Perinatalna poraba zahodne prehrane vodi v globoko plastičnost in spremembe GABAergičnega fenotipa v hipotalamusu in poti nagrajevanja od rojstva do spolne zrelosti v podganah (2017)

. 2017; 8: 216.

Objavljeno na spletu 2017 Aug 29. doi:  10.3389 / fendo.2017.00216

PMCID: PMC5581815

Minimalizem

Perinatalno uživanje matere energijsko goste hrane povečuje tveganje za debelost pri otrocih. To je povezano s preveliko porabo okusne hrane, ki jo uživamo zaradi svoje hedonske lastnosti. Osnovni mehanizem, ki povezuje perinatalno prehrano matere in prednost potomcev za maščobe, je še vedno slabo razumljen. V tej raziskavi želimo raziskati vpliv prehrane materine maščobe z veliko vsebnostjo sladkorja [zahodna prehrana (WD)] med brejo in dojenjem na poti nagrajevanja, ki nadzorujejo hranjenje potomcev podgan od rojstva do spolne zrelosti. Izvedli smo vzdolžno spremljanje potomcev WD in Control v treh kritičnih časovnih obdobjih (otroštvo, mladostništvo in odraslost) in se osredotočili na raziskovanje vpliva perinatalne izpostavljenosti okusni prehrani na (i) prednost maščob, (ii) profil izražanja genov in (iii) nevroanatomske / arhitekturne spremembe mezolimbičnih dopaminergičnih mrež. Pokazali smo, da ima WD hranjenje, omejeno na perinatalno obdobje, očitno dolgotrajen vpliv na organizacijo homeostatskih in hedonskih možganskih krogov, ne pa tudi na maščobno preferenco. Dokazali smo obdobje specifične evolucije naklonjenosti maščobam, ki smo jih povezali s specifičnimi možganskimi molekularnimi podpisi. Pri potomcih iz jezov, ki se hranijo z WD, smo v otroštvu opazili obstoj maščobne naklonjenosti, povezane z večjo ekspresijo ključnih genov, vključenih v sisteme dopamina (DA); v adolescenci se je prednost za obe skupini z visoko vsebnostjo maščob postopoma zmanjšala med 3-dnevnim testom za WD skupino in povezana z zmanjšano izražanjem ključnih genov, vključenih v sisteme DA za skupino WD, kar bi lahko predlagalo kompenzacijski mehanizem za njihovo zaščito od nadaljnje izpostavljenosti visoki maščobi; in končno v odrasli dobi prednost maščobe, ki je enaka kontrolnim podganam, vendar povezana s temeljito spremembo ključnih genov, vključenih v mrežo γ-amino-maslačne kisline, serotoninskih receptorjev in predelave hipotalamusa, odvisne od polisijalne kisline. Ti podatki v celoti razkrivajo, da porodni WD, omejen na perinatalno obdobje, nima trajnega vpliva na energijsko homeostazo in maščobno preferenco pozneje v življenju, čeprav je prišlo do močnega preoblikovanja hipotalamičnih homeostatskih in nagradnih poti, povezanih s prehranjevalnim vedenjem. Za razumevanje ustreznosti preoblikovanja tokokrogov bi bili potrebni nadaljnji funkcionalni eksperimenti.

ključne besede: nagrada, DOHaD, prehranske nastavitve, prehrana, γ-amino maslačna kislina, TaqMan niz z nizko gostoto

Predstavitev

Zgodnje življenjsko okolje in dogodki so že dobro znani, da prispevajo k zdravju in nagnjenju k boleznim pozneje v življenju (-). Koncept presnove presnove je predlagan, da se opiše, kako lahko spremembe v prehranskem in hormonskem okolju v perinatalnem obdobju kasneje nagnejo potomce k debelosti in z njimi povezanim patologijam. Pomembno vprašanje našega oktalnega načina življenja je prekomerna prehrana kot posledica uživanja energijsko goste hrane. Dejansko so posamezniki, ki so izpostavljeni materinemu vnosu te vrste hrane, večje tveganje za razvoj debelosti in presnovnega sindroma (, ). Številne študije so pokazale, da ima dieta z visoko vsebnostjo maščob (HFD) v obdobju brejosti in dojenja dolgoročno vpliv na presnovo potomcev (-). Sistemi nagrajevanja možganov poleg poti, ki so vpletene v uravnavanje presnove, igrajo pomembno vlogo tudi pri vedenju hranjenja (, ). Nevrotransmisija mezolimbičnega dopamina (DA), ki jo intenzivno preučujemo v okviru nagrade in odvisnosti, je pri prehrani pri ljudeh spremenjena pri prehrani zaradi debelosti (-) in živali (-). Projekcije DA se večinoma razvijajo poporodno (), zato lahko na njihov razvoj vpliva zgodnja prehrana. V zadnjih nekaj letih so poskusi na glodalcih dokazovali, da maternalni vnos HFD povečuje hedonsko hranjenje pri potomcih (, ). Čeprav je to opazovanje vključevalo nekatere spremembe v sistemu DA (-) so na voljo omejeni podatki o ontogeniji in preoblikovanju poti nagrajevanja v zgodnjem življenju (). Poleg tega, ali bi perinatalni prehranski stres lahko vplival na ne-DA signalni del sistema nagrad, kot je sistem GABA (γ-amino-maslačna kislina), ni dokumentirano. Zdi se, da GABA nevroni igrajo ključno vlogo pri nagrajevanju in odbojnosti. Ventralno tegmentalno območje (VTA) Nevroni GABA dobijo podoben vzorec vnosa iz različnih možganskih področij (), nedavne vedenjske študije, ki temeljijo na optogenetskih, pa poudarjajo glavno vlogo VTA GABA pri odvračanju od pogojenih mest () in v nagradno potrošniško vedenje (). Nucleus accumbens (NAc) je v glavnem sestavljen s projekcijo GABAergičnih srednjih špičastih nevronov in deluje kot limbično-motorni vmesnik, ki združuje signale, ki izhajajo iz limbičnega sistema in jih pretvori v delovanje preko izhod v ventralni palidum (VP) in druge motorične efektorje (). In končno, hipotalamus, ki ga sestavljajo številne povezave GABA v LH () in ločeno jedro, integrira signale lakote in sitosti ().

Namen te študije je določiti vpliv vnosa prehrane mater (WD) pri potomcih podgan od rojstva do spolne zrelosti (i) na maščobni preferenci (ii) na profil izražanja genov sistema DA, GABAergični sistem in plastičnost hipotalamusa in (iii) o nevroanatomskih / arhitekturnih spremembah mezolimbičnih dopaminergičnih mrež za isto obdobje. Na podlagi longitudinalne študije (od odstavljanja, P25, do spolne zrelosti, P45 in odrasle dobe, P95) smo zato ocenili učinek materine WD na rast telesne mase in razvoj maščobnega tkiva potomcev, ki se po odstavitvi hranijo pod rednim govedjem. Sočasno smo opravili test maščobe, ki mu je sledila posebna transkriptomska analiza in analiza glavnih komponent (PCA) izbire markerjev za regulacijo sistemov za vnos hrane, izbiro in motivacijo. Naši rezultati so znatno obogatili nedavne rezultate, osredotočeni na prehransko programiranje sistema DA.

Materiali in metode

Izjava o etiki

Vsi poskusi so bili izvedeni v skladu s smernicami lokalnega odbora za zaščito živali, EU (direktiva 2010/63 / EU), Nacionalnega inštituta za recherche Agronomique (Pariz, Francija) in Francoskega veterinarskega oddelka (A44276). Eksperimentalni protokol je odobril institucionalni etični odbor in registriran pod referenco APAFIS 8666. Sprejeti so bili vsi previdni ukrepi za zmanjšanje stresa in števila živali, uporabljenih v vsaki seriji poskusov.

Živali in diete

Živali so vzdrževali v 12 h / 12 h cikel svetloba / temna pri 22 ± 2 ° C s hrano in vodo ad libitum. Triindvajset samic podgan Sprague-Dawley (telesna teža: 240-290 g) na prvi dan gestacije (G1) je bilo kupljeno neposredno od Janvierja (Le Genest Saint Isle, Francija). V posameznih prostorih so jih hranili bodisi s prehrano (CD) (1% goveje maščobe in 5% saharoze) za 0 le-teh, bodisi WD (16% goveje maščobe in 21% saharoze) za 30 med njimi v obdobju gestacije in dojenja. (glej tabelo Tabela1: 1: prehranska sestava v odstotkih kcal od ABdiet Woerden, Nizozemska). Ob rojstvu smo velikost stelje prilagodili na osem mladičev na leglo z razmerjem 1: 1 moški in ženska. Obdržali smo 12 od 16 jezov z leglom iz 4 samcev in 4 samice za vsako skupino. Pri odstavljanju (P21) so bili potomci, rojeni jezom CD in WD, do konca poskusa zadržani na običajni šoli (slike (Slike1A, B) .1A, B). Zabeležili smo telesno težo mladičev ob rojstvu in nato vsak dan ob 10:00 do P21 (odstavitev). Po odstavitvi in ​​do konca poskusa so podgane tehtali vsake 3 dni. Predstavljamo podatke samo za moške potomce. Samice podgane so bile uporabljene za drugo študijo (slika (Figure11).

Tabela 1 

Sestava prehrane v odstotkih kcal od vsake sestavine materine diete, ki se uporablja v obdobju brejosti in dojenja, ter običajna prehrana za potomce.
Slika 1 

Eksperimentalna zasnova. () Shematski diagram zasnove študije. Triindvajset samic podganjih SPD je na prvi dan gestacije (G1) hranilo bodisi kontrolno dieto za 1 od njih, bodisi zahodno dieto za ostale v obdobju brejosti in laktacije. Pri odstavitvi potomca ...

Vedenje (test izbire z dvema steklenicama)

Preučevali smo tri kritična razvojna obdobja (P21 do P25: mladoletnik, P41 do P45: adolescenca in P91 do P95: mlada odrasla oseba). 24 samcev mladičev (n = 12 na skupino) so bili naključno izbrani in nameščeni v posamezno kletko, da so izvedli test z dvema steklenicama brez izbire (slike (Slike1A, B) 1A, B) (-). Ta test je bil uporabljen za posebno preučevanje privlačnosti za okus maščobe, tako da se je ločil od sladkega okusa in, kolikor je to mogoče, od presnovnega učinka vnosa kalorij. Dejansko je poraba 1% raztopine koruznega olja povezana z vnosom 0.09 kcal / ml. Po enem dnevu navade na prisotnost dveh plastenk je bil test izveden več kot 2 dni pri P25 in čez 4 dni pri P41 in P91 (slika (Figure1A) .1A). V podrobnostih pri odstavitvi (P21) so bile 24 mladiče posajene 2 dni posamično (slika (Slika1A): 1A): 1. dan, faza privajanja, 2. dan, podgane so dobile izbiro v dveh steklenicah med emulzijo 1% koruznega olja v 0.3% ksantanovem gumi (Sigma Aldrich, St. Quentin Fallavier, Francija) in raztopino ksantanovega gumija ( 0.3%). Na P41 in P91 so uporabili 24 mladičev in tri dni zapored predlagali prosto izbiro v dveh steklenicah. Poraba raztopine ksantanske gume in okusne raztopine (1% koruznega olja) je bila zabeležena vsak dan ob 11. uri 00 dni (P3 in P45). Položaj obeh plastenk je bil vsak dan obrnjen, da se prepreči pristranskost predsodkov. Rezultat preferenčne maščobe je bil izračunan kot razmerje porabljene količine "maščobne raztopine" in celotne količine, porabljene v 95 urah. Vse podgane so bile v celotnem vedenjskem testu vzdrževane v skladu s standardno prehrano za kravo.

Zbiranje tkiv in odvzem krvi

Dan po zadnjem dnevu preizkusa proste izbire z dvema stekleničkoma je polovica podgan (n = 6 na skupino), ki jih je CO med 09:00 in 12:00 zjutraj hitro evtanazirala2 vdihavanje. Kri smo zbrali v epruvetah z EDTA (Laboratoires Léo SA, St Quentin en Yvelines, Francija) in centrifugirali pri 2,500 g 15 min pri 4 ° C. Plazmo zamrznemo pri –20 ° C. Organi in posamezno retroperitonealno skladišče maščob so bili secirani in tehtani. Možgani so bili hitro odstranjeni in nameščeni v možgansko matrico (WPI, Sarasota, FL, ZDA podgana 300–600 g). Najprej je bil seciran hipotalamus [po Paxinosovih atlasnih koordinatah: -1.0 do -4.5 mm od Bregme ()] nato smo za vsako podgano dobili dve koronalni rezini debeline 2 mm na ravni NAc in še eno na ravni VTA. Vzorce desnega in levega NAc ter desnega in levega VTA (skupno štiri vzorce na žival) smo hitro odvzeli z uporabo dveh različnih biopsijskih udarcev (Stiefel Laboratories, Nanterre, Francija) (premer 4 mm za NAc in 3 mm za ventralni srednji možgan). Vzorci so bili zmrznjeni v tekočem dušiku in shranjeni pri –80 ° C za nadaljnje določanje ekspresije gena s pomočjo TaqMan matrike z nizko gostoto (TLDA).

Druge podgane (n = 6 na skupino) globoko anestezirali s pentobarbitalom (150 mg / kg ip) in perfundirali s transkardialno fiziološko fiziološko raztopino, čemur je sledil ledeno hladen 4% paraformaldehid v fosfatnem pufru (PB), pH 7.4. Možgani so bili hitro odstranjeni, potopljeni v isti fiksir za 1 uro pri 4 ° C in na koncu shranjeni v 25% PB saharozi 24–48 ur. Možgane so nato zamrznili v izopentanu pri -60 ° C in na koncu shranili pri -80 ° C do uporabe. NAc, hipotalamus in VTA so bili razrezani na 20 µm serijske koronalne odseke s kriostatom (Microm, Microtech, Francheville, Francija). Za vsako možgansko področje so izvedli dve ali tri serije po 10 steklenih stekelc, ki so vsebovale 4–6 odsekov. Za vsako stekleno ploščo so serijski odseki oddaljeni 200 µm (slika (Figure66).

Slika 6 

Kvantifikacija TH / NeuN pozitivnih nevronov v ventralnem tegmentalnem območju (VTA) in vlakna gostote TH v jezgrah jeder (NAc) od odstavljanja do odraslosti pri potomcih iz zahodne prehrane (WD) ali kontrolne prehrane (CD), ki so jih hranili jezki. () Shema Paxinosovih in Watsonovih ...

Biokemijske plazemske analize

EDTA plazmo, zbrano na podganah P25, P45 in P95, smo uporabili za merjenje glukoze v plazmi, NEFA (neesterificirane maščobne kisline), inzulina in leptina. Glukozo in NEFA smo merili z uporabo barvitih encimskih reakcij s specifičnimi kompleti (glukoza in NEFA PAP 150 kompletov, BioMérieux, Marcy-l'Etoile, Francija). Hormoni so bili testirani s posebnimi kompleti ELISA v skladu z navodili proizvajalca za inzulin in leptin (komplet ELISA za podgane / mišje, komplet ELISA podgana leptin, Linco Research, St. Charles, MO, ZDA).

Imunohistokemija

Steklene diapozitive, ki vsebujejo serijske odseke VTA in NAc, smo najprej blokirali 3–4 ure in nato inkubirali čez noč pri 4 ° C z mešanico naslednjih protiteles: mišji anti-NeuN (1: 500; IgM; Millipore Bioscience Research Reagents, Merk, ZDA) in zajčjem anti-TH (1: 1,000; Millipore Bioscience Research Reagents, Merk, ZDA). Po inkubaciji s primarnimi protitelesi in poznejšem izpiranju s PB smo odseke inkubirali v mešanici sekundarnih protiteles: konjugirani osla 488 konjski protitelesni IgM in Alexa 568 konjski konj proti zajcu IgG (1: 500; Invitrogen, ThermoFisher Scientific, Waltham , MA, ZDA) 2 uri. Programi so bili nameščeni v superzmrzalnih in zlatih diapozitivih (ThermoFisher Scientific, Waltham, MA, ZDA), posušeni na zraku in pokriti s protitlačnim reagentom ProLong ™ Gold (Invitrogen, ThermoFisher Scientific, Waltham, MA, ZDA).

TH Nevroni štejejo v VTA

Za vsako podgano se štejejo TH-pozitivne celice, kot je bilo predhodno opisano () na treh različnih rostrocaudalnih ravneh VTA: na ravni izhoda tretjega živca (razdalja glede na Bregmo: –5.3 mm), 200 µm rostral in 200 µm kaudal do te ravni (slike (Slike 6A) .6A). Za levo in desno stran je bila s pomočjo povečave × 40 povečave NanoZoomer-XR Digital slide digitalni slikovni skener NenoZoomer-XR digitalna slikovna slika, ki obsega celoten VTA od dodatnega terminalnega trakta medialno do stranske meje mezencefalona. C12000 (Hamamatsu, Japonska). Za vsak odsek je bila narisana črta okoli oboda VTA. Meje so bile izbrane s preučitvijo oblike celic in sklicevanjem na atlas Paxinos in Watson. Dopaminergični nevron je bil opredeljen kot imunoreaktivno celično telo NeuN (+) / TH (+) z jasno vidnim jedrom. S pomočjo programske opreme NIH Image J (vtičnik za števec celic) sta celici NeuN (+) / TH (+) prešteli dve različni osebi, ki nista poznali živalskih skupin. Napake štetja v deljenih celicah smo odpravili s formulo Abercrombie (), kje N = n[t/(t + d)] (N = skupno število celic; n = število preštetih celic; t = debelina preseka; in d = premer celice), ta korekcijski faktor pa je bil 0.65. Podatki so izraženi kot povprečje [NeuN (+) / TH (+) v levem in desnem VTA] ± SEM.

Gostota vlaknin TH v NAc

Vsebnost TH proteina v dopaminergičnih živčnih terminalih NAc je bila ocenjena z anatomsko denzitometrično analizo odsekov, označenih z TH. Gostota TH vlaken je bila količinsko opredeljena na treh poljubnih nivojih vzdolž rostrocaudalne osi NAc (Bregma 2.20, 1.70 in 1.20 mm) (slika (Figure6B) .6B). Na kratko digitalizirana slika, ki obsega celoten striatum in NAc, dobljena z × 40 povečavo NanoZoomer-XR Digitalnega diapozitiva C12000 (Hamamatsu, Japonska). Za dani NAc je bila po celotnem jedru narisana črta, ki je določila območje merjenja optične gostote (OD) (slika (Figure6B) .6B). Dobljena vrednost je bila normalizirana z vrednostjo OD, izmerjeno iz krožnega območja, narisanega na kalosu korpusa (območje, ki ni obarvano za TH imunokemijo) istega odseka s pomočjo programske opreme NIH Image J. Podatki so izraženi kot srednja vrednost razmerja OD (vrednost OD v vrednosti NAc / OD v korpusnem telesu treh odsekov) ± SEM.

Gensko izražanje s TLDA in TaqMan

RNA smo izolirali iz snac-zamrznjenih NAc, vzorcev obogatenih z VTA in hipotalamusa z uporabo kompleta RNA / proteina NucleoSpin (Macherey-Nagel, Hoerdt, Francija). Skupna RNA je bila predložena v prebavo DNaze po navodilih proizvajalca, količina je bila ocenjena z absorbanco UV 260/280 nm, kakovost pa je bila ocenjena z uporabo bioanalizatorja Agilent 2100, nato je bila izračunana številka integritete RNA (RIN). Vzorci z RIN pod 8 so bili zavrženi. En mikrogram skupne RNK smo reverzno prepisali v cDNA z uporabo RT-kompleta visoke zmogljivosti (Applied Biosystems, Foster City, CA, ZDA) v skupni prostornini 10 µl.

Kot je bilo predhodno opisano (), TLDA je mikro fluidna kartica z 384 jamicami, na kateri je mogoče opraviti 384 istočasnih PCR v realnem času (Applied Biosystems, Foster City, Kalifornija, ZDA). Uporabili smo posebej zasnovan TLDA, narejen za pokrivanje različnih genskih družin, pomembnih za plastičnost in regulacijo vnosa hrane. Vsaka kartica po meri je bila konfigurirana kot 2 × 4-vzorčni nakladalni vod z 2 × 48 reakcijskimi komorami (sklic: 96a). 92-genski nabor (tabela S1 v dodatnem materialu) in štirje gospodinjski geni (18S, Gapdh, Polr2a in Ppia). PCR v realnem času je bil izveden z reagenti Life Technologies TaqMan in je potekal na sistemu za zaznavanje zaporedja ABI Prism 7900HT (Applied Biosystems, Foster City, Kalifornija, ZDA). Surovi fluorescenčni podatki so bili zbrani s pomočjo PCR s pomočjo programske opreme SDS 2.3 (Applied Biosystems, Foster City, CA, ZDA), ki je nadalje ustvarila mejne cikle Ct z avtomatskim določanjem osnovne in pragovne vrednosti. Po filtriranju z uporabo aplikacije ThermoFisher v oblaku (ThermoFisher, ZDA) za razlikovanje odstopanja od PCR testov so bili vzorci na vzorec n = 6 (n = 5 za skupino WD pri P25). Podatke smo nato analizirali s programom ThermoFisher Cloud App (ThermoFisher, ZDA) za relativno kvantifikacijo. Relativno kvantitativno izražanje genske ekspresije (RQ) je temeljilo na primerjalni metodi Ct z uporabo enačbe RQ = 2−ΔΔCt, kjer je bil ΔΔCt za eno gensko tarčo lastna variacija Ct, odšteta iz vzorca kalibratorja in normalizirana z endogeno kontrolo. Natančno smo določili najbolj stabilen gen za gospodinjstvo z algoritmom geNorm (ThermoFisher Cloud App RQ, ThermoFisher, ZDA). Med štirimi gospodinjskimi geni je bil Gapdh opredeljen kot endogeni nadzor za NAc in hipotalamus, Ppia pa za VTA, kar velja za vse vzorce iz treh analiziranih časovnih obdobij. Grafični prikaz ekspresije genov je bil ročno zasnovan tako, da dodeli eno barvo za 10% povečanje izražanja genov glede na skupino CD. Z zvezdico smo opazili pomembno variacijo z neparametričnim testom Wilcoxon s podpisom ranga.

Statistična analiza

Rezultati so v tabelah in slikah izraženi kot srednja vrednost ± SEM. Manparametrski test Mann – Whitney je bil uporabljen za analizo telesne mase v različnih časovnih točkah, maščobnih preferencah in razmerju OD, dobljenega iz imunohistokemije.

Za oceno pomena tridnevnih preferenc maščob smo za vsak dan izvedli stolpčno statistično analizo. Za vsako skupino je bila poraba maščobne raztopine in kontrolne raztopine testirana z neparametričnim Wilcoxonovim testom podpisanega ranga. Primerjalno povprečno vrednost smo primerjali s hipotetično vrednostjo 3% (črtkana rdeča črta). Z rdečo zvezdico je bilo opaziti znatno variacijo. Isti test smo uporabili za analizo vrednosti qPCR RQ; primerjali smo povprečno vrednost RQ s hipotetično vrednostjo 50. Pomembno nihanje smo opazili z zvezdico (slika (Figure44).

Slika 4 

Relativna ekspresija genov v jedrskih jezmih (NAc), ventralnem tegmentalnem območju (VTA) in hipotalamih s perinatalno-zahodno prehrano podgane in podgane s perinatalno kontrolo, ki so jih v treh časovnih obdobjih hranili podgane. Hkratna količinska določitev izražanja genov v ...

Za analizo vzorca plazme smo izvedli neparametrični Mannov in Whitneyjev test. Število TH-pozitivnih celic smo analizirali z dvosmerno ANOVA in p vrednost je bila izračunana. Zaradi večkratnosti izvedenih testov Bonferroni naknadnega popravek je bil uporabljen šele po tem preskusu. Statistična analiza je bila izvedena s pomočjo programske opreme Prism 6.0 (GraphPad Software Inc., La Jolla, CA, ZDA).

Nenadzorovani PCA je bil prvič izveden na 130 parametrih (podatki o TLDA, obnašanju in plazmi) v različnih časovnih točkah za vsake možganske biopsije (VTA, NAc in hipotalamus), da se vizualizira splošna struktura nabora podatkov (tj. Tri globalne PCA na časovno točko). PCA lahko definiramo kot pravokotno projekcijo podatkov na linearni linearni prostor z nižjo dimenzijo, tako da je v podprostoru povečana variacija projiciranih podatkov. Najprej smo filtrirali gene, ki niso izraženi ali rahlo izraženi (slika (Figure5) .5). Vrednosti za potomce iz jezov, ki jih hranijo CD, in jezov, ki jih hranijo WD, so se v posameznih parcelah PCA pojavile v različnih barvah, da bi prikazali, če sta ti dve poskusni skupini dobro ločeni z nenadzorovanimi komponentami PCA. Ta analiza loči skupine genov, ki se med obema skupinama potomcev različno izrazijo. Nato so bili usmerjeni PCA na različne skupine markerjev mRNA: plastičnost (celična adhezija, citoskelet, nevrotrofični faktor, sinaptogeneza in transkripcija uravnava), DA-pot, GABAergična pot, epigenetski modulatorji (histon deacetilaza in histon acetil transferaza). Ti osredotočeni PCA omogočajo hkratno vizualizacijo povezave med materino prehrano in nekaterimi markerji ter korelacije med specifičnimi družinskimi geni. Za analizo PCA smo uporabili kvalitativno lestvico in osredotočeni PCA: +++: zelo dobra ločitev; ++: dobra ločitev z eno podgano na napačni strani ločitve PCA; +: precej dobra ločitev z dvema podganama (po en iz vsake skupine) na napačni strani, -: brez jasne ločitve.

Slika 5 

Analiza glavnih komponent (PCA). Rezultat parcele za PCA (A, B). () Global PCA iz vzorcev nucleus accumbens (NAc) samcev podgan P95. Črni trikotniki ustrezajo potomcem iz jezov, krmljenih s kontrolno prehrano (CD), rdečim trikotnikom pa ustreza potomcem ...

Rezultati

Telesna teža in rast

Vnos materine WD med gestacijo (od G1 do G21) ni vplival na telesno maso mladičev ob rojstvu (slika (Figure2) 2) (CD: 6.55 ± 0.07 g v primerjavi z WD: 6.54 ± 0.05 g p = 0.9232) (slike (Slike2A, B) .2A, B). Prirastek telesne teže od rojstva do odstavljanja je bil za potomce, rojene iz jezov WD, za 21% večji kot pri potomcih iz jezov s CD, katerih telesna teža je bila pri odstavljanju potomcev, rojenih iz jezov WD, bistveno večja (36.19 ± 0.90 g v primerjavi s 47.32 ± 1.48 g p <0.001) (slika (Figure2C) .2C). Od odstavljanja do konca poskusa (P95) so podgane hranili s standardno prehrano z divjadjo, telesna teža pa je ostala za potomce iz jezov WD višja kot pri potomcih CD-jezov. V podrobnostih: med adolescenco (P39) (Slike (Slike2A, D), 2A, D), CD: 176.8 ± 3.3 g v primerjavi z WD: 192.2 ± 3.3 g p = 0.0016 in pri P93 (mlada odrasla oseba) (slike (Slike2A, E) 2A, E) CD: 478 ± 9.9 g v primerjavi z WD: 508.6 ± 10.3 g p = 0.0452.

Slika 2 

Evolucija telesne teže potomcev od rojstva do odraslosti. () Dnevna telesna teža od 0 do dne 100. Obdobje dojenja v rdečih obdobjih in obdobjih potekanja (c) otroštvo, (d) adolescenca in (e) mladi sivi sivi. Na krivulji rasti moški potomci iz nadzorne prehrane ...

Hormoni in metabolični markerji v različnem časovnem obdobju

Koncentracije leptina v plazmi, insulina, glukoze in NEFA so izmerili pri P25, P45 in P95. V vseh starosti se koncentracija glukoze v plazmi, NEFA in leptin potomcev WD statistično ni razlikovala od potomcev CD (tabela (Tabela2,2, n = 6 na skupino). Opazili smo znatno povečanje odlaganja maščobe (masno razmerje retroperitonealne maščobe) pri potomcih z jezov, hranjenih z WD samo pri P25 (p = 0.0327, Mann in Whitneyev test).

Tabela 2 

Retroperitonealno razmerje mase maščob in odmerjanje v plazmi: glukoza; inzulin, NEFA in leptin.

Vpliv perinatalne WD na maščobno prednost od odstavljanja do odraslega

Za raziskovanje vpliva WD na maščobne preference smo uporabili paradigmo izbire z dvema stekleničkama v treh različnih časovnih točkah med rastjo. Ta test smo uporabili za natančno proučevanje nagnjenosti k maščobnemu okusu, tako da smo se čim bolj izognili presnovnemu učinku zaužitja. Pokazali smo, da razlike v "dodatnem" vnosu kalorij iz plastenke (pri P25, P45 in P95) niso statistično pomembne med skupinami (slike S1A –C v dodatnem materialu). Poleg tega razlika v porabi 1% raztopine koruznega olja povzroči povečanje kalorij za 1% za podgane WD pri P25 (WD: 4.9% v primerjavi s CD: 3.9% zaužitih kalorij) in 0.5% za podgane CD pri P45 (WD: 2% v primerjavi s CD: 2.5% zaužitih kalorij) (slike S1D – F v dodatnem materialu). Pri P25 mladiči iz CD-jezov nimajo prednosti maščobe (44.87 ± 9.8%, p = 0.339); na nasprotnih WD podganah imajo prednost maščobe (75.12 ± 8.04%, p = 0.039 po Wilcoxonovem testu s podpisanim činom, rdeča zvezdica). Poleg tega obstaja statistična razlika med obema skupinama z p = 0.0347 (Mann in Whitneyjev test, črna zgoščena oznaka) (slika (Figure33A).

Slika 3 

Evolucijski razvoj maščobnih nagnjenj od odvajanja do odrasle dobe. () Prednost maščobe za prvi dan pri P25, P45 in P95. V vsaki časovni točki so bili uporabljeni različni seti živali (n = 6 / skupina / časovna točka). (B) Tri zaporedne dneve maščobe ...

Pri skupinah P45 in P95 imata obe skupini pomembno prednost pred maščobo, tj. Bistveno se razlikuje od teoretične vrednosti 50% (pri P45, CD: 80.68 ± 2.2% p = 0.0005 in WD: 78.07 ± 3.25% p = 0.0005; pri P95, CD: 74.84 ± 8.4% p = 0.0425 in WD: 69.42 ± 8.9% p = 0.109 po Wilcoxonovem testu s podpisanim činom, rdeča zvezdica) (slika (Figure3A) .3A). Vrednosti za obe skupini so bile neločljive po enem dnevu predstavitve okusa (pri P45 p = 0.7857 in pri P95 p = 0.9171 Mann – Whitneyev test) (slika (Figure33A).

Da bi vedeli, kako podgane sčasoma uravnavajo porabo maščobe, smo tri dni zapored ponavljali predstavitev maščob na P45 in P95 (številke (Slike 3B, C) .3B, C). Zanimivo je, da so pri P45 samo moški iz jezov WD postopoma izgubljali prednost pred maščobno raztopino (slika (Figure3B) 3B) (tretji dan: 53.12 ± 8.36% p = 0.851 po Wilcoxonovem preizkusu s podpisanim činom). Vendar pa so pri P95 (odrasla starost) med 3-dnevnim preskusom vse živali raje imele maščobo brez razvoja (slika (Figure33C).

Če povzamemo, smo v tem modelu v zgodnji fazi (v otroštvu) opazili prednost maščob pri podganah, ki jih hranijo jezovi z WD, s postopno nezainteresiranostjo v času adolescence. V odrasli dobi nismo opazili razlike med obema skupinama podgan.

Molekularni podpis plastike možganov in GABA preoblikovanja v hipotalamusu in poti nazaj

Da bi ugotovili, ali materinski vnos WD med nosečnostjo in dojenjem vpliva na hipotalamus in pot nagrajevanja potomcev, smo izmerili sorazmerno izražanje več ključnih dejavnikov plastičnosti možganov, modeliranja možganov in markerjev nevronskih vezij, vpletenih v vnos hrane in epigenetske regulatorji. TLDA smo uporabili za analizo njihove številčnosti na različnih področjih možganov (tj. Hipotalamus, VTA in NAc) (tabela S1 v dopolnilnem gradivu) v treh časovnih obdobjih. Preiskava je bila izvedena po preskusih izbire v dveh steklenicah pri P25, P45 in P95 (slika (Figure1) 1) na šest samcev, rojenih iz jezov, ki so jih hranili WD, in šest samcev, ki so rojeni iz jezov, ki so jih hranili CD.

Pri P25 v hipotalamusu je pet genov iz trinajstih različnih kategorij pokazalo bistveno nižjo stopnjo izražanja mRNA predvsem v markerjih plastičnosti in GABA markerjih, ki se gibljejo med −20% (Gfap) in -40% (Gabra5) pri mladičih iz jezov, ki so jih hranili WD, v primerjavi s podganami iz Jeze, ki jih hranijo CD. V biopsijah nagradne poti (VTA in NAc) sta dva gena prikazala statistično višjo stopnjo ekspresije mRNA (D2R in Gabra1), tj. Signalizacijo DA in GABA receptorje, en gen pa nižjo ekspresijo (Hcrtr2) (tj. Receptor oreksina 2) v NAc , medtem ko so štirje geni pokazali znatno višjo stopnjo ekspresije mRNA (Map2, Gabara1, Hcrtr1 in Hcrtr2) (tj. markerji plastičnosti, GABA receptorji in serotoninergični receptorji) v VTA (slika (Figure44).

Pri P45 v hipotalamusu je pet genov iz trinajstih različnih kategorij pokazalo nižjo stopnjo izražanja mRNA, ki se giblje med -20% (Fos) in -50% (FosB) pri mladičih iz jezov, ki so jih hranili z WD, v primerjavi s podganami iz jezov, ki jih hranijo CD. Pri P45 v biopsijah za nagrajevanje so štirje geni prikazali višjo stopnjo ekspresije mRNA (Gfap, Dat, Cck2r in Kat5) in dva gena nižjo ekspresijo (Fos in FosB) v NAc, trije geni pa so pokazali nižjo stopnjo izražanja mRNA (Arc, FosB in Th) in en gen višje stopnje (Gabrg2) v VTA.

Pri P95 v hipotalamusu je 20 genov iz trinajstih različnih kategorij pokazalo višjo stopnjo ekspresije mRNA v območju med +20 in + 40% (Syt4 do Gjd2), 3 geni pa so pokazali nižjo mRNA izražanje (FosB, D1r in Gabarb1) pri mladičih iz WD napajal jezove v primerjavi s podganami iz jezov, ki jih hranijo CD. Pri P95 v biopsiji poti nagrajevanja je 12 genov pokazalo višjo stopnjo ekspresije mRNA v območju med +20 in + 40% (Syn1 do Hcrt1), 1 gen pa nižjo ekspresijo (Th) v NAc, 6 genov pa je pokazalo višjo stopnjo ekspresije mRNA (Ncam1 , Gja1, Gjd2, Gabra5, Htr1a in Htr1b) in 6 genov so pokazali nižjo stopnjo ekspresije mRNA (Cntf, Igf1, Fos, Socs3, Gabrb2 in Hdac3) v VTA.

Nato smo izvedli tri nenadzorovane PCA, ki ustrezajo trem možganskim biopsijam, z uporabo vseh količinsko opredeljenih parametrov (tj. Odmerjanja plazme, vedenjskih podatkov in izražanja mRNA izražanja). Jasno ločitev obeh skupin smo dobili samo pri P95 za NAc in VTA (tabela (Tabela33).

Tabela 3 

Analiza glavnih komponent (PCA): kvalitativna analiza ločevanja skupin PCA za globalni PCA in usmerjeni PCA.

Glede na korelacijski krog PCA in podatke TLDA (ki predstavljajo večino spremenljivk, vključenih v ta PCA), smo opredelili genske družine, ki so lahko odgovorne za segregacijo, in izvedli fokusiran PCA (slike (Slike 5A, B, 5A, B, na primer). Osredotočeni PCA je razkril, da lahko markerji P25 DA v NAc in plastični markerji v hipotalamusu ločijo dve skupini potomcev (tabela (Tabela33 za povzetek). Takšna diskriminacija takrat ni bila dosežena pri P45. Vendar pa je ista analiza na P95 pokazala, da različni markerji sistema GABA v NAc in hipotalamusu, plus markerji plastičnosti (pri hipotalamusu, NAc in VTA) in epigenetski regulatorji (samo v NAc) prispevajo k ločitvi obeh skupin živali ( Slika (Slika5; 5; Tabela Tabela33).

Ta analiza razkriva dolgotrajen vpliv perinatalne prehrane na GABAergične markerje, pa tudi plastičnost in epigenetske označevalce v homeostatskem in nagradnem načinu, ki se pojavljajo pri obnašanju hranjenja.

Imunohistokemija TH celic je potrdila prepisno analizo

Ker smo v različnih razvojnih obdobjih opazili nekaj sprememb v TH mRNA v NAc in VTA, smo te rezultate želeli povezati z imunsko obarvanjem TH. Število celic, pozitivnih na TH / NeuN, smo analizirali v VTA, kjer se nahajajo telesa dopaminergičnih celic, in določanje OD imunskega označevanja v THN v živčnih koncih, ki se nahajajo v NAc. TH (+) celice so bile manj obilne v VTA WD v primerjavi s CD podganami samo pri P45 (slike (Slike 6A, C, E; 6A, C, E; Slika S2A v dodatnem gradivu). V treh obdobjih ni bilo pomembne interakcije med nivojem odseka in količinsko določitvijo TH / NeuN (P25) p = 0.9991, P45 p = 0.9026 in P95 p = 0.9170). Samo pri P45 je bila dobljena statistična razlika med obema skupinama potomcev (p = 0.0002) (slika (Figure6E) .6E). Poleg tega med dvema skupinama nismo opazili razlike v OD imunske obarvanosti na TH pri P25 in P45 (vrednosti razmerja OD pri P25: 1.314 ± 0.022 v CD proti 1.351 ± 0.026 v WD, p = 0.2681; Vrednosti razmerja OD pri P45: 1.589 ± 0.033 pri CD v primerjavi s 1.651 ± 0.027 pri WD, p = 0.1542). Vendar pa je bilo pri NAc iz skupine WD ugotovljeno znatno zmanjšanje OD TH živčnih končičev pri P95 (vrednosti razmerja OD pri p95: 1.752 ± 0.041 pri CD v primerjavi z 1.550 ± 0.046 pri WD, p = 0.0037) (slike (Slike 6B, D, F; 6B, D, F; Slika S2B v dodatnem gradivu).

Razprava

V tej študiji smo domnevali, da bo perinatalna prenahranjenost mater vplivala na program razvoja poti nagrajevanja, ki sodeluje pri energijski homeostazi, izbiri hrane in vnosu hrane potomcev. Natančno smo preučili vpliv materinega WD od rojstva do odstavljanja na GABA, serotonin in DA na določenih možganskih območjih (VTA, NAc in hipotalamus) pri potomcih, od otroštva do odraslosti. Naši rezultati kažejo, da uporaba prehrane, bogate z maščobo in sladko, strogo omejeno na perinatalno obdobje, vpliva na zgodnjo maščobno naklonjenost (otroštvo) pri potomcih, povezano s spremembo profila izražanja genov in nevroanatomskih / arhitekturnih sprememb mesolimba dopaminergična omrežja. Ko pa smo potomce hranili pod nadomestno prehrano, smo pri mladostniških podganah, ki so jih hranili WD, opazili progresivno izgubo privlačnosti do maščobe, ki je bila povezana z zmanjšano izražanjem genov DA-sistema in rahlim zmanjšanjem TH-pozitivnih nevronov v VTA . Kasneje se življenjska prednost maščob ni razlikovala med skupinami, čeprav je bila pri podganah iz jezov, ki jih hranijo z WD, ugotovljena pomembna plastičnost GABAergičnih omrežij in energetske homeostazne mreže hipotalamusa (slika (Figure77).

Slika 7 

Grafični povzetek. NAc, nukleusi; VTA, ventralno tegmentalno območje.

Prvi vpliv vnosa perinatalne WD, ki smo ga opazili v tej raziskavi, je povečana telesna teža potomcev pri odstavljanju, brez razlike pri rojstvu. Na koncu sesalne živali živali iz skupine WD pridobijo 21% več teže kot CD. Prejšnje študije so dale nasprotujoče si rezultate glede spremembe telesne teže za potomce iz jezov, ki so jih hranili z WD: višja telesna teža (, ), manjša telesna teža (, , ) ali brez razlike (, ). Naši podatki so skladni z nedavno analizo meta-regresije (), opravljeno na 171 eksperimentalnih publikacijah, v katerih je bilo ugotovljeno, da izpostavljenost materinemu hroščem ni vplivala na porodno težo potomcev, ampak je na koncu dojenja povzročila povečano telesno težo. Večja telesna teža potomcev WD verjetno odraža spremembo sestave mleka in / ali proizvodnjo mleka, kar je prikazano v prejšnjih publikacijah (, ). Glede na njihovo višjo telesno maso je bilo razmerje med retroperitonealno maščobo potomcev WD ob koncu dojenja zelo pomembno večje kot pri potomcih CD (P25, tabela Tabela2), 2), kar je skladno tudi s prejšnjimi študijami (, ). Vendar pri P45 in P95 večja prizadetost ni obstajala, drugi presnovni parametri, kot so insulin, NEFA in plazemska glukoza, pa se med skupinami niso razlikovali. Naši rezultati so pokazali, da brez jasne materine debelosti med nosečnostjo in dojenjem prehrana sama po sebi ne zadostuje, da bi pri potomcih povzročila trajne presnovne učinke (, , ).

Poročalo se je, da perinatalni vnos HFD pozitivno ujema s prednostjo potomcev za okusno hrano (). V naši raziskavi smo izvedli longitudinalno raziskavo, katere namen je bil preizkusiti prednost maščob na potomce, ki jih odmremo na navadni govedar.

Vpliv perinatalne WD na otroštvo (po odstavitvi)

Glodalci mladiči jedo trdno hrano 19–20 dni po rojstvu () če njihove možganske poti še niso zrele (). Zato je bilo zelo zanimivo preučiti njihovo zelo zgodaj prednost maščobam in povezati to zgodnjo prednost z analizo možganskega prepisa. Takoj po odstavitvi smo opazili, da ima prednost pri maščobah potomcev WD, kar ni bilo ugotovljeno pri podganah CD. To je v skladu z drugimi poročili, ki kažejo povezavo med perinatalno podhranjenostjo in okusno hrano ter nizko prednostjo maščob v zgodnji starosti za nadzorne podgane ().

Globalni PCA v tej starosti ni dovolil razlikovanja skupine mladičev glede na materino prehrano. Ko pa smo izvedli ciljni PCA, omejen na označevalce DA, smo dobili dobro ločitev skupin. Dejansko je izrazito povečana ekspresija mRNA receptorjev D2 v NAc pri mladičih WD. Ta postsinaptična prekomerna ekspresija D2 v NAc bi lahko deloma vključila večjo motivacijo za maščobe (). Nekaj ​​drugih prepisov je spremenjenih pri mladičih WD v primerjavi s mladiči CD, na primer povečanje podenote GABAA alfa 1 v NAc in VTA in zmanjšanje podenote alfa 5 GABAA v hipotalamusu, kar kaže na reorganizacijo GABAA receptorjev v teh jedrih.

Vpliv perinatalne WD na adolescence

Pri P45 smo že prvi dan predstavitve opazili podobno prednost maščob za obe skupini, zanimivo pa je, da so podgane WD postopoma izgubile zanimanje za maščobo po ponovljeni predstavitvi. Mladostnost je kritično obdobje nevrobehevioralne reorganizacije, ki je potrebna za vseživljenjsko kognitivno obdelavo (), različne raziskave pa so pokazale izrazito občutljivost škodljivega kognitivnega učinka maščobne prehrane (-). Ta rezultat je v očitnem nasprotju s prejšnjim delom skupine Muhlhausler (, ), pri katerih so mladoletne podgane (6 tednov) imele nedvomno prednost pred junk hrano. Vendar pa je bila v njihovih publikacijah eksperimentalna paradigma drugačna, saj so podgane od odvoza do žrtvovanja (6 tednov) imele prost dostop do standardne čokoladne in neželene hrane.

Sočasno smo izmerili povečanje DAT-ove mRNA v NAc in znižanje Th mRNA v VTA, kar je bilo potrjeno z imunohistokemijo, ki je pokazalo zmanjšano število celic TH (+) v VTA podgan WD. Povišana transkriptomska aktivnost sistema DA pri odstavljanju lahko zmanjšana aktivnost pri P45 pojasni nizko zanimanje za okusno hrano, ki so jo opazili pri naših podganah WD. Prav tako je treba opozoriti, da je lahko sistematično zmanjševanje izražanja Fos in FosB mRNA v različnih jedrih, ki smo jih analizirali, znak zmanjšane možganske aktivnosti po izpostavljenosti materini WD.

Mladostne podgane WD so pokazale hitrejšo nezainteresiranost za maščobe, ki je nasprotna njihovim prejšnjim vedenjem. Zdi se, da je uporaba "običajne" prehrane v otroštvu "zaščita" pred pretirano maščobno naklonjenostjo v mladosti. Nasprotno, kadar imajo podgane prosti dostop do neželene hrane po odstavitvi, kot je navedeno v št. (, ), v adolescenci izkazujejo močno prednost maščobam. Ta rezultat kaže na to, da bi lahko 3-tedenska dieta po odvzemu ponovno programirala kroge in naredila mladostniške potomce manj občutljive na akutni izziv za maščobe.

Vpliv perinatalne WD na odrasle

Pri odraslih podganah niso več prikazane razlike v maščobi, niti po večkratni predstavitvi maščob, kot je že opisano (, ). Sočasno smo opazili zmanjšanje Th mRNA in beljakovin v NAc ter težnjo po zmanjšani ekspresiji DAT mRNA v VTA. Naef in sodelavec () so že poročali o nizki aktivnosti sistema DA na odraslih podganah, hranjenih v perinatalnem obdobju s HFD, z izpopolnjenim odzivom DA na amfetamin, merjenim z mikrobiolizo in povečano motivacijo za nagrado maščobe (glejte tabelo, ki je povzela nedavne podatke qPCR o tem modelu, Tabela S2 v dodatnem gradivu). Ena omejitev količinskega določanja TH (mRNA in imunohistokemija) v NAc izvira iz dejstva, da bi celice NAc lahko izrazile tudi Th mRNA in beljakovine in nato lahko pristransko kvantificirale DA vlakna (, ). Vendar je uporaba imuno-obarvanosti TH v NAc v glavnem razkrila goste aksonske terminale, ki prihajajo iz nevronov srednjega možganov (VTA in SNc). Običajno lahko TH, ki izražajo nevrone v striatumu in NAc, opazimo le pri živalih, ki so zelo ogrožene z DA () in jih je zato težko odkriti v naših imunoloških odsekih. V tej študiji smo opazili tudi močan porast mu opioidnega receptorja za NAc, ko so druge skupine z različnimi modeli pokazale zmanjšanje izraženosti v ventralnem striatumu podgan, ki so bili zgodaj izpostavljeni HFD (med dojenjem in brejostjo) (, ) ali brez sprememb (). Te spremembe, merjene samo na ravni mRNA, lahko odražajo rahlo hipo aktivnost vezja DA, povezano z večjo opioidno občutljivostjo (), ki verjetno ne zadostujejo za vpliv na vedenjski test, ki smo ga izvedli. Te predpostavke je treba potrditi z uporabo funkcionalnih pristopov. V nedavnem prispevku s podobnim modelom Romani-Perez et al. Niso mogli opaziti bistvenega povečanja motivacije v operacijskih kondicijskih kotičkih za potomce HFD, vendar so opazili krajše zamude pri doseganju ciljne škatle v paradigmi preskusa vzletno-pristajalne steze (). Kljub odsotnosti dolgotrajne maščobne preference v naših eksperimentalnih pogojih smo ugotovili, da perinatalni vnos materine WD dolgotrajno vpliva na ostala možganska vezja, ki jih večinoma posreduje preoblikovanje GABA v NAc in hipotalamusu. NAc velja za "senzorično stražo" za potrošniško vedenje (). Nedavne študije so pokazale, da je bil vnos hrane zaviran z inhibicijo LH nevronov, ki sproščajo GABA (). O'Connor in sod. pokazali, da neciti NAc D1R (nevroni, ki projicirajo GABAergic) selektivno zavirajo LH VGAT nevrone, da ustavijo vnos hrane (). Ti poskusi razkrijejo vezje GABA (NAc / Hipotalamus), ki je lahko odgovorno za nadzor vedenjskih odzivov. Ta ventralni striatum-hipotalamični sistem dopolnjuje drugo vezje, ki vključuje posteljno jedro strije terminalis GABA, sproščajoč VGAT, ki projicira nevron na glutamat, ki sprošča Vglut LH nevrone in neposredno zavira LH vglut2 in sproži hranjenje (). Druga pomembna sestavina vezja za uravnavanje apetita, ki vključuje lupino NAc, je zaviralna projekcija, ki sprošča GABA, na VP (). Ti podatki poudarjajo ključno vlogo signalizacije GABA v medsebojni interakciji med hipotalamusom in NAc za pospeševanje hranjenja. V naši raziskavi nismo mogli razlikovati populacije nevronov, vključenih v preoblikovanje GABA, in kako bi te spremembe lahko spremenile mreže. Kljub temu si osrednja vloga tokokrogov GABA zasluži več zanimanja. Zlasti zelo zanimivo bi bilo izvajati nadaljnje funkcionalne poskuse teh GABA vezij z uporabo elektrofizioloških pristopov (). Opazili smo tudi globalno povišanje transkripta mRNA za receptorje 5HT1a in 5HT1b v treh preučenih jedrih. Večina štrlečih serotoninskih vlaken izvira iz jedra hrbtne raphe (DRN) in srednjega jedra raphe (MRN). Nedavni podatki iz vivo posnetki in slikovne študije so pokazali pozitivno vlogo 5HT pri nagrajevanju (). 5HT vlakna iz DRN so vključena v nadzor impulzivnosti (). Povečanje 5HT1a v VTA in NAc bi lahko bil kompenzacijski mehanizem, ki bi lahko nadzoroval impulzivnost. Farmakološke raziskave hipotalamusa kažejo, da lahko podtipi receptorjev 5HT1a zavirajo hranjenje, ki ga povzroča stimulacija serotonina (, ). Povečana 5HT1a in b receptorja v hipotalamusu lahko povečata hranjeno-supresivno delovanje serotonina, zato bi lahko pomenila kompenzacijski mehanizem. Te predpostavke je treba preveriti z ustreznimi funkcionalnimi poskusi.

Te spremembe omrežij so povezane s spremembami označevalcev plastičnosti kot Ncam mRNA. Pri hipotalamusu odraslih podgan smo opazili povečano število prepisov Ncam1 in St8sia4, ki nakazujejo in povečujejo signalizacijo polisialne kisline (PSA). PSA je glikan na celici in površini, ki modulira interakcijo med celico in celico. Polisaalilacija celičnih adhezijskih beljakovin je vključena v različne procese, ki so odvisni od plastične plastičnosti v centralnem živčnem sistemu, in poročali so, da je potrebna za prilagodljivo sinaptično plastičnost krmnih krogov med akutno ravnovesje pozitivne energije (, ). Poleg tega so lahko v to hipotalamično plastičnost vključeni tudi drugi regulatorji celične interakcije in sinaptogeneze.

V zaključku (slika (Figure7), 7), materinski vnos WD ima dolgotrajen vpliv na organizacijo homeostatskih in hedonskih vezij, ki uravnavajo prehranjevalno vedenje pri potomcih. Z analizo treh kritičnih časovnih obdobij smo lahko pokazali jasen razvoj preferenc maščob, povezanih s specifičnimi možganskimi molekularnimi podpisi. V otroštvu bi lahko bila prednost maščobe povezana z večjo aktivnostjo DA-sistema. Mladost, za katero je bila značilna inverzija maščobnih naklonjenosti, je bila povezana z nižjo izražanjem markerjev sistema DA, kar nakazuje kompenzacijski mehanizem. Zelo zanimiva točka, ki jo je treba obvestiti, je, da bi lahko v tem modelu uravnotežena prehrana po odstavitvi mladoletnega podgana zaščitila pred škodljivimi navadami hranjenja z zmanjšanjem njihove želje po maščobi. Čeprav imata obe skupini v odrasli dobi podobno veliko maščob, so podgane iz jezov, ki so jih hranile WD, pokazale temeljito preoblikovanje krogov GABA. Kakšne so posledice te trajne plastičnosti? Ali bo pretiran vnos obesogene prehrane med mladostjo aktiviral ta izmučeni sistem nagrajevanja? Takšna vprašanja bi lahko bila pomembna pri prehranskem spremljanju novorojenih in otrok, ki so odrasli v zahodnih državah.

Izjava o etiki

Vsi poskusi so bili izvedeni v skladu s smernicami lokalnega odbora za zaščito živali, EU (direktiva 2010/63 / EU), Nacionalnega inštituta za recherche Agronomique (Pariz, Francija) in Francoskega veterinarskega oddelka (A44276). Eksperimentalni protokol je odobril institucionalni etični odbor in registriran pod referenco APAFIS 8666. Sprejeti so bili vsi previdni ukrepi za zmanjšanje stresa in števila živali, uporabljenih v vsaki seriji poskusov.

Prispevki avtorjev

JP in PB sta izvedla eksperiment in sodelovala v razpravi in ​​pisanju. TM je izvedel PCA in sodeloval v razpravi in ​​pisanju. SN je prispeval k zasnovi eksperimenta in sodeloval v razpravi. PP je prispeval k zasnovi eksperimenta, sodeloval v razpravah in napisal rokopis. VP je zasnoval in izvedel poskuse, analiziral podatke in napisal rokopis.

Izjava o konfliktu interesov

Avtorji izjavljajo, da je bila raziskava izvedena v odsotnosti komercialnih ali finančnih odnosov, ki bi se lahko razumeli kot potencialno navzkrižje interesov.

Priznanja

Avtorja želita priznati Guillaumea Poupeauja in Blandine Castellano za skrb za živali v celotni študiji, Anthonyja Pagnieza za pomoč pri odvzemu mRNA in TLDA, Isabelle Grit za njeno pomoč pri analizi vzorcev plazme ter Alexandra Benanija in Marie-Chantal Canivenc za njihovo koristno razpravo in oblikovanje TLDA.

Opombe

 

Financiranje. Ta raziskava je bila podprta s strani regije des pays de la Loire: PARIMAD (VP), donacije za ustanovitev LCL (VP in PP), fundacija SanteDige (VP) in INRA Metaprogram DIDIT (SN, VP, PP).

 

 

Dodatni material

Dodatno gradivo za ta članek je na voljo na spletu na http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fendo.2017.00216/full#supplementary-material.

Slika S1

Skupni vnos energije iz koruznega olja, ki vsebuje plastenko. () Vnos kalorij iz steklenice koruznega olja za 24 ur pri P25 pri mladičih iz zahodne prehrane (WD), ki so hranili jezove in mladiče iz jezov, ki so jih hranili s kontrolno prehrano (CD). (B) Kalorije v P24 steklenico koruznega olja 45 ur (tretji dan stekleničnega testa). (C) Vnos kalorij iz steklenice koruznega olja 24 ur pri P95 (tretji dan stekleničnega testa). Za plošče (A – C), podatki so izraženi kot srednja vrednost ± SEM, brez statističnih razlik (p > 0.05) so opazili po Mann in Whitneyjevem neparametričnem testu pri vseh starostnih skupinah. (D) Odstotek vnosa kalorij iz plastenke s koruznim oljem primerjamo s celotnim vnosom kalorij (steklenica s koruznim oljem + standardna prehrana z zajtrkom) za 24 ur pri P25 pri mladičih WD in mladičih CD. (E) Odstotek vnosa kalorij iz plastenke s koruznim oljem primerjamo s celotnim vnosom kalorij (steklenica koruznega olja + standardna dieta z zajtrkom) za 24 ur pri P45 (tretji dan preskušanja s stekleničkami) pri mladičih WD in mladičih CD. (F) Odstotek vnosa kalorij iz steklenice koruznega olja je v primerjavi s celotnim vnosom kalorij (steklenica koruznega olja + standardna dieta z zajtrkom) za 24 ur pri P95 (tretji dan testov s stekleničkami) pri mladičih WD in mladičih CD. Za plošče (D, E), podatki so izraženi v odstotkih skupnega vnosa kalorij brez statistične razlike (p > 0.05) po vseh hi-kvadratkih z Yatesovim popravkom pri vseh starostnih skupinah.

Slika S2

Reprezentativni fotomikrogrami imunske obarvanosti TH v nukleus acumbens (NAc) in ventralno tegmentalno območje (VTA) v treh različnih časovnih točkah. () Fotomikrografsko imunsko obarvanje TH / NeuN na ravni VTA, –5.30 mm od Bregme. Rdeča oznaka je za NeuN, zelena pa za TH. Bela puščica kaže izhod tretjega živca. (B) Fotomikrografsko imunsko obarvanje na nivoju NAc, +1.70 mm od Bregme. Zelena oznaka je za TH. Bela puščica prikazuje sprednjo provizijo.

Tabela S1

Seznam gena nizke gostote TaqMan z ustreznimi inventarnimi kodami življenjskih tehnologij.

Tabela S2

Povzetek objavljenih podatkov glede izražanja transkriptov poti dopamina. Rdeči liki ustrezajo obdobju otroštva, modri pa najstništvo, črni pa odrasli. =: ustreza podobnemu transkripcijskemu izražanju med skupinami, +: ustreza višjemu transkripcijskemu izražanju pri mladičih iz visoko kalorične prehrane [junk food, Western diet (WD) ali dieta z veliko maščob (HFD)], ki se hranijo z jezmi, in -: ustreza nižjemu izražanju transkriptov pri mladičih z visoko kaloričnimi dietami (junk food, WD ali HFD), ki so jih hranili jezki.

Reference

1. Barker DJ. Plodni izvor bolezni v starosti. Eur J Clin Nutr (1992) 46 (Suppl 3): S3–9. [PubMed]
2. Desai M, Gayle D, Han G, Ross MG. Programirana hiperfagija zaradi zmanjšanih anoreksigenih mehanizmov pri potomcih, ki so omejeni na rast. Reprod Sci Thousand Oaks Calif (2007) 14: 329–37.10.1177 / 1933719107303983 [PubMed] [Cross Ref]
3. Goran MI, Dumke K, Bouret SG, Kayser B, Walker RW, Blumberg B. Obesogeni učinek visoke izpostavljenosti fruktozi med zgodnjim razvojem. Nat Rev Endocrinol (2013) 9: 494–500.10.1038 / nrendo.2013.108 [PMC brez članka] [PubMed] [Cross Ref]
4. Levin BE. Presnovni odtis: kritični vpliv perinatalnega okolja na uravnavanje energijske homeostaze. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci (2006) 361: 1107–21.10.1098 / rstb.2006.1851 [PMC brez članka] [PubMed] [Cross Ref]
5. Olson CM, Strawderman MS, Dennison BA. Povečanje telesne teže med nosečnostjo in otrokova teža v starosti 3 let. Matern Child Health J (2009) 13: 839.10.1007 / s10995-008-0413-6 [PubMed] [Cross Ref]
6. Chen H, Simar D, Morris MJ. Hipotalamično nevroendokrino vezje programira materinska debelost: interakcija s poporodnim prehranskim okoljem. PLoS One (2009) 4: e6259.10.1371 / journal.pone.0006259 [PMC brez članka] [PubMed] [Cross Ref]
7. Muhlhausler BS, Adam CL, Findlay PA, Duffield JA, McMillen IC. Povečana prehrana mater spreminja razvoj mreže za uravnavanje apetita v možganih. FASEB J (2006) 20: 1257–9.10.1096 / fj.05-5241fje [PubMed] [Cross Ref]
8. Samuelsson AM, Matthews PA, Argenton M, Christie MR, McConnell JM, Jansen EHJM in sod. Prekomerna debelost, ki jo povzroča miši, privede do hiperfagije potomcev, adiposnosti, hipertenzije in odpornosti na inzulin. Hipertenzija (2008) 51: 383–92.10.1161 / HYPERTENSIONAHA.107.101477 [PubMed] [Cross Ref]
9. Kenny PJ. Skupni celični in molekularni mehanizmi pri debelosti in odvisnosti od drog. Nat Rev Neurosci (2011) 12: 638–51.10.1038 / nrn3105 [PubMed] [Cross Ref]
10. Denis RGP, Joly-Amado A, Webber E, Langlet F, Schaeffer M, Padilla SL in sod. Okusnost lahko povzroči hranjenje neodvisno od AgRP nevronov. Cell Metab (2015) 22: 646–57.10.1016 / j.cmet.2015.07.011 [PMC brez članka] [PubMed] [Cross Ref]
11. Stice E, Spoor S, Bohon C, Majhna DM. Razmerje med debelostjo in okrnjenim strijatalnim odzivom na hrano moderira alel TaqIA A1. Science (2008) 322: 449–52.10.1126 / znanost.1161550 [PMC brez članka] [PubMed] [Cross Ref]
12. Frank GK, Reynolds JR, Shott ME, Jappe L, Yang TT, Tregellas JR in sod. Anoreksija nervoza in debelost sta povezana z nasprotnim odzivom nagrad možganov. Neuropsychopharmacology (2012) 37: 2031–46.10.1038 / npp.2012.51 [PMC brez članka] [PubMed] [Cross Ref]
13. Zeleni E, Jacobson A, Haase L, Murphy C. Zmanjšanje akumulacije jedra in aktivacija jedra kudata na prijeten okus je povezano z debelostjo pri starejših odraslih. Brain Res (2011) 1386: 109–17.10.1016 / j.brainres.2011.02.071 [PMC brez članka] [PubMed] [Cross Ref]
14. Davis JF, Tracy AL, Schurdak JD, Tschop MH, Lipton JW, Clegg DJ in sod. Izpostavljenost povišani ravni prehranske maščobe zmanjšuje nagrado psihostimulantov in promet mezolimbičnega dopamina pri podganah. Behav Neurosci (2008) 122: 1257–63.10.1037 / a0013111 [PMC brez članka] [PubMed] [Cross Ref]
15. Geiger BM, Haburčak M, Avena NM, Moyer MC, Hoebel BG, Pothos EN. Primanjkljaji nevrotransmisije mezolimbičnega dopamina pri prehranski debelosti podgan. Neuroscience (2009) 159: 1193–9.10.1016 / j.neuroscience.2009.02.007 [PMC brez članka] [PubMed] [Cross Ref]
16. Rivera HM, Kievit P, Kirigiti MA, Bauman LA, Baquero K, Blundell P in sod. Materinska dieta z veliko maščobami in debelost vplivata na prijeten vnos hrane in signalizacijo dopamina pri potomcih nečloveških primatov. Debelost (2015) 23: 2157–64.10.1002 / oby.21306 [PMC brez članka] [PubMed] [Cross Ref]
17. Gugusheff JR, Ong ZY, Muhlhausler BS. Zgodnji izvor preferenc hrane: usmerjanje v kritična obdobja razvoja. FASEB J (2015) 29: 365–73.10.1096 / fj.14-255976 [PubMed] [Cross Ref]
18. Bayol SA, Farrington SJ, Stickland NC. Materina dieta "junk food" v nosečnosti in dojenju spodbuja zaostreni okus po "junk food" in večjo nagnjenost k debelosti pri potomcih podgan. Br J Nutr (2007) 98: 843–51.10.1017 / S0007114507812037 [PubMed] [Cross Ref]
19. Vucetic Z, Kimmel J, Totoki K, Hollenbeck E, Reyes TM. Materinska dieta z veliko maščobami spreminja metilacijo in gensko izražanje genov dopamina in opioidov. Endokrinologija (2010) 151: 4756–64.10.1210 / en.2010-0505 [PMC brez članka] [PubMed] [Cross Ref]
20. Naef L, Moquin L, Dal Bo G, Giros B, Gratton A, Walker CD. Materinski vnos visoke maščobe spremeni presinaptično regulacijo dopamina v jedru in poveča motivacijo za maščobne nagrade pri potomcih. Neuroscience (2011) 176: 225–36.10.1016 / j.neuroscience.2010.12.037 [PubMed] [Cross Ref]
21. Ong ZY, Muhlhausler BS. Materino hranjenje z neželeno hrano podganjih jezov spreminja izbiro hrane in razvoj mezolimbične nagradne poti pri potomcih. FASEB J (2011) 25: 2167–79.10.1096 / fj.10-178392 [PMC brez članka] [PubMed] [Cross Ref]
22. Romaní-Pérez M, Lépinay AL, Alonso L, Rincel M, Xia L, Fanet H in sod. Vpliv perinatalne izpostavljenosti dieti z veliko maščob in stres na odzive na prehranske izzive, vedenje s hrano in motivirano delovanje mezolimbičnega dopamina. Int J Obes (Lond) (2017) 41 (4): 502–9.10.1038 / ijo.2016.236 [PubMed] [Cross Ref]
23. Beier KT, Steinberg EE, DeLoach KE, Xie S, Miyamichi K, Schwarz L in sod. Arhitektura vezja dopaminskih nevronov VTA se razkrije s sistematičnim preslikavanjem vhodov in izhodov. Cell (2015) 162: 622–34.10.1016 / j.cell.2015.07.015 [PMC brez članka] [PubMed] [Cross Ref]
24. Tan KR, Yvon C, Turiault M, Mirzabekov JJ, Doehner J, Labouèbe G in sod. Nevroni GABA pogona VTA pogojujejo odpor do mesta. Neuron (2012) 73: 1173–83.10.1016 / j.neuron.2012.02.015 [PubMed] [Cross Ref]
25. van Zessen R, Phillips JL, Budygin EA, Stuber GD. Aktivacija nevronov VTA GABA prekine nagrajevanje. Neuron (2012) 73: 1184–94.10.1016 / j.neuron.2012.02.016 [PMC brez članka] [PubMed] [Cross Ref]
26. Hu H. Nagrada in averzija. Annu Rev Neurosci (2016) 39: 297–324.10.1146 / annurev-neuro-070815-014106 [PubMed] [Cross Ref]
27. Stanley BG, Urstadt KR, Charles JR, Kee T. Glutamate in GABA v stranskih hipotalamičnih mehanizmih, ki nadzorujejo vnos hrane. Physiol Behav (2011) 104: 40–6.10.1016 / j.physbeh.2011.04.046 [PubMed] [Cross Ref]
28. Ancel D, Bernard A, Subramaniam S, Hirasawa A, Tsujimoto G, Hashimoto T, et al. Peroralni lipidni senzor GPR120 ni nujno potreben za orosensko odkrivanje prehranskih lipidov pri miših. J Lipid Res (2015) 56: 369–78.10.1194 / jlr.M055202 [PMC brez članka] [PubMed] [Cross Ref]
29. Ackroff K, Lucas F, Sclafani A. Prednostno aromatiziranje kot funkcija vira maščobe. Physiol Behav (2005) 85: 448–60.10.1016 / j.physbeh.2005.05.006 [PubMed] [Cross Ref]
30. Camandola S, Mattson MP. Cestninski receptor 4 posreduje maščobne, sladkorne in umami preferenčne lastnosti okusa ter vnos hrane in uravnavanje telesne teže. Debelost (2017) 25: 1237–45.10.1002 / oby.21871 [PMC brez članka] [PubMed] [Cross Ref]
31. Coupé B, Amarger V, Grit I, Benani A, Parnet P. Prehransko programiranje vpliva na hipotalamično organizacijo in zgodnji odziv na leptin. Endokrinologija (2010) 151: 702–13.10.1210 / en.2009-0893 [PubMed] [Cross Ref]
32. Paillé V, Brachet P, Damier P. Vloga nigralne lezije v genezi diskinezij pri modelu podgan Parkinsonove bolezni. Neuroreport (2004) 15: 561–4.10.1097 / 00001756-200403010-00035 [PubMed] [Cross Ref]
33. Benani A, Hryhorczuk C, Gouazé A, Fioramonti X, Brenachot X, Guissard C in sod. Prilagoditev vnosa hrane na prehranske maščobe vključuje PSA odvisno navijanje arkaatnega melanokortinskega sistema pri miših. J Neurosci (2012) 32: 11970–9.10.1523 / JNEUROSCI.0624-12.2012 [PubMed] [Cross Ref]
34. Kirk SL, Samuelsson AM, Argenton M, Dhonye H, Kalamatianos T, Poston L in sod. Materina debelost, ki jo pri podganah povzroča prehrana, trajno vpliva na centralne procese, ki uravnavajo vnos hrane pri potomcih. PLoS One (2009) 4: e5870.10.1371 / journal.pone.0005870 [PMC brez članka] [PubMed] [Cross Ref]
35. Ong ZY, Muhlhausler BS. Uživanje diete z nizko vsebnostjo maščob od odstavljanja do odrasle dobe obrne programiranje prehranjevalnih preferenc pri moških, ne pa pri ženskah, potomcih brane podgan, ki živijo kot "junk food". Acta Physiol Oxf Engl (2014) 210: 127–41.10.1111 / apha.12132 [PubMed] [Cross Ref]
36. Ribaroff GA, Wastnedge E, Drake AJ, Sharpe RM, Chambers TJG. Živalski modeli izpostavljenosti matere z visoko vsebnostjo maščob in vplivi na presnovo pri potomcih: metaregresijska analiza. Obes Rev (2017) 18 (6): 673–86.10.1111 / obr.12524 [PMC brez članka] [PubMed] [Cross Ref]
37. Bautista CJ, Montaño S, Ramirez V, Morales A, Nathanielsz PW, Bobadilla NA, et al. Spremembe sestave mleka pri debelih podganah, ki uživajo dieto z veliko maščobami. Br J Nutr (2015) 115: 538–46.10.1017 / S0007114515004547 [PubMed] [Cross Ref]
38. Rolls BA, Gurr MI, Van Duijvenvoorde PM, Rolls BJ, Rowe EA. Dojenje pri vitkih in debelih podganah: vpliv prehranjevanja iz kavarnic in prehranske debelosti na sestavo mleka. Physiol Behav (1986) 38: 185–90.10.1016 / 0031-9384 (86) 90153-8 [PubMed] [Cross Ref]
39. Beli CL, Purpera MN, Morrison CD. Materinska debelost je potrebna za programiranje učinka prehrane z veliko maščob na potomce. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol (2009) 296: R1464.10.1152 / ajpregu.91015.2008 [PMC brez članka] [PubMed] [Cross Ref]
40. Sun B, Purcell RH, Terrillion CE, Yan J, Moran TH, Tamashiro KLK. Materinska dieta z veliko maščob med brejostjo ali dojenjem različno vpliva na občutljivost potomcev na leptin in debelost. Diabetes (2012) 61: 2833–41.10.2337 / db11-0957 [PMC brez članka] [PubMed] [Cross Ref]
41. Berthoud HR. Metabolični in hedonski nagoni v nevronskem nadzoru apetita: kdo je šef? Curr Mnenje Neurobiol (2011) 21: 888–96.10.1016 / j.conb.2011.09.004 [PMC brez članka] [PubMed] [Cross Ref]
42. Henning SJ, Chang SS, Gisel EG. Ontogenija krmljenja pri podganah za dojenje in odstranjevanje. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol (1979) 237: R187–91. [PubMed]
43. Leibowitz SF, Lucas DJ, Leibowitz KL, Jhanwar YS. Razvojni vzorci vnosa makrohranil pri samcih in samcih podgan od odstavitve do zrelosti. Physiol Behav (1991) 50: 1167–74.10.1016 / 0031-9384 (91) 90578-C [PubMed] [Cross Ref]
44. Trifilieff P, Feng B, Urizar E, Winiger V, Ward RD, Taylor KM in sod. Povečanje izražanja receptorja dopamina D2 v jedru odraslega jedra poveča motivacijo. Mol Psychiatry (2013) 18: 1025–33.10.1038 / mp.2013.57 [PMC brez članka] [PubMed] [Cross Ref]
45. Spear LP. Možje mladostnikov in vedenjske manifestacije, povezane s starostjo. Neurosci Biobehav Rev (2000) 24: 417–63.10.1016 / S0149-7634 (00) 00014-2 [PubMed] [Cross Ref]
46. ​​Vendruscolo LF, Gueye AB, Darnaudéry M, Ahmed SH, Cador M. Prekomerna poraba sladkorja v mladostništvu selektivno spreminja motivacijo in funkcijo nagrajevanja pri odraslih podganah. PLoS One (2010) 5: e9296.10.1371 / journal.pone.0009296 [PMC brez članka] [PubMed] [Cross Ref]
47. Boitard C, Parkes SL, Cavaroc A, Tantot F, Castanon N, Layé S in sod. Prehod mladostniške diete z visoko vsebnostjo maščob na prehrano za odrasle obnovi nevrokognitivne spremembe. Front Behav Neurosci (2016) 10: 225.10.3389 / fnbeh.2016.00225 [PMC brez članka] [PubMed] [Cross Ref]
48. Naneix F, Darlot F, Coutureau E, Cador M. Dolgotrajni primanjkljaji hedona in jedra povečujejo reaktivnost na sladke nagrade zaradi čezmerne porabe sladkorja. Eur J Neurosci (2016) 43: 671–80.10.1111 / ejn.13149 [PubMed] [Cross Ref]
49. Baker H, Kobayashi K, Okano H, Saino-Saito S. Kortikalna in trakasta ekspresija tirozin hidroksilaze mRNA pri novorojenčkih in odraslih miših. Cell Mol Neurobiol (2003) 23: 507–18.10.1023 / A: 1025015928129 [PubMed] [Cross Ref]
50. Jaber M, Dumartin B, Sagné C, Haycock JW, Roubert C, Giros B in sod. Diferencialna regulacija tirozin hidroksilaze v bazalnih ganglijih miši, ki nimajo prenašalca dopamina. Eur J Neurosci (1999) 11: 3499–511.10.1046 / j.1460-9568.1999.00764.x [PubMed] [Cross Ref]
51. Klietz M, Keber U, Carlsson T, Chiu WH, Höglinger GU, Weihe E in sod. Diskinezija, ki jo povzroča l-DOPA, je povezana s pomanjkljivo numerično znižanjem nevronov, ki eksprimirajo mRNA s striatalino hidroksilazo. Nevroznanost (2016) 331: 120–33.10.1016 / j.nevroznanost.2016.06.017 [PubMed] [Cross Ref]
52. Kelley AE, Baldo BA, Pratt WE, Will MJ. Kortikostriatalno-hipotalamično vezje in motivacija hrane: integracija energije, akcije in nagrajevanja. Physiol Behav (2005) 86: 773–95.10.1016 / j.physbeh.2005.08.066 [PubMed] [Cross Ref]
53. Jennings JH, Ung RL, Resendez SL, Stamatakis AM, Taylor JG, Huang J in sod. Vizualizacija dinamike hipotalamičnih omrežij za apetitno in potrošno vedenje. Cell (2015) 160: 516–27.10.1016 / j.cell.2014.12.026 [PMC brez članka] [PubMed] [Cross Ref]
54. O'Connor EC, Kremer Y, Lefort S, Harada M, Pascoli V, Rohner C in sod. Akumulacijski D1R nevroni, ki štrlijo na lateralni hipotalamus, dovoljujejo hranjenje. Neuron (2015) 88: 553–64.10.1016 / j.neuron.2015.09.038 [PubMed] [Cross Ref]
55. Jennings JH, Rizzi G, Stamatakis AM, Ung RL, Stuber GD. Arhitektura zaviralnega vezja hranjenja bočnih hipotalamusov orkestra. Science (2013) 341: 1517–21.10.1126 / znanost.1241812 [PMC brez članka] [PubMed] [Cross Ref]
56. Stratford TR, Wirtshafter D. Lateralna hipotalamična vključenost v hranjenje, ki izhaja iz ventralnega paliduma. Eur J Neurosci (2013) 37: 648–53.10.1111 / ejn.12077 [PMC brez članka] [PubMed] [Cross Ref]
57. Paille V, Fino E, Du K, Morera-Herreras T, Perez S, Kotaleski JH in sod. GABAergična vezja nadzirajo plastičnost, ki je odvisna od časovnega trka. J Neurosci (2013) 33: 9353–63.10.1523 / JNEUROSCI.5796-12.2013 [PubMed] [Cross Ref]
58. Fonseca MS, Murakami M, Mainen ZF. Aktivacija serotonergičnih nevronov dorzalnega raphe spodbuja čakanje, vendar se ne krepi. Curr Biol (2015) 25: 306–15.10.1016 / j.cub.2014.12.002 [PubMed] [Cross Ref]
59. Doya K. Metalearning in nevromodulacija. Neural Netw (2002) 15: 495–506.10.1016 / S0893-6080 (02) 00044-8 [PubMed] [Cross Ref]
60. Leibowitz SF, Alexander JT. Hipotalamični serotonin za nadzor prehranjevalnega vedenja, velikosti obroka in telesne teže. Bioljska psihiatrija (1998) 44: 851–64.10.1016 / S0006-3223 (98) 00186-3 [PubMed] [Cross Ref]
61. Voigt JP, Fink H. Serotonin nadzira hranjenje in sitost. Behav Brain Res (2015) 277: 14–31.10.1016 / j.bbr.2014.08.065 [PubMed] [Cross Ref]
62. Brenachot X, Rigault C, Nédélec E, Laderrière A, Khanam T, Gouazé A et al. MOF histonske acetiltransferaze aktivira hipotalamično polisilializacijo, da prepreči prehrano zaradi mišične debelosti. Mol Metab (2014) 3: 619–29.10.1016 / j.molmet.2014.05.006 [PMC brez članka] [PubMed] [Cross Ref]