Diferencialna ekspresija proteinov FosB in potencialnih ciljnih genov v izbranih možganskih regijah bolnikov z odvisnostjo in depresijo (2016)

  • Paula A. Gajewski,
  • Gustavo Turecki,
  • Alfred J. Robison

Objavljeno: avgust 5, 2016

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0160355

Minimalizem

Kronična izpostavljenost stresu ali zlorabi drog je povezana s spremenjeno ekspresijo genov po vsem telesu, za spremembe v ekspresiji genov v diskretnih regijah možganov pa se domneva veliko psihiatričnih bolezni, vključno z veliko depresivno motnjo in odvisnostjo od drog. Predklinični modeli teh motenj so zagotovili dokaze za mehanizme tega spremenjenega izražanja genov, vključno s transkripcijskimi faktorji, vendar so dokazi, ki podpirajo vlogo teh dejavnikov pri človeških bolnikih, počasi nastajali. Transkripcijski faktor ΔFosB je induciran v prefrontalnem korteksu (PFC) in hipokampusu (HPC) glodavcev kot odgovor na stres ali kokain, njegova ekspresija v teh regijah pa naj bi uravnavala njihovo kontrolo nagrajevanja, vključno z jedrom. accumbens (NAc). Tukaj uporabljamo biokemijo za proučevanje izraza FosB družina transkripcijskih faktorjev in njihovi potencialni genski cilji v PFC in HPC postmortemskih vzorcih od depresivnih bolnikov in odvisnikov od kokaina. Pokazali smo, da se ΔFosB in druge izooblike FosB znižajo v HPC, ne pa tudi v PFC v možganih depresivnih in zasvojenih posameznikov. Nadalje smo pokazali, da so potencialni ΔFosB transkripcijski cilji, vključno z GluA2, tudi znižani v HPC, ne pa tudi PFC odvisnikov od kokaina. Tako ponujamo prve dokaze FosB genske ekspresije v človeških HPC in PFC pri teh psihiatričnih motnjah, in v luči nedavnih ugotovitev, ki dokazujejo kritično vlogo HPC ΔFosB pri modelih učenja in spomina pri glodalcih, ti podatki kažejo, da bi lahko zmanjšani ΔFosB v HPC potencialno predstavljal kognitivne pomanjkljivosti, ki spremljajo kronično zlorabo kokaina. ali depresija.  

Navedba: Gajewski PA, Turecki G, Robison AJ (2016) Diferencialno izražanje proteinov FosB in potencialnih ciljnih genov v izbranih možganskih regijah bolnikov z odvisnostjo in depresijo. PLOS ONE 11 (8): e0160355. doi: 10.1371 / journal.pone.0160355

Editor: Ryan K. Bachtell, Univerza v Koloradu Boulder, ZDRUŽENE DRŽAVE

Prejeto: Februar 29, 2016; Sprejeto: Julij 18, 2016; Objavljeno: Avgust 5, 2016

Avtorske pravice: © 2016 Gajewski et al. To je članek z odprtim dostopom, ki je razdeljen po pogojih Licenca za priznanje Creative Commons, ki dovoljuje neomejeno uporabo, distribucijo in reprodukcijo v katerem koli mediju, če sta avtorju in viru pripisana vrednost.

Dostopnost podatkov: Vsi relevantni podatki so v dokumentu.

Financiranje: Avtor PAG je prejel plačo, ki jo je prejel od dotacije za avtorja AJR iz fundacije Whitehall. Financerji niso imeli nobene vloge pri oblikovanju študije, zbiranju in analizi podatkov, odločanju za objavo ali pripravi rokopisa.

Konkurenčne koristi: Avtorji so izjavili, da ne obstajajo konkurenčni interesi.

Predstavitev

Molekularni mehanizmi in mehanizmi na ravni vezja psihiatričnih bolezni, kot so depresija in zasvojenost, niso v celoti razumljeni in to znanje je ključnega pomena za racionalen razvoj novih in boljših zdravljenj. Spremembe v genski ekspresiji v jedru nucleus accumbens (NAc) in v možganskih regijah, ki izvajajo kontrolo od zgoraj navzdol nad funkcijo NAc, kot so prefrontalni korteks (PFC) in hipokampus (HPC), so bile v mnogih študijah vpletene v patogenezo odvisnosti in depresije. v obeh vzorčnih organizmih in v post mortem človeških možganih [\ t1-5]. Veliko sedanjih zdravil za depresijo deluje s kroničnim izboljšanjem serotonergičnih in / ali dopaminergičnih signalov in skoraj vsa zloraba vpliva na dopaminsko signalizacijo v NAc. Poleg tega sta odvisnost in depresija zelo komorbidna, saj skoraj tretjina bolnikov z veliko depresivno motnjo ima motnje uporabe snovi in ​​komorbidnost, kar prinaša večje tveganje za samomor in večjo socialno in osebno okvaro.6, 7]. Vsi ti podatki kažejo, da lahko kronične maladaptacije v mezolimbičnem vezju dopamina in povezane strukture temeljijo na zasvojenosti in depresiji ter da bodo spremembe v izražanju genov verjetno imele ključno vlogo pri teh maladaptacijah.

Ker se depresija in odvisnost sčasoma razvijeta in sta lahko povezana s kronično izpostavljenostjo stresu in / ali zlorabi drog [8, 9], in ker so tipični antidepresivi, ki ciljajo na serotonergično in dopaminergično signalizacijo, potrebni tedni zdravljenja, da bi bili učinkoviti [10], zdi se verjetno, da je s tem povezana patogeneza teh bolezni in mehanizmi njihovega zdravljenja dolgoročna spremembe v izražanju genov. Takšne spremembe lahko nastanejo zaradi epigenetskih sprememb genske strukture in dejansko dokazujejo, da je ključna vloga za metilacijo DNA in spremembe histona v odvisnosti in depresiji.11-14]. Vendar to ne izključuje potencialne vloge transkripcijskih faktorjev v teh procesih, zlasti stabilnih transkripcijskih faktorjev, ki jih povzroča kronična nevronska aktivacija. En tak faktor transkripcije je ΔFosB [1, 15, 16], različica spoja, proizvedena iz FosB gen. Za razliko od celotnega proteina FosB je ΔFosB izjemno stabilen v primerjavi z drugimi zgodnjimi genskimi produkti (razpolovna doba do 8 dni v možganih [17]), predvsem zaradi skrajšanja dveh degron domen v c-terminalu [18], kot tudi stabilizirajoča fosforilacija pri Ser27 [19, 20]. ΔFosB povzroča stres v celotni možgani glodalcev, vključno z NAc in sorodnimi strukturami [21-23], antidepresivi [22] in zlorabe drog [24]. Poleg tega modeli glodalcev vključujejo izražanje ΔFosB v NAc v obeh odvisnostih [20, 25] in depresija [26, 27] in nedavne študije kažejo na vlogo ΔFosB pri teh boleznih pri PFC [21] in HPC [28]. V NAc izražanje ΔFosB spodbuja povečano psihomotorično senzibilizacijo na psihostimulante pri glodalcih in jih nagradi [20, 25]. NAc ΔFosB deluje tudi kot proresilenčni faktor pri depresijskem modelu kroničnega socialnega poraza pri miših, njegov izraz pa je potreben za delovanje antidepresivov [26]. V nasprotju s tem izražanje ΔFosB v PFC spodbuja občutljivost za socialni porazni stres pri miših [21], kar kaže, da ΔFosB igra zelo različne vloge v krogu nagrajevanja in v regijah možganov, ki ga inervirajo. Končno se ΔFosB inducira v mišjem hrbtnem HPC z učenjem in njegova funkcija je potrebna za normalno oblikovanje prostorskega spomina.28], ki zagotavlja možen mehanizem za kognitivne pomanjkljivosti, ki pogosto spremljajo kronično izpostavljenost zdravilom in / ali depresijo [29-31].

Ker je ΔFosB transkripcijski faktor, se običajno domneva, da izvaja svoje biološke učinke z modulacijo izražanja izbranih ciljnih genov, in mnogi od teh tarčnih genov so bili vpleteni v depresijo in zasvojenost. ΔFosB uravnava izražanje več podenot α-amino-3-hidroksi-5-metil-4-izoksazolepropionske kisline (AMPA) in N-metil-D-aspartat (NMDA) tipa glutamatnih receptorjev [25, 26, 32] in ti receptorji so neposredno vpleteni v zasvojenost [33, 34], depresija [35, 36] in funkcijo antidepresivov [36, 37]. ΔFosB uravnava tudi izražanje signalnih molekul, kot je na primer protein kinaza II α (CaMKIIα), odvisna od kalcija / kalmodulina, ki je povezana z mnogimi psihiatričnimi motnjami [38], in pokazali smo, da ta regulacija izražanja CaMKII pri miših spodbuja psihomotorično senzibilizacijo k kokainu [20] in antidepresivna funkcija [27]. Poleg tega ΔFosB uravnava ekspresijo ciklin-odvisne kinaze 5 (cdk5) [39], ki se v striatumu inducira zaradi izpostavljenosti psihostimulantom in stresa [40-42] in ureja psihomotorične in motivacijske odzive na kokain [43]. Tako obstajajo trdni dokazi v modelih glodalcev, da lahko indukcija ΔFosB v več regijah možganov s stresom, antidepresivi in ​​zlorabami drog uravnava vedenje, povezano z depresijo in odvisnostjo, tako da modulira izražanje izbranih ciljnih genov v diskretnih regijah možganov.

Čeprav so bili predklinični modeli odvisnosti in depresije precej plodni, je bistveno podpreti ugotovitve iz živalskih modelov z dokazi iz študij na ljudeh, če pričakujemo, da bodo možni molekularni mehanizmi prevedeni v nove možnosti zdravljenja. Predhodno smo dokazali, da se ΔFosB v NAc uravnava v odvisnosti od kokaina pri ljudeh [20] in zmanjšana v NAc depresivnih ljudi [26]. Vendar pa je ureditev FosB Ekspresija genskega produkta v HPC in PFC, kritični regulatorji aktivacije NAc nevronov, v človeških možganih še ni bila proučena, prav tako ni regulirana potencialna ekspresija tarčnega gena ΔFosB. Zato smo preučili izraz FosB genskih produktov, kot tudi izražanje potencialnih ΔFosB ciljnih genov, v PFC in HPC pri bolnikih, ki trpijo zaradi velike depresivne motnje ali odvisnosti od kokaina.

Materiali in metode

Človeški vzorci

Postmortalna človeška možganska tkiva so bila pridobljena iz Douglas Bell-Canada Brain Bank (Douglasov univerzitetni inštitut za duševno zdravje, Montreal, Quebec, Kanada). Informacije o uporabi snovi v zvezi z odvisniki od kokaina, bolniki z depresijo in ustreznimi kontrolami najdete v Tabela 1. Ohranjanje tkiva je potekalo v bistvu, kot je opisano [44]. Na kratko, po ekstrakciji se možgani položijo na mokri led v stiroporni škatli in odhitijo v prostore Douglas Bell-Canada Brain Bank. Poloble se takoj ločijo s sagitalnim rezom na sredini možganov, možganskega stebla in majhnega mozga. Krvne žile, epifizna žleza, žilni pleksus, polovica možganov in polovica možganskega stebla se običajno razrežejo iz leve hemisfere, ki se nato pred zamrzovanjem režejo koronalno v rezine debeline 1 cm. Slednja polovica cerebeluma se pred zmrzovanjem odrezuje na rezine debeline 1cm. Tkiva se zamrznejo v 2-metilbutanu pri -40 ° C za ~ 60 sek. Vsa zamrznjena tkiva se hranijo ločeno v plastičnih vrečah pri -80 ° C za dolgoročno shranjevanje. Specifične regije možganov se izrezujejo iz zamrznjenih koronalnih rezin na ploščo iz nerjavnega jekla s suhim ledom vsepovsod za nadzor temperature okolja. Vzorci PFC prihajajo iz območja Brodmann 8 / 9, vzorci HPC pa so vzeti iz sredinske mase tvorbe hipokampusa (Slika 1).

thumbnail

Prenos:

Diapozitiv PowerPoint

večja slika (1.61MB)

izvirna slika (1.59MB)

Slika 1. Diagram območij razseka za vzorce človeških možganov.

Risbe predstavljajo anteriorne (A) in posteriorne (B) koronalne odseke človeških možganov, ki se uporabljajo za razrez vzorcev PFC in (C) HPC vzorce. Rdeča polja poudarjajo področja razseka. SFG: superiorna frontalna gyrus; MFG: srednji prednji gyrus; IG: izolacijski gyrus; FuG: fusiform gyrus.

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0160355.g001

thumbnail

Prenos:

Diapozitiv PowerPoint

večja slika (529KB)

izvirna slika (1.02MB)

Tabela 1. Snovna odvisnost, toksikologija in uporaba antidepresivnih zdravil pri ljudeh, odvisnih od kokaina, bolnikih z depresijo in ustreznimi kontrolnimi skupinami.

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0160355.t001

Vzorci miške

Študija je sledila smernicam, opisanim v Priročnik za nego in uporabo laboratorijskih živali, osma izdaja (Inštitut za laboratorijske živalske vire, 2011). Pred vsakim testiranjem so bili vsi eksperimentalni postopki odobreni s strani Odbora za institucionalno oskrbo živali in uporabo na Michigan State University. Če katera koli žival pokaže pomanjkanje nege, okužbe, hude izgube teže ali nepokretnosti, je žival evtanazirana. Nobena žival ni zahtevala takšne evtanazije pred poskusno končno točko v trenutni študiji. Po prihodu v objekt so moški miši C7BL / 57, stare 6 teden (The Laboratorij Jackson, Bar Harbor, ME, ZDA), nastanjene v skupini 4 na kletki v sobi s kolonijami, ki je bila nastavljena na konstantno temperaturo (23 ° C). 3 dni pred poskusom v ciklu svetlobe / teme 12 h ad libidum hrane in vode. Miši so dali kronični (7 dni) ali akutni (enkratna injekcija) kokain (15 mg / kg) ali sterilno fiziološko raztopino (0.9% fiziološka raztopina) z intraperitonealno (ip) injekcijo in žrtvovali s cervikalno dislokacijo eno uro po zadnjem injiciranju. Tkivo je bilo pobrano takoj (Slika 2) ali v različnih časovnih točkah po žrtvovanju (Slika 3).

thumbnail

Prenos:

Diapozitiv PowerPoint

večja slika (649KB)

izvirna slika (878KB)

Slika 2. Primerjava človeških in mišjih FosB proteinov.

(A) Western blot s hipokampalnimi beljakovinami s FosB protitelesom razkriva več dodatnih pasov v tipičnem HPC vzorcu humanega kokainskega odvisnika v primerjavi s HPC miško, ki je bila zdravljena s kroničnim kokainom (15 mg / kg za 7 dni). Novi trakovi so vidni pri 20 kDa, 23 kDa (bela puščica) in 30 kDa (črna puščica). (B) Korelacijske in linearne regresijske ploskve ekspresije beljakovin za vsak pas v človeških vzorcih s postmortnim intervalom (čas med smrtjo in zamrznitvijo možganov) za vsak človeški vzorec. Točkaste črte predstavljajo 95% interval zaupanja; noben linearni regresijski nagib se ni bistveno razlikoval od 0.

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0160355.g002

thumbnail

Prenos:

Diapozitiv PowerPoint

večja slika (214KB)

izvirna slika (317KB)

Slika 3. Ekspresija FosB proteinov v mišji HPC po podaljšanih postmortalnih intervalih.

Ostanki možganov miši, ki so prejeli akutno injekcijo kokaina (15 mg / kg ip) situ za 0, 1 ali 8 ur po žrtvovanju pred žetvijo HPC. Western blot razkriva kopičenje pasu 23 kDa v živalih 8 hr, vendar ne kaže drugih trakov, ugotovljenih v vzorcih človeških HPC.

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0160355.g003

Western Blotting

Mišji možgani so bili ekstrahirani hitro na ledu in nato narezani na 1 mm sekcije, hrbtni hipokampus pa je bil odstranjen z merilnim ščitnikom 12 in takoj zamrznjen na suhem ledu. Oba humana in mišja vzorca sta bila homogenizirana s svetlobno ultrazvokom v modificiranem RIPA pufru (10 mM Tris baza, 150 mM natrijev klorid, 1 mM EDTA, 0.1% natrijev dodecil sulfat, 1% Triton X-100, 1% natrijev deoksiholat, pH 7.4, zaviralci proteaze in fosfataze [Sigma Aldrich]). Koncentracijo smo izmerili z uporabo DC Protein Assay (BioRad) in vzorce gela smo normalizirali za celotni protein. Proteini so bili ločeni na 4-15% poliakrilamidni gradientni geli (Kriterijski sistem, BioRad) in Western blotiranje je bilo izvedeno s kemiluminescenco (SuperSignal West Dura, Thermo Scientific). Celotni protein smo testirali z uporabo Swift Membrane Stain (G Biosciences) in beljakovine kvantificirali s pomočjo programske opreme ImageJ (NIH). Primarna protitelesa so bila uporabljena za zaznavanje izooblik FosB (5G4; 1: 500; signalizacija celic, 2251), GluA2 / 3 (1: 1,000; (07: 598; Santa cruz, sc-1), GAPDH (1,000: 05; signalizacija celic, 532).

Statistika

Vse statistične analize so bile izvedene z uporabo programskega paketa Prism 6 (GraphPad). Za določitev, ali je izražena izraznost, je bila uporabljena linearna regresijska analiza FosB genskih produktov so korelirali s postmortnim intervalom. Nagib vsake linearne regresijske premice je bil testiran za pomembno razliko od nič. Študentovi t-testi so bili uporabljeni za vse parne primerjave med kontrolo in posamezniki, odvisnimi od kokaina (prikazano v Rezultati, kjer je podana vrednost t). Enosmerne ANOVA so bile uporabljene za vse večkratne primerjave med kontrolami, depresivnimi posamezniki z antidepresivi na krovu ali depresivnimi posamezniki brez antidepresivov (navedeno v Rezultati, kjer je navedena vrednost F). Tukaj je sledila enosmerna ANOVA naknadnega test. P <0.05 se je zdelo pomembno.

Rezultati

Naše nedavne študije kažejo, da so trije glavni proizvodi FosB gen v možganih, polni dolžini FosB (~ 50 kDa), ΔFosB (~ 35-37 kDa) in Δ2ΔFosB (~ 25 kDa), so diferencirano inducirani v regijah, povezanih z nagrajevanjem možganskih možganov, kot odgovor na stres in zdravljenje z antidepresivi [22in drugih antigenih, povezanih s Fos, ki jih verjetno proizvaja. \ t FosB pri mišjih možganih so opazili tudi \ t45-47]. Zato smo najprej skušali ugotoviti, ali človeški možgani izražajo vzorec FosB genskih izdelkov, podobnih tistim v možganih miši. Primerjali smo tipični HPC vzorec od človeka, ki je bil odvisen od kokaina (Tabela 2) HPC pri miši, ki je dobila kronični kokain (15 mg / kg, ip za 7 dni). Vsi trije FosB genskih produktov najdemo pri mišjih in človeških možganskih tkivih, vendar so v človeškem vzorcu opazili dodatne \ tSlika 2A). Najbolj izrazito so se v človeških vzorcih pojavili trakovi pri 30 kDa, 23 kDa in 20 kDa, vendar niso bili opaženi v vzorcih miši. Predpostavili smo, da lahko ti pasovi predstavljajo proteolitične produkte, ki so posledica razgradnje FosB ali ΔFosB zaradi podaljšanega postmortemskega intervala (PMI) v naših človeških vzorcih (Tabela 2). Vendar pa ni bilo ugotovljene korelacije med intenzivnostjo teh novih pasov in PMI (Slika 2B), ali med PMI in glavnimi genskimi proizvodi, FosB, ΔFosB in Δ2ΔFosB (Slika 2B), tj. nobena regresijska premica ni imela bistveno drugačnega naklona od nič. Zato ti novi trakovi ne smejo biti proteolitični produkti razgradnje, ki izhajajo iz podaljšanega časa med smrtjo in zamrznitvijo tkiva.

thumbnail

Prenos:

Diapozitiv PowerPoint

večja slika (279KB)

izvirna slika (504KB)

Tabela 2. Demografija odvisnikov od kokaina, bolnikov z depresijo in usklajenih kontrolnih skupin.

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0160355.t002

Da bi nadalje raziskali to, smo mišim dali enkratno injekcijo kokaina (15 mg / kg, ip) ali fiziološko raztopino in jih žrtvovali s cervikalno dislokacijo eno uro kasneje. Možgani so potem ostali situ za nič, eno ali osem ur pred odvzemom vzorcev. Opazili smo nekatere razgradne produkte (Slika 3), najpomembnejši je bil 23 kDa, vendar nastali vzorec ni posnemal tistega, ki je bil opažen v vzorcih človeških HPC. Ti podatki skupaj kažejo, da v človeških možganih obstajajo dodatni antigeni, povezani s Fos, ki lahko predstavljajo novost FosB genskih produktov in verjetno ne bodo rezultat proteolize FosB ali ΔFosB.

Nato smo skušali ugotoviti, ali je odvisnost od kokaina, nezdravljena depresija ali depresija skupaj z izpostavljenostjo antidepresivnim zdravilom povezana s spremembami v FosB genskih produktov v humani HPC ali PFC. Bolniki in kontrolni subjekti so bili izbrani tako, da ni bilo bistvenih razlik v povprečni starosti, spolu, pH možganih ali PMI (Tabela 1). V vzorcih bolnikov, odvisnih od kokaina, Western blot ni pokazal razlik v izražanju katere koli izooblike FosB v PFC v primerjavi s kontrolami (Slika 4A in 4B). Kljub temu smo opazili izrazito zmanjšanje HPC za posameznike, odvisne od kokaina, v celokupnem FosB (t(35) = 2.67, p = 0.012), ΔFosB (t(31) = 2.81, p = 0.009), kot tudi v vseh treh novih pasovih, 30 kDa (t(34) = 2.71, p = 0.011), 23 kDa (t(15) = 2.7, p = 0.016) in 20 kDa (t(13) = 2.43, p = 0.031), in trend proti zmanjšanju Δ2ΔFosB (t(29) = 2.03, p = 0.052). Podobno v vzorcih bolnikov, ki trpijo za depresijo, ni bilo razlik v izražanju katere koli FosB izooblike v PFC, medtem ko je HPC pokazal zmanjšanje FosB v polni dolžini (F (2,35) = 1.98, p = 0.048) in ΔFosB ( F (2,30) = 1.38, p = 0.027), kot tudi v pasu 23 kDa (F (2,21) = 2.05, p = 0.022) in 20 kDa pas (F (2,18) = 0.97, p = 0.028) (Slika 4C in 4D). Ti podatki kažejo, da FosB izražanje gena pri HPC se zmanjša v več psihiatričnih pogojih, medtem ko je izražanje PFC nespremenjeno.

thumbnail

Prenos:

Diapozitiv PowerPoint

večja slika (1.19MB)

izvirna slika (1.98MB)

Slika 4. Ekspresija FosB proteinov v HPC in PFC pri bolnikih z odvisnostjo od kokaina in depresijo.

(A) Western blot beljakovin FosB iz HPC in PFC odvisnikov od človeškega kokaina (Coc) in kontrol (Con). (B) Količinsko razkritje od kokaina odvisnega zmanjšanja številnih proteinov FosB v HPC, ne pa tudi PFC (*: p <0.05, #: p = 0.05). (C) Western blot beljakovin FosB iz HPC in PFC bolnikov s človeško depresijo (Dep) ali na antidepresivih (Dep + AD) in kontrol (Con). (D) Količinsko razkritje zmanjšanja nekaterih depresij FosB v HPC odvisnega od depresije, ne pa tudi PFC (*: p <0.05). Vrstice napak označujejo povprečje +/- SEM.

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0160355.g004

Neposredni dokazi za genske tarče ΔFosB transkripcijske regulacije v HPC so skromni, saj je potrjena tarča samo s ciklin odvisno protein kinazo 5 (cdk5) po elektrokonvulzivni stimulaciji pri miših [39]. Vendar pa so mnogi drugi geni znane tarče za transkripcijsko regulacijo ΔFosB v drugih regijah možganov, zlasti v NAc. Ti vključujejo številne gene, ki so bistveni za funkcijo hipokampalnih celic in sinaptično plastičnost, kot je GluA2 [48] in CaMKII [20]. Zato smo uporabili Western blot za ocenjevanje ravni potencialnih genskih tarč ΔFosB v HPC in PFC, odvisnih od kokaina in depresivnih bolnikov. Ugotovili smo, da ni bistvenih razlik v proteinskih ravneh kandidatnih ciljnih genov v PFC pri odvisnih kokainih, medtem ko je HPC pokazal znatno zmanjšanje GluA2 (t (34) = 2.31, p = 0.027) in močan trend proti zmanjšanju. Izraz CaMKII (t (35) = 1.99, p = 0.053), medtem ko je cdk5 ostal nespremenjen (Slika 5A in 5B). V PFC in HPC pri depresivnih bolnikih ni bilo sprememb v izražanju ciljnih genov ΔFosB (Slika 5C in 5D). Ti podatki kažejo, da lahko ΔFosB regulira izražanje potencialnih ciljnih genov v človeškem HPC in ta regulacija je lahko možganska regija in specifična bolezen.

thumbnail

Prenos:

Diapozitiv PowerPoint

večja slika (546KB)

izvirna slika (1.01MB)

Slika 5. Ekspresija možnih ΔFosB ciljnih beljakovin v HPC in PFC pri bolnikih, odvisnih od kokaina in depresije pri ljudeh.

(A) Western blot potencialnih ciljnih proteinov gena ΔFosB iz HPC in PFC človeka, ki zlorablja kokain (Coc) in kontrol (Con). (B) Količinsko razkrije zmanjšanje vseh odvisnih od kokaina vseh GluA2 in CaMKII v HPC, ne pa tudi PFC (*: p <0.05, #: p = 0.05). (C) Western blot potencialnih ciljnih proteinov gena ΔFosB iz HPC in PFC bolnikov s človeško depresijo (Dep) ali na antidepresivih (Dep + AD) in kontrol (Con). (D) Kvantitacija ne razkriva sprememb, odvisnih od depresije. Vrstice napak označujejo povprečje +/- SEM.

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0160355.g005

Razprava

Tukaj predstavljamo prvo kompilacijo FosB genskega produkta in analize ΔFosB-ciljne beljakovine v hipokampusu in prefrontalnem korteksu odvisnikov od kokaina in depresivnih bolnikov. Za ta območja možganov je znano, da igrajo ključno vlogo pri patofiziologiji teh bolezni, uporaba človeških postmortalnih vzorcev pa nam omogoča: 1) ugotavljanje, ali so molekularne spremembe v dobro raziskanih modelih glodalcev teh bolezni rekapitulirane pri ljudeh ; 2) identificira nove poti za študij na modelih glodalcev za potencialno terapevtsko intervencijo. Naše analize so se osredotočile na izraz FosB genskih produktov, saj se je pokazalo, da ima njihova ekspresija v teh regijah vlogo pri depresiji in je posledica izpostavljenosti kokainu pri modelih glodalcev.21, 22, 24]. Ko smo prvotno pregledali raven FosB beljakovin v naših človeških vzorcih, je bilo jasno, da so naša protitelesa FosB odkrila več pasov, kot so jih predhodno poročali pri vzorcih možganov pri glodalcih v naši skupini in mnogih drugih [1, 22]. Ker so človeški možgani zamrznjeni več ur po smrti, medtem ko se vzorci miši odstranijo in zamrznejo v dveh minutah po žrtvovanju, smo pustili mišje možgane situ po žrtvovanju do osem ur, da se ugotovi, ali se bodo pojavili podobni pasovi. Ker pa nismo opazili istega vzorca beljakovin FosB, ki smo jih našli v človeških vzorcih in ker tudi nismo našli korelacije med dolžino PMI in nivoji različnih pasov v človeških vzorcih, smo ugotovili, da je veliko pasov v možno je, da vzorci človeških možganov niso posledica proteolitične razgradnje večjih izooblik FosB. Čeprav ne moremo izključiti razlik v proteolitičnih strojih med vrstami, bi lahko sklepali, da lahko nekateri človeški pasovi izhajajo iz diferencialnega spajanja mRNA FosB, prihodnje študije iz naše skupine pa bodo obravnavale to vprašanje.

Prejšnji rezultati študij glodalcev so pokazali povečanje izooblik FosB v HPC in PFC po kroničnem kokainu.24]. Vendar pa smo iz naše kohorte odvisnih posameznikov kokaina ugotovili zmanjšanje vseh izooblik FosB v HPC, brez sprememb v PFC v primerjavi s kontrolnimi posamezniki. Verjamemo, da je to lahko posledica razlik med študijami pri glodalcih in primerih zasvojenosti ljudi. Študije odvisnosti od kokaina trajajo le majhen del življenja glodavcev in do sedaj študije indukcije ΔFosB niso presegle 14 dni nenehne izpostavljenosti kokainu.1, 20]. Uporabniki kokaina so lahko odvisniki za veliko daljša časovna obdobja, kar lahko povzroči homeostatične učinke, ki povzročajo FosB gena za zatiranje v HPC. Poleg tega so številne študije pokazale, da dolgoročno odvisnost od psihostimulantov spremlja zmanjšana kognitivna funkcija [9, 49]. Naše nedavno delo kaže, da ima HPC ΔFosB ključno vlogo pri učenju.28] in s tem zmanjšanje HPC FosB izražanje genov pri kokainskih odvisnikih, ki so prikazani tukaj, lahko predstavlja mehanizem za kognitivno upadanje psihostimulantne odvisnosti. Z zmanjšanim izrazom FosB gena v HPC, smo opazili tudi zmanjšanje nivojev beljakovin kandidatnih ΔFosB ciljnih genov GluA2 in CaMKII, obe molekuli pa sta tudi kritični za delovanje in učenje HPC.50] in so bili prej povezani z odvisnostjo [38, 51].

Pri HPC bolnikov z depresijo smo opazili zmanjšanje števila več proteinov FosB, odvisno od tega, ali so bolniki jemali antidepresive. To lahko kaže, da imajo antidepresivi različen učinek na spajanje ali stabilnost FosB genskih izdelkov, čeprav naše predhodne študije na glodalcih niso razkrile takšnih razlik [22]. Vendar pa ni bilo razlik v izražanju potencialnih ciljnih genov v HPC ali PFC teh bolnikov. Čeprav veliko depresijo pogosto spremljajo kognitivne težave [52], verjetno je, da HPC ΔFosB ni edini dejavnik, ki se spreminja zaradi depresije. Medtem ko so kokainski odvisniki pokazali spremembe v HPC ΔFosB in v ekspresiji ciljnih genov, lahko depresija vodi do različnih kompenzacijskih mehanizmov, ki preprečujejo zmanjšanje izražanja GluA2 ali CaMKII. Zato bodo prihodnje študije razjasnile, ali spremembe v ekspresiji genov HPC pri depresiji in zasvojenosti izhajajo iz podobnih mehanizmov.

Pomembno je opozoriti, da človeške populacije, uporabljene za to študijo, nimajo homogenosti predkliničnih modelov glodalcev ali primatov. Na primer, pet od depresivnih bolnikov je trpelo za alkoholizmom, dva pa sta imela na krovu opiate v času smrti. Podobno je šest od posameznikov, odvisnih od kokaina, uporabljalo antidepresive v treh mesecih pred smrtjo. Čeprav to ni presenetljivo, ker imata depresija in odvisnost visoko stopnjo komorbidnosti [6, 7], otežuje interpretacijo rezultatov. Ne opazimo bistvene razlike v nobenem od naših biokemičnih ukrepov med kokain-odvisnimi osebami, ki so imele antidepresive na krovu, in tistimi, ki niso, in tudi ne opazimo razlik med depresivnimi bolniki, ki so imeli odvisnost od snovi in ​​tistimi, ki niso (podatki niso prikazani). ). Vendar pa to ne izključuje prekrivanja ali sinergijskih učinkov depresije in odvisnosti od naših ukrepov. Nasprotno, ko opazimo podobno zmanjšanje izoformnega izraza HPC FosB z depresijo in odvisnostjo, je možno, da zmanjšanje HPC FosB genska ekspresija je skupni mehanizem med obema stanjima in lahko prispeva k komorbidnosti. Preiskava te hipoteze bo zahtevala veliko večje kohorte človeških oseb in dodatne predklinične študije.

Skratka, ugotovimo, da je to večkratnik FosB genski izdelki so v HPC, vendar ne v PFC, znižani za ljudi, ki trpijo zaradi odvisnosti in depresije. Čeprav ne moremo vzpostaviti etiološke povezave med tem pojavom in bolezenskimi stanji, je možno, da zmanjšanje HPC ΔFosB in / ali drugih izooblik FosB deloma temelji na kognitivnih pomanjkljivostih, povezanih z depresijo in odvisnostjo, ali prispeva k komorbidnosti teh psihiatričnih motnje.

Priznanja

Avtorji se želijo zahvaliti Kennethu Moon za odlično tehnično pomoč.

Prispevki avtorjev

  1. Zasnovali in oblikovali eksperimente: AJR PAG.
  2. Izvedeni poskusi: AJR GT PAG.
  3. Analizirani podatki: PAG AJR.
  4. Prispevani reagenti / materiali / orodja za analizo: GT.
  5. Papir je napisal: PAG AJR.

Reference

  1. 1. Robison AJ, Nestler EJ. Transkripcijski in epigenetski mehanizmi zasvojenosti. Nat Rev Neurosci. 2011; 12 (11): 623-37. Epub 2011 / 10 / 13. doi: 10.1038 / nrn3111 nrn3111 [pii]. pmid: 21989194; PubMed Central PMCID: PMC3272277.
  2. 2. Fass DM, Schroeder FA, Perlis RH, Haggarty SJ. Epigenetski mehanizmi pri motnjah razpoloženja: ciljna nevroplastičnost. Nevroznanost. 2014, 264: 112 – 30. doi: 10.1016 / j.neuroscience.2013.01.041 pmid: 23376737; PubMed Central PMCID: PMC3830721.
  3. Poglej članek
  4. PubMed / NCBI
  5. Google Scholar
  6. Poglej članek
  7. PubMed / NCBI
  8. Google Scholar
  9. Poglej članek
  10. PubMed / NCBI
  11. Google Scholar
  12. Poglej članek
  13. PubMed / NCBI
  14. Google Scholar
  15. Poglej članek
  16. PubMed / NCBI
  17. Google Scholar
  18. 3. Menard C, Hodes GE, Russo SJ. Patogeneza depresije: Vpogled v študije ljudi in glodalcev. Nevroznanost. 2015. doi: 10.1016 / j.neuroscience.2015.05.053 pmid: 26037806.
  19. Poglej članek
  20. PubMed / NCBI
  21. Google Scholar
  22. Poglej članek
  23. PubMed / NCBI
  24. Google Scholar
  25. Poglej članek
  26. PubMed / NCBI
  27. Google Scholar
  28. Poglej članek
  29. PubMed / NCBI
  30. Google Scholar
  31. Poglej članek
  32. PubMed / NCBI
  33. Google Scholar
  34. Poglej članek
  35. PubMed / NCBI
  36. Google Scholar
  37. Poglej članek
  38. PubMed / NCBI
  39. Google Scholar
  40. Poglej članek
  41. PubMed / NCBI
  42. Google Scholar
  43. Poglej članek
  44. PubMed / NCBI
  45. Google Scholar
  46. Poglej članek
  47. PubMed / NCBI
  48. Google Scholar
  49. Poglej članek
  50. PubMed / NCBI
  51. Google Scholar
  52. Poglej članek
  53. PubMed / NCBI
  54. Google Scholar
  55. Poglej članek
  56. PubMed / NCBI
  57. Google Scholar
  58. Poglej članek
  59. PubMed / NCBI
  60. Google Scholar
  61. Poglej članek
  62. PubMed / NCBI
  63. Google Scholar
  64. Poglej članek
  65. PubMed / NCBI
  66. Google Scholar
  67. Poglej članek
  68. PubMed / NCBI
  69. Google Scholar
  70. Poglej članek
  71. PubMed / NCBI
  72. Google Scholar
  73. Poglej članek
  74. PubMed / NCBI
  75. Google Scholar
  76. Poglej članek
  77. PubMed / NCBI
  78. Google Scholar
  79. Poglej članek
  80. PubMed / NCBI
  81. Google Scholar
  82. Poglej članek
  83. PubMed / NCBI
  84. Google Scholar
  85. Poglej članek
  86. PubMed / NCBI
  87. Google Scholar
  88. Poglej članek
  89. PubMed / NCBI
  90. Google Scholar
  91. Poglej članek
  92. PubMed / NCBI
  93. Google Scholar
  94. Poglej članek
  95. PubMed / NCBI
  96. Google Scholar
  97. Poglej članek
  98. PubMed / NCBI
  99. Google Scholar
  100. Poglej članek
  101. PubMed / NCBI
  102. Google Scholar
  103. Poglej članek
  104. PubMed / NCBI
  105. Google Scholar
  106. Poglej članek
  107. PubMed / NCBI
  108. Google Scholar
  109. Poglej članek
  110. PubMed / NCBI
  111. Google Scholar
  112. Poglej članek
  113. PubMed / NCBI
  114. Google Scholar
  115. Poglej članek
  116. PubMed / NCBI
  117. Google Scholar
  118. Poglej članek
  119. PubMed / NCBI
  120. Google Scholar
  121. Poglej članek
  122. PubMed / NCBI
  123. Google Scholar
  124. Poglej članek
  125. PubMed / NCBI
  126. Google Scholar
  127. Poglej članek
  128. PubMed / NCBI
  129. Google Scholar
  130. Poglej članek
  131. PubMed / NCBI
  132. Google Scholar
  133. Poglej članek
  134. PubMed / NCBI
  135. Google Scholar
  136. Poglej članek
  137. PubMed / NCBI
  138. Google Scholar
  139. Poglej članek
  140. PubMed / NCBI
  141. Google Scholar
  142. Poglej članek
  143. PubMed / NCBI
  144. Google Scholar
  145. Poglej članek
  146. PubMed / NCBI
  147. Google Scholar
  148. Poglej članek
  149. PubMed / NCBI
  150. Google Scholar
  151. Poglej članek
  152. PubMed / NCBI
  153. Google Scholar
  154. 4. Keralapurath MM, Briggs SB, Wagner JJ. Samo-dajanje kokaina povzroči spremembe sinaptičnega prenosa in plastičnost v ventralnem hipokampusu. Biologija odvisnosti. 2015. doi: 10.1111 / adb.12345 pmid: 26692207.
  155. 5. Loureiro M, Kramar C, Renard J, Rosen LG, Laviolette SR. Prenos kanabinoidov v hipokampusu aktivira nevrone, ki povzročajo nuklearno jedro, in modulira čustveno vidnost, povezano z nagrado in odpornostjo. Biološka psihiatrija. 2015. doi: 10.1016 / j.biopsych.2015.10.016 pmid: 26681496.
  156. 6. Davis L, Uezato A, Newell JM, Frazier E. Velike depresije in motnje pri sočasni uporabi snovi. Aktualno mnenje v psihiatriji. 2008; 21 (1): 14-8. doi: 10.1097 / YCO.0b013e3282f32408 pmid: 18281835.
  157. 7. Komorbidnost: zasvojenost in druge duševne bolezni. V: Storitve USDoHaH, urednik: Nacionalni inštitut za zlorabo drog; 2010.
  158. 8. Tafet GE, Nemeroff CB. Povezave med stresom in depresijo: psihoneuroendokrinološke, genetske in okoljske interakcije. Journal of neuropsychiatry in klinične nevroznanosti. 2015: appineuropsych15030053. doi: 10.1176 / appi.neuropsych.15030053 pmid: 26548654.
  159. 9. Cadet JL, Bisagno V. Nevropsihološke posledice kronične uporabe drog: ustreznost pristopom zdravljenja. Meje v psihiatriji. 2015; 6: 189. doi: 10.3389 / fpsyt.2015.00189 pmid: 26834649; PubMed Central PMCID: PMC4713863.
  160. 10. Blier P. Farmakologija domnevnih strategij antidepresivov v zgodnjem nastopu. Eur Neuropsihofarmakol. 2003; 13 (2): 57-66. pmid: 12650947. doi: 10.1016 / s0924-977x (02) 00173-6
  161. 11. Januar V, Ancelin ML, Ritchie K, Saffery R, ​​Ryan J. BDNF promotor metilacije in genetske variacije v depresiji poznega življenja. Translacijska psihiatrija. 2015; 5: e619. doN: 10.1038 / tp.2015.114 pmid: 26285129; PubMed Central PMCID: PMCPMC4564567.
  162. 12. Covington HE 3rd, Maze I, LaPlant QC, Vialou VF, Ohnishi YN, Berton O, et al. Antidepresivno delovanje zaviralcev histon deacetilaze. J Neurosci. 2009; 29 (37): 11451-60. Epub 2009 / 09 / 18. 29 / 37 / 11451 [pi] doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1758-09.2009 pmid: 19759294; PubMed Central PMCID: PMC2775805.
  163. 13. Maze I, Covington HE 3rd, Dietz DM, LaPlant Q, Renthal W, Russo SJ, et al. Bistvena vloga histonske metiltransferaze G9a pri plastičnosti, ki jo povzroča kokain. Znanost. 2010; 327 (5962): 213-6. Epub 2010 / 01 / 09. 327 / 5962 / 213 [pii] doi: 10.1126 / science.1179438 pmid: 20056891; PubMed Central PMCID: PMC2820240.
  164. 14. Massart R, Barnea R, Dikshtein Y, Suderman M, Meir O, Hallett M, et al. Vloga metilacije DNA v nucleus accumbens v inkubaciji hrepenenja po kokainu. Revija za nevroznanost: uradni časopis Društva za nevroznanost. 2015; 35 (21): 8042-58. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.3053-14.2015 pmid: 26019323.
  165. 15. Ruffle JK. Molekularna nevrobiologija odvisnosti: za kaj sploh gre (Delta) FosB? Ameriška revija o zlorabi mamil in alkohola. 2014; 40 (6): 428–37. doi: 10.3109 / 00952990.2014.933840 pmid: 25083822.
  166. 16. Nestler EJ. FosB: Transkripcijski regulator stresa in antidepresivni odzivi. Eur J Pharmacol. 2014. doi: 10.1016 / j.ejphar.2014.10.034 pmid: 25446562.
  167. 17. Ulery-Reynolds PG, Castillo MA, Vialou V, Russo SJ, Nestler EJ. Fosforilacija DeltaFosB posreduje njeno stabilnost in vivo. Nevroznanost. 2009; 158 (2): 369-72. Epub 2008 / 12 / 02. S0306-4522 (08) 01596-0 [pi] doi: 10.1016 / j.neuroznanost.NNUMX pmid: 2008.10.059; PubMed Central PMCID: PMC19041372.
  168. 18. Carle TL, Ohnishi YN, Ohnishi YH, Alibhai IN, Wilkinson MB, Kumar A, et al. Proteasomsko odvisni in neodvisni mehanizmi za destabilizacijo FosB: identifikacija degronskih domen FosB in posledice za stabilnost DeltaFosB. Eur J Neurosci. 2007; 25 (10): 3009-19. Epub 2007 / 06 / 15. EJN5575 [pii] doi: 10.1111 / j.1460-9568.2007.05575.x pmid: 17561814.
  169. 19. Ulery PG, Rudenko G, Nestler EJ. Regulacija stabilnosti DeltaFosB s fosforilacijo. J Neurosci. 2006; 26 (19): 5131-42. Epub 2006 / 05 / 12. 26 / 19 / 5131 [pii] doi: 10.1523 / JNEUROSCI.4970-05.2006 pmid: 16687504.
  170. 20. Robison AJ, Vialou V, Mazei-Robison M, Feng J, Kourrich S, Collins M, et al. Vedenjski in strukturni odzivi na kronični kokain zahtevajo povratno zanko, ki vključuje DeltaFosB in beljakovinsko kinazo, odvisno od kalcija / kalmodulina II, v lupini Nucleus Accumbens. J Neurosci. 2013; 33 (10): 4295-307. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.5192-12.2013 pmid: 23467346.
  171. 21. Vialou V, Bagot RC, Cahill ME, Ferguson D, Robison AJ, Dietz DM, et al. Prefrontalni kortikalni krog za obnašanje, povezano z depresijo in anksioznostjo, ki ga posreduje holecistokinin: vloga DeltaFosB. J Neurosci. 2014; 34 (11): 3878-87. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1787-13.2014 pmid: 24623766; PubMed Central PMCID: PMC3951691.
  172. 22. Vialou V, Thibault M, Kaska S, Cooper S, Gajewski P, Eagle A, et al. Diferencialna indukcija izooblik FosB v možganih s fluoksetinom in kroničnim stresom. Nevrofarmakologija. 2015, 99: 28 – 37. doi: 10.1016 / j.neuropharm.2015.07.005 pmid: 26164345.
  173. 23. Perrotti LI, Hadeishi Y, Ulery PG, Barrot M, Monteggia L, Duman RS, et al. Indukcija deltaFosB v možganskih strukturah, povezanih z nagrajevanjem, po kroničnem stresu. J Neurosci. 2004; 24 (47): 10594-602. Epub 2004 / 11 / 27. 24 / 47 / 10594 [pii] doi: 10.1523 / JNEUROSCI.2542-04.2004 pmid: 15564575.
  174. 24. Perrotti LI, Weaver RR, Robison B, Renthal W, Maze I, Yazdani S, et al. Različni vzorci indukcije DeltaFosB v možganih zaradi zlorabe drog. Synapse. 2008; 62 (5): 358-69. Epub 2008 / 02 / 23. doi: 10.1002 / sin.20500 pmid: 18293355; PubMed Central PMCID: PMC2667282.
  175. 25. Kelz MB, Chen J, Carlezon WA Jr., Whisler K, Gilden L, Beckmann AM, et al. Izražanje transkripcijskega faktorja deltaFosB v možganih nadzoruje občutljivost na kokain. Narava. 1999; 401 (6750): 272-6. Epub 1999 / 09 / 28. doi: 10.1038 / 45790 pmid: 10499584.
  176. 26. Vialou V, Robison AJ, Laplant QC, Covington HE 3rd, Dietz DM, Ohnishi YN, et al. DeltaFosB v vezjih za nagrajevanje možganov posreduje odpornost na stres in antidepresivne odzive. Nat Neurosci. 2010; 13 (6): 745-52. Epub 2010 / 05 / 18. nn.2551 [pi] do: 10.1038 / nn.2551 pmid: 20473292; PubMed Central PMCID: PMC2895556.
  177. 27. Robison AJ, Vialou V, Sun HS, Labonte B, S AG, Dias C, et al. Fluoksetin epigenetsko spreminja promotor CaMKIIalpha v jedrnih obtokih za uravnavanje vezave DeltaFosB in antidepresivnih učinkov. Nevropsihofarmakologija. 2013. doi: 10.1038 / npp.2013.319 pmid: 24240473.
  178. 28. Eagle AL, Gajewski PA, Yang M, Kechner ME, Al Masraf BS, Kennedy PJ, et al. Izkušnje, odvisne od indukcije Hippocampal DeltaFosB Controls Learning. J Neurosci. 2015; 35 (40): 13773-83. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.2083-15.2015 pmid: 26446228.
  179. 29. Papakostas GI, Culpepper L. Razumevanje in upravljanje spoznanja v depresivnem bolniku. J Clin Psychiatry. 2015; 76 (4): 418-25. doi: 10.4088 / JCP.13086ah1c pmid: 25919832.
  180. 30. Evans VC, Iverson GL, Yatham LN, Lam RW. Razmerje med nevrokognitivnim in psihosocialnim delovanjem pri hudi depresivni motnji: sistematični pregled. J Clin Psychiatry. 2014; 75 (12): 1359-70. doi: 10.4088 / JCP.13r08939 pmid: 25551235.
  181. 31. Wood S, Sage JR, Shuman T, Anagnostaras SG. Psihostimulanti in kognicija: kontinuum vedenjske in kognitivne aktivacije. Pharmacol Rev. 2014; 66 (1): 193-221. doi: 10.1124 / pr.112.007054 pmid: 24344115; PubMed Central PMCID: PMC3880463.
  182. 32. Hiroi N, Marek GJ, Brown JR, Ye H, Saudou F, Vaidya VA, et al. Bistvena vloga gena fosB v molekularnem, celičnem in vedenjskem delovanju kroničnih elektro konvulzivnih napadov. J Neurosci. 1998; 18 (17): 6952-62. Epub 1998 / 08 / 26. pmid: 9712664.
  183. 33. Pierce RC, Wolf ME. Psihostimulantno povzročene neuroadaptacije v prenosu AMPA receptorjev nucleus accumbens. Cold Spring Harbor perspektive v medicini. 2013; 3 (2): a012021. doi: 10.1101 / cshperspect.a012021 pmid: 23232118; PubMed Central PMCID: PMC3552338.
  184. 34. Luscher C. Sinaptična plastičnost ekscitatornega prenosa, ki jo povzroča kokain, v ventralnem tegmentalnem območju. Cold Spring Harbor perspektive v medicini. 2013; 3 (5): a012013. doi: 10.1101 / cshperspect.a012013 pmid: 23637310; PubMed Central PMCID: PMC3633178.
  185. 35. Graybeal C, Kiselycznyk C, Holmes A. Pomanjkljivosti v spoznavanju in čustvenosti, ki jih povzroča stres: vloga glutamata. Na vrh Behav Neurosci. 2012, 12: 189 – 207. doi: 10.1007 / 7854_2011_193 pmid: 22261703; PubMed Central PMCID: PMC3877736.
  186. 36. Duman RS. Patofiziologija depresije in inovativno zdravljenje: preoblikovanje glutamatergičnih sinaptičnih povezav. Dialogues Clin Neurosci. 2014; 16 (1): 11-27. pmid: 24733968; PubMed Central PMCID: PMC3984887.
  187. 37. Zarate C, Duman RS, Liu G, Sartori S, Quiroz J, Murck H. Nove paradigme za depresijo, odporno na zdravljenje. Ann NY Acad Sci. 2013, 1292: 21 – 31. doi: 10.1111 / nyas.12223 pmid: 23876043; PubMed Central PMCID: PMC3936783.
  188. 38. Robison AJ. Nastajajoča vloga CaMKII pri nevropsihiatrični bolezni. Trendi Neurosci. 2014; 37 (11): 653-62. doi: 10.1016 / j.tins.2014.07.001 pmid: 25087161.
  189. 39. Chen J, Zhang Y, Kelz MB, Steffen C, Ang ES, Zeng L, et al. Indukcija ciklin-odvisne kinaze 5 v hipokampusu s kroničnimi elektro konvulzivnimi napadi: vloga A FosB. J Neurosci. 2000; 20 (24): 8965-71. Epub 2000 / 01 / 11. 20 / 24 / 8965 [pii]. pmid: 11124971.
  190. 40. Mlewski EC, Krapacher FA, Ferreras S, Paglini G. Prehodna povečana ekspresija Cdk5 aktivatorja p25 po akutni in kronični uporabi d-amfetamina. Ann NY Acad Sci. 2008, 1139: 89 – 102. doi: 10.1196 / annals.1432.039 pmid: 18991853.
  191. 41. Bignante EA, Rodriguez Manzanares PA, Mlewski EC, Bertotto ME, Bussolino DF, Paglini G, et al. Vključitev septalne Cdk5 pri pojavu prekomerne anksioznosti, ki jo povzroča stres. Evropska nevropsihofarmakologija: revija Evropske akademije za nevropsihofarmakologijo. 2008; 18 (8): 578-88. doi: 10.1016 / j.euroneuro.2008.02.007 pmid: 18406108.
  192. 42. Seiwell AP, Reveron ME, Duvauchelle CL. Zvišana ekspresija Cdk5 pri podganah po kratkem dostopu do kokaina, ki se jemlje, vendar ne po dolgotrajnem dostopu. Neurosci Lett. 2007; 417 (1): 100-5. doi: 10.1016 / j.neulet.2007.02.043 pmid: 17339080; PubMed Central PMCID: PMC1876973.
  193. 43. Taylor JR, Lynch WJ, Sanchez H, Olausson P, Nestler EJ, Bibb JA. Inhibicija Cdk5 v jedru nucleus accumbens krepi lokomotorno aktiviranje in spodbujevalno-motivacijske učinke kokaina. Proc Natl Acad Sci ZDA A. 2007; 104 (10): 4147-52. Epub 2007 / 03 / 16. 0610288104 [pii] doi: 10.1073 / pnas.0610288104 pmid: 17360491; PubMed Central PMCID: PMC1820723.
  194. 44. Quirion R, Robitaille Y, Martial J, Chabot JG, Lemoine P, Pilapil C, et al. Autoradiografija receptorjev človeških možganov z uporabo celotnih delov hemisfere: splošna metoda, ki minimizira artefakte tkiva. Synapse. 1987; 1 (5): 446-54. Epub 1987 / 01 / 01. doi: 10.1002 / syn.890010508 pmid: 2850625.
  195. 45. Hope BT, Nye HE, Kelz MB, Self DW, Iadarola MJ, Nakabeppu Y, et al. Indukcija dolgotrajnega kompleksa AP-1, sestavljenega iz spremenjenih Fos-podobnih beljakovin v možganih s kroničnim kokainom in drugimi kroničnimi zdravljenji. Neuron. 1994; 13 (5): 1235-44. Epub 1994 / 11 / 01. 0896-6273 (94) 90061-2 [pii]. pmid: 7946359. doi: 10.1016 / 0896-6273 (94) 90061-2
  196. 46. Nye HE, Hope BT, Kelz MB, Iadarola M, Nestler EJ. Farmakološke študije regulacije kronične indukcije antigena, povezane s FOS, s kokainom v striatumu in nucleus accumbens. J Pharmacol Exp Ther. 1995; 275 (3): 1671-80. Epub 1995 / 12 / 01. pmid: 8531143.
  197. 47. Chen J, Kelz MB, Hope BT, Nakabeppu Y, Nestler EJ. Kronični antigeni, povezani s Fos: stabilne variante deltaFosB, inducirane v možganih s kroničnim zdravljenjem. J Neurosci. 1997; 17 (13): 4933-41. Epub 1997 / 07 / 01. pmid: 9185531.
  198. 48. Kelz MB, Chen J, Carlezon WA, Whisler K, Gilden L, Beckmann AM, et al. Ekspresija transkripcijskega faktorja FosB v možganih nadzoruje občutljivost na kokain. Narava. 1999; 401 (6750): 272-6. http://www.nature.com/nature/journal/v401/n6750/suppinfo/401272a0_S1.html. pmid: 10499584
  199. 49. Buchta WC, Riegel AC. Kronični kokain moti mezokortikalne mehanizme učenja. Brain Res. 2015, 1628 (Pt A): 88-103. doi: 10.1016 / j.brainres.2015.02.003 pmid: 25704202; PubMed Central PMCID: PMC4739740.
  200. 50. Shonesy BC, Jalan-Sakrikar N, Cavener VS, Colbran RJ. CaMKII: molekularni substrat za sinaptično plastičnost in spomin. Napredek v molekularni biologiji in translacijski znanosti. 2014, 122: 61 – 87. doi: 10.1016 / B978-0-12-420170-5.00003-9 pmid: 24484698.
  201. 51. Loweth JA, Tseng KY, Wolf ME. Prilagoditve pri prenosu receptorjev AMPA v nucleus accumbens, ki prispevajo k inkubaciji hrepenenja po kokainu. Nevrofarmakologija. 2014; 76 Pt B: 287 – 300. doi: 10.1016 / j.neuropharm.2013.04.061 pmid: 23727437; PubMed Central PMCID: PMC3836860.
  202. 52. Culpepper L. Vpliv neobdelane velike depresivne motnje na kognitivne in dnevne funkcije. J Clin Psychiatry. 2015, 76 (7): e901. doi: 10.4088 / JCP.13086tx4c pmid: 26231021.