Подбор системы CRF опосредует темную сторону компульсивного питания (2009)

Абстрактные

Диета для контроля веса тела включает в себя циклы лишения от вкусной пищи, которая может способствовать навязчивой еде. Настоящее исследование показывает, что крысы, выведенные из прерывистого доступа к вкусной пище, демонстрируют переедание вкусной пищи после возобновления доступа и аффективное состояние, подобное снятию, которое характеризуется фактором, снижающим кортикотропин-1 (CRF1) рецептор-антагонист-обратимое поведение, в том числе гипофагия, дефицит мотивации для получения менее приемлемой пищи и поведение, связанное с анксиогенными свойствами. Вывод сопровождался увеличением экспрессии CRF и CRF1 электрофизиологической реактивности в центральном ядре миндалины. Мы предлагаем, чтобы набор анти-премиальных экстрагипоталамических CRF-CRF1 системы во время изъятия из вкусной пищи, аналогичные воздержанию от злоупотребляющих наркотиков, могут способствовать компульсивному подбору вкусной пищи, недоеданию более здоровых альтернатив и негативному эмоциональному состоянию, когда предотвращается потребление приемлемой пищи.

Ключевые слова: расстройства пищевого поведения, ожирение, вкусовые качества, приемлемая пищевая зависимость, уход

Формы ожирения и расстройств пищевого поведения, сходные с наркоманией, могут быть концептуализированы как хронические рецидивирующие состояния с чередующимися периодами воздержания (т. Е. Диета, чтобы избежать «запрещенных» приемлемых продуктов) и рецидив (т. Е. Компульсивное, часто неконтролируемое, вкусные продукты), которые продолжаются, несмотря на негативные последствия (). Хотя положительные усиливающие свойства приемлемых пищевых продуктов хорошо известны (, ), меньше внимания уделяется их отрицательным усиливающим свойствам (–), а именно повышенная вероятность поведенческого ответа, возникающего при удалении отвратительного стимула (например, потребление вкусной пищи для снятия негативных эмоциональных состояний). Периодические циклы длительного употребления наркотиков злоупотребления могут постепенно приводить к «аффективной зависимости», наблюдаемой как потребность в более высоких и / или более регулярных количествах препарата для поддержания данного эмоционального уставки, а также отрицательного эмоционального состояния после прекращения употребление наркотиков (, ). Такой аффективный уход может поддерживать и стимулировать рецидив через отрицательные усиливающие свойства продолжения и возобновления употребления наркотиков соответственно (, ).

Экстрагипоталамический кортикотропин-высвобождающий фактор (CRF) системы стресса головного мозга предположительно участвуют в переходе от употребления наркотиков к зависимости, во время которого потребление злоупотребляемых лекарств становится все более мотивированным этими негативными, а не позитивными механизмами усиления. CRF играет важную мотивационную роль в синдромах отмены для каждого основного наркотического средства, включая алкоголь, никотин, кокаин, опиаты, амфетамины и тетрагидроканнабинол (, ). По аналогии, было высказано предположение о повторных циклах прерывистого расширенного доступа к высокопривлекаемым пищевым продуктам, которые индуцируют нейроадаптации системы CRF, аналогичные тем, которые наблюдаются в моделях наркотической зависимости (, , ).

Итоги

Прерывистый, расширенный доступ к вкусной пище постепенно приводит к недоеданию менее предпочтительных диет, когда вкусная пища недоступна и переедает вкусную пищу при возобновлении доступа (–). Чтобы проверить гипотезу о том, что CRF1 системы опосредуют эти кормовые адаптации, самцы крыс Wistar (n = 20) ежедневно получали чау-диету ad libitum (Chow / Chow) каждую неделю или получали chow ad libitum для дней 5 (фаза C), за которой следовала вкусная, сладкая диета для дней 2 (фаза P) (Chow / Palatable ) (увидеть Рис. S1 для расписания диеты и Рис. S2 для воздействия графика диеты на потребление пищи и вес тела). После 7 недель цикла диеты, крысы получали непептидный CRF1 антагониста рецептора R121919 (0, 5, 10 и 20 мг / кг, sc) в латинском квадратном дизайне (). Обработку давали 1 h перед переключением с приемлемой диеты на чау или от чау до приемлемой диеты. R121919 дозозависимо уменьшал прием пищи с учетом вкуса и увеличивал потребление корма для чау-чау на крысах Chow / Palatable (диета Фаза × Расписание диеты × Доза препарата: F3,54 = 7.25, P <0.001), без изменения потребления контрольной пищи. R121919 снижает потребление вкусной диеты после возобновления доступа к вкусной пище (фаза P) (Рис 1A). В независимых тестах CRF1 антагониста рецепторов увеличило потребление менее приемлемой чау-чау на крысах Chow / Palatable, отобранных из приемлемой диеты (фаза C) (Рис 1B). Таким образом, при притуплении гипофагии в кишечнике и переедания вкусной пищи R121919 ослабляет амплитуду циклирования всасывания (разница между потреблением во время первой приемлемой фазы P и первым отходом к фазе Cow: Таблица диеты × Доза препарата: F3,54 = 7.25, P <0.001) (Рис 1C). Поддержка прогрессивного набора CRF-CRF1 систем по истории диеты, а не с помощью острого диетического эффекта, R121919 не уменьшал приемлемое потребление пищи после однократного воздействия на диету или увеличивал потребление чау во время первого отказа от вкусной пищи (Рис. S3).

Рис. 1. 

Эффекты CRF1 антагониста рецептора R121919 (-1 h предварительной обработки, 0, 5, 10 и 20 мг / кг, sc) при кумулятивном потреблении 3-h в (A) P фазы (при возобновлении доступа к вкусной пище), (B) С-фаза (когда крысы были выведены из приемлемого ...

Изъятие из прерывистого расширенного доступа к вкусной пище также может увеличить тревожное поведение (). Чтобы проверить гипотезу о том, что CRF1 рецепторы участвуют в негативных эмоциональных поведенческих признаках, которые следует за отходом от вкусной пищи, крысам вводили R121919 (0, 20 мг / кг, sc, 1-h предварительной обработки) и тестировали в дизайне между субъектами в увеличенном плюс-лабиринте (), 5-9 h после переключения с приемлемой диеты на чау. Обработанные автомобилем крысы Chow / Palatable демонстрировали меньшее время открытой руки, чем контроль за чау-чау, отражающий эффект анксиогенного эффекта, во время выхода из 7 недель диеты на велосипеде (Рис 2A), эффект, который еще не наблюдается после двух циклов снятия (Рис. S4). Предварительная обработка R121919 (20 мг / кг, доза, которая модулировала как переедание вкусной пищи, так и недоедание чау-чау) блокировала снижение исследования открытой руки крысами Chow / Palatable в дозе, которая не изменяла поведение лабиринта в контроле чау-чау ( Расписание диеты × Доза: F1,43 = 7.25, P <0.02; Рис 2Левый). Администрация R121919 не изменяла общую активность, измеряемую как закрытые позиции. Таким образом, R121919 блокировал повышенное тревожное поведение, связанное с отказом от прерывистого, расширенного доступа к вкусной пище, без изменения поведения контролей, предполагая набор CRF1 систем.

Рис. 2. 

Эффекты CRF1 антагониста рецептора R121919 (-1 h предварительной обработки, 0, 20 мг / кг, sc) при повышенном поведении с лабиринтом (n = 47) и прогрессивное отношение, отвечающее за менее приемлемую пищу (n = 17) у самцов крыс Wistar, выведенных из вкусной пищи ...

Вывод из прерывистого расширенного доступа к вкусной пище также может привести к дефициту мотивации для получения менее предпочтительных диет, потенциального индекса гипоэдоникоподобного поведения (). Аналогично, ответ на менее предпочтительные вкусовые подкрепления в соответствии с графиками повышения артериального давления ранее использовался для индексации мотивационных дефицитов, наблюдавшихся во время отмены препарата (). Чтобы определить участие CRF1 рецепторы, мы проверили эффекты R121919 на эффективность крыс с диетическим циклом, чтобы получить их менее предпочтительный чау в соответствии с графиком прогрессивного соотношения. Подтверждение предыдущих результатов (), обработанные обработанные крысы Chow / Palatable проявили меньшую мотивацию к работе, чтобы получить менее приемлемую чау, что отразилось на уменьшенной контрольной точке и уменьшило общие ответы, испущенные по сравнению с крысами Chow / Chow () (Рис. S5). Предварительная обработка R121919 (20 мг / кг, доза, эффективная при увеличении гипофагии кишечника, снижение вкусовой гиперфагии пищи и снижение анксиогенного поведения) выборочно притупляла дефицит в показателях прогрессивного отношения у крыс с диетическим циклом при дозе, которая была неэффективной при контроле за чау (точка останова: Расписание диеты × Наркотик: F1,15 = 8.17, P <0.02; Всего ответов: График диеты × Препарат: F1,15 = 9.14, P <0.01; Рис 2B, оставил). Против альтернативной интерпретации, что R121919 облегчил работу у крыс Chow / Palatable, уменьшив постингистирующую насыщенность, R121919 заблокировал дефицит в ответе уже на 5 min в сеансе (Diet Schedule × Drug: F1,15 = 2.55, P <0.05) (Рис 2Вправо). Следовательно, CRF1 антагониста рецептора притупляли мотивационные дефициты в прогрессирующем соотношении, реагируя на менее предпочтительные вкусовые усилители, которые наблюдаются у животных, выведенных из прерывистого расширенного доступа к пищу, пригодной для приема пищи.

Чтобы проверить гипотезу о том, что отход от вкусной пищи может активировать связанную с стрессом экстрагипоталамическую CRF-систему, уровни CRF-мРНК и пептида в центральном ядре миндалины измерялись количественной ПЦР в реальном времени и RIA соответственно. Крыс подвергали диету в течение недель 7 или непрерывно кормили чау. После анестезии и обезглавливания мозговые удары из центрального ядра миндалины собирались во время отхода от и после возобновления доступа к приемлемой диете. Изъятие вкусной пищи у крыс Chow / Palatable приводило к пятикратному увеличению экспрессии мРНК CRF в центральном ядре миндалины по сравнению с крысами Chow / Chow (Рис 3A). И наоборот, CRF мРНК возвращалась к контрольным уровням с обновленным доступом к вкусной пище (F2,19 = 6.97, P <0.01). Экспрессия мРНК CRF в центральном ядре миндалевидного тела не изменялась, когда крысы с чау-чау / вкусом подвергались циклу только один раз (чау-чау-чау-чау-чау-чау-вкус: 5.5 ± 2.2 против 6.3 ± 1.7 нс), поддерживая прогрессивное пополнение CRF- CRF1 систем по истории диеты, а не острый эффект диеты. Кроме того, экспрессия мРНК CRF не изменялась в ядре accumbens, префронтальной коре или островной коре, поддерживая региональную специфичность результатов (Рис. S6). Интересно отметить, что значительных изменений экспрессии мРНК CRF не наблюдалось в паравентрикулярном ядре гипоталамуса или в циркулирующем кортикостероне в тот же момент времени отпадения у крыс Chow / Palatable (Рис. S6 и S7), предполагая гипотезу о том, что изменения в амигдаларной, а не гипоталамической, системы стресса CRF приближенно поддерживают поведенческие адаптации. Кроме того, иммунореактивность CRF-пептида в центральном ядре миндалины животных, отобранных из приемлемой диеты, была на 70% выше, чем у животных, получавших чау-чау, но вернулась к контрольным уровням с питанием чау с доступом к приемлемой диете (F2,24 = 4.01, P <0.01) (Рис 3B). Таким образом, изъятие вкусной пищи активировало связанную с стрессом пептидную систему CRF в центральном ядре миндалины, аналогичное выводам в моделях отмены препарата и этанола (, ). Поскольку возобновленный доступ к приемлемым пищевым продуктам уменьшал активацию системы экстракорпорального CRF в центральном ядре миндалины, причем активация CRF связана с беспокойством (), настоящие результаты также предполагают, что вкусная пища может приобретать отрицательные усиливающие свойства, снимая негативные аффективные последствия абстиненции ().

Рис. 3. 

Воздействие приемлемого рациона питания на (A) CRF мРНК и (B) Экспрессия пептида CRF в центральном ядре миндалины. Крысы (n = 45) были циклически рассчитаны на питание в течение 7 недель, и было собрано центральное ядро ​​миндалин. И CRF мРНК и пептид ...

Чтобы проверить гипотезу о том, что крысы, выведенные из вкусной пищи, могут проявлять повышенную чувствительность к ХПН1 Антагонистическая модуляция сигналов γ-аминомасляной кислоты (ГАМК) в центральном ядре миндалины, которая возникает при выводе этанола (), мы исследовали влияние R121919 на ГАМКергическую передачу центрального ядра нейрганов миндалевидной железы в препарат среза. Самцы крыс Wistar (n = 14) проводили диету в течение 7 недель и умерщвляли после перехода на менее приемлемую чау. Базальная ГАМКергическая передача в центральном ядре амигдальских синапсов не отличалась по отношению к истории диеты (n = 23) по всем интенсивностям стимулов, используемым для вызывания GASA-ингибирующих постсинаптических потенциалов (IPSP). Тем не менее, суперфузия 20 min с R121919 (1 мкМ) привела к большему сокращению вызванной ГАМКA-IPSPs в центральном ядре миндалевидных нейронов крыс Chow / Palatable (M ± SEM: 30 ± 6%, n = 9), чем в контрольных образцах (M ± SEM: 12 ± 6%, P <0.05, n = 11) (Рис 4). После периода минимального вымывания 30 IPSP обеих групп возвращались к аналогичным уровням, подобным базовой линии. Следовательно, в соответствии с чрезмерной активацией миндалин CRF-CRF1 система и эффекты, наблюдаемые при удалении этанола (), у крыс с диетическим циклом наблюдалась повышенная чувствительность к ингибирующим эффектам CRF1 антагониста рецепторов на центральном ядре гамильгической передачи миндалины.

Рис. 4. 

Эффекты CRF1 антагониста рецепторов R121919 на ГАМКA-IPSPs в центральном ядре миндалины после истории чередования приемлемого диетического доступа у самцов крыс Wistar (n = 14), изъятые из приемлемого доступа к продовольствию. (A) R121919 значительно снизился ...

Обсуждение

Коллективные результаты обеспечивают функциональные доказательства того, что история прерывистого расширенного доступа к вкусной пище ведет к прогрессирующим мотивационно-зависимым нейроадаптациям в экстрагипоталамическом CRF-CRF, связанном со стрессом1 системы. В частности, избирательный CRF1 рецептор-антагонист R121919 дифференцированно и селективно влияет на питание у крыс с диетическим циклом, увеличивая регулярное потребление чау-чау и уменьшая потребление аппетитной пищи при возобновлении доступа. ОФД1 антагонист рецептора также избирательно блокировал повышенное тревожное поведение и дефицит мотивации при ответе на менее предпочтительный чау, которые наблюдались при выходе из приемной диеты. Изъятие доступа к приемлемой диете увеличивало экспрессию CRF и экспрессию пептидов в центральном ядре миндалины, эффекты, которые были устранены с новым доступом. Кроме того, у крыс с диетическим циклом наблюдалась повышенная чувствительность к ингибирующим эффектам CRF1 антагониста рецептора на GABAergic-передаче в центральном ядре миндалины, что также указывает на чрезмерную активацию CR-CRF амигдала1 система. Переедание вкусной пищи при обновленном доступе может быть результатом увеличения активации системы CRF только что законченного периода отмены, что выражается в увеличении экспрессии CRF и электрофизиологической чувствительности к CRF1 рецепторной блокады в центральном ядре миндалины. CRF1 предварительная обработка антагонистов перед тем, как приемлемый доступ к пище, таким образом, интерпретируется, чтобы противостоять первоначально все еще присутствующему CRF-CRF1 системная переактивация снятия. Кратковременный курс приятного пищевого переедания, который наблюдался у необработанных животных () может отражать временной ход, с которым нормализуется экспрессия, высвобождение и эффекты пептида CRF, когда доступ к приемлемой пище восстанавливается, как видно из настоящего исследования. Таким образом, прерывистое потребление приемлемых диет может вызвать аллостатический сдвиг в системах вознаграждения головного мозга с набором анти-награды CRF-CRF1 систем в центральном ядре миндалины.

Эти результаты имеют последствия не только для компульсивного питания, но и для мотивации в целом. Повторная активация гедонических систем вызывала подобные в мозге процессы в мозге (т. Е. Набор CRF1 схемы), которые отличались от простой потери функции в системах передатчиков вознаграждения. Такие межсистемные нейроадаптации () также происходят во время перехода к зависимости от всех основных наркотических средств (, ). Обобщение на нелекарственные стимулы в настоящем исследовании предполагает, что мотивационные процессы могут нарушаться у людей, которые испытывают повторяющиеся контрасты в интенсивности гедонических стимулов с течением времени (). Адаптивно такие процессы могут сдвигать стремление к еде и потребительское поведение в сторону высококалорийных продуктов с высокой наградой, при этом обесценивая усилия по получению менее калорийных продуктов с низким вознаграждением (или непродовольственных товаров) - адаптация, эволюционно полезная при наличии затраты на добычу пищи (например, подверженность хищникам, ограниченные временные и энергетические ресурсы). Однако в сегодняшних условиях те же процессы могут стимулировать потребление продуктов, способствующих ожирению, за счет менее вкусных, но, возможно, более питательных альтернатив.

Таким образом, зависимые от изменений изменения в ОФД1 системы могут помочь управлять (i) потребление энергоемких вкусовых продуктов, (ii) недопотребление более здоровых альтернатив и (III) связанное с ним негативное эмоциональное состояние, которое возникает, когда предотвращается доступ к приемлемой пище (, , –, ). Переведенная в состояние человека, активация системы CRF может способствовать рецидиву при ожирении и связанных с этим расстройствах пищевого поведения, а также другим негативным мотивационным последствиям циклического воздержания от вкусной пищи.

Материалы и методы

Предметы.

Самцы крыс Wistar (n = 155, 180-230 g, 45 дней) были получены из реки Чарльз и размещены по прибытии в пластиковых клетках (19 × 10.5 × 8 дюймов) в цикле обратного света 12 h: 12 h (10 : 00 h выключен), влажность (60%) и контролируемый температурой (22 ° C) виварий. Крысам был предоставлен доступ к кукурузным грызунам [Harlan Teklad LM-485 Diet 7012: 65% (ккал) углеводов, 13% жира, белка 21%, метаболизируемой энергии 341 cal / 100 g] и воды ad libitum за 1 за неделю до начало экспериментов. Экспериментальные процедуры придерживались Национального руководства по гигиене и использованию лабораторных животных (NIH Publication number 85-23, пересмотренный 1996) и «Принципы лабораторного ухода за животными» (http://www.nap.edu/readingroom / bookslabrats) и были одобрены Институтом по уходу и использованию животных Научно-исследовательского института Скриппса.

Наркотики.

R121919 был синтезирован, как описано в Chen et al. (). R121919 - высокое сродство (Ki = 3.5 nM) избирательный CRF1 антагонистом с физико-химическими свойствами, превосходящими многие другие ОФД1 антагонисты (например, снижение logP и logD, повышенная растворимость в воде) (). Для тестирования R121919 сначала растворяли в 1 M HCl (10% от конечного объема), затем разбавляли до конечного носителя 20% (мас. / Об.) 2-гидроксипропил-β-циклодекстрина (Sigma-Aldrich), обратно-титровали NaOH до pH 4.5. Раствор R121919 вводили sc (sc) в объеме 2 мл / кг.

Ad Libitum Diet Alternation.

После акклиматизации крысы были разделены на две группы, которые соответствовали потреблению пищи, массе тела и эффективности корма из предыдущих дней 3-4. Одной группе была предоставлена ​​диета для чау-чау («Chow») ad libitum 7 дней в неделю (Chow / Chow), а вторая группа была предоставлена ​​чау-ад-libitum для дней 5 каждую неделю, за которой следуют 2-дни доступа ad libitum к наиболее приемлемым , шоколадный ароматизированный, диета с высоким содержанием сахарозы («Palatable», Chow / Palatable). Приятная диета - это полноценная диета с высоким содержанием сахарозы с высоким содержанием сахарозы (50% ккал), основанная на AIN-76A, которая сопоставима по пропорциям макроэлементов и плотности энергии с дикой чау-чау [TestDiet; шоколадная формула 5TUL: 66.8% (ккал) углевод, 12.7% жира, 20.5% белка, метаболизируемая энергия 3.48 ккал / г; сформулированы как 45-mg прецизионные пищевые гранулы для повышения его предпочтительности (, )]. Для краткости первые 5-дни (только чау-чау) и последние 2-дни (чау или вкус в соответствии с экспериментальной группой) каждой недели упоминаются во всех экспериментах как фазы С и Р. Диеты никогда не были доступны одновременно. Диета Chow была либо Harlan Teklad LM-485 Diet 7012 [65% (ккал) углеводов, 13% жира, 21% белка, метаболизируемой энергии 341 cal / 100 g] или 5TUM диета, приготовленной в виде экструдированных гранул 4- до 5-g [65.5 % (ккал) углеводов, 10.4% жира, белка 24.1%, метаболизируемой энергии 330 cal / 100 g; TestDiet]. Как и в предыдущих исследованиях, Harla Teklad LM-485 chow использовался в экспериментах по кормлению и поднятию плюс лабиринта (), в то время как TestDiet 5TUM chow () использовали в отношении прогрессивного отношения, CRF-мРНК, содержания пептидов CRF, RIA кортикостерона и электрофизиологических экспериментов.

Как ранее было опубликовано (), относительные предпочтения диеты, рассчитанные как процент ежедневного приема (ккал) первой диеты по сравнению со второй диетой, были следующими: 5TUL Шоколадная диета (сахаристая во вкусе) по сравнению с Harlan LM-485 chow (M ± SEM предпочтение 90.7 ± 3.6%) и 5TUL Шоколадная диета (сахаристая во вкусе) по сравнению с 5TUM chow Diet (предпочтение M ± SEM 91.2 ± 3.7%).

Повышенный Плюс-Лабиринт.

Тест с повышенной лабиринтом проводили, как описано в Cottone et al. (). Chow / Palatable крысам проводили диету по крайней мере в течение 7 недель, а затем предварительно обрабатывали либо транспортным средством, либо 20 мг / кг R121919 (-1 h, sc), и тестировали 5-9 h после переключения с приемлемой диеты на чау (P → C-фаза). Контрольные крысы Chow / Chow тестировались одновременно в дизайне между субъектами (n = 47). Диета Chow была доступна ad libitum до момента тестирования. Для получения дополнительной информации см. Текст SI.

График прогрессивного соотношения арматуры для пищевых продуктов.

График прогрессивного соотношения арматуры для пищевых продуктов выполнялся, как описано в Cottone et al. (). Животные получали ad libitum A / I chow (экструдированные гранулы 5 g) в своих домашних клетках на протяжении всего эксперимента, если не указано иное. Продовольственными арматурами были 45-мг шаровидных гранул, идентичных по составу экструдированной диете домашней клетчатки. Сеансы закончились, когда объекты не завершили соотношение для 14 min, с последним завершенным коэффициентом, определяемым как точка останова. Chow / Palatable крысам проводили диету по крайней мере в течение 7 недель, а затем предварительно обработали R121919 (-1 h, sc) во время переключения с приемлемой диеты на чау (фаза P → C). Контрольные крысы Chow / Chow тестировались одновременно в дизайне между субъектами (n = 17). Дозы R121919 (0, 20 мг / кг массы тела, sc) были даны в рамках предмета, уравновешенного дизайна в течение двух циклов диеты. Для получения дополнительной информации см. Текст SI.

Количественная ПЦР в реальном времени.

Крысы (n = 20) придерживались диеты в течение 7 недель, анестезировали и обезглавливали в течение двух условий диеты (дни 5 и 7 каждого недельного цикла). Мозг был быстро извлечен и нарезан коронковой частью в матриксе мозга, а центральное ядро ​​миндалины, прилежащее ядро, островковая кора и удары префронтальной коры были собраны на ледяной площадке. Суммарную РНК получали из каждой точки мозга, используя стандартный протокол выделения РНК из тканей животных. Затем тотальную РНК (1 мкг) подвергали обратной транскрипции в присутствии Oligo (dT) 20 в соответствии с инструкциями производителя. Количественные реакции RT-PCR проводили в объеме 20 мкл с использованием праймеров 0.5 мкМ и 4 мМ MgCl.2, Результаты анализировали методами второй производной и выражали в произвольных единицах, нормированных на уровни экспрессии эталонного гена CypA. Все реакции RT-PCR для данной последовательности выполнялись в одном и том же режиме. Для получения дополнительной информации см. Текст SI.

Экстракция пептидной кислоты и CRF RIA.

Крысы (n = 25) проводили диету в течение по меньшей мере недель 7, обезболивали и обезглавливали в течение двух условий диеты (дни 5 и 7 каждого еженедельного цикла). Мозги быстро удалялись и нарезали коронально в матрице головного мозга, а центральное ядро ​​миндалевидных ударов было собрано на ледяной стадии. Выделение пептидной кислоты следовало уже установленной процедуре (). Тканевую CRF-подобную иммунореактивность количественно определяли с помощью чувствительной и специфической твердофазной RIA, адаптированной из Zorrilla et al. (). Для получения дополнительной информации см. Текст SI.

Кортикостерон РИА.

Крысы (n = 12) придерживались диеты в течение по меньшей мере 7 недель, и образцы крови из хвоста брали во время двух условий диеты (дни 5 и 7 каждого недельного цикла). Уровни кортикостероноподобной иммунореактивности в плазме определяли с помощью имеющегося в продаже набора для РИА в соответствии с инструкциями производителя (MP Biomedicals, Inc.) (). Для получения дополнительной информации см. Текст SI.

Электрофизиологические исследования

Подготовка среза.

Центральное ядро ​​миндальных ломтиков готовили, как описано ранее (, ) от крыс (n = 7 / группа), которые проводились с диетой в течение по меньшей мере недель 7, обезболивали и обезглавили 2-3 h после изъятия из вкусной пищи. Мозги быстро удаляли и помещали в ледяную искусственную спинномозговую жидкость (aCSF), газированную с помощью 95% O2 и 5% CO2, Ломтики разрезали, инкубировали в конфигурации интерфейса примерно за 30 мин и полностью погружали в воду и непрерывно переливали теплой, газообразной aCSF. Препараты добавляли в aCSF из исходных растворов для получения известных концентраций в суперфузате. При использовании скорости суперфузии 2-4 мл / мин концентрации лекарств достигают 90% концентрации резервуара в течение 2 мин.

Электрофизиологии.

Мы зафиксировали центральное ядро ​​нейронов миндалины с острыми микропипетками с использованием прерывистого режима напряжения или тока. Мы держали большинство нейронов вблизи их мембранного потенциала покоя. Данные были получены с предусилителем и сохранены для последующего анализа с использованием программного обеспечения pClamp. Фармакологически изолированная ГАМКA рецептор-опосредованных тормозных постсинаптических потенциалов (ГАМКA-IPSP) вызывали локализацию локально внутри центрального ядра миндалины через биполярный стимулирующий электрод, в то время как суперфузирование блокаторов рецепторов глутамата CNQX и APV и GABAB блокатор рецепторов CGP 55845A. Чтобы определить параметры ответа для каждой ячейки, мы выполнили протокол ввода-вывода. Был применен диапазон токов, начиная с порогового тока, необходимого для получения IPSP до напряжения, необходимого для получения максимальной амплитуды. Мы нормировали три интенсивности стимулов равных ступеней (порог, полумаксимальный и максимальный) как 1-3 ×. Для генерации кривых напряжения-тока (VI) были применены операции гиперполяризации и деполяризации тока (приращения 200-pA, длительность 750-ms). Мы количественно определяли вызванные амплитуды IPSP и ответы VI с помощью программного обеспечения Clampfit. Все меры были приняты перед суперфузией с селективным ОФД1 антагониста рецептора R121919 (1 мкМ) во время его суперфузии (20 мин) и последующего промывания (30 мин). Для получения дополнительной информации см. Текст SI.

Статистика.

Использованы групповые сравнения Стьюдента t- тесты (двухгрупповые сравнения) или анализ дисперсии (ANOVA) (по крайней мере, трехгрупповые сравнения), последний интерпретируется простым анализом основных эффектов или сопоставлениями Ньюмена-Кеулса после значительных омнибусных эффектов (P <0.05). Данные эксперимента по кормлению анализировали с помощью трехкомпонентного смешанного дисперсионного анализа с графиком диеты в качестве фактора между субъектами и фазой дозы и диеты в качестве факторов внутри субъектов. Данные эксперимента с приподнятым крестообразным лабиринтом анализировали с помощью двухфакторного дисперсионного анализа с графиком питания и дозой в качестве факторов между участниками. Для графика прогрессивного соотношения экспериментов с подкреплением контрольные точки и общие ответы анализировали с помощью двухстороннего смешанного дисперсионного анализа с графиком диеты в качестве фактора между субъектами и дозой в качестве фактора внутри субъектов. Время реакции в течение первых 5 минут анализировали с помощью трехкомпонентного смешанного дисперсионного анализа с графиком диеты в качестве фактора между субъектами и дозой и временем в качестве факторов внутри субъекта. Данные электрофизиологических исследований анализировали с помощью ANOVA между субъектами или ANOVA внутри субъектов с повторными измерениями, в зависимости от ситуации. Данные РИА кортикостерона были проанализированы с помощью двухфакторного смешанного дисперсионного анализа с режимом диеты в качестве фактора между субъектами и фазой диеты в качестве фактора внутри субъекта. Использовались статистические пакеты Instat 3.0, Prism 4.0 (GraphPad), Systat 11.0 и SPSS 11.5 (SPSS).

 

Дополнительный материал

Вспомогательная информация: 

Благодарности.

Мы благодарим Майка Арендса за редакционную помощь Мэри Джичухи за административную помощь и Боб Линц, Жанетт Хелферс, Стефани Дела Круз и Молли Бреннан за техническую помощь. Эта работа была поддержана Национальным институтом диабета, болезней пищеварения и почек, грантами DK70118, DK26741 и P30DK56336; Национальный институт по борьбе со злоупотреблением наркотиками DA023680; Национальный институт по борьбе со злоупотреблением алкоголем и алкоголизмом AA016731 и AA015566; Национальный институт неврологических расстройств и грант Stroke IT32NS061847-01A2; Национальный институт по проблемам старения AG028040; Национальный институт сердца, легких и крови Грант HL088083; Медицинский фонд Эллисон; и Центр исследований алкоголизма и наркомании Пирсона. Часть этой работы была поддержана программами внутрисудебных исследований Национального института по борьбе со злоупотреблением наркотиками и Национальным институтом борьбы с алкоголизмом и алкоголизмом. Это рукописный номер 19807 от Научно-исследовательского института Скриппса.

Сноски

 

Авторы объявили, что нет никаких конфликтов интересов.

 

 

Эта статья является прямым представлением PNAS.

 

 

Эта статья содержит вспомогательную информацию в Интернете по адресу www.pnas.org/cgi/content/full/0908789106/DCSupplemental.

 

Рекомендации

1. Волков Н.Д., Мудрый Р.А. Как наркомания помогает нам понять ожирение? Nat Neurosci. 2005; 8: 555-560. [PubMed]
2. Корвин Р.Л. Борющиеся крысы: модель прерывистого чрезмерного поведения? Аппетит. 2006; 46: 11-15. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
3. Boggiano MM, et al. Высокое потребление вкусной пищи предсказывает выпивку, не зависящее от восприимчивости к ожирению: животная модель постного против ожирения, выпивки и ожирения с и без выпивки. Int J Obes. 2007; 31: 1357-1367. [PubMed]
4. Avena NM, Rada P, Hoebel BG. Доказательства сахарной зависимости: Поведенческие и нейрохимические эффекты прерывистого, чрезмерного потребления сахара. Neurosci Biobehav Rev. 2007; 32: 20-39. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
5. Teegarden SL, Bale TL. Снижение диетического предпочтения приводит к увеличению эмоциональности и риску рецидива диеты. Biol Psychiatry. 2007; 61: 1021-1029. [PubMed]
6. Коттон П, Сабино В., Стерео Л, Зоррилла Э.П. Опиоид-зависимый досрочный отрицательный контраст и попойка, как еда у крыс с ограниченным доступом к очень предпочтительной пище. Neuropsychopharmacology. 2008; 33: 524-535. [PubMed]
7. Koob GF. Роль систем стресса мозга в зависимости. Neuron. 2008; 59: 11-34. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
8. Koob GF, Le Moal M. Наркомания: гедонистическая гомеостатическая дисрегуляция. Наука. 1997; 278: 52-58. [PubMed]
9. Ghitza UE, Grey SM, Epstein DH, Rice KC, Shaham Y. Анксиогенный препарат йохимбин восстанавливает вкусную пищу, ищущую в модели рецидива крысы: роль рецепторов CRF1. Neuropsychopharmacology. 2006; 31: 2188-2196. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
10. Коттон П, Сабино В., Стерео Л, Зоррилла Э.П. Прерывистый предпочтительный доступ к пище снижает артериальную эффективность чау-чау на крысах. Am J Physiol. 2008; 295: R1066-1076. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
11. Коттон П, Сабино В., Стерео Л, Зоррилла Э.П. Комплексная, связанная с беспокойством и метаболическая адаптация у крыс-женщин с чередованием доступа к предпочтительным продуктам питания. Психонейроэндокринология. 2008; 34: 38-49. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
12. Berner LA, Avena NM, Hoebel BG. Bingeing, самоограничение и увеличение массы тела у крыс. Ограниченный доступ к диете с низким содержанием жира. Ожирение. 2008; 16: 1998-2002. [PubMed]
13. Zorrilla EP, Koob GF. Терапевтический потенциал антагонистов CRF1 для беспокойства. Экспертное мнение Investig Drugs. 2004; 13: 799-828. [PubMed]
14. Carobrez AP, Bertoglio LJ. Этиологический и временный анализ тревожноподобного поведения: повышенная плюс-лабиринтная модель 20 лет. Neurosci Biobehav Rev. 2005; 29: 1193-1205. [PubMed]
15. Markou A, et al. Животных моделей тяги к наркотикам. Психофармакологии. 1993; 112: 163-182. [PubMed]
16. George O, et al. Активация системы CRF-CRF1 опосредует вызванные подъемом увеличения самоуничтожения никотина у лиц, зависимых от никотина. Proc Natl Acad Sci USA. 2007; 104: 17198-17203. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
17. Wells AS, Read NW, Laugharne JD, Ahluwalia NS. Изменения в настроении после перехода на диету с низким содержанием жиров. Br J Nutr. 1998; 79: 23-30. [PubMed]
18. Cruz MT, et al. Антагонисты рецепторов CRF1 блокируют вызванное этанолом высвобождение ГАМК в центральной миндалине in vitro и in vivo. Alcohol Clin Exp Res. 2008; 32: 6s1 P27A.
19. Koob GF, Bloom FE. Клеточные и молекулярные механизмы наркотической зависимости. Наука. 1988; 242: 715-723. [PubMed]
20. Flaherty CF, Grigson PS. От контраста до подкрепления: Роль реакции на непредвиденный контраст. J Exp Psychol. 1988; 14: 165-176. [PubMed]
21. Chen C, et al. Конструирование 2,5-диметил-3- (6-диметил-4-метилпиридин-3-ил) -7-дипропиламинопиразоло [1, 5-a] пиримидина (NBI 30775 / R121919) и структурно-активных отношений ряда мощных и антагонисты рецепторов кортикотропин-высвобождающего фактора. J Med Chem. 2004; 47: 4787-4798. [PubMed]
22. Купер SJ, Фрэнсис Р.Л. Влияние острого или хронического введения хлордиазепоксида на параметры питания с использованием двух пищевых текстур у крыс. J Pharm Pharmacol. 1979; 31: 743-746. [PubMed]
23. Laboure H, Saux S, Nicolaidis S. Влияние изменения текстуры пищи на метаболические параметры: Краткосрочные и долгосрочные режимы кормления и масса тела. Am J Physiol. 2001; 280: R780-R789. [PubMed]
24. Коттон П, Сабино В., Стерео Л, Зоррилла Э.П. FG 7142 специфически уменьшает размер пищи, а также скорость и регулярность длительного кормления у самок крыс. Доказательства того, что обратные агонисты бензодиазепина снижают вкусовые качества пищи. Neuropsychopharmacology. 2007; 32: 1069-1081. [PubMed]
25. Lahmame A, Grigoriadis DE, De Souza EB, Armario A. Иммунореактивность и рецепторы кортикотропин-релиз-фактора мозга у пяти инбредных штаммов крыс: отношение к принудительному плаванию. Brain Res. 1997; 750: 285-292. [PubMed]
26. Zorrilla EP, Valdez GR, Weiss F. Изменения уровня региональной CRF-подобной иммунореактивности и плазматического кортикостерона во время длительного выведения препарата у зависимых крыс. Психофармакологии. 2001; 158: 374-381. [PubMed]
27. Роберто М, Мадамба С.Г., Мур С.Д., Таллент М.К., Сиггинс Г.Р. Этанол увеличивает передачу GABAergic как в пред-, так и постсинаптических сайтах в центральных нейронах центральной нервной системы крысы. Proc Natl Acad Sci USA. 2003; 100: 2053-2058. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
28. Роберто М, Мадамба С.Г., Стоуффер Д.Г., Парсонс Л.Х., Сиггинс Г.Р. Повышенный выброс ГАМК в центральной миндалине зависимых от этанола крыс. J Neurosci. 2004; 24: 10159-10166. [PubMed]