Умеренная диета с высоким содержанием жиров увеличивает сахарозное самоуправление у молодых крыс (2013)

, Авторская рукопись; доступно в PMC 2014 Feb 1.

Опубликовано в окончательной отредактированной форме как:

PMCID: PMC3538965

NIHMSID: NIHMS411020

Абстрактные

Ранее мы сообщали, что умеренно жирная диета повышает мотивацию сахарозы у взрослых крыс. В этом исследовании мы проверили мотивационные, нейрохимические и метаболические эффекты диеты с высоким содержанием жиров у самцов крыс, перешедших в период полового созревания в течение недель 5-8. Мы наблюдали, что диета с высоким содержанием жиров усиливала мотивированный ответ на сахарозу, которая не зависела ни от метаболических изменений, ни от изменений метаболитов катехоламиновых нейротрансмиттеров в прилежащем ядре. Однако уровни мРНК AGRP в гипоталамусе были значительно повышены. Мы продемонстрировали, что повышенная активация нейронов AGRP связана с мотивированным поведением и что экзогенное (третье церебровентрикулярное) введение AGRP привело к значительному увеличению мотивации к сахарозе. Эти наблюдения предполагают, что повышенная экспрессия и активность AGRP в медиальном гипоталамусе могут лежать в основе повышенного ответа на сахарозу, вызванного вмешательством в диету с высоким содержанием жиров. Наконец, мы сравнили мотивацию сахарозы у пубертатных и взрослых крыс и наблюдали повышенную мотивацию сахарозы у пубертатных крыс, что согласуется с предыдущими сообщениями о том, что молодые животные и люди имеют повышенное предпочтение сладкого вкуса по сравнению со взрослыми. Вместе наши исследования показывают, что фоновая диета играет важную модулирующую роль в мотивации сладкого вкуса у животных-подростков.

Ключевые слова: Мотивация, пищевая награда, жирная диета, молодость

Введение

Ранее мы сообщали, что короткое воздействие умеренно жирной (31.8%) диеты приводит к повышению мотивации сахарозой у взрослых крыс (). За прошедшее десятилетие стали цениться экологические и биологические воздействия или их синергия на предпочтения в пище и мотивацию для продуктов с высокой энергоемкостью. Это повысило актуальность среди молодежи, так как ожирение у детей резко возросло за последнее десятилетие (). Повышенное предпочтение сладкого вкуса было задокументировано как у молодых животных, так и у детской популяции (; ; ; ; )) и является основой для пищевой промышленности для разработки и сбыта упакованных продуктов питания и напитков с высоким содержанием сахара для детей. Однако влияние факторов окружающей среды, таких как фоновая диета, на мотивацию сахарозы у молодых крыс систематически не оценивалось.

Текущие оценки показывают, что 10-20% детей и подростков в США считаются тучными (). В среднем население США потребляет 336 ккал добавленного сахара ежедневно (Программа прикладных исследований Национального института рака). Когда население разделено на взрослых (19 + лет) и педиатрическое население (2-18 лет), это число несколько выше для детей / подростков и немного ниже для взрослых. Для подростков большинство добавленных сахаров поступают из газированных напитков, энергетических и спортивных напитков (Программа прикладных исследований Национального института рака). Обширный систематический обзор и метаанализ показал, что потребление безалкогольных напитков связано с увеличением потребления энергии и массы тела (). Подростки (14–18 лет) ежедневно потребляют добавленного сахара на 444 ккал, а дети в возрасте от 9 до 13 лет потребляют 381 ккал добавленного сахара в день (Программа прикладных исследований Национального института рака). Это дополнительное потребление может быть частично связано с повышенным предпочтением сладкого у молодых людей по сравнению со взрослыми (; ; ; ). Исследования показали, что дети в возрасте от 9 и 15 лет предпочитают растворы сахара в более высоких концентрациях, чем предпочтительная концентрация взрослого образца (). Долгосрочные исследования проверили сладкое предпочтение этих детей десятилетие спустя в жизни, когда их предпочтения уменьшились и существенно не отличались от предпочтений взрослых (). Исследования также продемонстрировали предпочтение более высоких концентраций сахарозы у детей по сравнению с их матерями (). Это говорит о том, что повышенное детское предпочтение сахара вызвано не генетикой, а скорее отражением феномена развития. Исследования также продемонстрировали это повышенное предпочтение сахарозы у крыс ().

Многие системы и соединения ЦНС являются пластичными в подростковом возрасте у людей и грызунов, в том числе мезокортиколимбическая система и дофаминергическая активность в прилежащем ядре, ключевой сайт для посредничества в вознаграждении и мотивации (; ) (увидеть за недавний обзор). Функциональное значение этих анатомических и нейрохимических изменений в настоящее время выясняется. Недавние исследования Bolaños с коллегами и другими исследователями изучали эффекты после лечения антагониста переносчика обратного захвата дофамина метилфендата (риталина) у ювенильных грызунов после отъема. Есть сообщения об измененной нейрохимии и поведении во взрослой жизни как функция периподросткового лечения метилфенидатом (; ; ; ). Хотя полученные данные не полностью согласуются, возможно, из-за различных изученных моделей на животных, в совокупности эти исследования подчеркивают, что подростковый период, по-видимому, является окном развития для изменения функции дофамина. Пища является естественным стимулом для выделения дофамина из проекций вентральной области (VTA) в прилежащее ядро, а оперантное потребление сахарозы крысами приводит к очень острому выбросу дофамина (). Мы предполагаем, что мотивация на сахарозу связана с увеличением дофамина в прилежащем ядре, и модуляция под влиянием окружающей среды может быть уникально чувствительной во время этой подростковой перипубертатной стадии у крысы.

Учитывая высокое предпочтение сладкого вкуса у детей и молодых грызунов, мы сочли важным также определить параметры мотивации сахарозы у грызунов-подростков. В этой серии исследований мы оценивали влияние диеты с высоким содержанием жиров на мотивацию сахарозы у крыс по мере того, как они росли с периода после отъема до полового созревания. Впоследствии мы провели оценку метаболизма и ЦНС, чтобы выявить метаболические, эндокринные или нервные изменения, связанные с диетическим вмешательством. По сравнению с тем, что мы сообщали у взрослых крыс, умеренная диета с высоким содержанием жира (31.8%) была эффективной в увеличении самостоятельного введения сахарозы. Мы также проверили, был ли эффект лечения после диеты на мотивацию сахарозы у крыс в раннем возрасте, сравнимый с типами последствий поздней жизни, о которых сообщалось для других видов поведения. Наши исследования показывают, что молодые крысы проявляют повышенную мотивацию к сахарозе при питании рационом с умеренно высоким содержанием жиров, который может опосредоваться орексигенным пептидом гипоталамуса AGRP; что, по-видимому, отсутствует эффект переноса раннего диетического вмешательства в постпубертатную зрелость; и что поведение налицо, хотя крысы метаболически нормальны и имеют ожирение. Наконец, перибубертальные крысы проявляют повышенную мотивацию к сахарозе по сравнению с молодыми взрослыми крысами.

Материалы и методы

Тематика

Субъектами были самцы крыс-альбиносов из Симонсена (Гилрой, Калифорния). Крыс содержали в рационе (лабораторная диета для грызунов 5001, LabDiet) или умеренно жирную диету (31.8%; Research Diets Inc) вволю, Диеты соответствуют общему содержанию углеводов (58% ккал против 51% ккал для продуктов с низким содержанием жира и жира соответственно). В рационе с низким содержанием жира содержится сахара 6.23,%, а в рационе с высоким содержанием жира - сахароза 29. Они поддерживались в цикле 12: 12 h свет-темнота с включенным освещением в 6 AM. Если не указано иное, крыс вводили в возрасте недель 3 сразу после отъема и помещали для акклиматизации до возраста недель 5. В этом возрасте, диета и / или поведенческие тренировки и тестирование были начаты. Конкретные протоколы подробно описаны ниже и обобщены в Таблица 1, Потому что самцы крыс проходят половое созревание на 6th-7th неделя, время исследований было разработано для изучения крыс, когда они пересекают эту стадию развития. Все процедуры, выполненные на крысах, следовали рекомендациям NIH по уходу за животными и были одобрены Подкомитетом по уходу и использованию животных Комитета по исследованиям и разработкам при VA Puget Sound Health Care System.

Таблица 1  

Экспериментальные протоколы

Самоуправление сахарозой

Генеральный протокол. Процедуры были основаны на нашей опубликованной методологии (; ). Все процедуры обучения и тестирования проводились между 0700 и 1200 hr. Эксперимент включал фазы 2-3: автоформирование и тренировка с фиксированным отношением (FR); операция и восстановление в указанных когортах (см. Таблица 1); и тренировка прогрессивных соотношений (PR) с использованием алгоритма PR Ричардсона и Робертса (). Алгоритм PR требует 1, 2, 4, 6, 9, 12, 16, 20, 28, 36, 48, 63, 83, 110, 145, 191, 251, 331, 437, 575, 759, 999, 999 ( и т.д.) рычажные нажатия для успешной доставки вознаграждений в течение сеанса, и это строгий тест на мотивацию и вознаграждение (27). Крыс обучали самостоятельно вводить 5% сахарозу (вознаграждение 0.5 мл), доставленную в сосуд с жидкими каплями. Коробки с оперантами, управляемые системой Med Associates (Georgia, VT), имели два рычага, но только один рычаг (активный, убирающийся рычаг) активировал инфузионный насос. Нажатия на другой рычаг (неактивный, стационарный рычаг) также были записаны. Раствор сахарозы доставляли в сосуд для капель жидкости для перорального приема (Med Associates). Первоначальное обучение проводилось в течение одночасовых сессий в течение дней 10 по непрерывному графику подкрепления (FR1: каждое нажатие на рычаг было усилено), с максимальным возможным вознаграждением за сахарозу 50, доставленным за сеанс. Каждый сеанс начинался со вставки активного рычага и освещения белого прожектора, который оставался включенным в течение всего сеанса. Тон 5-s (2900 Гц, 20 дБ над фоном) + свет (7.5 W белый свет над активным рычагом) дискретный составной сигнал сопровождал каждую доставку вознаграждения, после чего следовал тайм-аут 20-sec после каждой доставки сахарозы. PR тренинг проводился за максимально возможный 3 ч / день в течение десяти дней. Ежедневные сеансы заканчивались после того, как 30 мин. Отсутствия активного нажатия рычага, после чего свет в доме был выключен, а активный рычаг убран.

Влияние AGRP на самоуправление сахарозой

Поскольку наши результаты показали увеличение экспрессии мРНК AGRP у пубертатных крыс, получавших рацион с высоким содержанием жиров, мы хотели подтвердить, что AGRP может увеличить самоуправление сахарозой. 5-WK старых крыс, которых кормили пищей, брали через тренировку FR, затем вводили канюли в третий желудочек головного мозга (ICV). После недели выздоровления, подтверждение размещения с тестом ответа на питье ангиотензина II (см. ), и один сеанс переподготовки FR, крысы были запущены на парадигме PR самоуправления. После PR-дня 1 крыс распределяли по одной из двух групп, так что средняя производительность PR-дня 1 не различалась между двумя группами (искусственный носитель CSF, aCSF; или AGRP, 2 мкл 0.01 нмоль). Они получали инъекции aCSF (n = 8) или AGRP (n = 7) в дни PR 2, 5 и 8. Общее ежедневное потребление пищи определяли во время PR-тренинга.

Влияние возраста на самоуправление сахарозой

Мы сравнили поведение самоконтроля между пубертатными крысами и молодыми взрослыми, которых кормили рационом или диетой 31.8% жира. Крысы имели две недели акклиматизации к виварию VAPSHCS (3 — 5wk или 8 — 10 wk). Затем они получали диету в течение всего периода испытаний / тренировок (4 wk). Таким образом, как и в первоначальном эксперименте, пубертатных крыс изучали в возрасте 5-8 в возрасте. Молодые люди были изучены в 10-13 WK возраста.

Определение состава тела

Состав тела измеряли с помощью количественной магнитно-резонансной спектроскопии (QMR []) для определения содержания воды в организме отдельных крыс, из которого рассчитывается относительный жир тела. Животных помещали в цилиндрические держатели без анестезии, а затем держатели вставляли в аппарат QMR для минутного сканирования 2, которое выполняет тройные измерения. Данные сохраняются на встроенном компьютере (EchoMRI, Echo Medical Systems, Хьюстон, Техас) для немедленного расчета воды, жира и мышечной массы всего тела.

Внутривенное тестирование толерантности к глюкозе (IVGTT)

Сознательные IVGTT проводились у крыс с хронически имплантированными IV канюлями, которые голодали в течение ночи перед исследованием, используя методологию, основанную на , Двусторонние внутривенные канюли были имплантированы за две недели до исследования в соответствии с нашей установленной методологией (). Исходные образцы отбирали в t-10 мин (0.5 мл для определения инсулина и глюкозы во все моменты времени) и t0 мин. Крысы получали инфузию 1 г глюкозы / 2ml / кг в течение секунд 15-20, а затем 0.5 мл солевого раствора. Пробы крови отбирали при 5, 15, 30, 60, 90 и 120 мин. Из-за засорения катетера во время процедуры (следовательно, невозможности получения образцов крови), последние цифры для представленных базовых данных / IVGTT представляют собой 7-8 для крыс, которых кормили пищей, и 8 для крыс, получавших диету с содержанием жира 31.8% (Таблица 3). Плазменный инсулин определяли с использованием наборов RIA инсулина Linco для крыс (# RI-13K и SRI-13K, Linco), а уровень глюкозы в плазме определяли на анализаторе глюкозы YSI). Площадь под кривой (AUC) для отклика от базовой линии была рассчитана для 5 min и 120 min. Индекс HOMA рассчитывали как натощак (глюкоза [мМ] × инсулинм [Ед / л]) / 22.5 и рассчитывали, используя образцы терминального голодания, измеренные для инсулина и глюкозы.

Таблица 3  

Метаболические параметры1

Метаболические показатели натощак

Крыс из эксперимента 1 голодали в течение ночи до эвтаназии, через несколько дней после завершения IVGTT. Крыс глубоко анестезировали ингаляцией изофлурана и обескровливали. Мозги быстро удаляли и замораживали в жидком азоте для измерения мРНК пептида гипоталамуса и катехоламинов в ядре accumbens. Терминальная плазма или сыворотка крови использовались для измерения уровня инсулина натощак, глюкозы, лептина и триглицеридов. Для триглицеридов использовался GPO-комплект Point Scientific по триглицеридам # T7531-400 (Fisher # 23-666-418) и стандарты KIT # 7531-STD (Fisher # 23-666-422) и анализировалось количество 3 мкл в сыворотке. Плазменный лептин измеряли с помощью Millipore Linco RIA Kit # RL 83K.

Методы катехоламиновой ВЭЖХ []

Крыс умерщвляли изофлурановым наркозом, а мозг быстро удаляли, замораживали и хранили при -80 ° C. Двусторонние микро-пунш ядра accumbens (NAcc) были выделены из каждого животного. Хотя были предприняты значительные меры для минимизации загрязнения соседними областями мозга, из-за характера и размера каждого микро-удара наш метод не позволил нам различать субрегионы (то есть ядро ​​NAcc от оболочки) в пределах NAcc. Для анализа высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) к образцам добавляли раствор антиоксиданта (перхлорат 0.4 N, этилендиаминтетрауксусная кислота 1.343 mM и метабисульфит натрия 0.526 mM) с последующей гомогенизацией с использованием ультразвукового гомогенизатора тканей (Biologics; Gainesville, VA). Небольшая часть гомогената ткани была растворена в 2% додецилсульфата натрия (SDS) (вес / объем) для определения белка (набор белковых реагентов Pierce BCA; Rockford, IL). Оставшуюся суспензию вращали при 14,000 g для 20. мин в центрифуге с охлаждением. Супернатант оставляли для ВЭЖХ.

Образцы были разделены на колонке Microsorb MV C-18 (5 Am, 4.6_250 mm, Varian; Walnut Creek, CA) и одновременно исследованы на DA, 3,4-дигидроксифенилуксусную кислоту (DOPAC) и гомованиловую кислоту (HVA), оба из которых являются маркерами деградации дофамина, 5-HT и 5-HIAA. Соединения детектировали с использованием детектора кулонометрической матрицы с каналом 12 (CoulArray 5200, ESA; Chelmsford, MA), подключенного к системе доставки растворителя Waters 2695 (Waters; Milford, MA), в следующих условиях: скорость потока 1 мл / мин; потенциалы обнаружения 50, 175, 350, 400 и 525 мВ и; потенциал очистки 650 мВ. Подвижная фаза состояла из 10% раствора метанола в дистиллированной H.2O, содержащий 21 г / л (0.1 M) лимонную кислоту, 10.65g / л (0.075 M) Na2HPO4, 176 мг / л (0.8 M) гептансульфоновую кислоту и 36 мг / л (0.097 мМ) ЭДТА при pH 4.1. Неизвестные образцы были определены количественно по стандартной кривой 6-точки с минимальным R2 из 0.97. Образцы контроля качества перемежались с каждым прогоном для обеспечения калибровки ВЭЖХ.

Орексигенные пептиды мРНК КПЦР

Мы измерили экспрессию гипоталамических пептидов, которые стимулируют кормление и были вовлечены в поведение мотивации и вознаграждения (): нейропептид Y (NPY [ ; ; ]); агути-родственный пептид (AGRP [; ; ; ; ; ; ; ; ]); и орексин (; ). Крыс подвергали эвтаназии изофлурановой анестезией, мозг быстро извлекали, замораживали и хранили при -80 ° C до обработки. Медиальный и латеральный гипоталамус микродиссектировали как один блок с помощью морозильной плоскости AHP-1200CPV (Thermoelectric Cooling America, Чикаго, Иллинойс), которая поддерживала постоянную температуру 12 ° C на протяжении всего процесса рассечения. Полную РНК из микродиссектированной ткани выделяли реагентом Trizol (Invitrogen, Carlsbad, CA) и очищали с использованием набора RNeasy Mini Kit (Qiagen, Valencia, CA) в соответствии с инструкциями производителя. Общую РНК обрабатывали для удаления любого потенциального загрязнения геномной ДНК с использованием ДНКазы, свободной от РНКазы (Promega, Madison, WI), и количественно определяли с помощью спектрофотометра NanoVue (GE Healthcare, Кембридж, Великобритания). Качество РНК подтверждалось стандартным электрофорезом в агарозном геле. Комплементарную ДНК (кДНК) затем ретротранскрибировали (RT) из 1-2 мкг общей РНК смесью случайных гексамеров и олиго-DT-праймирования с использованием набора для синтеза кДНК iScript (Bio-Rad Laboratories, Inc., Hercules, CA). Реакции без ретротранскрипции (без RT) также готовили из каждого образца для контроля потенциального загрязнения геномной ДНК. Контроли кДНК и без RT были разбавлены, и 5-10 нг матричной кДНК из каждого образца использовали для измерения экспрессии мРНК выбранных генов с помощью количественной ПЦР в реальном времени с использованием системы обнаружения ПЦР в реальном времени MyIQ (Bio-Rad, Hercules Измерения в трех экземплярах для каждого образца проводили на стандартных 96-луночных планшетах iCycler вместе с контролями без матрицы (NTC) для выявления потенциального перекрестного загрязнения в реакционных объемах 20 мкл, состоящих из 10 мкл 2 × iQ Sybr Green Supermix (Bio- Rad, Hercules, CA), 2 мкл 0.2-0.5 мкМ каждого праймера, 3 мкл воды DEPC и 5 мкл матрицы. Все реакции кПЦР включали анализ кривой плавления, чтобы гарантировать специфичность сигнала. Относительную экспрессию для каждого интересующего гена рассчитывали путем экстраполяции на стандартную кривую, индивидуально проведенную на каждом планшете и полученную из серийных разведений объединенного образца эталонной кДНК, и нормализовали к относительной экспрессии эталонных генов (кислый рибосомный фосфопротеин 36B4 для экспрессии гена гипоталамическая ткань и митохондриальный рибосомный белок L32 для экспрессии в прилежащем ядре). Следующие последовательности праймеров (IDT, Сан-Диего, Калифорния) были использованы для амплификации крысиного препроорексина, NPY и AGRP: препроорексин, вперед: 5'-TTCCTTCTACAAAGGTTCCCT-3 ', 5'-GCAACAGTTCGTAGAGACGGCAG-3'; NPY: Вперед, 5- TACTCCGCTCTGCGACACTACATC-3 '; Обратный: 5'-CACATGGAAGGGTCTTCAAGCC-3 '; AGRP, вперед: 5'-GCAGAAGGCAGAAGCTTTGGC-3 '; Реверс: 5′-CCCAAGCAGGACTCGTGCAG-3 ′.

cFos иммуноцитохимия (ICC) и количественный анализ

Флуоресцентный ICC был использован для идентификации Fos-позитивных и AGRP-позитивных тел нейрональных клеток в медиальном гипоталамусе, согласно нашей установленной методологии (). В последний день (PR-день 10) крыс, как обычно, помещали в камеры для самостоятельного введения на 90 мин. Сразу после этого последнего 90-минутного сеанса крыс подвергали глубокой анестезии с помощью ингаляции изофлурана и перфузировали 0.9% NaCl, а затем холодным 4% раствором параформальдегида. Время для анестезии и эвтаназии было основано на известном временном графике пика экспрессии белка cFos через 90–120 мин после события. Таким образом, экспрессия cFos будет отражать активацию ЦНС в начале поведенческой задачи, а не быть результатом выполнения этой задачи животными. Мозг удаляли и после этого фиксировали в параформальдегиде несколько дней, затем помещали в 20% раствор сахароза-PBS, затем 30% раствор сахароза-PBS. Мозг подвергали срезу на криостате (криостат Leica CM 3050S) для иммуногистохимии. Мы использовали нашу установленную методологию для количественного определения иммунореактивного белка cFos в срезах мозга (). Смонтированные на слайде коронарные срезы 12 мкм трижды промывали фосфатно-солевым буфером (PBS, OXOID, Hampshire, England). Срезы промывали в течение 20 мин водой 100% этанол / ДИ (50%, об. / Об.) С последующей промывкой PBS, затем блокировали в течение часа 1 при комнатной температуре в PBS, содержащем 5% нормальной козьей или ослиной сыворотки. Затем срезы несколько раз промывали в PBS и инкубировали в течение ночи при 4 ° C в растворах первичных антител, приготовленных в PBS. Срезы трижды промывали в PBS и затем инкубировали в темноте при комнатной температуре во вторичном растворе антитела, приготовленном в PBS, в течение 1 часа. Затем срезы снова промывали в PBS и монтировали и проскальзывали в монтажную среду с жестким набором Vectashield (Vector; Burlingame, CA). Цифровые изображения срезов получали с помощью флуоресцентного микроскопа Nikon Eclipse E-800, подключенного к цифровой камере захвата Qimaging Retiga с использованием программного обеспечения NIS Elements (Nikon).

Основываясь на исследованиях ПЦР, демонстрирующих повышение уровня мРНК AGRP, мы сфокусировались на медиальных областях гипоталамуса, в частности на вентромедиальном ядре и дугообразном ядре (ARC)). Соответствующие атласу срезы 12 мкм были оценены для экспрессии cFos и количественного определения в соответствующих срезах и областях на основе атласа , Для количественного определения (при увеличении 40 ×) отбирали области, соответствующие атласу. Программное обеспечение NIS Elements (Nikon) использовалось для захвата изображения нужной области. Была определена область для подсчета и был установлен порог для положительного количества клеток. Одинаковая площадь и фон (порог) использовались для срезов из соответствующих экспериментальных групп, и программный подсчет положительных клеток (количественное определение) проводился в одном сеансе для всех экспериментальных групп, чтобы предотвратить межсессионные изменения в настройке фона. Для статистического анализа подсчеты были взяты от отдельной крысы, только если были доступны соответствующие или полные срезы в каждой области; данные по конкретному району не были взяты у крысы, если для этого района было неполное двустороннее представительство.

Помимо количественного определения cFos, был проведен количественный иммуногистохимический анализ с двойной меткой для cFos и AGRP. Поскольку мы не хотели нарушать поведенческие характеристики животных, они не получали предварительной обработки колхицином для оптимизации визуализации AGRP. Поэтому визуализацию AGRP-положительных нейронов можно недооценивать. Процедура двойного окрашивания на AGRP была сопоставима с анализом cFos-иммунореактивности сама по себе, за исключением того, что срезы блокировали в течение одного часа при комнатной температуре в PBS-5% сыворотке осла. Затем смесь первичных антител fos-Ab и AGRP использовали для инкубации в течение ночи при 4 ° C; аналогично оба вторичных антитела находились в одном растворе и инкубировались в течение одного часа в темноте при комнатной температуре. Были проведены начальные анализы оптимизации для определения подходящего разведения первичных антител. В качестве первичных используемых антител были кроличьи анти-cFos (1: 500) (sc-52) и козьи анти-AGRP (1: 100) (18634) (Santa Cruz Biotechnology, Inc., Санта-Крус, Калифорния). В качестве вторичных антител использовали Cy3-конъюгированные ослиные антикроличьи антитела (Jackson Immunoresearch; West Grove, PA) и Alexa fluor 488 donkey против козьих IgG (Molecular Probes, Юджин, штат Орегон); все вторичные антитела разводили 1: 500.

Статистический анализ

Групповые данные представлены как среднее значение ± стандартная ошибка среднего (SEM) в тексте, таблицах и на рисунках. Значимость определяется как p ≤ 0.05. Статистические сравнения производятся между экспериментальными группами, как представлено в разделе «Результаты» с использованием непарного критерия Стьюдента (например, диета, возраст или сравнение лечения). «Нормализация» данных определяется по мере их использования.

Итоги

Влияние умеренной диеты с высоким содержанием жиров на перипубертатную мотивацию сахарозы

Крысы, получавшие диету с содержанием жира 31.8 в течение недели 5-8, во время сеансов самостоятельного введения имели значительно повышенную мотивацию к сахарозе по сравнению с крысами, получавшими пищу. Как показано в Рисунок 1a, не было никакой разницы в производительности во время начальной тренировки FR (усредненные FRDays 1-10 активные рычажные нажатия, 38 ± 5 против 39 ± 2 для рациона против 31.8% жирной диеты, соответственно). Однако, когда крыс переключали на более жесткую PR-задачу, наблюдалось значительное увеличение числа активных нажатий на рычаги и количества полученных вознаграждений за сахарозу, но не в общей продолжительности сеанса (Рисунок 1b). Не было никакого влияния хронической диетической обработки на число неактивных рычажных нажатий. Когда во время недели 5-8 крысам давали рацион с высоким содержанием жиров, но впоследствии они возвращались к еде с рационом, проводимой с помощью FR и PR-тренировок в течение недель 9-12, наблюдалась тенденция, но не было значительной разницы в активных рычажных прессах. Таким образом, по-видимому, отсутствует эффект переноса поведенческой диеты с умеренно высоким содержанием жиров, потребляемой в перипубертатный период. Данные параметров PR для этих когорт суммированы в Таблица 2, Чтобы начать выяснять механизм (ы), способствующий увеличению мотивации сахарозы, вызванным диетой, мы провели ряд измерений метаболизма и ЦНС.

Рисунок 1Рисунок 1  

PR-мотивированный ответ на вознаграждение сахарозой увеличивается у перибубертальных крыс, получавших диету с содержанием жира 31.8 (n = 8). 1a. В течение сеансов FR не было никакого эффекта от диеты, но эффект диеты проявляется, когда крысы переключаются на парадигму PR. 1b. Данные ...
Таблица 2  

Влияние перипубертатной диеты с высоким содержанием жира на прогрессивные показатели сахарозы

Влияние умеренной диеты с высоким содержанием жиров на метаболические параметры

Сразу после завершения поведенческого тестирования был определен состав жира в организме на крысах, которые имели диету и поведенческую парадигму в течение недель 5-8. Затем крысам вводили хронические внутривенные канюли для (сознательных) внутривенных тестов на толерантность к глюкозе (IVGTT). Впоследствии, для дополнительной метаболической меры были получены плазма и сыворотка крови. Как показано в Таблица 3не было никаких различий в составе тела, массе тела, измерении уровня инсулина натощак или глюкозы, чувствительности к инсулину (расчет HOMA) или реакции на IVGTT между крысами, получавшими пищу и потреблявшими жирную пищу. Терминальные измерения уровня лептина и триглицеридов натощак между двумя группами не различались. Таким образом, хотя диетическое лечение оказало значительное влияние на мотивацию сахарозы, оно отражает поведенческий ответ у крыс с высоким содержанием жира, которые ранее страдали ожирением.

Влияние умеренной диеты с высоким содержанием жира на гомеостатическую ЦНС и нейрохимию

В дополнение к конечным измерениям метаболизма, мозг из когорты, в котором проводились как диетическое вмешательство, так и поведенческая тренировка в течение недель 5-8, был измерен для профилей ядра accumbens amine (n = 4 на группу диеты) или уровней мРНК гипоталамических орексигенных пептидов. Как показано в Таблица 4не было значительного влияния диеты с высоким содержанием жиров на метаболиты дофамина, норэпинефрина или серотонина в прилежащем ядре, центральном сайте вознаграждения и мотивационной активности (; ), в которой каждая из этих систем нейротрансмиттеров играет ключевую регулирующую роль. В гипоталамических экстрактах измеряли уровни мРНК орексигенных пептидов, NPY, AGRP и орексина. В этой когорте наблюдалась сильная, но не значимая тенденция к увеличению AGRP у крыс, получавших жир, (n = 8 для любой диеты); Поэтому мы повторили парадигму диеты / поведенческой тренировки в дополнительной когорте и измерили мРНК NPY, AGRP и орексина в гипоталамусе. В объединенных когортах мы наблюдали значительное (p <0.05) увеличение мРНК AGRP у крыс, получавших диету с высоким содержанием жиров, по сравнению с контрольной группой (Рисунок 2), но без существенных изменений в экспрессии NPY или орексинов. Чтобы оценить возможные связи между экспрессией AGRP и поведением при самостоятельном введении, мы измерили cFos и AGRP иммунопозитивные нейроны в медиобазальном гипоталамусе. Группы крыс кормили рационом с едой или 31.8% жира; некоторые из них были взяты по протоколу самоуправления (недели 5-8), а другие рассматривались как поведенческий контроль. Рисунок 3a показывает пример совместной локализации cFos и AGRP в дугообразном нейроне ядра. Как обобщено в Таблица 5Активация нейронов AGRP (коэкспрессия cFos-ICC и AGRP-ICC в одних и тех же клетках) была связана с активностью самостоятельного введения. Это продемонстрировано в Рисунок 3bгде количество активированных (cFos-позитивных) нейронов показано в виде количества нейрональных клеток или в виде процента от общего количества AGRP-позитивных нейронов: происходит значительная активация нейронов AGRP у крыс, самостоятельно вводящих сахарозу, по сравнению с контрольными контролями в комбинированных диетических группах. Сравнение лечения внутри диеты для количества активированных нейронов AGRP в группе самостоятельного введения в сравнении с контрольной группой показало тенденцию, которая не достигла статистической значимости (чау-чау, p = .078; 31.8% жирная диета, p = .073) , Важно отметить, что не только эти данные связывают активацию нейронов AGRP с поведением самостоятельного введения, но и из-за времени измерения cFos (через 90 минут после помещения крыс в камеры для самостоятельного введения), экспрессия cFos отражает активность нейронов AGRP в предвидение или начало деятельности по самоуправлению. Наблюдалась незначительная тенденция к увеличению общего количества AGRP-позитивных нейронов в группе с самостоятельным введением (по сравнению с контрольной группой, p = 0.16). У тех крыс, у которых было согласовано нажатие на рычаг между группами диеты, количество AGRP-положительных нейронов также было сопоставлено. Не было никакого влияния только диетического лечения на количество AGRP-положительных нейронов у поведенческих контрольных крыс.

Рисунок 2  

Влияние диеты с содержанием жира 31.8% на экспрессию мРНК медиального гипоталамического пептида. Данные нормализованы для крыс с высоким содержанием жира (n = 17) по сравнению с контрольными животными (n = 16). МРНК AGRP значительно повышена (p <0.05).
Рисунок 3Рисунок 3  

Активация нейронов AGRP в начале самостоятельного введения сахарозы. 3a. Совместная локализация cFos и AGRP в дугообразном нейронном ядре, увеличение 60x. 3b. Количество активированных (cFos-иммунопозитивных) AGRP-иммунопозитивных нейронов в медиобазальном гипоталамусе ...
Таблица 4  

Ядро Accumbens Амин Метаболиты
Таблица 5  

Agrp Neuron Activation: диетическое и поведенческое лечение

Влияние введения AGRP на мотивацию сахарозы

Наша интерпретация этого факта заключается в том, что экспрессия AGRP у пубертатных крыс является ключевым механизмом, лежащим в основе усиленного самостоятельного введения сахарозы крысам с высоким содержанием жиров. Чтобы подтвердить эффективность AGRP для повышения мотивации к сахарозе, AGRP вводили через третий желудочек кормящимся периубертатным крысам во время PR-части поведенческой парадигмы. Эта схема дозирования AGRP была ниже пороговой для стимуляции приема пищи в течение двух недель парадигмы PR, но привела к значительному увеличению самостоятельного введения сахарозы, как показано на Рисунок 4, (Обратите внимание, что каждая награда за сахарозу имеет калорийность 0.1 ккал, поэтому активность самостоятельного введения сахарозы вносит незначительное количество калорий в общее суточное потребление.) Таблица 6 показывает данные параметров самостоятельного администрирования в парадигме PR 9-day с ICV, введенным AGRP или aCSF, в дни 2, 5 и 8. У крыс, получавших AGRP, число активных нажатий на рычаги было значительно увеличено в целом в течение PR дней 2-10 (p = 0.03) и в дни без инъекций (p = 0.048) с тенденцией к увеличению (усредненного). инъекционные дни. Кроме того, время остановки (которое отражает общее время, потраченное на выполнение задачи самостоятельного администрирования) было значительно увеличено в дни без инъекций (p = 0.02) с тенденцией к общему увеличению и в дни инъекций. Количество вознаграждений за сахарозу было увеличено в целом в течение дней PR 2-10 (p = 0.03). Не наблюдалось влияния обработки AGRP на неактивное нажатие на рычаг по сравнению с контрольными животными, обработанными CSF, или между днями инъекций и неинъекций. Результаты подтверждают интерпретацию устойчивого влияния AGRP на усиление самостоятельного введения сахарозы: крысы больше давили на поощрительный рычаг, получали больше вознаграждений за сахарозу и больше времени занимались этой задачей.

Рисунок 4  

AGRP третьего желудочка (ICV) (0.01 нмоль) стимулирует самостоятельное введение сахарозы в парадигме PR, но не влияет на ежедневное потребление пищи в течение периода исследования (дни PR 2 — 10, с инъекциями в дни 2, 5 и 8) , AGRP (n = 9) данные выражены ...
Таблица 6  

Влияние ICV AGRP против aCSF на показатели прогрессивных соотношений для сахарозы

Влияние стадии жизни на предпочтение и мотивацию сахарозы

В последнем эксперименте мы оценили, отличается ли мотивация сахарозой у пубертатных и взрослых крыс. Первоначально старым крысам 5 и 10-wk давали тест на предпочтение сахарозы с выбором растворов от 0 до 20% сахарозы перед началом самостоятельного тестирования и обучения. Как показано в Рисунок 5aи в соответствии с данными, представленными в литературе, до-пубертатные крысы, по-видимому, предпочитали более сладкий раствор, чем молодые взрослые крысы: у большинства до-пубертатных крыс было пиковое потребление 20% раствора сахарозы, тогда как у взрослых крыс наблюдалось пиковое потребление. 15% сахарозы. Впоследствии обе возрастные группы были разделены между рационом крыс и рационом с высоким содержанием жиров во время обучения и тестирования самостоятельного применения. Наблюдалось небольшое, но статистически значимое увеличение числа активных нажатий на рычаги у пери-пубертатных по сравнению со взрослыми крысами (45 ± 3 по сравнению с 37 ± 2, p = 0.05), усредненных по сеансам FR, без различия в количестве Награды за сахарозу или количество нажатий на неактивный рычаг. Как показано в Рисунок 5b, был очень значительный общий эффект возраста в течение сеансов PR, со значительно увеличенным активным нажатием рычага для пубертатных (n = 15) по сравнению с молодыми взрослыми (n = 14) крысами (2-way ANOVA, PRDay × age); влияние возраста, p = 0.017, независимый эффект PRDay отсутствует, нет значимого взаимодействия). Была тенденция к большему влиянию возраста в условиях питания с высоким содержанием жиров, но это не достигло статистической значимости (p = .13). Таблица 7 Перечислены поведенческие параметры PR: в дополнение к увеличению активных нажатий на рычаги, перипубертатные крысы получали значительно больше сахарозных вознаграждений и демонстрировали тенденцию к увеличению времени остановки. Кроме того, у пери-пубертатных крыс было небольшое, но значительное увеличение нажатий на неактивный (то есть, не приносящий вознаграждения) рычаг, хотя как для пери-пубертатных, так и для взрослых крыс число неактивных рычажных нажатий составляло приблизительно 10% от числа активных рычажных прессов. Эти результаты свидетельствуют о том, что перипубертатные крысы предпочитают и будут более активно искать сладкие на вкус продукты, и эффект может быть усилен на фоне диеты с высоким содержанием жиров.

Рисунок 5Рисунок 5  

Ювенильные крысы имеют более высокую мотивацию для получения сахарозы по сравнению со взрослыми крысами. 5a. Тесты на сахарозную предпочтительность для ювенильных (перипубертатных, n = 15) и молодых взрослых (n = 14) крыс. Крысам давали 30 мин для питья из диапазона концентраций (0-20% сахарозы). ...
Таблица 7  

Влияние возраста на прогрессивные показателиa для сахарозы

Обсуждение

Основной вывод этого исследования заключается в том, что умеренно жирная диета, потребляемая в перипубертатном периоде (непосредственно перед, во время и сразу после наступления полового созревания), значительно повышает мотивацию для растворов сахарозы. Этот вывод согласуется с нашим предыдущим аналогичным наблюдением у взрослых крыс (). У этих животных, а также в дополнительных когортах, соответствующих возрасту и лечению, по обширным метаболическим характеристикам мы определили, что крысы не страдали ожирением или не страдали ожирением и не были периферически устойчивы к инсулину. Мы не можем исключить возможность того, что крысы обладали локализованной ЦНС устойчивостью к действию инсулина или лептина: оба этих гормона вносят вклад в специфическую для ЦНС модуляцию пищевого вознаграждения (; ; ).

В подгруппе крыс мы измерили аминные нейротрансмиттеры и родственные метаболиты в прилежащем ядре, которое получает большие вложения дофаминергических проекций от среднего мозга и считается ключевым и центральным сайтом ЦНС для посредничества в вознаграждении и мотивированном поведении (; ). Мы не наблюдали никаких изменений в абсолютных уровнях или соотношениях любого из этих метаболитов-переносчиков, что свидетельствует о том, что измененная катехоламинергическая или серотонинергическая активность в прилежащем ядре не является первичным или основным механизмом ЦНС, лежащим в основе повышенной мотивации сахарозой. Это согласуется с недавним докладом , который продемонстрировал у взрослых крыс, что ICV AGRP увеличивает оборот допамина в медиальной префронтальной коре, но не в прилежащем ядре. Кроме того, мы не наблюдали эффекта диеты при «поведенческом переносе» при тестировании на крысах сразу после полового созревания, как молодые люди. Это противоречит выводам Боланьоса и других о поведенческих и катехоламинергических параметрах у взрослых грызунов, получавших метилфенидат (; ; ; ). Вероятно, это связано с прямым воздействием на дофаминергические нейроны метилфенидата, а также может зависеть от времени проведения диеты и времени тестирования животных. Наконец, мы, возможно, не наблюдали эффектов переноса, потому что в этом исследовании основным локусом диетического эффекта является медиальный гипоталамус.

В этом исследовании три линии доказательств подтверждают ключевую роль медиального гипоталамического нейропептида AGRP в усилении самостоятельного введения сахарозы крысам, получавшим диету с высоким содержанием жиров. Во-первых, мы наблюдали увеличение экспрессии AGRP (мРНК) в экстрактах цельного гипоталамуса у крыс, получавших диету с содержанием жира 31.8 по сравнению с контрольными животными. Однако уровни мРНК орексинов и мРНК NPY не изменились. Таким образом, эффект диеты / поведенческой парадигмы с высоким содержанием жиров, по-видимому, специфичен для AGRP и не обобщен для орексигенных нейропептидов. Это подчеркивает роль AGRP в мотивации или поиске пищи и согласуется с рядом недавних сообщений в литературе (обсуждается ниже). Наша недавняя работа продемонстрировала ключевую роль медиальной активации гипоталамуса в связи с показателями PR в нашей мотивирующей парадигме с повышенной экспрессией cFos в нескольких медиальных ядрах гипоталамуса (). Мы также определили ARC как ключевую область для воздействия (экзогенного) инсулина на снижение уровня самостоятельного введения сахарозы (). ARC содержит нейроны AGRP / NPY (; ) которые действуют в медиальном гипоталамусе, стимулируя питание несколькими механизмами. В этом исследовании иммуноцитохимическая количественная оценка активированных нейронов AGRP продемонстрировала увеличение количества нейронов cFos / AGRP у крыс, которые были обучены самостоятельному введению сахарозы, по сравнению с необученными поведенческими контролями. Это второй подход, приводящий к интерпретации, что активация нейронов AGRP способствует (началу) самостоятельного введения сахарозы. Как в более ранних, так и в более поздних исследованиях связывали экспрессию и действие AGRP с преимущественным потреблением жира, либо в виде диеты () или в контексте мотивационной парадигмы (); а у взрослых крыс ICV AGRP преимущественно отдает предпочтение жиру (). Недавние исследования с использованием целевых молекулярных методов, которые позволяют специфическую активацию нейронов AGRP у мышей (; ) подтвердили, что AGRP эффективно стимулирует кормление, увеличивает поиск пищи и снижает расход энергии. Интересно отметить, что в экспериментальных группах, получавших рацион с высоким содержанием жиров, общее потребление калорий было значительно ниже по сравнению с контрольными крысами, получавшими пищу (Таблица 8), что согласуется с эндогенным эффектом AGRP для снижения затрат энергии. Эти эффекты согласуются с более ранними результатами То, что экзогенное воздействие AGRP на некоторые аспекты энергетического баланса может быть довольно продолжительным. Таким образом, в качестве третьего подхода, наши результаты, показывающие усиление самостоятельного введения сахарозы половым путем (при приеме пищи) половым крысам, получавшим AGRP ICV, также предполагают устойчивое действие. Удельное увеличение экспрессии мРНК AGRP у крыс, получавших рацион с высоким содержанием жира в течение четырех недель, согласуется с недавними исследованиями который связывает экзогенные жирные кислоты, внутриклеточно сгенерированные жирные кислоты и повышенную экспрессию AGRP в нейронах гипоталамуса. Таким образом, добавление олеиновой или пальмитиновой кислоты в культивируемые клетки гипоталамуса приводило к увеличению экспрессии AGRP. Хотя в используемой нами диете было больше стеариновой, пальмитиновой и олеиновой кислот, невозможно определить, увеличены ли эти жирные кислоты в в естественных условиях среда гипоталамуса, соответствуют ли их локализованные концентрации профилю жирных кислот в рационе и может ли один или несколько из них привести к увеличению экспрессии AGRP. Тем не менее, заманчиво предположить, что диетические подкомпоненты могут способствовать повышению мотивации к сладкому благодаря первичному действию на медиальный гипоталамус.

Таблица 8  

Протоколы экспериментов: потреблено ккал

Наше исследование показывает, что у молодых крыс повышенная мотивация к сахарозе по сравнению со взрослыми крысами. Это было очевидно в течение всего времени самостоятельного применения PR, и существовала тенденция к увеличению диеты с высоким содержанием жиров для усиления эффекта возраста. Возможно, что это не достигло статистической значимости из-за относительно небольших размеров группы; Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что у пубертатных животных (и, возможно, людей) умеренно повышенное содержание жира в рационе может способствовать улучшению поведения при поиске подслащенных напитков или продуктов питания. С социальной точки зрения в нем подчеркивается необходимость уделять внимание жировому компоненту «подростковой» или подростковой диеты не только из-за прямых отрицательных метаболических последствий избытка жира в рационе, но и потому, что это может способствовать поведению, которое приводит к в увеличенном потреблении сахаров. Как недавно рассмотрено Совместное употребление сахара с жиром может иметь существенные негативные метаболические последствия. Комбинации с высоким содержанием жира и сахара у людей также являются относительно менее насыщающей диетой (). С увеличением заболеваемости диабетом () и жирная печень () в педиатрической популяции, важность здорового и сбалансированного питания для молодежи ясна. Мы наблюдали значительное увеличение нажатий на неактивный рычаг у пубертатных крыс (по сравнению со взрослыми крысами), хотя количество нажатий на рычаги было все еще очень низким. Возможно, но кажется маловероятным, что усиленное нажатие активного рычага может быть учтено как «неспецифический» эффект общей активности, так как большая часть активности была направлена ​​на достижение активного рычага. Хотя фактическое количество неактивных рычажных нажатий было увеличено, пропорция относительно активных рычажных нажатий была сопоставима между перипубертатными и взрослыми крысами, и увеличенные рычажные нажатия могут отражать более длительное время активности в камерах самостоятельного введения. В другой парадигме (некоторые ограничения в еде, использование пищевых гранул, а не сладкая награда, и график FR1) недавно сообщили об изменении инструментальной производительности у подростков и взрослых крыс. Они не обнаружили никакой разницы в носовых спицах, которые доставляли пищевые гранулы, между молодыми и взрослыми крысами. Они, однако, наблюдали усиление персеверативного поведения во время вымирания у молодых крыс. Взятые вместе, оба исследования подчеркивают влияние возраста и стадии развития на мотивацию к пище, что согласуется с быстрым ростом пубертатных крыс. В этом исследовании мы оценивали самцов, но не самок крыс. В настоящее время существуют ограниченные исследования, непосредственно сравнивающие самцов и самок крыс в парадигме пищевой мотивации, и систематическая оценка в пубертатный период является оправданной. Следует отметить, что при изучении (человека) подростков, наблюдали связь между маркером роста и не гонадными стероидами сам по себе, Тем не менее, гендерные эффекты в этой возрастной группе заслуживают дальнейшего изучения.

В заключение, наши исследования демонстрируют повышенную мотивацию к сахарозе у пубертатных крыс по сравнению со взрослыми, и это усиливается за счет доступа к диете с умеренно высоким содержанием жиров. Влияние диеты с высоким содержанием жиров на мотивацию сахарозы может быть обусловлено повышенной активностью AGRP в медиальном гипоталамусе. Это является еще одним свидетельством сильной внутренней функциональной связности ЦНС, которая регулирует энергетический гомеостаз, с помощью схемы, которая регулирует вознаграждение и мотивацию. Усиление мотивации сахарозы диетой с умеренно высоким содержанием жиров предшествует метаболическим нарушениям и явному ожирению и предполагает, что поведение может вначале вызывать метаболические изменения, а не наоборот. Употребление в пищу продуктов с высоким содержанием жиров и фруктозы, содержащих сладкие продукты, будет совместно способствовать метаболическому профилю, который является высоким риском как для диабета типа 2, так и для сердечно-сосудистых заболеваний. Эти результаты подчеркивают важность сосредоточения внимания на особенностях питания и рационе питания в период полового созревания, поскольку на них влияют не только социально-экологические воздействия, но также нейрохимические и поведенческие изменения ЦНС в процессе перехода животного или человека через период множественных изменений созревания для приобретения. репродуктивной компетентности.

  

  • Умеренная диета с высоким содержанием жиров повышает мотивацию сахарозы у взрослых крыс.
  • В этом исследовании диета с высоким содержанием жиров повышает мотивацию сахарозы у перипубертатных крыс.
  • Периубертатные крысы имели повышенную мотивацию сахарозы по сравнению со взрослыми.
  • Повышенная мотивация сахарозой может быть опосредована гипоталамическим AGRP.
  • Вывод: диета с высоким содержанием жира стимулирует сладости независимо от ожирения.

Благодарности

Это исследование было поддержано грантом NIH DK40963. Дайан Фиглевич Латтеманн является старшим научным сотрудником, исследовательская программа биомедицинской лаборатории, Департамент по делам ветеранов, система здравоохранения Puget Sound, Сиэтл, Вашингтон. Стивен Бенуа был поддержан NIH DK066223 и Ethicon Endosurgery Inc. Авторы благодарят доктора Тами Волден-Хансон за поддержку в измерениях состава тела; Доктора Уильяма Бэнкса и Люси Диллман за поддержку в измерениях триглицеридов; и Амали Алвер, и Саманту Томас-Надлер за помощь в поведенческих исследованиях.

Рекомендации

  • Андерсен С.Л., Тейхер М.Х. Стресс, чувствительные периоды и события созревания при подростковой депрессии. Тенденции в нейронауке. 2008; 31: 183-191. [PubMed]
  • Aponte Y, Atasoy D, Sternson SM. Нейроны AGRP достаточны для быстрого и беспроблемного управления поведением при кормлении. Природа Нейронауки. 2011; 14: 351-355. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  • Barnes MJ, Argyropoulos G, Bray GA. Предпочтение диеты с высоким содержанием жиров, но не гиперфагии после активации мю опиоидных рецепторов, блокируется у мышей, нокаутированных по AgRP. Исследования мозга. 2010; 1317: 100-107. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  • Боланьос С.А., Баррот М, Бертон О, Уоллес-Блэк Д, Нестлер Э.Дж. Лечение метилфенидатом во время пре- и периадолесценции изменяет поведенческие реакции на эмоциональные стимулы в зрелом возрасте. Биологическая психиатрия. 2003; 54: 1317-1329. [PubMed]
  • Боланьос С.А., Глатт С.Дж., Джексон Д. Субчувствительность к дофаминергическим препаратам у периадолесцентных крыс: поведенческий и нейрохимический анализ. Исследования мозга Исследования развития мозга. 1998; 111: 25-33. [PubMed]
  • Брэндон CL, Маринелли М, Бейкер Л.К., Белый FJ. Повышенная реактивность и уязвимость к кокаину после лечения метилфенидатом у крыс-подростков. Neuropsychopharmacology. 2001; 25: 651-61. [PubMed]
  • Брэндон CL, Маринелли М, Белый FJ. Подростковое воздействие метилфенидата изменяет активность дофаминовых нейронов среднего мозга крыс. Биологическая психиатрия. 2003; 54: 1338-1344. [PubMed]
  • Бробергер С., Йохансен Дж., Йоханссон С., Шаллинг М., Хокфелт Т. Схема мозга нейропептида, связанного с геном Y / agouti (AGRP), у мышей нормальных, аноректических и получавших мононатрий глутамат. Труды Национальной академии наук. 1998; 95: 15043-15048. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  • Кейсон А.М., Смит Р.Дж., Тахсили-Фахадан П., Мурман Д.Е., Сартор Г.К., Астон-Джонс Г. Роль орексина / гипокретина в поиске вознаграждения и зависимости: последствия для ожирения. Физиология и поведение. 2010; 100: 419–428. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  • Чой Д.Л., Дэвис Дж. Ф., Фитцджеральд М.Е., Бенуа СК. Роль orexin-A в стимуляции пищи, поощрение на основе поведения питания и индуцированная пищевыми продуктами активация нейронов у крыс. Neuroscience. 2010; 167: 11-20. [PubMed]
  • Cizza G, Браун Р.Дж., Ротер К.И. Рост заболеваемости и проблемы диабета у детей. Мини обзор. Журнал эндокринологических исследований. 2012 epub Май 8, 2012. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  • Coldwell SE, Освальд Т.К., Рид ДР. Маркер роста различается у подростков с высоким или низким предпочтением сахара. Физиология и поведение. 2009; 96: 574–580. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  • Davis JF, Choi DL, Benoit SC. Инсулин, лептин и вознаграждение. Тенденции в эндокринологии и метаболизме. 2010; 21: 68-74. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  • Дэвис Дж. Ф., Чой Д. Л., Шурдак Дж. Д., Фицджеральд М. Ф., Клегг DJ, Липтон Дж. В., Фиглевич Д. П., Бенуа С. К. Лептин регулирует энергетический баланс и мотивацию посредством воздействия на различные нервные цепи. Биологическая психиатрия. 2011a; 69: 668-674. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  • Дэвис Дж. Ф., Чой Д. Л., Шурдак Д. Д., Краузе Э. Г., Фицджеральд М. Ф., Липтон Дж. В., Сакаи Р. Р., Бенуа С. К.. Центральные меланокортины модулируют мезокортиколимбическую активность и поведение крыс в поисках пищи. Физиология и поведение. 2011b; 102: 491–495. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  • Дэвис Дж. Ф., Трейси А.Л., Шурдак Дж. Д., Чоп М.Х., Клегг DJ, Бенуа СК, Липтон Дж. В. Воздействие повышенного уровня жира в рационе ослабляет психостимуляторное вознаграждение и мезолимбический оборот дофамина у крысы. Поведенческая неврология. 2008; 122: 1257-1263. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  • Desor JA, Beauchamp GK. Продольные изменения сладких предпочтений у людей. Физиология и поведение. 1987. 39: 639–641. [PubMed]
  • Desor JA, Greene LS, Maller O. Предпочтения сладкого и соленого у 9 - 15-летних и взрослых людей. Наука. 1975; 190: 686-687. [PubMed]
  • Древновский А. Энергетическая плотность, вкусовые качества и сытость: значение для контроля веса. Отзывы о питании. 1998; 56: 347-353. [PubMed]
  • Figlewicz DP, Bennett JL, Aliakbari S, Zavosh A, Sipols AJ. Инсулин действует на разных участках ЦНС, уменьшая острое кормление сахарозой и самостоятельное введение сахарозы крысам. Американский журнал физиологии. 2008; 295: R388-R394. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  • Фиглевич Д.П., Беннетт Дж. Л., Налейд А. М., Дэвис К., Гримм Дж. В.. Внутрижелудочковый инсулин и лептин снижают самовведение сахарозы у крыс. Физиология и поведение. 2006. 89: 611–616. [PubMed]
  • Figlewicz DP, Bennett-Jay JL, Kittleson S, Sipols AJ, Zavosh A. Самоконтроль сахарозы и активация ЦНС у крыс. Am J Physiol. 2011; 300: R876-R884. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  • Фиглевич Д.П., Иоанну Дж., Беннетт Джей Дж., Киттлсон С., Савард С., Рот К.Л. Влияние умеренного приема подсластителей на метаболическое здоровье крыс. Физиология и поведение. 2009. 98: 618–624. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  • Figlewicz DP, Sipols AJ. Сигналы регулирования энергии и вознаграждение за питание. Фармакологии, биохимии и поведения. 2010; 97: 15-24. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  • Frangioudakis G, Gyte AC, Loxham SJ, Poucher SM. Внутривенный тест на толерантность к глюкозе у канюлированных крыс линии Вистар: надежный метод оценки стимулированной глюкозой секреции инсулина in vivo. Журнал фармакологических и токсикологических методов. 2008; 57: 106-113. [PubMed]
  • Хаган М.М., Рашинг П.А., Причард Л.М., Шварц М.В., Штрак А.М., Ван Дер Плог ЛХТ, Вудс С.К., Сили Р.Дж. Долгосрочные орексигенные эффекты AgRP- (83-132) включают механизмы, отличные от блокады рецепторов меланокортина. Американский журнал физиологии. 2000; 279: R47-R52. [PubMed]
  • Хан Т.М., Брейнингер Ю.Ф., Баскин Д.Г., Шварц М.В. Коэкспрессия Agrp и NPY в гипоталамических нейронах, активируемых натощак. Природа Нейронауки. 1998; 1: 271-272. [PubMed]
  • Ходос В. Прогрессивное соотношение как показатель силы вознаграждения. Наука. 1961; 134: 943-944. [PubMed]
  • Ikemoto S, Panksepp J. Диссоциации между аппетитными и завершающими ответами с помощью фармакологических манипуляций с областями мозга, относящимися к наградам. Поведенческая нейронаука. 1996; 110: 331-345. [PubMed]
  • Jewett DC, Cleary J, Levine AS, Schaal DW, Thompson T. Эффекты нейропептида Y, инсулина, 2-деоксиглюкозы и депривации пищи на пищевое поведение. Психофармакологии. 1995; 120: 267-271. [PubMed]
  • Каушик С., Родригес-Наварро Ю.А., Ариас Е., Киффин Р., Саху С., Шварц Г.Дж., Куэрво А.М., Сингх Р. Аутофагия в нейронах гипоталамуса AgRP регулирует потребление пищи и энергетический баланс. Клеточный метаболизм. 2011; 14: 173-183. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  • Келли А.Е., Берридж КЦ. Нейробиология естественных наград: отношение к наркотикам зависимости. Журнал неврологии. 2002; 22: 3306-3311. [PubMed]
  • Келли С.П., Наннини М.А., Братт А.М., Ходж С.В. Нейропептид-Y в паравентрикулярном ядре усиливает самостоятельное введение этанола. Пептиды. 2001; 22: 515-522. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  • Кохли Р, Бойд Т, Озеро К, Дитрих К, Николас Л, Балистрэри В.Ф., Эбах Д, Шашидкар Х, Ксантакос С.А. Быстрое развитие НАШ в детстве. Журнал детской гастроэнтерологии и питания. 2010; 50: 453-456. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  • Краши МЮ, Кода С, Е.П., Роган С.К., Адамс А.С., Кушер Д.С., Маратос-Флиер Э, Рот Б.Л., Лоуэлл Б.Б. Быстрая обратимая активация нейронов AgRP приводит к поведению кормления у мышей. Журнал клинических исследований. 2011; 121: 1424-1428. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  • Mennella JA, Pepino MY, Reed DR. Генетические и экологические детерминанты горького восприятия и сладких предпочтений. Педиатрия. 2005; 115: 216-222. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  • Майерс К.П., Склафани А. Развитие усвоенных вкусовых предпочтений. Психобиология развития. 2006; 48: 380-388. [PubMed]
  • Программа прикладных исследований Национального института рака. Источники калорий из добавленного сахара среди населения США, 2005-06. Обновлен 21 Декабрь 2010. [Доступ к 21 Сентябрь 2011]; 2010 Доступно с: http://riskfactor.cancer.gov/diet/foodsources/added_sugars/
  • Никсон Дж.П., Чжан М, Ван К.Ф., Кусковский М.А., Новак С.М., Левин Ю.А., Биллингтон С.Дж., Котц С.М. Оценка системы количественной магнитно-резонансной томографии для анализа состава всего тела у грызунов. Ожирение. 2010; 18: 1652-1659. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  • Огден К.Л., Кэрролл М.Д. Отдел обследований здоровья и питания. Распространенность ожирения среди детей и подростков: США, тенденции от 1963-1965 до 2007-2008. [Доступ к 21 сентябрь 2011]; Health E-Stat. 2010 2010 Доступно с: http://www.cdc.gov/nchs/fastats/overwt.htm.
  • Паксинос Г., Ватсон С. Атлас мозга крысы в ​​стереотаксических координатах. 5th. Сан-Диего, Калифорния: Elsevier Academic Press; 2005.
  • Ричардсон Н.Р., Робертс Д.К. Графики прогрессивного соотношения в исследованиях по самостоятельному введению препарата на крысах: метод оценки усиливающей эффективности. Журнал нейробиологических методов. 1996; 66: 1-11. [PubMed]
  • Ройтман М.Ф., Стубер Г.Д., Филлипс П.Е., Вайтман Р.М., Карелли Р.М. Дофамин действует как вспомогательный модулятор поиска пищи. Журнал неврологии. 2004; 24: 1265-1271. [PubMed]
  • Росси М., Ким М., Морган Д., Малый С., Эдвардс С., Сунтер Д., Абуснана С., Голдстоун А., Рассел С., Стэнли С., Смит Д., Ягалофф К., Гатей М., Блум С. С-концевой фрагмент Агути- родственный белок увеличивает питание и противодействует действию альфа-меланоцит-стимулирующего гормона in vivo. Эндокринологии. 1998; 139: 4428-4431. [PubMed]
  • Stanhope KL. Роль фруктозосодержащих сахаров в эпидемиях ожирения и метаболического синдрома. Ежегодные обзоры медицины. 2012; 63: 329-343. [PubMed]
  • Штурман Д.А., Манделл Д.Р., Могаддам Б. Подростки демонстрируют поведенческие отличия от взрослых в период обучения и вымирания. Поведенческая неврология. 2010; 124: 16-25. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  • Трейси А.Л., Клегг DJ, Джонсон Д.Д., Дэвидсон Т.Л., Вудс С.К. Антагонист меланокортинов AgRP (83-132) повышает аппетит, отвечая на жир, но не на углевод, усилитель. Фармакология, биохимия и поведение. 2008; 89: 263-271. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]
  • Вартанян Л.Р., Шварц М.Б., Браунелл К.Д. Влияние потребления безалкогольных напитков на питание и здоровье: систематический обзор и метаанализ. Американский журнал общественного здравоохранения. 2007; 97: 667-75. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]