DeltaFosB w The Nucleus Accumbens ma kluczowe znaczenie dla wzmocnienia skuteczności nagrody seksualnej. (2010)

UWAGI: Delta FosB jest markerem wszystkich uzależnień, zarówno behawioralnych, jak i chemicznych. Wraz ze wzrostem tej cząsteczki w obwodzie nagrody zwiększają się również zachowania uzależniające. To jedna z cząsteczek zaangażowanych w zmiany neuroplastyczne. Ten eksperyment pokazuje, że wzrasta wraz z doświadczeniem seksualnym, podobnie jak w przypadku uzależnień od narkotyków. W eksperymencie zastosowali inżynierię genetyczną, aby zwiększyć jej poziom poza „normalny”. Skutkowało to zwiększonym ułatwieniem aktywności seksualnej. Uważamy, że dzieje się tak z uzależnieniem od porno.

PEŁNE BADANIE

Dzbany KK, Frohmader KS, Vialou V, Mouzon E, Nestler EJ, Lehman MN, Coolen LM.

Genes Brain Behav. 2010 Oct; 9 (7): 831-40 doi: 10.1111 / j.1601-183X.2010.00621.x. Epub 2010 Aug 16.

Katedra Anatomii i Biologii Komórki, Schulich School of Medicine and Dentistry, University of Western Ontario, Londyn, Ontario, Kanada.

ABSTRACT

Zachowania seksualne u samców szczurów są satysfakcjonujące i wzmacniają. Jednak niewiele wiadomo na temat specyficznych mechanizmów komórkowych i molekularnych pośredniczących w wynagradzaniu seksualnym lub wzmacniających skutków nagrody na późniejszą ekspresję zachowań seksualnych. Badanie to testuje hipotezę, że ΔFosB, trwale wyrażona skrócona forma FosB, odgrywa kluczową rolę w wzmacnianiu zachowań seksualnych i wywoływanych doświadczeniem ułatwień motywacji seksualnej i wydajności.

Wykazano, że doświadczenie seksualne powoduje akumulację ΔFosB w kilku limbicznych obszarach mózgu, w tym w jądrze półleżącym (NAc), przyśrodkowej korze przedczołowej, brzusznej strefie nakrywkowej i skorupie ogonowej, ale nie przyśrodkowej jądrze przedwzrokowym.

Następnie zmierzono indukcję c-Fos, dolnego (represyjnego) celu ΔFosB, u zwierząt doświadczonych seksualnie i naiwnych. Liczba wywoływanych przez krycie komórek immunoreaktywnych c-Fos była znacząco zmniejszona u zwierząt doświadczonych seksualnie w porównaniu z kontrolami naiwnymi płciowo.

Na koniec, poziom ΔFosB i jego aktywność w NAc zostały zmanipulowane za pomocą wirusowego transferu genów, aby zbadać jego potencjalną rolę w pośredniczeniu w doznaniach seksualnych i ułatwianiu sprawności seksualnej wywołanym doświadczeniem. Zwierzęta z nadekspresją ΔFosB wykazywały zwiększoną ułatwianie sprawności seksualnej w porównaniu z grupą kontrolną. Natomiast ekspresja ΔJunD, dominującego negatywnego partnera wiązania ΔFosB, osłabiała ułatwianie sprawności seksualnej wywołane doświadczeniem seksualnym i hamowała długotrwałe utrzymanie ułatwienia w porównaniu z grupami z nadekspresją zielonego białka fluorescencyjnego i ΔFosB.

Razem odkrycia te potwierdzają kluczową rolę dla ekspresji ΔFosB w NAc dla wzmacniających skutków zachowań seksualnych i wywoływanych doświadczeniem seksualnym ułatwiania sprawności seksualnej.

WPROWADZENIE

Zachowania seksualne są bardzo satysfakcjonujące i wzmacniają u samców gryzoni (Coolen i in. 2004; Pfaus i wsp. 2001). Ponadto doświadczenie seksualne zmienia późniejsze zachowania seksualne i nagrodę (Tenk i wsp. 2009). Przy powtarzającym się doświadczeniu kojarzenia zachowanie seksualne jest ułatwione lub "wzmocnione", o czym świadczy zmniejszone opóźnienie inicjowania krycia i ułatwiania sprawności seksualnej (Balfour i wsp. 2004; Pfaus i wsp. 2001). Jednak podstawowe mechanizmy seksualnej nagrody i wzmocnienia są słabo poznane. Uważa się, że zachowania seksualne i uwarunkowane sygnały, które przewidują krycie, przejściowo indukują ekspresję c-fosów o natychmiastowym wczesnym okresie w systemie mezolimbicznym samców szczurów (Balfour i wsp. 2004; Pfaus i wsp. 2001). Co więcej, niedawno wykazano, że doświadczenie seksualne indukuje długotrwałą neuroplastyczność w systemie mesolimbicznym dla szczura płci męskiej (Frohmader i wsp. 2009; Dzbany i wsp. 2010). Ponadto u samców szczurów doświadczenie seksualne indukowało ΔFosB, a Fos członek rodziny, w the nucleus accumbens (NAc) (Wallace i wsp. 2008). ΔFosB, skrócony wariant splicingu FosB, jest unikalnym członkiem rodziny Fos ze względu na jego większą stabilność (Carle i wsp. 2007; Ulery-Reynolds i wsp. 2008; Ulery i wsp. 2006) i odgrywa rolę w zwiększonej motywacji i nagradzaniu za nadużywanie narkotyków i długotrwałe uzależnienie od mediacji plastyczności nerwowej (Nestler i wsp. 2001). ΔFosB tworzy heteromeryczny kompleks czynników transkrypcyjnych (białko aktywatora - 1 (AP-1)) z białkami Jun, najlepiej JunD (Chen i wsp. 1995; Hiroi i wsp. 1998). Poprzez indukowalną nadekspresję ΔFosB, głównie ograniczoną do prążkowia przy użyciu myszy bi-transgenicznych, fenotyp behawioralny uzależniony od narkotyków jest wytwarzany pomimo braku wcześniejszego narażenia na lek. (McClung i wsp. 2004). Ten fenotyp behawioralny obejmuje uczuloną reakcję lokomotoryczną na kokainę (Kelz i wsp. 1999), zwiększona preferencja dla kokainy (Kelz i wsp. 1999) i morfinę (Zachariou i wsp. 2006) i zwiększonego samodzielnego podawania kokainy (Colby i wsp. 2003).

Podobnie jak nagroda lekowa, ΔFosB jest regulowany w górę przez naturalne zachowania nagradzające i pośredniczy w ekspresji tych zachowań. Nadmierna ekspresja ΔFosB w NAc przy użyciu modeli gryzoni zwiększa dobrowolne bieganie w kółku ( Werme i in . 2002 ), instrumentalną reakcję na jedzenie ( Olausson i in . 2006 ), spożycie sacharozy ( Wallace i in . 2008 ) i ułatwia męskie ( Wallace i in . 2008 ) i żeńskie ( Bradley i in . 2005 ) zachowania seksualne. Tak więc ΔFosB może być zaangażowany w mediację efektów naturalnych doświadczeń nagradzających . Niniejsze badanie rozszerza poprzednie badania, szczegółowo badając rolę ΔFosB w NAc w długoterminowych wynikach doświadczeń seksualnych na późniejsze zachowania godowe i aktywację neuronalną w układzie mezolimbicznym.

  • Po pierwsze, ustalono, które regiony mózgu biorą udział w obwodzie nagród, a zachowania seksualne wyrażają indukowany płcią ΔFosB.
  • Następnie, efekt wywołanego przez doświadczenie seksualne ΔFosB w wywołanej przez krycie ekspresji c-Fos, docelowy koniec represjonowany przez ΔFosB (Renthal i wsp. 2008), został zbadany.
  • Ostatecznie, wpływ manipulowania aktywnością ΔFosB w NAc (nadekspresja genu i ekspresja dominującego negatywnego partnera wiążącego) na zachowanie seksualne i wywołane doświadczeniem ułatwianie motywacji seksualnej i wydajności określono przy użyciu technologii dostarczania wektora wirusowego.
Idź do:

METODY

Zwierzęta

Dorosłe samce szczurów rasy Sprague Dawley (200–225 gramów) pozyskano z Charles River Laboratories (Senneville, QC, Kanada). Zwierzęta trzymano w klatkach z pleksiglasu z rurą tunelową w parach tej samej płci przez cały okres eksperymentów. W pomieszczeniu kolonii utrzymywano regulowaną temperaturę i cykl światło/ciemność 12/12 godzin, z dostępem do pożywienia i wody ad libitum, z wyjątkiem testów behawioralnych. Samice będące bodźcami (210–220 gramów) do sesji krycia otrzymywały podskórny implant zawierający 5% benzoesanu estradiolu i 95% cholesterolu po obustronnej owariektomii w znieczuleniu głębokim (0.35 g ketaminy/0.052 g ksylazyny). Receptywność seksualną indukowano podając 500 µg progesteronu w 0.1 ml oleju sezamowego około 4 godziny przed badaniem. Wszystkie procedury zostały zatwierdzone przez Komisję ds. Opieki nad Zwierzętami i ich Wykorzystywania Uniwersytetu Zachodniego Ontario i są zgodne z wytycznymi CCAC dotyczącymi badań na zwierzętach kręgowych.

Zachowanie seksualne

Sesje kopulacyjne odbywały się w trakcie wczesnej fazy ciemności (pomiędzy 2–6 godzinami po rozpoczęciu okresu ciemności) przy słabym czerwonym oświetleniu. Przed rozpoczęciem eksperymentu zwierzęta podzielono losowo na grupy. Podczas sesji kopulacyjnych samcom szczurów pozwolono kopulować do wytrysku lub 1 godziny, a parametry zachowań seksualnych były rejestrowane, w tym: latencja kopulacji (ML; czas od wprowadzenia samicy do pierwszego kopulacji), latencja intromisji (IL; czas od wprowadzenia samicy do pierwszego kopulacji z penetracją pochwy), latencja ejakulacji (EL; czas od pierwszej intromisji do wytrysku), odstęp po ejakulacji (PEI; czas od ejakulacji do pierwszej kolejnej intromisji), liczba kopulacji (M; pchnięcie miednicą bez penetracji pochwy), liczba intromisji (IM; kopulacja z uwzględnieniem penetracji pochwy) i efektywność kopulacji (CE = IM/(M+IM)) ( Agmo 1997 ). Liczby kopulacji i intromisji nie zostały uwzględnione w analizie dla zwierząt, u których nie wystąpiła ejakulacja. Czasy latencji kopulacji i intromisji są parametrami wskazującymi na motywację seksualną, podczas gdy czas latencji wytrysku, liczba kopulacji i efektywność kopulacji odzwierciedlają sprawność seksualną ( Hull 2002 ).

Eksperyment 1: Wyrażenie ΔFosB

Samcom szczurów, które nie miały kontaktu seksualnego, pozwolono na krycie w czystych klatkach testowych (60 × 45 × 50 cm) przez 5 kolejnych, codziennych sesji krycia lub pozostały naiwne seksualnie. Tabela uzupełniająca 1 przedstawia paradygmat behawioralny dla grup eksperymentalnych: naiwne, bez kontaktu seksualnego (NNS; n=5), naiwne, bez kontaktu seksualnego (NS; n=5) i doświadczające kontaktu seksualnego (ES; n=4). Zwierzęta z grup NS i ES uśmiercono 1 godzinę po ejakulacji w ostatnim dniu krycia w celu zbadania ekspresji c-Fos wywołanej kryciem. Zwierzęta z grup NNS uśmiercono jednocześnie ze zwierzętami z grup ENS 24 godziny po ostatniej sesji krycia w celu zbadania ekspresji ΔFosB wywołanej kryciem seksualnym. Grupy z doświadczeniem seksualnym dopasowano pod kątem zachowań seksualnych przed kolejnymi testami. Nie stwierdzono istotnych różnic między grupami w zakresie jakichkolwiek wskaźników behawioralnych w trakcie odpowiedniej sesji kopulacyjnej, a doświadczenia seksualne ułatwiały zachowania seksualne w obu doświadczonych grupach ( Tabela uzupełniająca 2 ). Grupę kontrolną stanowiły samce, które nie miały doświadczenia seksualnego i były obsługiwane jednocześnie ze zwierzętami kopulacyjnymi, co zapewniało im kontakt z zapachami i wokalizacjami samic bez bezpośredniego kontaktu z nimi.

Przed uśmierceniem zwierzęta poddano głębokiemu znieczuleniu pentobarbitalem sodu (270 mg/kg; ip) i perfundowano dożylnie 50 ml 0.9% roztworu soli fizjologicznej, a następnie 500 ml 4% paraformaldehydu w 0.1 M buforze fosforanowym (PB). Mózgi pobrano i utrwalano przez 1 godzinę w temperaturze pokojowej w tym samym buforze, a następnie zanurzono w 20% roztworze sacharozy i 0.01% azydku sodu w 0.1 M PB i przechowywano w temperaturze 4°C. Skrawki wieńcowe (35 µm) pocięto za pomocą mikrotomu zamrażającego (H400R, Micron, Niemcy), zebrano w czterech równoległych seriach w roztworze krioochronnym (30% sacharozy i 30% glikolu etylenowego w 0.1 M PB) i przechowywano w temperaturze −20°C. Swobodnie unoszące się na powierzchni skrawki dokładnie przemywano 0.1 M roztworem soli fizjologicznej buforowanej fosforanem (PBS; pH 7.3–7.4) pomiędzy inkubacjami. Skrawki poddawano działaniu 1% H 2 O 2 przez 10 minut w temperaturze pokojowej w celu zniszczenia endogennych peroksydaz, a następnie blokowano w roztworze inkubacyjnym PBS+, który jest roztworem PBS zawierającym 0.1% albuminy surowicy bydlęcej (nr kat. 005-000-121; Jackson ImmunoResearch Laboratories, West Grove, PA) i 0.4% Triton X-100 (nr kat. BP151-500; Sigma-Aldrich) przez 1 godzinę. Następnie skrawki inkubowano przez noc w temperaturze 4°C w króliczym przeciwciałie poliklonalnym pan-FosB (1:5K; sc-48 Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, Kalifornia, USA). Przeciwciało pan-FosB wytworzono przeciwko regionowi wewnętrznemu wspólnemu dla FosB i ΔFosB. Komórki ΔFosB-IR były specyficznie dodatnie pod względem ΔFosB, ponieważ w czasie po stymulacji (24 godziny) wszystkie wykrywalne FosB indukowane bodźcem ulegają degradacji ( Perrotti i in . 2004 ; Perrotti i in . 2008 ). Ponadto, w tym eksperymencie zwierzęta kojarzone w ostatnim dniu (NS, ES) uśmiercano 1 godzinę po kojarzeniu, a zatem przed ekspresją FosB. Analiza Western blot potwierdziła wykrycie ΔFosB o masie cząsteczkowej około 37 kD. Po inkubacji z przeciwciałem pierwotnym, skrawki inkubowano przez 1 godzinę w sprzężonym z biotyną kozim przeciwciałie anty-króliczym IgG (1:500 w PBS+; Vector Laboratories, Burlingame, Kalifornia, USA), a następnie przez 1 godzinę w awidynie, biotynie i peroksydazie rzodkiewki (ABC elite; 1:1K w PBS; Vector Laboratories, Burlingame, Kalifornia, USA). Po tej inkubacji skrawki poddano obróbce w jeden z następujących sposobów:

1. Oznaczanie pojedynczej peroksydazy

Skrawki zwierząt z NNS i ENS wykorzystano do analizy mózgu pod kątem akumulacji ΔFosB wywołanej doświadczeniami seksualnymi. Po inkubacji w ABC, kompleks peroksydazy uwidoczniono po 10-minutowym działaniu roztworu chromogenu zawierającego 0.02% tetrachlorowodorku 3,3'-diaminobenzydyny (DAB; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO) wzbogaconego 0.02% siarczanem niklu w 0.1 M PB z dodatkiem nadtlenku wodoru (0.015%). Skrawki dokładnie przemyto w 0.1 M PB w celu zakończenia reakcji i umieszczono na kodowanych szkiełkach Superfrost plus (Fisher, Pittsburgh, PA, USA) z dodatkiem 0.3% żelatyny w ddH2O . Po odwodnieniu wszystkie szkiełka przykryto szkiełkami nakrywkowymi DPX (ftalan dibutylu z ksylenem).

2. Podwójna immunofluorescencja

Do analizy ΔFosB i c - Fos wykorzystano skrawki ze wszystkich czterech grup eksperymentalnych zawierające NAc i mPFC. Po inkubacji ABC skrawki inkubowano przez 10 minut z biotynylowanym tyramidem (BT; 1:250 w PBS + 0.003% H2O2 Tyramid Signal Amplification Kit, NEN Life Sciences, Boston, MA) oraz przez 30 minut ze strepawidyną sprzężoną z Alexa 488 (1:100; Jackson Immunoresearch Laboratories, West Grove, PA). Następnie skrawki inkubowano przez noc z króliczym przeciwciałem poliklonalnym, specyficznie rozpoznającym c-Fos (1:150; sc-52; Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, Kalifornia), a następnie przez 30 minut z kozim przeciwciałem wtórnym sprzężonym z Cy3, anty-króliczym (1:200; Jackson Immunoresearch Laboratories, West Grove, Pensylwania, USA). Po barwieniu skrawki dokładnie przemyto w 0.1 M PB, umieszczono na kodowanych szkiełkach mikroskopowych z 0.3% żelatyną w ddH2O i przykryto szkiełkami nakrywkowymi wodnym medium montażowym (Gelvatol) zawierającym środek zapobiegający blaknięciu 1,4-diazabicyklo(2,2)oktan (DABCO; 50 mg/ml, Sigma-Aldrich, St. Louis, Missouri). Kontrole immunohistochemiczne obejmowały pominięcie jednego lub obu przeciwciał pierwotnych, co skutkowało brakiem znakowania przy odpowiedniej długości fali.

Analiza danych

Analiza mózgu ΔFosB

Dwóch eksperymentatorów nieświadomych leczenia przeprowadziło skanowanie całego mózgu na kodowanych szkiełkach. Komórki ΔFosB-immunoreaktywne (-IR) w całym mózgu zostały poddane półilościowej analizie przy użyciu skali reprezentującej liczbę komórek ΔFosB-pozytywnych, jak przedstawiono w Tabeli 1. Ponadto, w oparciu o ustalenia półilościowe, liczbę komórek ΔFosB-IR policzono przy użyciu standardowych obszarów analizy w obszarach mózgu zaangażowanych w nagrodę i zachowania seksualne, używając rurki do rysowania camera lucida przymocowanej do mikroskopu Leica DMRD (Leica Microsystems GmbH, Wetzlar, Niemcy): NAc (rdzeń (C) i skorupa (S); 400×600µm) analizowano na trzech poziomach rostralno-ogonowym ( Balfour i in . 2004 ); brzuszny obszar nakrywki (VTA; 1000×800µm) analizowany na trzech poziomach rostralno-ogonowych ( Balfour i in . 2004 ) i ogon VTA ( Perrotti i in . 2005 ); kora przedczołowa (przedni obszar zakrętu obręczy (ACA); kora przedlimbiczna (PL); kora podlimbiczna (IL); 600×800µm każdy); skorupa ogoniasta (CP; 800×800µm); i środkowe jądro przedwzrokowe (MPN; 400×600 µm) ( Rysunki uzupełniające 1–3 ). Policzono dwa przekroje na podregion i uśredniono na zwierzę w celu obliczenia średniej grupowej. Średnie grup komórek ΔFosB-IR dla osób niemających doświadczenia seksualnego i osób doświadczonych seksualnie porównano dla każdego podregionu przy użyciu niezależnych testów t.

Tabela 1    

Podsumowanie ekspresji ΔFosB u zwierząt płciowo naiwnych i doświadczonych
Analiza ΔFosB i c-Fos

Obrazy uzyskano za pomocą chłodzonej kamery CCD (Microfire, Optronics) podłączonej do mikroskopu Leica (DM5000B, Leica Microsystems; Wetzlar, Niemcy) i oprogramowania Neurolucida (MicroBrightfield Inc) ze stałymi ustawieniami kamery dla wszystkich obiektów (używając obiektywów 10x). Liczbę komórek wyrażających c-Fos-IR lub ΔFosB-IR w standardowych obszarach analizy w rdzeniu i powłoce NAc (400×600µm każdy; Rysunek uzupełniający 1 ) i ACA mPFC (600×800µm; Rysunek uzupełniający 3 ) ręcznie zliczył obserwator nieznający grup eksperymentalnych, w 2 sekcjach na zwierzę, przy użyciu oprogramowania Neurolucida (MBF Bioscience, Williston, VT), a następnie uśrednił na zwierzę. Średnie grupowe komórek c-Fos lub ΔFosB porównano przy użyciu dwuczynnikowej analizy wariancji (czynniki: doświadczenie seksualne i aktywność seksualna) oraz Fishera LSD do porównań post hoc przy poziomie istotności 0.05.

Eksperyment 2: manipulacja wyrażeniem ΔFosB

Wirusowy wektor-mediowany transfer genów

Samce szczurów Sprague Dawley, które nie posiadały jeszcze zdolności seksualnych, podzielono losowo na grupy przed zabiegiem stereotaktycznym. Wszystkie zwierzęta otrzymały obustronne mikroiniekcje rekombinowanych wektorów wirusowych związanych z adenowirusem (rAAV) kodujących GFP (kontrola; n=12), ΔFosB typu dzikiego (n=11) lub dominującego negatywnego partnera wiążącego ΔFosB, zwanego ΔJunD (n=9) do NAc. ΔJunD zmniejsza transkrypcję pośredniczoną przez ΔFosB poprzez heterodimeryzację konkurencyjną z ΔFosB przed związaniem regionu AP-1 w obrębie promotorów genu ( Winstanley i in . 2007 ). Miano wirusa określono metodą qPCR i oceniono in vivo przed rozpoczęciem badania. Miano wynosiło 1–2 × 1011 cząstek zakaźnych na ml. Wektory rAAV wstrzykiwano w objętości 1.5 µl/stronę przez 7 minut (współrzędne: AP +1.5, ML +/−1.2 od Bregma; DV −7.6 od powierzchni czaszki według Paxinos i Watson, 1998) za pomocą strzykawki Hamiltona (5 µl; Harvard Apparatus, Holliston, MA, USA). Wektory nie powodują większej toksyczności niż same wlewy kontrolne ( Winstanley i in., 2007 ; szczegóły dotyczące przygotowania AAV patrz Hommel i in., 2003 ). Eksperymenty behawioralne rozpoczęto 3 tygodnie po wstrzyknięciu wektora, co umożliwiło optymalne i stabilne zakażenie wirusowe ( Wallace i in ., 2008 ). Ekspresja transgenu u gatunków myszy osiąga szczyt po 10 dniach i pozostaje podwyższona przez co najmniej 6 miesięcy ( Winstanley i in ., 2007 ). Pod koniec eksperymentu zwierzęta poddano perfuzji przezsercowej, a skrawki NAc poddano immunoprocesowi na GFP (1:20K; królicze przeciwciało anty-GFP; Molecular Probes) przy użyciu reakcji ABC-peroksydaza-DAB (jak opisano powyżej) w celu histologicznej weryfikacji miejsc wstrzyknięcia z użyciem GFP jako markera ( Rysunek uzupełniający 4 ). Wektory ΔFosB i ΔJunD zawierają również segment wyrażający GFP oddzielony wewnętrznym miejscem wejścia rybosomu, co pozwala na weryfikację miejsca wstrzyknięcia poprzez wizualizację GFP u wszystkich zwierząt. W analizach statystycznych uwzględniono tylko zwierzęta, u których miejsca wstrzyknięcia i rozprzestrzenianie się wirusa było ograniczone do NAc. Rozprzestrzenianie się wirusa było na ogół ograniczone do części NAc i nie rozprzestrzeniało się rostralnie-ogonowo w jądrze. Ponadto rozprzestrzenianie się wirusa wydawało się być ograniczone głównie do skorupy lub rdzenia. Jednakże zmienność miejsc wstrzyknięcia i rozprzestrzenianie się w NAc nie miały wpływu na zachowanie. Wreszcie, wstrzyknięcia GFP nie miały wpływu na zachowania seksualne ani na wywołane doświadczeniem ułatwienie zachowań seksualnych w porównaniu ze zwierzętami, u których nie stosowano operacji, w poprzednich badaniach ( Balfour i in . 2004 ).

Zachowanie seksualne

Trzy tygodnie po dostarczeniu wektora wirusowego, zwierzęta łączyły się z jednym wytryskiem (lub dla 1 godziny) dla kolejnych, codziennych sesji godowych 4, aby uzyskać doświadczenie seksualne (sesje doświadczenia), a następnie zostały przetestowane pod kątem długotrwałej ekspresji doświadczeń spowodowanych ułatwianiem zachowań seksualnych 1 oraz 2 tygodni (sesje testowe 1 i 2) po ostatniej sesji doświadczenia. Parametry zachowania seksualnego rejestrowano podczas wszystkich sesji godowych, jak opisano powyżej. Różnice statystyczne dla wszystkich parametrów podczas każdej sesji godowej porównano w obrębie i pomiędzy grupami, stosując dwuczynnikowe ANOVA z powtarzanymi pomiarami (czynniki: traktowanie i sesja godowa) lub jednoczynnikowe ANOVA (opóźnienie wytrysku, liczba zamocowań i zwojów, czynnik: leczenie lub krycie sesja), a następnie testy Fishera LSD lub Newmana-Keulsa do porównań post hoc na poziomie istotności 0.05. W szczególności, ułatwiające efekty doświadczenia seksualnego na parametrach godowych zostały porównane pomiędzy sesją doświadczenia 1 (naiwna) i sesjami doświadczenia 2, 3 lub 4 każda, jak również między grupami eksperymentalnymi w każdej sesji doświadczenia. Ponadto, aby przeanalizować efekty leczenia (wektor) w długotrwałym ułatwianiu zachowań seksualnych, porównywano parametry godowe pomiędzy sesją doświadczenia 4 a sesją testową 1 i 2 w każdej grupie poddawanej leczeniu i porównano między grupami eksperymentalnymi w każdej sesji testowej.

Idź do:

WYNIKI

Doświadczenie seksualne powoduje akumulację ΔFosB

Początkowo przeprowadzono półilościowe badanie akumulacji ΔFosB w mózgu u samców doświadczonych seksualnie w porównaniu z osobami kontrolnymi, które nie współżyły seksualnie. Podsumowanie ogólnych ustaleń przedstawiono w Tabeli 1. Analizę ΔFosB-IR poszerzono o określenie liczby komórek ΔFosB-IR w kilku obszarach mózgu związanych z układem limbicznym, wykorzystując standardowe obszary analizy. Rysunek 1 przedstawia reprezentatywne obrazy barwienia DAB-Ni NAc u zwierząt doświadczonych i nie współżyjących seksualnie. Istotne zwiększenie ekspresji ΔFosB stwierdzono w podregionach mPFC ( Rysunek 2A ), rdzeniu i powłoce NAc (2B), skorupie ogoniastej (2B) i VTA (2C). W NAc istotne różnice występowały na wszystkich poziomach rostralno-ogonowych w rdzeniu i powłoce NAc, a dane pokazane na Rysunku 2 są średnią ze wszystkich poziomów rostro-ogonowych. Natomiast nie zaobserwowano znaczącego wzrostu ΔFosB-IR w jądrze przedwzrokowym podwzgórza przyśrodkowego (NNS: średnio 1.8 +/− 0.26; ENS: średnio 6.0 +/− 1.86).

Rysunek 1    

 

Reprezentatywne obrazy pokazujące komórki ΔFosB-IR (czarne) w NAc naiwnej bez płci (A) i nie doświadczające żadnych grup płci (B). aco: prowadnica przednia Pasek skali wskazuje 100 μm.
Rysunek 2     

Liczba komórek ΔFosB-IR w podregionach: A. infralimbowej (IL), przedlimakowej (PL) i przedniej obręczy obręczy (ACA) w przyśrodkowej korze przedczołowej; B. Nucleus accumbens rdzeń i skorupa oraz skorupa ogoniasta (CP); C. rostowy, środkowy, ogonowy i ogon ...

Doświadczenia seksualne osłabiają wywołane kryciem c-Fos

Wpływ doświadczenia seksualnego na poziomy ΔFosB w NAc potwierdzono technikami barwienia fluorescencyjnego. Ponadto analizowano wpływ doświadczeń seksualnych na ekspresję c-Fos. Rysunek 3 przedstawia reprezentatywne obrazy komórek F? B- (zielony) i c-Fos (czerwony) -IR we wszystkich grupach eksperymentalnych (A, NNS, B, NS, C, ENS, D, ES). Doświadczenie seksualne znacząco zwiększyło ekspresję ΔFosB w rdzeniu NAc (Rysunek 4A: F1,15 = 12.0; p = 0.003) i powłoki (Rysunek 4C: F1,15 = 9.3; p = 0.008). Natomiast dopasowanie 1 godziny przed perfuzją nie miało wpływu na ekspresję ΔFosB (Rysunek 4A, C) i nie wykryto interakcji pomiędzy doświadczeniem seksualnym a kryciem tuż przed perfuzją. Występował ogólny efekt krycia przed perfuzją na ekspresję c-Fos w rdzeniu NAc (Rysunek 4B: F1,15 = 27.4; p <0.001) i otoczka (Rysunek 4D: F1,15 = 39.4; p <0.001). Co więcej, w rdzeniu NAc (Rysunek 4B: F1,15 = 6.1; p = 0.026) i powłoki (Rysunek 4D: F1,15 = 1.7; p = 0.211) i w rdzeniu NAc wykryto interakcję między doznaniami seksualnymi a kryciem przed perfuzją (F.1,15 = 6.5; p = 0.022), z tendencją w powłoce (F.1,15 = 1.7; p = 0.211; fa1,15 = 3.4; p = 0.084). Analizy post hoc wykazały ekspresję c-Fos indukowaną kojarzeniem w rdzeniu i skorupie samców płciowo naiwnej (Rysunek 4B, D). Jednak u samców doświadczonych seksualnie, c-Fos nie był znacząco zwiększony w rdzeniu NAc (Rysunek 4B) i znacznie osłabione w powłoce (Rysunek 4D). Tak więc doświadczenie seksualne spowodowało zmniejszenie ekspresji c-Fos wywoływanej przez krycie. Wartości P dla konkretnych porównań parami znajdują się w legendach figur.

Rysunek 3     

Reprezentatywne obrazy przedstawiające ΔFosB (zielony) i c-Fos (czerwony) w NAc dla każdej grupy eksperymentalnej. Pasek skali wskazuje 100 μm.
Rysunek 4     

Indukowane doświadczeniem seksualnym ΔFosB i c-Fos indukowane przez kojarzenie. Liczba komórek immunoreaktywnych ΔFosB (Core, A, Shell, C, ACA, E) lub c-Fos (Core, B, Shell, D, ACA, F) dla każdej grupy: NNS (n = 5), NS (n = 5), ENS (n = 5) lub ES (n = 4). Dane są wyrażone ...

Wpływ doświadczenia seksualnego na poziomy c-Fos wywołane kopulacją nie ograniczał się do NAc. Podobne osłabienie ekspresji c-Fos zaobserwowano w ACA u zwierząt doświadczonych seksualnie w porównaniu z kontrolami, które nie współżyły seksualnie. Doświadczenie seksualne miało istotny wpływ na ekspresję ΔFosB w ACA ( Rysunek 4E : F 1,15 = 154.2; p < 0.001). Krycie przed perfuzją nie miało wpływu na ekspresję ΔFosB ( Rysunek 4C ), ale istotnie zwiększyło c-Fos ( Rysunek 4F : F 1,15 = 203.4; p < 0.001) w ACA. Ponadto ekspresja c-Fos wywołana kopulacją w ACA była istotnie zmniejszona przez doświadczenie seksualne ( Rysunek 4F : F 1,15 = 15.8; p = 0.001). Wykryto dwukierunkową interakcję między doświadczeniem seksualnym a kopulacją przed perfuzją w odniesieniu do ekspresji c-Fos ( ryc. 4F : F 1,15 = 15.1; p < 0.001). Wartości p dla konkretnych porównań par znajdują się w legendach rycin. Ostatecznie nie zaobserwowano istotnego zmniejszenia ekspresji c-Fos wywołanej kopulacją w jądrze przedwzrokowym przyśrodkowym (NS: śr. 63.5 +/− 4.0; ES: śr. 41.4 +/− 10.09), obszarze, w którym doświadczenie kopulacyjne nie spowodowało istotnego wzrostu ekspresji ΔFosB, co wskazuje, że ekspresja c-Fos wywołana kopulacją nie została naruszona we wszystkich obszarach mózgu.

ΔFosB w NAc pośredniczy w wzmacnianiu zachowań seksualnych

Aby zbadać potencjalny mechanizm molekularny dla wzmocnienia zachowań seksualnych, jak wykazano przez wywołane doświadczeniem ułatwienie zachowań seksualnych, określono wpływ lokalnej manipulacji na poziomy ΔFosB i jego aktywność transkrypcyjną. Doświadczenia seksualne podczas czterech kolejnych sesji doświadczalnych miały znaczący wpływ na opóźnienie montowania (Rysunek 5A: F1,23 = 13.8; p = 0.001), opóźnienie intromission (Rysunek 5B: F1,23 = 18.1; p <0.001) i opóźnienie wytrysku (Rysunek 5C: GFP, F11,45 = 3.8; p = 0.006). Zwierzęta kontrolne GFP wykazały spodziewane doświadczenie ułatwiania zachowań seksualnych i wykazywały znacznie mniejsze opóźnienia w pierwszym montażu, pierwsze zgłoszenie i wytrysk podczas sesji doświadczenia 4 w porównaniu do sesji doświadczenia 1 (Rysunek 5A-C; patrz legenda rysunku dla wartości p). To wywoływane doświadczeniem ułatwienie zachowań seksualnych zaobserwowano również w grupie ΔFosB dla latencji montowania i intromisji, ale nie wykryto znaczącej różnicy w opóźnieniu wytrysku (Rysunek 5A-C). Natomiast zwierzęta ΔJunD wykazywały zahamowanie rozwoju; nawet jeśli opóźnienia dla wierzchowców, intronów i wytrysków zmniejszyły się z powtarzającymi się sesjami krycia, żaden z tych parametrów nie osiągnął istotności statystycznej w porównaniu między sesjami doświadczenia 1 i 4 (Rysunek 5A-C). Porównania między grupami dla każdej sesji doświadczenia pokazują, że ΔJunD miał znacznie dłuższe opóźnienia do montowania, intromitu i wytrysku podczas sesji doświadczenia w porównaniu z ΔFosB i GFP (Rysunek 5A-C). Ponadto zarówno doświadczenie seksualne, jak i leczenie miały znaczący wpływ na skuteczność kopulacji (Rysunek 5F: doświadczenie seksualne, F1,12 = 22.5; p <0.001; leczenie, F.1,12 = 3.3; p = 0.049). Samce ΔFosB zwiększyły efektywność kopulacji podczas sesji doświadczenia 4 w porównaniu do sesji doświadczenia 1 (Rysunek 5F). Ponadto, zwierzęta ΔFosB miały znacznie mniej wierzchów przed wytryskiem w dniu sesji doświadczenia 4, w porównaniu do sesji doświadczenia 1 (Rysunek 5D: F10,43 = 4.1; p = 0.004) i że samce ΔJdd posiadały znacznie więcej wierzchów przed wytryskiem, co znacznie zmniejszyło efektywność kopulacji, niż w przypadku każdej z dwóch pozostałych grup (Rysunek 5D i F). Zatem zwierzęta GFP i ΔFosB wykazywały wywołane doświadczeniem ułatwianie inicjacji zachowań seksualnych i sprawności seksualnej, podczas gdy zwierzęta ΔJdd nie.

Rysunek 5     

Zachowanie seksualne zwierząt GFP (n = 12), ΔFosB (n = 11) i ΔJunD (n = 9): opóźnienie w montażu (A), opóźnienie w odbiorze (B), opóźnienie wytrysku (C), liczba zamocowań (D), liczba zgłoszeń (E) i efektywność kopulacji (F). Dane są wyrażone ...

Aby przetestować hipotezę, że ekspresja ΔFosB jest krytyczna dla długotrwałej ekspresji doświadczenia indukowanego ułatwianiem zachowań seksualnych, zwierzęta testowano 1 tydzień (sesja testowa 1) i 2 tygodnie (sesja testowa 2) po ostatniej sesji doświadczeń. Rzeczywiście, ułatwione zachowania seksualne utrzymywały się w obu grupach GFP i ΔFosB, ponieważ żaden z parametrów behawioralnych nie różnił się między sesjami testowymi 1 lub 2 a ostatnią sesją doświadczeń 4 w obrębie grup GFP i ΔFosB ( Rysunek 5A–C ; z wyjątkiem czasu latencji ejakulacji i wydajności kopulacji w sesji testowej 1 dla zwierząt ΔFosB). Istotne różnice między zwierzętami ΔJunD a grupami GFP lub ΔFosB wykryto w obu sesjach testowych dla wszystkich parametrów zachowań seksualnych ( Rysunek 5A–F ). Nie stwierdzono różnic między grupami ani w obrębie grup przy porównywaniu liczby intromisji, PEI lub procentów zwierząt, które wytrysnęły (100% samców we wszystkich grupach wytrysnęło podczas ostatnich czterech sesji krycia).

Idź do:

DYSKUSJA

Obecne badanie wykazało, że doświadczenie seksualne powoduje akumulację ΔFosB w kilku obszarach mózgu związanych z układem limbicznym, w tym w rdzeniu i powłoce NAc, mPFC, VTA i skorupie ogoniastej. Ponadto doświadczenie seksualne osłabiło ekspresję c-Fos w NAc i ACA wywołaną kopulacją. Wreszcie wykazano, że ΔFosB w NAc ma kluczowe znaczenie w pośredniczeniu w ułatwianiu kopulacji podczas zdobywania doświadczenia seksualnego i długotrwałej ekspresji wywołanego doświadczeniem ułatwiania zachowań seksualnych . Konkretnie, zmniejszenie transkrypcji pośredniczonej przez ΔFosB osłabiło wywołane doświadczeniem ułatwianie motywacji i wydajności seksualnej, podczas gdy nadmierna ekspresja ΔFosB w NAc spowodowała zwiększone ułatwianie zachowań seksualnych pod względem zwiększonej wydajności seksualnej przy mniejszym doświadczeniu. Łącznie obecne odkrycia wspierają hipotezę, że ΔFosB jest krytycznym mediatorem molekularnym dla długotrwałej neuroplastyczności i plastyczności behawioralnej wywołanej doświadczeniem seksualnym.

Obecne ustalenia rozszerzają poprzednie badania pokazujące, że doświadczenie seksualne indukuje ΔFosB w NAc u samców szczurów ( Wallace i in . 2008 ) i samic chomików ( Hedges i in . 2009 ). Wallace i in. (2008) wykazali, że nadmierna ekspresja rAAV-ΔFosB w NAc wzmacniała zachowania seksualne u zwierząt niepodchodzących wcześniej do stosunków seksualnych podczas pierwszej sesji godowej, o czym świadczyła mniejsza liczba wejść do ejakulacji i krótsze odstępy po ejakulacji, ale nie miała wpływu na samce doświadczone seksualnie ( Wallace i in . 2008 ).

Natomiast obecne badanie nie wykazało wpływu nadmiernej ekspresji ΔFosB na samce, które nie rozpoczęły współżycia seksualnego, podczas pierwszego testu, lecz raczej w trakcie i po nabyciu doświadczenia seksualnego. Osoby z nadmierną ekspresją ΔFosB wykazywały zwiększoną sprawność seksualną (zwiększoną efektywność kopulacji) w porównaniu ze zwierzętami GFP.

Ponadto, w niniejszym badaniu przetestowano rolę ΔFosB poprzez blokowanie transkrypcji pośredniczonej przez ΔFosB za pomocą wektora wirusowego ekspresującego ΔJunD. Zapobieganie wzrostowi ekspresji ΔFosB indukowanemu doświadczeniem hamowało indukowaną doświadczeniem facylitację motywacji seksualnej (zwiększone opóźnienie zbliżenia i intromisji), a także sprawność seksualną (zwiększone opóźnienie wytrysku i liczba zbliżeń) oraz późniejszą długotrwałą ekspresję ułatwionych zachowań seksualnych.

Zatem te dane są pierwszymi, które wskazują na obowiązkową rolę ΔFosB w nabywaniu doświadczenia indukowanego ułatwianiem zachowań seksualnych. Co więcej, dane te pokazują, że ΔFosB jest również krytycznie zaangażowany w długoterminową ekspresję doświadczenia indukowanego ułatwianiem zachowań. Sugerujemy, że ta długoterminowa ekspresja ułatwionego zachowania reprezentuje formę pamięci naturalnej nagrody, stąd ΔFosB w NAc jest mediatorem pamięci nagrody. Doświadczenie seksualne zwiększyło również poziomy ΔFosB w VTA i mPFC, obszarach zaangażowanych w nagrodę i pamięć ( Balfour i in . 2004 ; Phillips i in . 2008 ). Konieczne są dalsze badania, aby wyjaśnić potencjalne znaczenie regulacji w górę ΔFosB w tych obszarach dla pamięci nagrody.

Ekspresja ΔFosB jest wysoce stabilna, a zatem ma wielki potencjał jako molekularny mediator ciągłych adaptacji mózgu po przewlekłych zaburzeniach (Nestler i wsp. 2001). ΔFosB stopniowo wzrastał w NAc w przypadku wielokrotnych wstrzyknięć kokainy i utrzymuje się przez kilka tygodni (Nadzieja i wsp. 1992; Nadzieja i wsp. 1994). Te zmiany w ekspresji NAc ΔFosB są związane z uczuleniem i uzależnieniem od narkotyków (Chao & Nestler 2004; McClung & Nestler 2003; McClung i wsp. 2004; Nestler 2004, 2005, 2008; Nestler i wsp. 2001; Zachariou i wsp. 2006). Natomiast rola ΔFosB w pośredniczeniu w naturalnej nagrodzie została zaniżona. Ostatnio pojawiły się dowody sugerujące, że indukcja ΔFosB w NAc jest zaangażowana w naturalną nagrodę. Poziomy ΔFosB są podobnie zwiększane w NAC po spożyciu sacharozy i działaniu kół. Nadekspresja ΔFosB w prążkowiu przy użyciu myszek bitransgenicznych lub wektorów wirusowych u szczurów powoduje wzrost spożycia sacharozy, zwiększona motywacja do jedzenia i zwiększona spontaniczna praca kół (Olausson i wsp. 2006; Wallace i wsp. 2008; Werme i wsp. 2002). Aktualne dane znacznie dodają do tych raportów i dodatkowo potwierdzają pogląd, że ΔFosB jest krytycznym mediatorem dla wzmocnienia nagród i naturalnej pamięci nagrody.

ΔFosB może pośredniczyć w indukowanym doświadczeniem wzmacnianiu zachowań seksualnych poprzez indukcję plastyczności w układzie mezolimbicznym. Rzeczywiście, doświadczenie seksualne powoduje szereg długotrwałych zmian w układzie mezolimbicznym ( Bradley & Meisel 2001 ; Frohmader i in . 2009 ; Pitchers i in . 2010 ). Na poziomie behawioralnym wykazano u doświadczonych seksualnie samców szczurów uwrażliwioną odpowiedź lokomotoryczną na amfetaminę i zwiększoną nagrodę amfetaminą ( Pitchers i in . 2010 ); zmienioną odpowiedź lokomotoryczną na amfetaminę zaobserwowano również u samic chomików ( Bradley & Meisel 2001 ). Ponadto, zaobserwowano wzrost liczby kolców dendrytycznych i złożoności drzew dendrytycznych po okresie abstynencji od doświadczeń seksualnych u samców szczurów ( Pitchers i in . 2010 ) . Aktualne badanie sugeruje, że ΔFosB może być specyficznym mediatorem molekularnym długoterminowych efektów doznań seksualnych. Co więcej, niedawno wykazano, że ΔFosB odgrywa istotną rolę w indukowaniu zmian w kolcach dendrytycznych w odpowiedzi na przewlekłe podawanie kokainy ( Dietz i in . 2009 ; Maze i in . 2010 ).

Nie jest jasne, który neuroprzekaźnik(i) w górnym biegu rzeki odpowiada za indukowanie ΔFosB w NAc, ale DA został zaproponowany jako kandydat ( Nye i in . 1995 ). Praktycznie wszystkie narkotyki, w tym kokaina, amfetamina, opiaty, kannabinoidy i etanol, a także naturalne nagrody, zwiększają ΔFosB w NAc ( Perrotti i in . 2005 ; Wallace i in . 2008 ; Werme i in . 2002 ). Zarówno narkotyki, jak i naturalne nagrody zwiększają synaptyczne stężenie DA w NAc ( Damsma i in . 1992 ; Hernandez i Hoebel 1988a , b ; Jenkins i Becker 2003 ). Wykazano, że indukcja ΔFosB przez narkotyki w komórkach zawierających receptory DA, a indukowana kokainą ΔFosB jest blokowana przez antagonistę receptora DA D1 ( Nye i in . 1995 ). W związku z tym przypuszcza się, że uwalnianie DA stymuluje ekspresję ΔFosB i tym samym pośredniczy w neuroplastyczności związanej z nagrodą . Dodatkowym wsparciem dla teorii, że poziomy ΔFosB są zależne od DA, jest odkrycie, że obszary mózgu, w których doświadczenia seksualne zmieniają poziomy ΔFosB, otrzymują silne bodźce dopaminergiczne z VTA, w tym z przyśrodkowej kory przedczołowej i jądra migdałowatego boczno-podstawnego.

Jednakże, przeciwnie, ΔFosB nie jest zwiększone w medialnym obszarze przedwzrokowym, chociaż obszar ten otrzymuje dopaminergiczne bodźce, choć ze źródeł podwzgórzowych ( Miller & Lonstein 2009 ). Konieczne są dalsze badania, aby sprawdzić, czy ekspresja ΔFosB wywołana kopulacją i efekty doświadczenia seksualnego na motywację i wydajność seksualną zależą od działania DA. Rola DA w nagrodzie seksualnej u samców szczurów nie jest obecnie do końca jasna ( Agmo & Berenfeld 1990 ; Pfaus 2009 ). Istnieją liczne dowody na to, że DA jest uwalniana w NAc podczas ekspozycji na samicę lub kopulację ( Damsma i in . 1992 ), a neurony DA są aktywowane podczas zachowań seksualnych ( Balfour i in . 2004 ). Jednakże systemowe wstrzyknięcia antagonisty receptora DA nie zapobiegają warunkowej preferencji miejsca wywołanej nagrodą seksualną ( Agmo i Berenfeld 1990 ), a hipoteza, że ​​DA ma kluczowe znaczenie dla wzmocnienia doboru partnera wywołanego doświadczeniem, nie została sprawdzona.

Nie jest również jasne, jakie są dalsze mediatory wpływu ΔFosB na zachowania seksualne. ΔFosB okazał się działać zarówno jako aktywator transkrypcyjny, jak i represor przez mechanizm zależny od AP-1 (McClung & Nestler 2003; Peakman i wsp. 2003). Zidentyfikowano liczne docelowe geny, w tym bezpośredni wczesny gen c-fos (Nadzieja i wsp. 1992; Nadzieja i wsp. 1994; Morgan i Curran 1989; Renthal i wsp. 2008; Zhang i wsp. 2006), cdk5 (Bibb i wsp. 2001), dynorfin (Zachariou i wsp. 2006), sirtuin-1 (Renthal i wsp. 2009), Podjednostki NFκB (Ang i wsp. 2001) Zi podjednostka GluR2 receptora glutaminianu AMPA (Kelz i wsp. 1999). Aktualne wyniki pokazują, że wywołane przez krycie poziomy c-Fos były zmniejszone przez doświadczenie seksualne w obszarach mózgu ze zwiększonym poziomem ΔFosB (NAc i ACA). Tłumienie c-Fos wydaje się zależne od okresu od ostatniego krycia i powtarzających się sesji krycia, tak jak w poprzednich badaniach, takiego spadku c-Fos nie wykryto u samców szczurów testowanych tydzień 1 po ostatniej sesji krycia (Balfour i wsp. 2004) lub po doznaniach seksualnych składających się tylko z jednej sesji godowej (Lopez i Ettenberg 2002). Co więcej, obecne odkrycie jest zgodne z dowodem, że ΔFosB represjonuje gen c-fos po przewlekłej ekspozycji na amfetaminę (Renthal i wsp. 2008). Zgodnie z tymi ustaleniami indukcja kilku natychmiastowych mRNA genu wczesnego (c-fos, fosB, c-jun, junB i zif268) została zmniejszona po wielokrotnych wstrzyknięciach kokainy w porównaniu z ostrymi wstrzyknięciami leków (Nadzieja i wsp. 1992; Nadzieja i wsp. 1994), a c-fos indukowany amfetaminą został stłumiony po wycofaniu się z przewlekłego podawania amfetaminy (Jaber i wsp. 1995; Renthal i wsp. 2008). Funkcjonalne znaczenie obniżenia ekspresji c-Fos po przewlekłym leczeniu farmakologicznym lub doświadczeniach seksualnych pozostaje niejasne i zasugerowano, że jest on ważnym mechanizmem homeostatycznym regulującym wrażliwość zwierzęcia na wielokrotne narażenie na nagrodę (Renthal i wsp. 2008).

Podsumowując, niniejsze badanie dowodzi, że ΔFosB w NAc odgrywa kluczową rolę w pamięci o nagrodzie seksualnej, co potwierdza możliwość, że ΔFosB jest istotny dla ogólnego wzmocnienia i pamięci nagrody . Wyniki niniejszego badania dodatkowo poszerzają naszą wiedzę na temat mechanizmów komórkowych i molekularnych, które pośredniczą w nagradzaniu i motywacji seksualnej, a także uzupełniają literaturę naukową wskazującą na istotny czynnik w rozwoju uzależnienia, poprzez wykazanie roli ΔFosB w naturalnym wzmocnieniu nagrody.

Idź do:

Materiał uzupełniający

Supp Rys S1-S4 i Tabela S1-S2

Idź do:

Podziękowania

Badania te były wspierane przez granty od kanadyjskich instytutów badań nad zdrowiem do LMC, Narodowego Instytutu Zdrowia Psychicznego do EJN oraz do Nauk Przyrodniczych i Badań Naukowych Kanady do KKP i LMC.

Idź do:

LITERATURA

  • Agmo A. Męskie zachowanie seksualne szczura. Brain Res Brain Res Protoc. 1997;1: 203-209. [PubMed]
  • Agmo A, Berenfeld R. Wzmacniające właściwości wytrysku u samca szczura: rola opioidów i dopaminy. Behav Neurosci. 1990;104: 177-182. [PubMed]
  • Ang E, Chen J, Zagouras P, Magna H, Holandia J, Schaeffer E, Nestler EJ. Indukcja jądrowego czynnika-kappa B w jądrze półleżącym przez przewlekłe podawanie kokainy. J Neurochem. 2001;79: 221-224. [PubMed]
  • Balfour ME, Yu L, Coolen LM. Zachowania seksualne i związane z płcią wskaźniki środowiskowe aktywują system mezolimbiczny u samców szczurów. Neuropsychopharmacology. 2004;29: 718-730. [PubMed]
  • Bibb JA, Chen J, Taylor JR, Svenningsson P, Nishi A, Snyder GL, Yan Z, Sagawa ZK, Ouimet CC, Nairn AC, Nestler EJ, Greengard P. Wpływ przewlekłej ekspozycji na kokainę regulowany jest przez białko neuronowe Cdk5. Natura. 2001;410: 376-380. [PubMed]
  • Bradley KC, Haas AR, Meisel RL. Zmiany 6-hydroksydopaminy u samic chomików (Mesocricetus auratus) znoszą uwrażliwiony wpływ doświadczenia seksualnego na kopulacyjne interakcje z samcami. Behav Neurosci. 2005;119: 224-232. [PubMed]
  • Bradley KC, Meisel RL. Zachowanie seksualne c-Fos w jądrze półleżącym i stymulowana amfetaminą aktywność lokomotoryczna są uwrażliwione na doświadczenia seksualne u samic chomików syryjskich. J Neurosci. 2001;21: 2123-2130. [PubMed]
  • Carle TL, Ohnishi YN, Ohnishi YH, Alibhai IN, Wilkinson MB, Kumar A, Nestler EJ. Zależne od proteazomu i niezależne mechanizmy destabilizacji FosB: identyfikacja domen degronowych FosB i implikacje dla stabilności DeltaFosB. Eur J Neurosci. 2007;25: 3009-3019. [PubMed]
  • Chao J, Nestler EJ. Neurobiologia molekularna narkomanii. Annu Rev Med. 2004;55: 113-132. [PubMed]
  • Chen J, Nye HE, Kelz MB, Hiroi N, Nakabeppu Y, Hope BT, Nestler EJ. Regulacja delta FosB i białek podobnych do FosB przez napad elektrowstrząsowy i leczenie kokainą. Farmakologia molekularna. 1995;48: 880-889. [PubMed]
  • Colby CR, Whisler K, Steffen C, Nestler EJ, Self DW. Nadprodukcja DeltaFosB specyficzna dla komórek macierzystych wzmacnia motywację do kokainy. J Neurosci. 2003;23: 2488-2493. [PubMed]
  • Coolen LM, Allard J, Truitt WA, Mckenna KE. Centralna regulacja wytrysku. Physiol Behav. 2004;83: 203-215. [PubMed]
  • Damsma G, Pfaus JG, Wenkstern D, Phillips AG, Fibiger HC. Zachowania seksualne zwiększają transmisję dopaminy w jądrze półleżącym i prążkowiu samców szczurów: porównanie z nowością i lokomocją. Behav Neurosci. 1992;106: 181-191. [PubMed]
  • Dietz DM, Maze I, Mechanik M, Vialou V, Dietz KC, Iniguez SD, Laplant Q, Russo SJ, Ferguson D, Nestler EJ. Istotna rola ΔFosB w regulacji kokainowej dendrytycznych kolców neuronów jądra półleżącego. Towarzystwo Neurobiologii Streszczenie. 2009
  • Frohmader KS, Pitchers KK, Balfour ME, Coolen LM. Mieszanie przyjemności: przegląd wpływu narkotyków na zachowania seksualne u ludzi i modeli zwierzęcych. Horm Behav. 2009 W prasie.
  • Hedges VL, Chakravarty S, Nestler EJ, Meisel RL. Nadekspresja Delta FosB w jądrze półleżącym poprawia seksualną nagrodę u samic chomików syryjskich. Genes Brain Behav. 2009;8: 442-449. [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed]
  • Hernandez L, Hoebel BG. Karmienie i stymulacja podwzgórza zwiększają obroty dopaminy w osoczu. Physiol Behav. 1988a;44: 599-606. [PubMed]
  • Hernandez L, Hoebel BG. Nagroda za jedzenie i kokaina zwiększają pozakomórkową dopaminę w jądrze półleżącym, mierzoną za pomocą mikrodializ. Life Sci. 1988b;42: 1705-1712. [PubMed]
  • Hiroi N, Marek GJ, Brown JR, Ye H, Saudou F, Vaidya VA, Duman RS, Greenberg ME, Nestler EJ. Istotna rola genu fosB w molekularnych, komórkowych i behawioralnych akcjach przewlekłych napadów elektrowstrząsowych. J Neurosci. 1998;18: 6952-6962. [PubMed]
  • Hommel JD, Sears RM, Georgescu D, Simmons DL, DiLeone RJ. Lokalny knockdown genu w mózgu przy użyciu interferencji RNA za pośrednictwem wirusów. Nat Med. 2003;9: 1539-1544. [PubMed]
  • Hope B, Kosofsky B, Hyman SE, Nestler EJ. Regulacja bezpośredniej wczesnej ekspresji genów i wiązanie AP-1 w jądrze szczura za pomocą przewlekłej kokainy. Proc Natl Acad Sci US A. 1992;89: 5764-5768. [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed]
  • Mam nadzieję, że BT, Nye HE, Kelz MB, Self DW, Iadarola MJ, Nakabeppu Y, Duman RS, Nestler EJ. Indukcja długotrwałego kompleksu AP-1 złożonego ze zmienionych białek podobnych do Fos w mózgu przez przewlekłą kokainę i inne przewlekłe leki. Neuron. 1994;13: 1235-1244. [PubMed]
  • Hull EM, Meisel RL, Sachs BD. Męskie zachowanie seksualne. Horm Behav. 2002;1: 1-139.
  • Jaber M, Cador M, Dumartin B, Normand E, Stinus L, Bloch B. Ostre i przewlekłe leczenie amfetaminą reguluje w różny sposób poziomy neuropeptydowego informacyjnego RNA i immunoreaktywność Fos w neuronach prążkowia szczura. Neuronauka. 1995;65: 1041-1050. [PubMed]
  • Jenkins WJ, Becker JB. Dynamiczny wzrost dopaminy podczas kopulacji w czasie u samic szczura. Eur J Neurosci. 2003;18: 1997-2001. [PubMed]
  • Kelz MB, Chen J, Carlezon WA, Jr, Whisler K, Gilden L, Beckmann AM, Steffen C, Zhang YJ, Marotti L, Self DW, Tkatch T, Baranauskas G, Surmeier DJ, Neve RL, Duman RS, Picciotto MR, Nestler EJ. Ekspresja czynnika transkrypcyjnego deltaFosB w mózgu kontroluje wrażliwość na kokainę. Natura. 1999;401: 272-276. [PubMed]
  • Lopez HH, Ettenberg A. Ekspozycja na samice szczurów powoduje różnice w indukcji c-fos między płciowymi a doświadczonymi samcami szczurów. Brain Res. 2002;947: 57-66. [PubMed]
  • Maze I, Covington HE, 3rd, Dietz DM, LaPlant Q, Renthal W, Russo SJ, Mechanik M, Mouzon E, Neve RL, Haggarty SJ, Ren Y, Sampath SC, Hurd YL, Greengard P, Tarachowski A, Schaefer A, Nestler EJ. Niezbędna rola metylotransferazy histonowej G9a w plastyczności indukowanej kokainą. Science. 2010;327: 213-216. [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed]
  • McClung CA, Nestler EJ. Regulacja ekspresji genów i nagrody kokainy przez CREB i DeltaFosB. Nat Neurosci. 2003;6: 1208-1215. [PubMed]
  • McClung CA, Ulery PG, Perrotti LI, Zachariou V, Berton O, Nestler EJ. DeltaFosB: molekularny przełącznik do długoterminowej adaptacji w mózgu. Brain Res Mol Brain Res. 2004;132: 146-154. [PubMed]
  • Miller SM, Lonstein JS. Projekcje dopaminergiczne do środkowej części przedoponowej szczurów po porodzie. Neuronauka. 2009;159: 1384-1396. [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed]
  • Morgan JI, Curran T. Stimulus - sprzęganie transkrypcji w neuronach: rola komórkowych wczesnych wczesnych genów. Trendy Neurosci. 1989;12: 459-462. [PubMed]
  • Nestler EJ. Molekularne mechanizmy uzależnienia od narkotyków. Neuropharmacology. 2004;47 Dodat 1: 24-32. [PubMed]
  • Nestler EJ. Neurobiologia uzależnienia od kokainy. Perspektywa Sci Pract. 2005;3: 4-10. [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed]
  • Nestler EJ. Przejrzeć. Transkrypcyjne mechanizmy uzależnienia: rola DeltaFosB. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2008;363: 3245-3255. [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed]
  • Nestler EJ, Barrot M, Self DW. DeltaFosB: trwała zmiana molekularna na uzależnienie. Proc Natl Acad Sci US A. 2001;98: 11042-11046. [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed]
  • Nye HE, Hope BT, Kelz MB, Iadarola M, Nestler EJ. Badania farmakologiczne regulacji przewlekłego indukowania antygenu związanego z FOS przez kokainę w prążkowiu i jądrze półleżącym. J Pharmacol Exp Ther. 1995;275: 1671-1680. [PubMed]
  • Olausson P, Jentsch JD, Tronson N, Neve RL, Nestler EJ, Taylor JR. DeltaFosB w jądrze półleżącym reguluje instrumentalne zachowanie i motywację wzmacnianą przez żywność. J Neurosci. 2006;26: 9196-9204. [PubMed]
  • Peakman MC, Colby C, Perrotti LI, Tekumalla P, Carle T, Ulery P, Chao J, Duman C, Steffen C, Monteggia L, Allen MR, Stock JL, Duman RS, McNeish JD, Barrot M, Self DW, Nestler EJ , Schaeffer E. Indukowalna, specyficzna dla regionu mózgowego ekspresja dominującego negatywnego mutanta c-Jun u transgenicznych myszy zmniejsza wrażliwość na kokainę. Brain Res. 2003;970: 73-86. [PubMed]
  • Perrotti LI, Bolanos CA, Choi KH, Russo SJ, Edwards S, Ulery PG, Wallace DL, Self DW, Nestler EJ, Barrot M. DeltaFosB gromadzi się w populacji komórek GABAergicznych w tylnym ogonie brzusznej części nakrywki po leczeniu psychostymulującym. Eur J Neurosci. 2005;21: 2817-2824. [PubMed]
  • Perrotti LI, Hadeishi Y, Ulery PG, Barrot M, Monteggia L, Duman RS, Nestler EJ. Indukcja deltaFosB w strukturach mózgu związanych z nagrodą po przewlekłym stresie. J Neurosci. 2004;24: 10594-10602. [PubMed]
  • Perrotti LI, Weaver RR, Robison B, Renthal W, Maze I, Yazdani S, Elmore RG, Knapp DJ, Selley DE, Martin BR, Sim-Selley L, Bachtell RK, Self DW, Nestler EJ. Wyraźne wzorce indukcji DeltaFosB w mózgu przez leki uzależniające. Synapse. 2008;62: 358-369. [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed]
  • Pfaus JG. Drogi pożądania seksualnego. J Sex Med. 2009;6: 1506-1533. [PubMed]
  • Pfaus JG, Kippin TE, Centeno S. Kondycja i zachowania seksualne: recenzja. Horm Behav. 2001;40: 291-321. [PubMed]
  • Phillips AG, Vacca G, Ahn S. Perspektywa odgórna dotycząca dopaminy, motywacji i pamięci. Pharmacol Biochem Behav. 2008;90: 236-249. [PubMed]
  • Dzbanki KK, Balfour ME, Lehman MN, Richtand NM, Yu L, Coolen LM. Neuroplastyczność w układzie mezolimbicznym wywołana naturalną nagrodą i późniejszą abstynencją nagród. Biol Psychiatry. 2010;67: 872-879. [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed]
  • Renthal W, Carle TL, Maze I, Covington HE, 3rd, Truong HT, Alibhai I, Kumar A, Montgomery RL, Olson EN, Nestler EJ. Delta FosB pośredniczy w epigenetycznej desensytyzacji genu c-fos po przewlekłej ekspozycji na amfetaminę. J Neurosci. 2008;28: 7344-7349. [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed]
  • Renthal W, Kumar A, Xiao G, Wilkinson M, Covington HE, 3rd, Maze I, Sikder D, Robison AJ, LaPlant Q, Dietz DM, Russo SJ, Vialou V, Chakravarty S, Kodadek TJ, Stack A, Kabbaj M, Nestler EJ. Analiza ogólna dotycząca regulacji chromatyny przez kokainę ujawnia rolę sirtuin. Neuron. 2009;62: 335-348. [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed]
  • Tenk CM, Wilson H, Zhang Q, Pitchers KK, Coolen LM. Nagroda seksualna u samców szczurów: wpływ doświadczenia seksualnego na preferencyjne preferencje miejsca związane z ejakulacją i intrygami. Horm Behav. 2009;55: 93-97. [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed]
  • Ulery-Reynolds PG, Castillo MA, Vialou V, Russo SJ, Nestler EJ. Fosforylacja DeltaFosB pośredniczy w jego stabilności in vivo. Neuronauka. 2008
  • Ulery PG, Rudenko G, Nestler EJ. Regulacja stabilności DeltaFosB przez fosforylację. J Neurosci. 2006;26: 5131-5142. [PubMed]
  • Wallace DL, Vialou V, Rios L, Carle-Florence TL, Chakravarty S, Kumar A, Graham DL, Zielona TA, Kirk A, Iniguez SD, Perrotti LI, Barrot M, DiLeone RJ, Nestler EJ, Bolanos-Guzman CA. Wpływ DeltaFosB w jądrze półleżącym na naturalne zachowanie związane z nagrodą. J Neurosci. 2008;28: 10272-10277. [Artykuł bezpłatny PMC] [PubMed]
  • Werme M, Messer C, Olson L, Gilden L, Thoren P, Nestler EJ, Brene S. Delta FosB reguluje pracę kół. J Neurosci. 2002;22: 8133-8138. [PubMed]
  • Winstanley CA, LaPlant Q, Theobald DE, Zielona TA, Bachtell RK, Perrotti LI, DiLeone RJ, Russo SJ, Garth WJ, Self DW, Nestler EJ. Indukcja DeltaFosB w korze oczodołowej pośredniczy w tolerancji na indukowane kokainą zaburzenia funkcji poznawczych. J Neurosci. 2007;27: 10497-10507. [PubMed]
  • Zachariou V, Bolanos CA, Selley DE, Theobald D, Cassidy MP, Kelz MB, Shaw-Lutchman T, Berton O, Sim-Selley LJ, Dileone RJ, Kumar A, Nestler EJ. Istotna rola DeltaFosB w jądrze półleżącym w działaniu morfiny. Nat Neurosci. 2006;9: 205-211. [PubMed]
  • Zhang J, Zhang L, Jiao H, Zhang Q, Zhang D, Lou D, Katz JL, Xu M. c-Fos ułatwia przejęcie i wyginięcie trwałych zmian wywołanych kokainą. J Neurosci. 2006;26: 13287-13296. [PubMed]