmisbruk. En økning i motivert oppførsel er vanlig for både kjemisk avhengighetsmiddel og kaloribegrensning og involverer sannsynligvis overlappende nevrobiologiske mekanismer. I denne studien oppdaget vi også en ghrelin-indusert økning i gratis fôring av normal chow-mat i de samme dyrene som brukte betydelig mer arbeid for mat i operatørkammeret. Derfor er våre data, tatt sammen med tidligere rapporter om ghrelineffekter i gratis fôringsmodeller (Wren et al. 2000), indikerer at ghrelin har evnen til å modulere både fri fôring og fôring motivasjon.

Ghrelin-reseptoren GHS-R1A er tilstede i nøkkelhypothalamus, hindbrain og mesolimbiske områder som er involvert i energibalanse og belønning (Zigman et al. 2006) og at sentrisk ventrikulær injeksjon av GHS-R1A-ligander sannsynligvis vil få utbredt tilgang til disse CNS-områdene, kan det være flere relevante neuroanatomiske substrater for sukrosebelønningsmotivasjonseffekten av ghrelin vist her. Det virker sannsynlig at ghrelin virker direkte på viktige mesolimbiske områder som ghrelin aktiverer VTA dopaminneuroner (Abizaid et al. 2006) og direkte administrering av ghrelin til VTA øker akkumulert dopaminfrigivelse (Jerlhag et al. 2007). I overensstemmelse med dette har vi tidligere rapportert effekter av intra-VTA ghrelin for å øke forbruket av givende / velsmakende mat i frivillige fôringsparadigmer, og også at lesjoner av VTA-stump ghrelin-fremkalt utforskende oppførsel av smakfull mat (Egecioglu et al. 2010). NAcc kan også være et direkte mål for ghrelin i modulerende motivasjonsaspekter av matinntaket; Når det injiseres direkte inn i dette området, fremkaller ghrelin et fôringsrespons (Naleid et al. 2005), selv om tilstedeværelsen av GHS-R1A i dette området hos gnagere ikke var beskrevet av andre etterforskere (Zigman et al. 2006) og krever derfor ytterligere avklaring.

Konsekvent, med sin vesentlige rolle i motivert atferd, ble flere gener i dopamin-systemet endret ved sentral ghrelinbehandling. Disse dataene øker muligheten for at regulering av dopaminreseptoruttrykk er en langsiktig mekanisme via hvilken ghrelin påvirker belønningsrelatert funksjon og signalering. Evaluering av dopaminreseptorer er ikke bare viktig på løsningsstedet, så som NAcc, men også i VTA som på grunn av dendritisk dopaminfrigivelse (Cragg & Greenfield 1997), er det sannsynlig at det virker lokalt for å påvirke belønning motivert atferd. Her fant vi et økt uttrykk for D5 i VTA etter ghrelinbehandling. Dopamin D5-reseptorer er tilstede på cellelegemene av dopaminerge VTA-neuroner (Ciliax et al. 2000) og deres aktivitet er nødvendig for å gjenopprette VTA dopaminneuronaktiviteten etter en periode med desensibilisering (Nimitvilai & Brodie 2010). I NAcc noterte vi et redusert uttrykk for D1. Faktisk er redusert ekspresjon av denne reseptoren nylig blitt vist i NAcc av fedme utsatt, men ikke fedme-resistente rotter på høyt fett diett som indikerer sin potensielle rolle i NAcc i fedme og overforbruk (Alsio et al. 2010). Ekspresjonen av gener som koder for D3 ble også redusert med ghrelin. Et resultat av særlig interesse gitt den reduserte tilgjengeligheten av D2 / D3-reseptorer hos både rotte- og humane narkotikabrukere korrelerer med økt impulsivitet (Dalley et al. 2007; Lee et al. 2009). Interessant så vi ikke noen signifikante endringer i enzymer involvert i dopaminsyntese eller produksjon.

Den viktige rollen som acetylkolinsystemet for medisin og matbelønninger er godt dokumentert; her viser vi at ghrelinbehandling var assosiert med endringer i ekspresjon av gener som koder for flere acetylkolin-nikotinreceptorsubenheter, og gir en annen rute hvor ghrelin potensielt kan endre belønningsfunksjonen. Ghrelin kan indirekte regulere VTA dopaminergiske nevroner via sin virkning på de kolinergiske nevronene i det laterodorsale tegmentalområdet (LDTg), et område som er rik på GHS-R1A, som er viktig for alkoholbelønning som involverer en kolinergisk projeksjon til VTA-dopamin-systemet. Faktisk, tidligere viste vi at bilateral ghrelininjeksjon i LDTg i mus stimulerer dopaminfrigivelse på en kolinergavhengig måte (Jerlhag et al. 2007, 2008) og øker forbruket av alkohol i et fritt valg (alkohol / vann) drikkeparadigm (Jerlhag et al. 2009). Faktisk har nyere studier implisert den kolinerg-dopamineriske belønningslinken i matbelønning (Dickson et al. 2010). En annen interessant mulighet er at ghrelin kan forbedre kolinerg signalering i VTA via oppregulering av kolinergreceptorer. Faktisk, våre nåværende genuttrykksdata synes å støtte den mekanismen da VTA nAChRβ2 mRNA-nivåene ble økt hos de ghrelinbehandlede rotter.

Funksjonen til NAcc-kolinergiske nevroner og acetylkolin i NAcc har derimot vært mer kontroversiell med enkelte rapporter som indikerer en rolle acetylkolin i økende belønningsorientert oppførsel (Pratt & Kelley 2005; Pratt & Blackstone 2009), men andre indikerer at Ach i NAcc kan virke for å hemme fôring og spille en rolle i matmekanisme (Helm et al. 2003; Hoebel et al. 2007). Faktisk ser resultatene ut til å være i samsvar med sistnevnte ettersom ghrelinbehandling var assosiert med redusert ekspresjon av en av de nikotiniske reseptor-underenhetene, nAChRα3. Det er viktig å merke seg at genekspresjonsstudiene, selv om de er veldig verdifulle når det gjelder å indikere potensielle nedstrøms mål for ghrelin, bare antyder typen forhold (oppregulering eller nedregulering) som trengs for uttrykk for det orexigeniske / belønningsorienterte svaret, men definerer det ikke da det ville være vanskelig å ta avstand direkte fra kompenserende endringer. Derfor indikerer våre genuttrykkelsesstudier en sammenheng og gir en plattform for fremtidige genetiske og farmakologiske studier som bestemmer rollen til disse genene i ghrelins effekter på gratis og belønningsmotivert fôring.

Selv om hypotalamiske og hjernestammeområder mest sannsynlig bidrar til homeostatisk fôring, kan vi ikke utelukke en indirekte rolle for hypotalamiske og / eller hjernestamme-avferente systemer i ghrelin-indusert matbelønningsmotivasjon. Faktisk, de orexinergiske nevronene prosjekterer fra den laterale hypothalamus til mesolimbic belønning kretser inkludert VTA og NAcc (Toshinai et al. 2003; Harris et al. 2005; Perello et al. 2010). Neuropeptid-Y (NPY) / AgRP-neuronene i den buede kjerne, et annet mål for GHS-R1A-ligander (Dickson & Luckman 1997; Keen-Rhinehart & Bartness 2007a,b), kan også spille en viktig rolle. NPY har vist seg å øke belønningseffekten av chow samt sukrose (Brown, Fletcher & Coscina 1998), mens AgRP ser ut til å øke belønningseffekten av bare høyt fettfôr (Tracy et al. 2008). Ghrelin ser ut til å ha en rolle i både sukrose belønning (nåværende studie) og i høyt fett belønning (Perello et al. 2010); Den relative betydningen av NPY / AgRP-neuronene for disse effektene av ghrelin gjenstår imidlertid å bli belyst. I sammendraget har ghrelin matmotivasjonsegenskaper som spenner over næringsstoffer og mest sannsynlig påvirker flere hjernegrupper for å synkronisere en koordinert atferdsrespons for å fremme fôring.

Selv om ghrelintransport i hjernen er begrenset (Banker et al. 2002), perifer ghrelin ser ut til å få tilgang til og målområder som hippocampus (Diano et al. 2006) og VTA (Jerlhag 2008). Selv om det fortsatt er noen debatt om relevansen av vagusnerven som en indirekte rute for ghrelins sentrale effekter (Dornonville de la Cour et al. 2005; Dato et al. 2002; Arnold et al. 2006), virker en direkte handling i CNS sannsynlig da virkningene av perifert ghrelin på matinntak kan undertrykkes ved intra-VTA-administrasjon av ghrelin-antagonister (Abizaid et al. 2006). Ghrelin er produsert i hjernen (Cowley et al. 2003), selv om det fortsatt er å fastslå hvordan dette reguleres, og om hjerneavledet ghrelin gir et viktig sentralt generert signal for matinntak og for motivasjon til å spise. Sammen med det faktum at ghrelinreseptoren GHS-R1A er konstitutivt aktiv (dvs. har aktivitet i fravær av ghrelinligand) (Holst et al. 2003), oppstår spørsmålet om sirkulerende ghrelin gir et fysiologisk relevant gut-hjerne-signal for stimulerende motivasjon for matbelønning. Resultatene av den foreliggende studien, som viser lignende effekter på sukrosebelønning, kan oppnås via sentral og perifer administrering av GHS-R1A ligander, kan tyde på at både sentralt frigjort og perifert frigitt ghrelin potensielt kan påvirke matmotivasjon.

Avslutningsvis gir våre nye data nytt bevis på at ghrelin-signalering er viktig for motivasjonen for å oppnå sukrose-belønning og innvirkning på dopaminerg og kolinerg genuttrykk i mesolimbisk belønningsvei. Våre funn inspirerer til viktige spørsmål angående rollen til det endogene ghrelinet for å bestemme insentivverdien for naturlige belønninger som sukker, i normal appetittvekkende oppførsel og i patofysiologien av spiseforstyrrelser og fedme. Selv om det fortsatt er betydelig arbeid med å relatere kausalt de molekylære endringene i dopamin- og acetylkolinsystemet til innvirkning av ghrelin på belønning, indikerer våre data potensielt en ny mekanisme som ghrelin påvirker belønningsadferd. Å forstå ghrelins rolle i belønningsprosesser er viktig for forståelsen av den overlappende nevrobiologien til spiseforstyrrelser og kjemisk medikamentavhengighet og gir en potensiell vei for å forstå etiologien til disse sykdommene og for utvikling av nye terapier. Til slutt, muligheten for å undertrykke problematisk overspising av velsmakende søte matvarer ved bruk av GHS-R1A-antagonister, kan ha klinisk og terapeutisk relevans for de nye fordelaktige effektene av slike forbindelser for blodsukkerkontroll (Sol et al. 2006) hos type 2 diabetespasienter (Esler et al. 2007).

Erkjennelsene

Forskning støttet av Svenske Forskningsrådet for medisin (VR 2006-5663, 2009-S266), EUs 7-rammeverk (FP7-HEALTH-2009-241592, FP7-KBBE-2009-3-245009), ALF Göteborg (SU7601) Svenske Instituttet og Svenske Stiftelsen for Strategisk Forskning til Sahlgrenska senter for kardiovaskulær og metabolisk forskning (A305-188). Vi vil også takke Dr. Daniel Perrissoud (AeternaZentaris, GmBH, Tyskland) for å gi GHS-R1A-antagonisten JMV2959 og Anders Friberg for hjelp med innsending.

Forfatterens bidrag

KPS initierte, designet, utført og analysert alle atferdsstudier. CH utførte og analyserte alle genekspresjonsstudier. EE bidro til å starte studien. SLD var seniorforfatter, og ga tilsyn og økonomisk støtte til alle studier. Manuskriptet ble opprettet av KPS og SLD, alle forfattere bidro til den endelige teksten.

Referanser

  • Abizaid A, Liu ZW, Andrews ZB, Shanabrough M, Borok E, Elsworth JD, Roth RH, Sleeman MW, Picciotto MR, Tschop MH, Gao XB, Horvath TL. Ghrelin modulerer aktiviteten og synaptisk inngangsorganisasjonen for midbrain dopaminneuroner mens du fremmer appetitt. J Clin Invest. 2006, 116: 3229-3239. [PMC gratis artikkel] [PubMed]
  • Alsio J, Olszewski PK, Norback AH, Gunnarsson ZE, Levine AS, Pickering C, Schioth HB. Dopamin D1-reseptor-genuttrykk minker i kjernen accumbens ved langvarig eksponering for smakfull mat og varierer avhengig av diettinducert fedmefenotype hos rotter. Neuroscience. 2010, 171: 779-787. [PubMed]
  • Arnold M, Mura A, Langhans W, Geary N. Gut vagale afferenter er ikke nødvendig for den spiserstimulerende effekten av intraperitonealt injisert Ghrelin i rotte. J Neurosci. 2006, 26: 11052-11060. [PubMed]
  • Bailey ART, Von Englehardt N, Leng G, Smith RG, Dickson SL. Veksthormon-sekretagogisk aktivering av den buede kjerne og hjernestammen forekommer via en ikke-noradrenerge vei. J Neuroendokrinol. 2000, 12: 191-197. [PubMed]
  • Banker WA, Tschop M, Robinson SM, Heiman ML. Omfang og retning av ghrelintransport over blod-hjernebarrieren bestemmes av sin unike primære struktur. J Pharmacol Exp Ther. 2002, 302: 822-827. [PubMed]
  • Brun CM, Fletcher PJ, Coscina DV. Neuropeptid Y-indusert operant som reagerer på sukrose, medieres ikke av dopamin. Peptider. 1998, 19: 1667-1673. [PubMed]
  • Ciliax BJ, Nash N, Heilman C, Sunahara R, Hartney A, Tiberi M, Rye DB, Caron MG, Niznik HB, Levey AI. Dopamin D (5) reseptor immunolokalisering i rotte og apehjerne. Synapse. 2000, 37: 125-145. [PubMed]
  • Cowley MA, Smith RG, Diano S, Tschop M, Pronchuk N, Grove KL, Strasburger CJ, Bidlingmaier M, Esterman M, Heiman ML, Garcia-Segura LM, Nillni EA, Mendez P, Low MJ, Sotonyi P, Friedman JM, Liu HY, Pinto S, Colmers WF, Cone RD, Horvath TL. Forskjellen og virkemekanismen for ghrelin i CNS demonstrerer en ny hypotalamisk krets som regulerer energihemostase. Neuron. 2003, 37: 649-661. [PubMed]
  • Cragg SJ, Greenfield SA. Differensiell autoreceptorkontroll av somatodendritisk og axon-terminal dopaminfrigivelse i substantia nigra, ventral tegmental-område og striatum. J Neurosci. 1997, 17: 5738-5746. [PubMed]
  • Cummings DE, Purnell JQ, Frayo RS, Schmidova K, Wisse BE, Weigle DS. En preprandial økning i plasmanivået ghrelin antyder en rolle i måltidstiltak hos mennesker. Diabetes. 2001, 50: 1714-1719. [PubMed]
  • Dalley JW, Fryer TD, Brichard L, Robinson ES, Theobald DE, Laane K, Pena Y, Murphy ER, Shah Y, Probst K, Abakumova I, Aigbirhio FI, Richards HK, Hong Y, Baron JC, Everitt BJ, Robbins TW . Nucleus accumbens D2 / 3 reseptorer forutsier trekkimpulsivitet og kokainforsterkning. Vitenskap. 2007, 315: 1267-1270. [PMC gratis artikkel] [PubMed]
  • Dato Y, Murakami N, Toshinai K, Matsukura S, Niijima A, Matsuo H, Kangawa K, Nakazato M. Rollen av den gastriske avferente vagalnerven i ghrelin-indusert fôring og veksthormonsekresjon hos rotter. Gastroenterology. 2002, 123: 1120-1128. [PubMed]
  • Diano S, Farr SA, Benoit SC, McNay EC, Da Silva I, Horvath B, Gaskin FS, Nonaka N, Jaeger LB, Banker WA, Morley JE, Pinto S, Sherwin RS, Xu L, Yamada KA, Sleeman MW, Tschop MH, Horvath TL. Ghrelin kontrollerer hippocampal ryggrads synaps tetthet og minne ytelse. Natur Neurovitenskap. 2006, 9: 381-388. [PubMed]
  • Dickson SL, Hrabovszky E, Hansson C, Jerlhag E, Alvarez-Crespo M, Skibicka KP, Molnar CS, Liposits Z, Engel JA, Egecioglu E. Blokkering av sentral nikotinacetylkolinreceptorsignalisering demper ghrelininducert matinntak hos gnagere. Neuroscience. 2010, 171: 1180-1186. [PubMed]
  • Dickson SL, Leng G, Robinson ICAF. Systemisk administrasjon av veksthormon-frigjørende peptid aktiverer hypotalamusbueve nevroner. Neuroscience. 1993, 53: 303-306. [PubMed]
  • Dickson SL, Luckman SM. Induksjon av c-fos messenger ribonukleinsyre i neuropeptid Y og veksthormon (GH) -releverende faktorneuroner i rottebukulert kjernen etter systemisk injeksjon av GH-sekretagogen, GH-frigjørende peptid-6. Endokrinologi. 1997, 138: 771-777. [PubMed]
  • Dornonville de la Cour CD, Björkqvist M, Sandvik AK, Bakke I, Zhao CM, Chen D, Håkanson R. A-lignende celler i rottermagen inneholder ghrelin og virker ikke under gastrinkontroll. Regulering Pept. 2001, 99: 141-150. [PubMed]
  • Dornonville de la Cour CD, Lindqvist A, Egecioglu E, Tung YCL, Surve V, Ohlsson C, Jansson JO, Erlanson-Albertsson C, Dickson SL, Hakanson R. Ghrelin behandling reverserer reduksjonen i vektøkning og kroppsfett hos gastrektomiserte mus. Mage. 2005, 54: 907-913. [PMC gratis artikkel] [PubMed]
  • Egecioglu E, Jerlhag E, Skibicka S, Salomé N, Haage D, Bohlooly YM, Andersson D, Bjursell M, Perrissoud D, Engel JA, Dickson SL. Ghrelin øker inntaket av god mat i gnagere. Addict Biol. 2010, 15: 304-311. [PMC gratis artikkel] [PubMed]
  • Engel JA. Nylige fremskritt i undersøkelsen av alkoholisme (Excerpta Medica International Congress Series) Amsterdam: Excerta Medica; 1977. Neurokemiske aspekter av europhorien indusert av avhengighetsproducerende stoffer; pp. 16-22.
  • Esler WP, Rudolph J, Claus TH, Tang WF, Barucci N, Brown SE, Bullock W, Daly M, DeCarr L, Li YX, Milardo L, Molstad D, Zhu J, Gardell SJ, Livingston JN, Sweet LJ. Småmolekylære ghrelinreseptorantagonister forbedrer glukosetoleranse, undertrykker appetitt og fremmer vekttap. Endokrinologi. 2007, 148: 5175-5185. [PubMed]
  • Faulconbridge LF, Cummings DE, Kaplan JM, Grill HJ. Hyperfagiske effekter av hjernestam ghrelin administrasjon. Diabetes. 2003, 52: 2260-2265. [PubMed]
  • Faulconbridge LF, Grill HJ, Kaplan JM, Daniels D. Caudal hjernestammen leveranse av ghrelin induserer fosforuttrykk i kjernen i ensomkanalen, men ikke i de bueformede eller paraventrikulære kjernene i hypothalamus. Brain Res. 2008, 1218: 151-157. [PMC gratis artikkel] [PubMed]
  • Figlewicz DP, Bennett JL, Naleid AM, Davis C, Grimm JW. Intraventrikulær insulin og leptin reduserer sukrose selvadministrasjon hos rotter. Fysiol Behav. 2006, 89: 611-616. [PubMed]
  • Gualillo O, Caminos JE, Nogueiras R, Seoane LM, Arvat E, Ghigo E, Casanueva FF, Dieguez C. Effekt av matbegrensning på ghrelin hos normal-sykliske hunrotter og under graviditet. Obes Res. 2002, 10: 682-687. [PubMed]
  • Harris GC, Wimmer M, Aston-Jones G. En rolle for laterale hypotalamiske orexinneuroner i belønningsøkende. Natur. 2005, 437: 556-559. [PubMed]
  • Hjelm KA, Rada P, Hoebel BG. Cholecystokinin kombinert med serotonin i hypotalamusgrensene legger til dopaminfrigivelse samtidig som acetylkolin økes: en mulig satiation mekanisme. Brain Res. 2003, 963: 290-297. [PubMed]
  • Hewson AK, Dickson SL. Systemisk administrasjon av ghrelin induserer Fos- og Egr-1-proteiner i den hypotalamiske bukede kjernen av faste og matede rotter. J Neuroendokrinol. 2000, 12: 1047-1049. [PubMed]
  • Hodos W. Progressive forhold som et mål på belønningsstyrke. Vitenskap. 1961, 134: 943-944. [PubMed]
  • Hoebel BG, Avena NM, Rada P. Accumbens dopamin-acetylkolinbalanse i tilnærming og unngåelse. Curr Opin Pharmacol. 2007, 7: 617-627. [PMC gratis artikkel] [PubMed]
  • Holst B, Cygankiewicz A, Jensen TH, Ankersen M, Schwartz TW. Høy konstitutiv signalering av ghrelinreseptoren - identifikasjon av en potent invers agonist. Mol Endocrinol. 2003, 17: 2201-2210. [PubMed]
  • Howard AD, Feighner SD, Cully DF, Arena JP, Liberator PA, Rosenblum Cl, Hamelin M, Hreniuk DL, Palyha OC, Anderson J, Paress PS, Diaz C, Chou M, Liu KK, McKee KK, Pong SS, Chaung LY , Elbrecht A, Dashkevicz M, Heavens R, Rigby M, Sirinathsinghji DJS, Dean DC, Melillo DG, Patchett AA, Nargund R, Griffin PR, DeMartino JA, Gupta SK, Schaeffer JM, Smith RG, VanderPloeg LHT. En reseptor i hypofysen og hypothalamus som fungerer ved frigivelse av veksthormon. Vitenskap. 1996, 273: 974-977. [PubMed]
  • Jerlhag E. Systemisk administrasjon av ghrelin induserer konditionert stedpreferanse og stimulerer akkumbal dopamin. Addict Biol. 2008, 13: 358-363. [PubMed]
  • Jerlhag E, Egecioglu E, Dickson SL, Andersson M, Svensson L, Engel JA. Ghrelin stimulerer lokomotorisk aktivitet og akkumulert dopamin-overløp via sentrale kolinergiske systemer i mus: implikasjoner for dets involvering i hjernebelønning. Addict Biol. 2006, 11: 45-54. [PubMed]
  • Jerlhag E, Egecioglu E, Dickson SL, Douhan A, Svensson L, Engel JA. Ghrelin-administrasjon i tegmentale områder stimulerer lokomotorisk aktivitet og øker ekstracellulær konsentrasjon av dopamin i nukleobatteriene. Addict Biol. 2007, 12: 6-16. [PubMed]
  • Jerlhag E, Egecioglu E, Dickson SL, Svensson L, Engel JA. Alfa-konotoxin MII-følsomme, nikotiniske acetylkolinreceptorer er involvert i å mediere den ghrelin-fremkalte lokomotoriske stimulering og dopaminoverløp i nukleobatterier. Eur Neuropsychopharmacol. 2008, 18: 508-518. [PubMed]
  • Jerlhag E, Egecioglu E, Landgren S, Salomé N, Heilig M, Moechars D, Datta R, Perrissoud D, Dickson SL, Engel JA. Krav på sentral ghrelinsignalering for alkoholbelønning. Proc Natl Acad Sci USA A. 2009; 106: 11318-11323. [PMC gratis artikkel] [PubMed]
  • Jewett DC, Cleary J, Levine AS, Schaal DW, Thompson T. Effekter av nevropeptid Y, insulin, 2-deoksyglukose og matmangel på matmotivert oppførsel. Psykofarmakologi. 1995, 120: 267-271. [PubMed]
  • Keen-Rhinehart E, Bartness TJ. MTII demper ghrelin- og matmangel-induserte økninger i matlaging og matinntak. Horm Behav. 2007a, 52: 612-620. [PMC gratis artikkel] [PubMed]
  • Keen-Rhinehart E, Bartness TJ. NPY Y1-reseptor er involvert i ghrelin- og fasting-induserte økninger i foraging, matlaging og matinntak. Er J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2007b, 292: R1728-1737. [PMC gratis artikkel] [PubMed]
  • Kelley AE, Bakshi VP, Haber SN, Steininger TL, Will MJ, Zhang M. Opioid modulering av smak hedonics i ventral striatum. Fysiol Behav. 2002, 76: 365-377. [PubMed]
  • Kojima M, Hosoda H, Dato Y, Nakazato M, Matsuo H, Kangawa K. Ghrelin er et veksthormon-frigjørende acylert peptid fra mage. Natur. 1999, 402: 656-660. [PubMed]
  • Koob GF. Narkotika av misbruk - anatomi, farmakologi og funksjon av belønningsveier. Trender Pharmacol Sci. 1992, 13: 177-184. [PubMed]
  • Kuzmin A, Jerlhag E, Liljequist S, Engel J. Effekter av subunitselektive nACh-reseptorer på operant etanol selvadministrasjon og tilbakefall-lignende etanol-drikkeradferd. Psykofarmakologi. 2009, 203: 99-108. [PubMed]
  • la Fleur SE, Vanderschuren LJ, Luijendijk MC, Kloeze BM, Tiesjema B, Adan RA. En gjensidig vekselvirkning mellom mat-motivert atferd og diett-indusert fedme. Int J Obes. 2007, 31: 1286-1294. [PubMed]
  • Lee B, London ED, Poldrack RA, Farahi J, Nacca A, Monterosso JR, Mumford JA, Bokarius AV, Dahlbom M, Mukherjee J, Bilder RM, Brody AL, Mandelkern MA. Tilgjengelighet av striatal dopamin d2 / d3-reseptor er redusert ved metamfetaminavhengighet og er knyttet til impulsivitet. J Neurosci. 2009, 29: 14734-14740. [PMC gratis artikkel] [PubMed]
  • Livak KJ, Schmittgen TD. Analyse av relative genekspresjonsdata ved bruk av sanntids kvantitativ PCR og 2 (-delta delta C (T)) metoden. Metoder. 2001, 25: 402-408. [PubMed]
  • Nakazato M, Murakami N, Dato Y, Kojima M, Matsuo H, Kangawa K, Matsukura S. En rolle for ghrelin i den sentrale reguleringen av fôring. Natur. 2001, 409: 194-198. [PubMed]
  • Naleid AM, Grace MK, Cummings DE, Levine AS. Ghrelin induserer tilførsel i mesolimbic-belønningsbanen mellom det ventrale tegmentale området og nukleinsystemet. Peptider. 2005, 26: 2274-2279. [PubMed]
  • Nimitvilai S, Brodie MS. Tilbakevending av langvarig dopamininhibering av dopaminerge nevroner i det ventrale tegmentale området. J Pharmacol Exp Ther. 2010, 333: 555-563. [PMC gratis artikkel] [PubMed]
  • Nogueiras R, Tschöp MH, Zigman JM. Sentralnervesystemet regulering av energi metabolisme - ghrelin versus leptin. Ann NY Acad Sci. 2008, 1126: 14-19. [PMC gratis artikkel] [PubMed]
  • Paxinos G, Watson C. Rottehjernen i stereotaksiske koordinater. New York: Academic Press, New York; 1986.
  • Perello M, Sakata I, Birnbaum S, Chuang JC, Osborne-Lawrence S, Rovinsky SA, Woloszyn J, Yanagisawa M, Lutter M, Zigman JM. Ghrelin øker den givende verdien av høyt fett diett på en oreksin-avhengig måte. Biolpsykiatri. 2010, 67: 880-886. [PMC gratis artikkel] [PubMed]
  • Pratt WE, Blackstone K. Nucleus accumbens acetylcholin og matinntak: redusert muskarin tone reduserer fôring, men ikke matssøkende. Behav Brain Res. 2009, 198: 252-257. [PubMed]
  • Pratt WE, Kelley AE. Striatal muskarinreseptorantagonisme reduserer 24-h-matinntaket i forbindelse med redusert preproenkefalin-genuttrykk. Eur J Neurosci. 2005, 22: 3229-3240. [PubMed]
  • Ritter RC, Slusser PG, Stone S. Glucoreceptors som kontrollerer fôring og blodglukose - plassering i bakre delen. Vitenskap. 1981, 213: 451-453. [PubMed]
  • Salamone JD, Steinpreis RE, McCullough LD, Smith P, Grebel D, Mahan K. Haloperidol og kjernen accumbens dopamin depletion undertrykke hendene trykke for mat, men øke gratis mat forbruk i en ny mat valg prosedyre. Psykofarmakologi. 1991, 104: 515-521. [PubMed]
  • Salomé N, Haage D, Perrissoud D, Moulin A, Demange L, Egecioglu E, Fehrentz JA, Martinez J, Dickson SL. Anorexigeniske og elektrofysiologiske virkninger av nye ghrelinreseptor (GHS-R1A) antagonister hos rotter. Eur J Pharmacol. 2009a, 612: 167-173. [PubMed]
  • Salomé N, Hansson C, Taube M, Gustafsson-Ericson L, Egecioglu E, Karlsson-Lindahl L, Fehrentz JA, Martinez J, Perrissoud D, Dickson SL. Om den sentrale mekanismen som ligger til grunn for ghrelins kroniske overvektige effekter hos rotter: ny innsikt fra studier som utnytter en potent ghrelinreseptorantagonist. J Neuroendocrinol. 2009b; 21: 777–785. [PubMed]
  • Sibilia V, Lattuada N, Rapetti D, Pagani F, Vincenza D, Bulgarelli I, Locatelli V, Guidobono F, Netti C. Ghrelin hemmer inflammatorisk smerte hos rotter: involvering av opioidsystemet. Neuropharmacology. 2006, 51: 497-505. [PubMed]
  • Skibicka KP, Alhadeff AL, Grill HJ. Hindbrain-kokain- og amfetaminregulert transkript induserer hypotermi mediert av GLP-1-reseptorer. J Neurosci. 2009, 29: 6973-6981. [PMC gratis artikkel] [PubMed]
  • Sun Y, Asnicar M, Saha PK, Chan L, Smith RG. Ablation av ghrelin forbedrer diabetisk, men ikke overvektig fenotype av ob / ob-mus. Cell Metab. 2006, 3: 379-386. [PubMed]
  • Toshinai K, Dato Y, Murakami N, Shimada M, Mondal MS, Shimbara T, Guan JL, Wang QP, Funahashi H, Sakurai T, Shioda S, Matsukura S, Kangawa K, Nakazato M. Ghrelin-indusert matinntak formidles via oreksinveien. Endokrinologi. 2003, 144: 1506-1512. [PubMed]
  • Tracy AL, Clegg DJ, Johnson JD, Davidson TL, Benoit SC. Melanocortin-antagonisten AgRP for et fett, men ikke en (83-132) øker appetitivt reagerende karbohydrat, forsterker. Pharmacol Biochem Behav. 2008, 89: 263-271. [PMC gratis artikkel] [PubMed]
  • Wren AM, Seal LJ, Cohen MA, Brynes AE, Frost GS, Murphy KG, Dhillo WS, Ghatei MA, Bloom SR. Ghrelin øker appetitten og øker matinntaket hos mennesker. J Clin Endocrinol Metab. 2001, 86: 5992-5995. [PubMed]
  • Wren AM, Small CJ, Ward HL, Murphy KG, Dakin CL, Taheri S, Kennedy AR, Roberts GH, Morgan DGA, Ghatei MA, Bloom SR. Det nye hypotalamiske peptidghrelinet stimulerer matinntak og veksthormonsekresjon. Endokrinologi. 2000, 141: 4325-4328. [PubMed]
  • Zheng H, Lenard NR, Shin AC, Berthoud HR. Appetittkontroll og energibalanseforskrift i den moderne verden: Belønningsdrevet hjerne overstyrer repletsignaler. Int J Obes. 2009; 33 (Suppl. 2): S8-S13. [PMC gratis artikkel] [PubMed]
  • Zigman JM, Jones JE, Lee CE, Saper CB, Elmquist JK. Ekspresjon av ghrelinreseptor-mRNA i rotte og musens hjerne. J Comp Neurol. 2006, 494: 528-548. [PubMed]