UWAGI: CRF jest neuroprzekaźnikiem / hormonem, który jest klasycznie związany z naszą reakcją na stres i aktywacją kory nadnerczy. Badania nad uzależnieniami zidentyfikowały go jako głównego gracza w nabywaniu nałogów, nawrotach uzależnienia i objawach odstawienia. W tym badaniu zbadano rolę CRF w uzależnieniu od jedzenia i kompulsywnym jedzeniu. Guss co? Odgrywa te same role w kompulsywnym jedzeniu, jak w przypadku uzależnienia od narkotyków. Zwróć uwagę, że zwierzęta nie były otyłe, więc otyłość nie odgrywała żadnej roli. Więcej dowodów na to, że uzależnienia behawioralne - w tym pornografia - mają te same mechanizmy, co uzależnienie od narkotyków.
PEŁNE STUDIUM: CRF System Recruitment Mediuje Dark Side Of Compulsive Eating
Proc Natl Acad Sci US A. 2009 Nov 24; 106 (47): 20016 – 20020.
Opublikowano online 2009 Nov 9. doi: 10.1073 / pnas.0908789106
Pietro Cottone,a,b,c,d,1,2 Valentina Sabino,a,b,c,d,1 Marisa Roberto,a,c,d Michał Bajo,e Lara Pockros,a Jennifer B. Frihauf,a,c,d,f Eva M. Fekete,a,c,d Luca Steardo,g Kenner C. Rice,h Dimitri E. Grigoriadis,i Bruno Conti,d,e George F. Koob,a,c i Eric P. Zorrillaa,c,d,2
Ten artykuł został cytowany przez inne artykuły w PMC.
Abstrakcyjny
Odchudzanie w celu kontrolowania masy ciała wiąże się z cyklami pozbawienia smacznego jedzenia, które może sprzyjać kompulsywnemu jedzeniu. Niniejsze badanie pokazuje, że szczury wycofane z przerywanego dostępu do smacznego pokarmu przejawiają przejadanie się smacznego jedzenia po odnowieniu dostępu i afektywny stan odstawienia charakteryzujący się czynnikiem uwalniającym kortykotropinę 1 (CRF1) odwracalne zachowania antagonisty receptora, w tym hipofagia, deficyty motywacyjne w celu uzyskania mniej smacznego pożywienia i zachowania podobne do lęku. Odstawieniu towarzyszyła zwiększona ekspresja CRF i CRF1 reaktywność elektrofizjologiczna w centralnym jądrze ciała migdałowatego. Proponujemy rekrutację antyprocesowego CRF-CRF anty-nagradzającego1 systemy podczas wycofywania się z smacznych potraw, analogiczne do abstynencji od nadużywanych leków, mogą promować kompulsywny wybór smacznego jedzenia, niedostateczną ilość zdrowszych alternatyw i negatywny stan emocjonalny, gdy zapobiega się spożywaniu smacznego jedzenia.
Formy otyłości i zaburzeń odżywiania, podobne do uzależnienia od narkotyków, można konceptualizować jako przewlekłe nawracające stany z naprzemiennymi okresami abstynencji (tj. Odchudzanie w celu uniknięcia „zakazanych” smacznych potraw) i nawrotów (tj. Kompulsywne, często niekontrolowane, jedzenie wysokiej smaczne potrawy), które trwają pomimo negatywnych konsekwencji (1). Chociaż pozytywne właściwości wzmacniające smacznych potraw są dobrze znane (2, 3), mniej uwagi poświęcono ich negatywnym właściwościom wzmacniającym (4-6), a mianowicie zwiększone prawdopodobieństwo reakcji behawioralnej wywołanej usunięciem bodźca awersyjnego (np. spożycie smacznego pokarmu w celu złagodzenia negatywnych stanów emocjonalnych). Przerywane cykle przedłużonego stosowania narkotyków mogą stopniowo prowadzić do „uzależnienia afektywnego”, obserwowanego jako potrzeba wyższych i / lub bardziej regularnych ilości leku w celu utrzymania danej nastawy emocjonalnej, a także negatywnego stanu emocjonalnego po ustaniu przyjmowanie leków (7, 8). Takie afektywne wycofanie może utrzymać stosowanie i motywować do nawrotu poprzez negatywne właściwości wzmacniające kontynuację i wznowienie używania narkotyków, odpowiednio (7, 8).
Systemy stresu mózgowego uwalniającego kortykotropinę (ang. Extrahypothalamic corticotropin uwalniający czynnik CRF) są prawdopodobnie zaangażowane w przejście od zażywania narkotyków do uzależnienia, podczas którego przyjmowanie nadużywanych narkotyków staje się coraz bardziej motywowane przez te negatywne, a nie pozytywne mechanizmy wzmacniające. CRF odgrywa istotną rolę motywacyjną w zespołach abstynencyjnych dla każdego głównego narkotyku, w tym alkoholu, nikotyny, kokainy, opiatów, amfetamin i tetrahydrokanabinolu (7, 8). Analogicznie, przypuszczano, że powtarzające się cykle przerywanego, rozszerzonego dostępu do bardzo smacznego pokarmu wywołują neuroadaptacje układu CRF podobne do obserwowanych w modelach uzależnienia od narkotyków (4, 5, 9).
Efekt
Przerywany, rozszerzony dostęp do smacznego jedzenia stopniowo prowadzi do niedostatecznego spożycia mniej korzystnych diet, gdy jedzenie smaczne nie jest dostępne i do przejadania się smacznego jedzenia po odnowieniu dostępu (10-12). Aby przetestować hipotezę, że CRF1 systemy pośredniczą w tych adaptacjach żywieniowych, samce szczurów Wistar (n = 20) codziennie podawano dietę chow ad libitum (Chow / Chow) każdego tygodnia lub podawano im karmę ad libitum na dni 5 (faza C), a następnie bardzo smaczną, słodką dietę dla dni 2 (faza P) (Chow / Palatable ) (widzieć Rys. S1 dla harmonogramu diety i Rys. S2 wpływ harmonogramu diety na przyjmowanie pokarmu i masę ciała). Po tygodniach 7 cyklu diety, szczury otrzymały niepeptydowy CRF1 antagonista receptora R121919 (0, 5, 10 i 20 mg / kg, sc) w układzie łacińskim kwadratowym (13). Zabiegi podawano 1 h przed przejściem ze smacznej diety do karmy lub z karmy do smacznej diety. R121919 zależnie od dawki zmniejszył spożycie smacznej diety i zwiększył spożycie karmy dla szczurów u szczurów Chow / Palatable (faza diety × schemat diety × dawka leku: F3,54 = 7.25, P <0.001), bez zmiany spożycia karmy kontrolnej. R121919 zmniejszył spożycie wysoce smacznej diety po ponownym dostępie do smacznego pożywienia (faza P) (Rys. 1A). W niezależnych testach CRF1 antagonista receptora zwiększa spożycie mniej smacznej karmy u szczurów Chow / Palatable wycofanych z smacznej diety (faza C) (Rys. 1B). Tak więc, stępiając zarówno hipofagię chow, jak i objadanie się smacznym jedzeniem, R121919 osłabił amplitudę cyklu spożycia (różnica między spożyciem podczas pierwszej smacznej fazy P i pierwszym odstawieniem do fazy C: Schemat diety × Dawka leku: F3,54 = 7.25, P <0.001) (Rys. 1C). Wspieranie stopniowej rekrutacji CRF-CRF1 według historii diety, a nie przez efekt ostrej diety, R121919 nie zmniejszył spożycia smacznego po pojedynczej ekspozycji na dietę lub zwiększył spożycie karmy podczas pierwszego odstawienia od smacznego jedzenia (Rys. S3).
Wycofanie się z przerywanego, rozszerzonego dostępu do smacznego jedzenia może również zwiększyć zachowania podobne do lęku (11). Aby przetestować hipotezę, że CRF1 receptory biorą udział w negatywnych emocjonalnych objawach behawioralnych, które następują po wycofaniu się z smacznego jedzenia, szczurom podawano R121919 (0, 20 mg / kg, sc, 1-h wstępna obróbka) i testowano w projekcie międzyosobniczym w podwyższonym labiryncie plus (14), 5 – 9 h po zmianie z smacznej diety na karmę. Traktowane nośnikiem szczury Chow / Palatable wykazywały mniejszy czas otwarcia ramienia niż kontrolne karmione karmą dla zwierząt chow, co odzwierciedla efekt lękopodobny podczas wycofywania z 7 tygodni diety cyklicznej (Rys. 2A), efekt jeszcze nie widziany po dwóch cyklach wycofania (Rys. S4). Wstępne traktowanie R121919 (20 mg / kg, dawka, która modulowała zarówno przejadanie się smacznego pokarmu i niedobór karmy) blokowało zmniejszenie eksploracji otwartych ramion przez szczury Chow / Palatable w dawce, która nie zmieniała zachowania labiryntu dodatniego w kontroli chow ( Harmonogram diety × Dawka: F1,43 = 7.25, P <0.02; Rys. 2Lewa). Podawanie R121919 nie zmieniło ogólnej aktywności mierzonej jako pozycje zamkniętego ramienia. Dlatego też R121919 blokował zwiększone zachowania lękowe związane z odstawieniem od przerywanego, rozszerzonego dostępu do smacznego jedzenia, bez zmiany zachowania kontroli, sugerując rekrutację CRF1 systemy.
Odstąpienie od przerywanego, rozszerzonego dostępu do smacznego jedzenia może również prowadzić do deficytów motywacyjnych, aby uzyskać mniej preferowane diety, potencjalny wskaźnik zachowania podobnego do hipohedonicznego (10). Analogicznie, reakcja na mniej korzystne wzmacniacze smaku w ramach schematów wzmocnienia progresywnego stosunku była wcześniej stosowana do indeksowania deficytów motywacyjnych obserwowanych podczas wycofywania leków (15). Aby określić zaangażowanie CRF1 receptory, przetestowaliśmy wpływ R121919 na wydajność szczurów poddawanych cyklom dietetycznym, aby uzyskać ich mniej preferowaną karmę w ramach progresywnego stosunku. Potwierdzenie poprzednich ustaleń (10), traktowane nośnikiem szczury Chow / Palatable wykazywały zmniejszoną motywację do pracy w celu uzyskania mniej smacznej karmy, odzwierciedlone przez zmniejszony punkt przerwania i zmniejszoną całkowitą odpowiedź emitowaną w porównaniu ze szczurami Chow / Chow (10) (Rys. S5). Wstępne leczenie R121919 (20 mg / kg, dawka skuteczna w zwiększaniu hipofagii karmy, zmniejszaniu smacznego hiperfagii pokarmowej i zmniejszaniu zachowania podobnego do lęku) selektywnie stłumiła deficyty w stopniowym stosunku wydajności u szczurów z dietą cykliczną w dawce, która była nieskuteczna w kontroli chow (breakpoint: Diet Schedule × Drug: F1,15 = 8.17, P <0.02; wszystkie odpowiedzi: Harmonogram diety × Lek: F1,15 = 9.14, P <0.01; Rys. 2B, lewo). Wbrew alternatywnej interpretacji, że R121919 ułatwił działanie u szczurów Chow / Palatable poprzez zmniejszenie nasycenia poestycyjnego, R121919 zablokował deficyty w odpowiedzi już w 5 min na sesję (Diet Schedule × Drug: F1,15 = 2.55, P <0.05) (Rys. 2B W prawo). Dlatego CRF1 antagonista receptora stępił deficyty motywacyjne w odpowiedzi progresywnej na mniej korzystne wzmacniacze smaku, które obserwuje się u zwierząt wycofanych z przerywanego, przedłużonego dostępu do bardzo smacznego pokarmu.
Aby przetestować hipotezę, że odstawienie od smacznego pokarmu może aktywować związany z stresem układ podskórnego CRF, poziomy mRNA CRF i peptydu w jądrze centralnym ciała migdałowatego mierzono za pomocą ilościowej PCR w czasie rzeczywistym i RIA, odpowiednio. Szczury poddawano cyklom żywieniowym przez tygodnie 7 lub karmiono karmą ciągle. Po znieczuleniu i dekapitacji, pobrano mózgi z centralnego jądra ciała migdałowatego podczas wycofywania i po odnowieniu dostępu do smacznej diety. Wycofanie smacznego pokarmu u szczurów Chow / Palatable wywołało pięciokrotny wzrost ekspresji mRNA CRF w jądrze centralnym ciała migdałowatego w porównaniu ze szczurami Chow / Chow (Rys. 3A). Odwrotnie, mRNA CRF powróciło do poziomów kontrolnych z odnowionym dostępem do smacznego jedzenia (F2,19 = 6.97, P <0.01). Ekspresja mRNA CRF w centralnym jądrze ciała migdałowatego nie zmieniła się, gdy szczury Chow / Smatable były poddawane cyklowi tylko raz (Chow / Chow vs. Chow / Smatable: 5.5 ± 2.2 vs. 6.3 ± 1.7 ns), wspierając progresywną rekrutację CRF1 systemy według historii diety, a nie przez ostry efekt diety. Ponadto ekspresja mRNA CRF nie zmieniła się w jądrze półleżącym, korze przedczołowej ani korze wyspowej, co potwierdza regionalną specyfikę wyników (Rys. S6). Co ciekawe, nie zaobserwowano żadnych istotnych zmian w ekspresji mRNA CRF w jądrze przykomorowym podwzgórza ani w krążącym kortykosteronie w tym samym punkcie czasowym odstawienia u szczurów Chow / Palatable (Figi S6 i S7), sugerując hipotezę, że zmiany w układzie stresowym CRF amigdalara, a nie podwzgórza, w przybliżeniu ograniczają adaptacje behawioralne. Ponadto immunoreaktywność peptydu CRF w centralnym jądrze ciała migdałowatego zwierząt wycofanych z smacznej diety była 70% wyższa niż u zwierząt karmionych karmą, ale powróciła do poziomów kontrolnych karmionych karmą z dostępem do smacznej diety (F2,24 = 4.01, P <0.01) (Rys. 3B). Tak więc wycofanie smacznego pokarmu aktywowało związany z stresem układ peptydowy CRF w jądrze centralnym ciała migdałowatego, analogicznie do wyników w modelach wycofywania leków i etanolu (7, 8). Ponieważ odnowienie dostępu do smacznego pokarmu zmniejszyło aktywację układu CRF w nadpobudliwości w jądrze centralnym ciała migdałowatego, przy czym aktywacja CRF jest związana z lękiem (16), obecne wyniki sugerują również, że smaczne jedzenie może uzyskać negatywne właściwości wzmacniające, łagodząc negatywne afektywne konsekwencje abstynencji (17).
Aby przetestować hipotezę, że szczury wycofane z smacznego jedzenia mogą wykazywać zwiększoną wrażliwość na CRF1 antagonistyczna modulacja sygnalizacji kwasu γ-aminomasłowego (GABA) w centralnym jądrze ciała migdałowatego, która występuje podczas wycofywania etanolu (18), zbadaliśmy wpływ R121919 na transmisję GABAergiczną jądra centralnego neuronów ciała migdałowatego w preparacie plasterkowym. Samce szczurów Wistar (n = 14) były poddawane cyklom dietetycznym dla tygodni 7 i uśmiercane po przejściu na mniej smaczną karmę. Podstawowa transmisja GABAergiczna w jądrze centralnym synaps ciała migdałowatego nie różniła się w zależności od historii diety (n = Komórki 23) we wszystkich intensywnościach bodźców wykorzystywanych do wywoływania potencjałów postsynaptycznych hamujących GABA (IPSP). Jednak nadfuzja 20 z R121919 (1 μM) wywołała większą redukcję wywołanego GABAA-IPP w jądrze centralnym neuronów ciała migdałowatego szczurów Chow / smacznych (M ± SEM: 30 ± 6%, n = Komórki 9) niż w komórkach kontrolnych karmionych karmą (M ± SEM: 12 ± 6%, P <0.05, n = Komórki 11) (Rys. 4). Po okresie wymywania 30 min, IPSP obu grup powróciły do podobnych poziomów jak w linii bazowej. Dlatego zgodne z nadmierną aktywacją ciała migdałowatego CRF-CRF1 system i efekty obserwowane podczas wycofywania etanolu (18) szczury wykazujące dietę wykazywały zwiększoną wrażliwość na hamujące działanie CRF1 antagonista receptora na centralnym jądrze transmisyjnego GABAergicznego ciała migdałowatego.
Dyskusja
Zbiorcze wyniki dostarczają funkcjonalnych dowodów na to, że historia przerywanego, rozszerzonego dostępu do smacznego pokarmu prowadzi do postępujących, istotnych motywacyjnie neuroadaptacji w związanym ze stresem zewnątrzkomórkowym CRF-CRF1 systemy. W szczególności selektywny CRF1 antagonista receptora R121919 różnie i selektywnie wpływa na karmienie u szczurów z dietą dietetyczną, zwiększając regularne przyjmowanie karmy i zmniejszając spożycie bardzo smacznych pokarmów po ponownym dostępie. CRF1 antagonista receptora również wybiórczo blokował zwiększone zachowanie podobne do lęku i deficyty motywacyjne w odpowiedzi na mniej korzystne karmy, które obserwowano podczas odstawiania od smacznej diety. Wycofanie dostępu do smacznej diety zwiększyło ekspresję genu CRF i peptydu w jądrze centralnym ciała migdałowatego, co wyeliminowano dzięki ponownemu dostępowi. Dodatkowo, szczury wykazujące dietę wykazywały zwiększoną wrażliwość na hamujące działanie CRF1 antagonista receptora na transmisję GABAergiczną w centralnym jądrze ciała migdałowatego, co sugeruje nadaktywację ciała migdałowatego CRF-CRF1 system. Przejadanie się smacznego pokarmu po odnowieniu dostępu może wynikać ze zwiększonej aktywacji systemu CRF właśnie zakończonego okresu odstawienia, postrzeganego jako zwiększona ekspresja CRF i wrażliwość elektrofizjologiczna na CRF1 blokada receptora w centralnym jądrze ciała migdałowatego. CRF1 wstępna obróbka antagonistą tuż przed smacznym dostępem do żywności jest zatem interpretowana jako przeciwna początkowo obecnemu CRF-CRF1 nadaktywacja systemu wypłaty. Krótki przebieg smacznego przejadania się w jedzeniu, inaczej obserwowany u nieleczonych zwierząt (10) może odzwierciedlać przebieg czasowy, w którym ekspresja, uwalnianie i efekty peptydu CRF normalizują się po odzyskaniu dostępu do smacznego pokarmu, jak widać w niniejszym badaniu. Tak więc, sporadyczne spożywanie smacznych diet może wywołać allostatyczne przesunięcie w systemach nagradzania mózgu poprzez rekrutację CRF-CRF anty-nagradzającego1 systemy w centralnym jądrze ciała migdałowatego.
Wyniki te mają znaczenie nie tylko dla kompulsywnego jedzenia, ale także dla motywacji ogólnie. Powtarzająca się aktywacja systemów hedonicznych wywołała w mózgu procesy podobne do przeciwników (tj. Rekrutacja CRF)1 obwody), które różniły się od zwykłej utraty funkcji w systemach nadajników nagrody. Takie neuroadaptacje między systemami (19) występują również podczas przejścia na uzależnienie od wszystkich głównych narkotyków (7, 8). Uogólnienie na bodźce nielekowe w niniejszym badaniu sugeruje, że procesy motywacyjne mogą być zaburzone u osób, które doświadczają powtarzających się kontrastów w intensywności bodźców hedonicznych w czasie (20). Adaptacyjnie, takie procesy mogą zmienić zachowania związane z poszukiwaniem i spożywaniem pokarmu w kierunku żywności bogatej w energię i wysokiej nagrody, jednocześnie dewaluując wysiłki zmierzające do uzyskania żywności o mniejszej zawartości energii i niskiej nagrody (lub nie-żywności), adaptacja ewolucyjnie przydatna koszty żerowania (np. narażenie na drapieżniki, ograniczony czas i zasoby energii). Jednak w dzisiejszym środowisku te same procesy mogą wpływać na spożycie pokarmów sprzyjających otyłości kosztem mniej smacznych, ale być może bardziej pożywnych alternatyw.
Tak więc zmiany podobne do uzależnienia w CRF1 systemy mogą pomóc w prowadzeniu (i) spożycie gęstej, smacznej żywności (ii) niedostateczne wykorzystanie zdrowszych alternatyw i (iii) związany z tym negatywny stan emocjonalny, który występuje, gdy zapobiega się dostępowi do smacznego jedzenia (4, 5, 10-12, 17). Przekładając się na stan człowieka, aktywacja systemu CRF może sprzyjać nawrotom jedzenia w otyłości i związanych z nią zaburzeniach odżywiania, jak również innym negatywnym następstwom motywacyjnym cyklicznej abstynencji od smacznego jedzenia.
Materiały i Metody
Przedmioty.
Samce szczurów Wistar (n = 155, 180 – 230 g, 45 dni) otrzymano z Charles River i trzymano pojedynczo po przybyciu do plastikowych klatek z drutem (19 × 10.5 × 8 cali) w 12 h: 12 h odwrócony cykl światła (10 : 00 h światła wyłączone), wilgotność (60%) i kontrolowane temperaturą (22 ° C) wiwarium. Szczury miały dostęp do karmy dla gryzoni na bazie kukurydzy [Harlan Teklad LM-485 Diet 7012: 65% (kcal) węglowodan, 13% tłuszczu, białko 21%, energia metaboliczna 341 cal / 100 g] i woda ad libitum przez 1 tydzień przed początek eksperymentów. Procedury eksperymentalne przestrzegane w Przewodniku National Institutes of Health dotyczącym opieki nad zwierzętami laboratoryjnymi i ich używania (numer publikacji NIH 85 – 23, poprawiony 1996) oraz „Zasady opieki nad zwierzętami laboratoryjnymi” (http://www.nap.edu/readingroom / booklabrats) i zostały zatwierdzone przez Institutional Animal Care and Use Committee z The Scripps Research Institute.
Leki.
R121919 zsyntetyzowano w sposób opisany w Chen i in. (21). R121919 ma wysokie powinowactwo (Ki = 3.5 nM) selektywny CRF1 antagonista o właściwościach fizykochemicznych lepszych niż wiele innych CRF1 antagoniści (np. zmniejszona logP i logD, zwiększona rozpuszczalność w wodzie) (13). Do testowania R121919 najpierw rozpuszczono w 1 M HCl (10% końcowej objętości), następnie rozcieńczono do końcowego nośnika 20% (wag./obj.) 2-hydroksypropylo-β-cyklodekstryny (Sigma-Aldrich), miareczkowano wstecznie NaOH do pH 4.5. Roztwór R121919 podawano sc (sc) w objętości 2 mL / kg.
Ad Libitum Diet Alternation.
Po aklimatyzacji szczury podzielono na dwie grupy dopasowane pod względem przyjmowania pokarmu, masy ciała i wydajności paszy z poprzednich dni 3-4. Jedna grupa otrzymywała dietę karmy („Chow”) ad libitum 7 dni w tygodniu (Chow / Chow), a drugiej grupie podawano karmę ad libitum w dni 5 każdego tygodnia, a następnie 2 dni ad libitum dostępu do bardzo smacznych , dieta o wysokiej zawartości sacharozy o smaku czekoladowym („Smakowita”; Chow / Smakowita). Dieta smaczna jest dietą pełną, o smaku czekoladowym, dietą o wysokiej zawartości sacharozy (50% kcal), AIN-76A, która jest porównywalna w proporcjach makroskładników odżywczych i gęstości energii do diety chow [TestDiet; Formuła 5TUL o smaku czekoladowym: 66.8% (kcal) węglowodan, 12.7% tłuszczu, 20.5% białka, energia metaboliczna 3.48 kcal / g; formułowane jako 45-mg precyzyjne granulki spożywcze w celu zwiększenia jego preferencji (22, 23)]. Dla zwięzłości, pierwsze dni 5 (tylko karma) i ostatnie dni 2 (karmy lub smaczne według grupy eksperymentalnej) każdego tygodnia są określane we wszystkich eksperymentach jako fazy C i P. Diety nigdy nie były jednocześnie dostępne. Dieta Chow była albo Harlan Teklad LM-485 Diet 7012 [65% (kcal) węglowodan, 13% tłuszcz, 21% białko, energia metaboliczna 341 cal / 100 g] lub dieta 5TUM formułowana jako 4- do 5-g wytłaczane granulki [65.5 % (kcal) węglowodanu, 10.4% tłuszczu, 24.1% białka, energia metaboliczna 330 cal / 100 g; TestDiet]. Podobnie jak w poprzednich badaniach, karma Harlan Teklad LM-485 była używana w eksperymentach z karmieniem i podwyższonym dodatnim labiryntem (11), podczas gdy TestDiet 5TUM chow (10) zastosowano w stosunku progresywnym, mRNA CRF, zawartości peptydu CRF, RIA kortykosteronu i eksperymentach elektrofizjologicznych.
Jak wcześniej opublikowano (10), względne preferencje żywieniowe, obliczone jako procent dziennego spożycia (kcal) pierwszej diety w stosunku do drugiej diety, były następujące: 5TUL Chocolate Diet (słodka smaczna dieta) vs. Harlan LM-485 chow (M ± SEM preferencja 90.7 ± 3.6%) i 5TUL Chocolate Diet (słodka, smaczna dieta) w porównaniu z dietą 5TUM Chow (preferencja M ± SEM 91.2 ± 3.7%).
Podwyższony labirynt plus.
Test podwyższonego labiryntu plus przeprowadzono zgodnie z opisem w Cottone i in. (24). Szczury Chow / Palatable poddawano cyklom żywieniowym przez co najmniej 7 tygodnie, a następnie wstępnie traktowano nośnikiem lub 20 mg / kg R121919 (-1 h, sc) i badano 5-9 h po zmianie z smacznej diety na karmę (P → Faza C). Szczury kontrolne Chow / Chow badano równocześnie w projekcie międzyosobniczym (n = 47). Dieta Chow była dostępna ad libitum do czasu testów. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Tekst SI.
Harmonogram wzmocnienia progresywnego dla żywności.
Harmonogram progresywnego wzmacniania pożywienia przeprowadzono jak opisano w Cottone i in. (10). Zwierzęta otrzymywały karmę ad libitum A / I (wytłaczane tabletki 5 g) w swoich klatkach domowych podczas eksperymentu, chyba że określono inaczej. Wzmacniacze żywności były granulkami 45-mg, precyzyjnymi w chow, identycznymi składami jak dieta wytłaczana w klatce domowej. Sesje zakończyły się, gdy uczestnicy nie ukończyli stosunku dla 14 min, przy czym ostatni ukończony współczynnik zdefiniowano jako punkt przerwania. Szczury Chow / Palatable poddawano cyklom żywieniowym przez co najmniej 7 tygodnie, a następnie traktowano R121919 (-1 h, sc) w momencie zmiany z smacznej diety na karmę (faza P → C). Szczury kontrolne Chow / Chow badano równocześnie w projekcie międzyosobniczym (n = 17). Dawki R121919 (0, 20 mg / kg masy ciała, sc) podawano w ramach projektu dla osób z przeciwwagą w dwóch cyklach diety. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Tekst SI.
Ilościowa reakcja PCR w czasie rzeczywistym.
Szczury (n = 20) poddano cyklicznej diecie przez 7 tygodni, znieczulono i dekapitowano podczas dwóch warunków diety (dni 5 i 7 każdego cyklu tygodniowego). Mózgi szybko usunięto i pocięto koronowo w macierz mózgu, a centralne jądro ciała migdałowatego, jądra półleżącego, kory wyspowej i skrawków kory przedczołowej zebrano na lodowatym etapie. Całkowite RNA przygotowano z każdego uderzenia mózgu, stosując standardowy protokół ekstrakcji RNA z tkanek zwierzęcych. Całkowity RNA (1 μg) poddano następnie odwrotnej transkrypcji w obecności Oligo (dT) 20 zgodnie z instrukcjami producenta. Ilościowe reakcje RT-PCR przeprowadzono w objętości 20 μl z użyciem starterów 0.5 μM i 4 mM MgCl2. Wyniki analizowano metodami drugiej pochodnej i wyrażano w jednostkach arbitralnych, znormalizowanych do poziomów ekspresji genu odniesienia, CypA. Wszystkie reakcje RT-PCR dla danej sekwencji przeprowadzono w tym samym przebiegu. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Tekst SI.
Ekstrakcja kwasem peptydowym i RIA CRF.
Szczury (n = 25) poddawano cyklom diety przez co najmniej 7 tygodnie, znieczulano i dekapitowano podczas dwóch warunków diety (dni 5 i 7 każdego cyklu tygodniowego). Mózgi szybko usuwano i krojono koronalnie w macierz mózgową, a centralne jądro stempli ciała migdałowatego zbierano w lodowato zimnym stadium. Ekstrakcja kwasem peptydowym przebiegła zgodnie z już ustaloną procedurą (25). Immunoreaktywność podobną do CRF tkanki oceniono ilościowo za pomocą czułej i specyficznej RIA w fazie stałej zaadaptowanej z Zorrilla i in. (26). Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Tekst SI.
RIA kortykosteronu.
Szczury (n = 12) poddano cyklicznej diecie przez co najmniej 7 tygodni, a krew z ogona pobierano podczas dwóch warunków diety (dni 5 i 7 każdego cyklu tygodniowego). Poziomy immunoreaktywności kortykosteronopodobnej w osoczu określono za pomocą dostępnego na rynku zestawu RIA, zgodnie z instrukcjami producenta (MP Biomedicals, Inc.) (26). Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Tekst SI.
Badania elektrofizjologiczne
Przygotowywanie plasterków.
Centralne jądro plastrów ciała migdałowatego przygotowano zgodnie z wcześniejszym opisem (27, 28) od szczurów (n = 7 / grupa), które były poddawane cyklom żywieniowym przez co najmniej 7 tygodnie, znieczulone i pozbawione głowy 2 – 3 h po wycofaniu z smacznego jedzenia. Mózgi szybko usunięto i umieszczono w lodowatym sztucznym płynie mózgowo-rdzeniowym (aCSF) zagazowanym 95% O2 i 5% CO2. Plasterki wycinano, inkubowano w konfiguracji interfejsu przez około 30 min, i całkowicie zanurzano i nieustannie przepłukiwano ciepłym, zagazowanym aCSF. Leki dodawano do aCSF z roztworów podstawowych w celu uzyskania znanych stężeń w superfuzacie. Przy zastosowanych szybkościach nadfuzji 2 – 4 ml / min stężenia leku osiągają 90% stężenia zbiornika w ciągu 2 min.
Elektrofizjologia.
Nagraliśmy centralne jądro neuronów ciała migdałowatego z ostrymi mikropipetami, używając nieciągłego trybu napięcia lub prądu. Trzymaliśmy większość neuronów w pobliżu ich spoczynkowego potencjału błonowego. Dane uzyskano za pomocą przedwzmacniacza i przechowywano do późniejszej analizy przy użyciu oprogramowania pClamp. Farmakologicznie izolowany GABAA hamujące postsynaptyczne potencjały receptorowe (GABAA-IPPs) wywołano przez stymulację miejscową w centralnym jądrze ciała migdałowatego przez bipolarną elektrodę stymulującą podczas superfuzji blokerów receptora glutaminianowego CNQX i APV i GABAB bloker receptorów CGP 55845A. Aby określić parametry odpowiedzi dla każdej komórki, wykonaliśmy protokół wejścia-wyjścia. Zastosowano zakres prądów, zaczynając od progu prądu wymaganego do wywołania IPSP do napięcia wymaganego do wywołania maksymalnej amplitudy. Znormalizowaliśmy trzy intensywności bodźców równych kroków (próg, pół maksimum i maksimum) jako 1 – 3 ×. Prądy hiperpolaryzacji i depolaryzacji (przyrosty 200-pA, czas trwania 750-ms) również zastosowano do generowania krzywych napięcia-prądu (VI). Oceniliśmy ilościowo wywołane amplitudy IPSP i odpowiedzi VI za pomocą oprogramowania Clampfit. Wszystkie pomiary zostały wykonane przed superfuzją selektywnym CRF1 antagonista receptora R121919 (1 μM), podczas jego nadfuzji (20 min) i po wypłukaniu (30 min). Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Tekst SI.
Statystyki.
Zastosowano porównania grupowe Studenta t-testy (porównania dwóch grup) lub analiza wariancji (ANOVA) (porównania co najmniej trzech grup), te ostatnie interpretowane przez prostą analizę efektu głównego lub porównania Newmana-Keulsa po znaczących efektach zbiorczych (P <0.05). Dane z eksperymentu żywieniowego analizowano za pomocą trójczynnikowych mieszanych ANOVA z harmonogramem diety jako czynnikiem międzyosobniczym oraz dawką i fazą diety jako czynnikami wewnątrzosobniczymi. Dane z eksperymentu z uniesionym labiryntem plus analizowano za pomocą dwuczynnikowej analizy ANOVA z harmonogramem diety i dawką jako czynnikami między-osobowymi. W przypadku harmonogramu progresywnego współczynnika eksperymentu ze wzmocnieniem, punkt przerwania i całkowite odpowiedzi analizowano za pomocą dwuczynnikowych mieszanych ANOVA z harmonogramem diety jako czynnikiem międzyosobniczym i dawką jako czynnikiem wewnątrzosobniczym. Przebieg czasowy odpowiedzi w ciągu pierwszych 5 minut został przeanalizowany za pomocą trójczynnikowych mieszanych ANOVA z harmonogramem diety jako czynnikiem międzyosobniczym oraz dawką i czasem jako czynnikami wewnątrzosobniczymi. Dane z badań elektrofizjologicznych analizowano za pomocą międzyosobniczej ANOVA lub wewnątrzosobniczej ANOVA z powtarzanymi pomiarami, jeśli było to właściwe. Dane z RIA kortykosteronu zostały przeanalizowane za pomocą dwuczynnikowej mieszanej ANOVA z harmonogramem diety jako czynnikiem międzyosobniczym i fazą diety jako czynnikiem wewnątrzosobniczym. Użyte pakiety statystyczne to Instat 3.0, Prism 4.0 (GraphPad), Systat 11.0 i SPSS 11.5 (SPSS).
Podziękowanie.
Dziękujemy Mike Arends za pomoc redakcyjną, Mary Gichuhi za pomoc administracyjną oraz Bob Lintz, Jeanette Helfers, Stephanie Dela Cruz i Molly Brennan za pomoc techniczną. Prace te były wspierane przez Narodowy Instytut Diabetologii i Chorób Chorób Pokarmowych i Nerkowych DK70118, DK26741 i P30DK56336; National Institute on Drug Abuse Grant DA023680; Narodowy Instytut ds. Nadużywania Alkoholu i Alkoholizmu Dotacje AA016731 i AA015566; Narodowy Instytut Zaburzeń Neurologicznych i Grant Udarowy IT32NS061847-01A2; National Institute on Aging Grant AG028040; Narodowy Instytut Serca, Płuc i Krwi Grant HL088083; Ellison Medical Foundation; oraz Pearson Center for Alcoholism and Addiction Research. Część tych prac była wspierana przez wewnętrzne programy badawcze Narodowego Instytutu ds. Narkomanii oraz Narodowy Instytut ds. Nadużywania Alkoholu i Alkoholizmu. To numer manuskryptu 19807 z The Scripps Research Institute.
Przypisy
Autorzy deklarują brak konfliktu interesów.
Ten artykuł jest zgłoszeniem PNAS Direct.
Ten artykuł zawiera informacje pomocnicze online na stronie www.pnas.org/cgi/content/full/0908789106/DCSupplemental.
Referencje
;
