Dolgotrajna prehrana z visoko vsebnostjo maščob zmanjša prevzem dopamina brez spreminjanja ekspresije genov DAT (2013)

  • Jackson J. Cone,
  • Elena H. Chartoff,
  • David N. Potter,
  • Stephanie R. Ebner,
  • Mitchell F. Roitman

Minimalizem

Razvoj debelosti, ki ga povzroča prehrana (DIO), lahko močno spremeni več vidikov signala dopamina, vključno z izražanjem dopaminskih transporterjev (DAT) in ponovnim prevzemom dopamina. Vendar časovni potek sprememb, ki jih povzročajo prehrana v izražanju in delovanju DAT in ali so te spremembe odvisne od razvoja DIO, ostaja nerešeno. Tu smo podgane nahranili z visoko (HFD) ali z nizko (LFD) prehrano za tedne 2 ali 6. Po izpostavitvi dieti so podgane anestezirali z uretanom, funkcijo strijatalne DAT pa smo ocenili z električnim stimuliranjem dopaminskih celic v ventralnem tegmentalnem območju (VTA) in snemanjem rezultatskih sprememb koncentracije dopamina v ventralnem striatumu s pomočjo hitro skenirane ciklične voltammetrije. Prav tako smo količinsko opredelili vpliv HFD na membransko povezano DAT v frakcijah strijskih celic iz ločene skupine podgan po izpostavitvi istemu prehranskemu protokolu. Zlasti se nobena od naših skupin zdravljenja ni razlikovala po telesni teži. Ugotovili smo primanjkljaj hitrosti ponovnega privzema dopamina pri podganah HFD glede na LFD podgane po uporabi zdravila 6, vendar ne po 2 tednih izpostavljenosti dieti. Poleg tega je bilo povečanje evociranega dopamina po farmakološkem izzivu kokaina znatno zmanjšano pri HFD glede na podgane LFD. Analiza Western blot je pokazala, da prehrana na celoten DAT protein ni vplivala. Vendar pa je 6 tedenska izpostavljenost HFD znatno zmanjšala izoformo 50 kDa DAT v frakciji, povezano s sinaptosomsko membrano, ne pa tudi v frakciji, povezani z recikliranjem endosomov. Naši podatki zagotavljajo nadaljnje dokaze o spremembah pri prehrani, ki jih povzročajo prehrana dopamina, neodvisno od sprememb v proizvodnji DAT, in kažejo, da se lahko takšne spremembe manifestirajo brez razvoja DIO. 

Navedba: Cone JJ, Chartoff EH, Potter DN, Ebner SR, Roitman MF (2013) Dolgotrajna dieta z veliko maščobo zmanjšuje ponovni vnos dopamina brez spreminjanja izražanja genov DAT. PLOŠI EN 8 (3): e58251. doi: 10.1371 / journal.pone.0058251

Editor: Sidney Arthur Simon, Duke University Medical Center, Združene države Amerike

Prejeto: Oktober 26, 2012; Sprejeto: Februar 5, 2013; Objavljeno: Marec 13, 2013

Avtorske pravice: © 2013 Cone et al. To je članek z odprtim dostopom, ki se distribuira pod pogoji licence Creative Commons Attribution, ki dovoljuje neomejeno uporabo, distribucijo in razmnoževanje na katerem koli nosilcu, pod pogojem, da sta originalni avtor in vir zaslužena.

Financiranje: Opisani projekt so podprli donaciji Nacionalnih inštitutov za zdravje DA025634 (MFR) in T32-MH067631 iz programa usposabljanja biomedicinske nevroznanosti (JJC). Dodatno podporo sta zagotovila Nacionalni center za raziskovalne vire in Nacionalni center za napredovanje translacijskih znanosti, NIH, s pomočjo nepovratnih sredstev UL1RR029877 (JJC) in Čikaški biomedicinski konzorcij s podporo iz Searle skladov pri Chicago Community Trust (JJC). Za vsebino so odgovorni izključno avtorji in ne predstavljajo nujno uradnih stališč NIH ali Čikaškega biomedicinskega konzorcija. Finančniki niso imeli nobene vloge pri načrtovanju študije, zbiranju in analiziranju podatkov, odločitvi za objavo ali pripravi rokopisa.

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

Predstavitev

Prekomerna teža in debelost predstavljata vse večji odstotek prebivalstva ZDA in sveta [1], [2]. Čeprav obstaja veliko poti do debelosti, je morda ena največjih groženj zdravi telesni teži razširjenost in uživanje zelo prijetne, gosto kalorične hrane [3]. Dejansko energijska gostota (kcal / g) hrane močno prispeva k prekomerni teži in debelosti pri odraslih [4], [5]. Živila, ki jih lahko okusijo, izzovejo sproščanje dopamina v striatumu tako pri ljudeh kot pri živalih, razen živali [6], [7], [8], [9] in subjektivne ocene hitrosti hrane so pozitivno povezane z jakostjo nevronskih odzivov v ventralnem striatumu [10]. Tako zdi, da dopamin in striatum prispevata k preferenci do energijsko goste hrane. Pred kratkim se je pokazalo, da razlike v prehrani lahko povzročijo hkratne spremembe v strijnem vezju in vedenje, usmerjeno v hrano [11]. Kljub temu je vse manj cenjen dokaz, da lahko razlike v zaužitih živilih, zlasti v zvezi z maščobami, pridobivajo povratne informacije o in spreminjajo strijatalno dopaminsko signalizacijo.

Strijalno dopaminsko signalizacijo uravnava več dejavnikov, vključno s proizvodnjo dopamina z encimom tirozin hidroksilazo, pre- in postsinaptičnimi receptorji dopamina in presinaptičnimi prenašalci dopamina (DAT), ki so bili vpleteni v debelost [12], [13]. Spremembe v številu ali funkciji DAT lahko spremenijo sfero vpliva sproščenega dopamina in posledično striatalno delovanje [14], [15]. Pokazalo se je, da inzulin, sproščen kot odgovor na zaužito hrano, vpliva na delovanje DAT [16], [17]. Tako je DAT eden najverjetnejših kandidatov za učinke prehrane.

Nedavno so bile raziskane povezave med debelostjo in razpoložljivostjo DAT ter spremembami DAT, ki jih povzroča prehrana. Indeks telesne mase (BMI) je negativno povezan z razpoložljivostjo DAT v človeškem striatumu [18]. Pri miših, hranjenih z visoko maščobo (HFD), se DAT vezava in posledično razpoložljivost zmanjšata [19]. Debelost, ki jo povzroči HFD (DIO), je povezana z zmanjšano hitrostjo ponovnega prevzema dopamina s strani DAT pri podganah [20]. Skupaj te študije kažejo, da debelost, ki jo ugotovi uživanje HFD, lahko močno vpliva na kritične presinaptične regulatorje dopaminske signalizacije - zlasti na DAT. Vendar časovni potek sprememb, ki jih povzroča prehrana v signalizaciji dopamina, in ali je razvoj DIO potreben, da se spremembe manifestirajo, še vedno ni znano. Funkcijo DAT smo preizkusili tako, da smo sprožili sproščanje dopamina v ventralnem striatumu in količinsko opredelili njegovo hitrost ponovnega zajemanja pri podganah s pomočjo hitro skenirane ciklične voltammetrije. Da bi ugotovili, ali je zmanjšanje ponovnega privzema dopamina povzročilo zmanjšano izražanje gena DAT, smo izmerili DAT mRNA v ventralnem tegmentalnem območju in substantia nigra z uporabo realnega časa qRT-PCR. Poleg tega smo uporabili biokemični postopek frakcioniranja in Western blot analizo, s katero smo preizkusili strijatalno raven DAT v surovih sinaptosomalnih in endosomskih membranah. Podgane so imele bodisi 2 bodisi 6 tedne diete z veliko ali malo maščob, vendar so bile vse meritve opravljene v odsotnosti DIO. Naši rezultati kažejo, da dolgotrajno uživanje HFD, neodvisno od DIO, zmanjša hitrost ponovnega zajemanja dopamina v ventralnem striatumu, ne da bi zmanjšalo izražanje DAT.

Materiali in metode

Izjava o etiki

Ta študija je bila izvedena v natančni skladnosti s priporočili v Vodniku za nego in uporabo laboratorijskih živali Nacionalnega inštituta za zdravje. Protokol je odobril Odbor za nego živali na Univerzi v Illinoisu v Chicagu. Vsi operativni posegi so bili izvedeni pod uretansko anestezijo, prizadevali pa smo si, da bi trpljenje kar najbolj zmanjšali.

Predmeti

Uporabljene so bile standardne podgane Sprague – Dawley (n = 67), stare približno 2 in ob prihodu tehtale 225 – 275 g. Živali so bile posamično nameščene v plastičnih kletkah (26.5 × 50 × 20 cm) v okolju, ki je bilo pod nadzorom temperature (22 ° C) in vlage (30%), v temnem ciklu: h). Podgane so se en teden priklopile na objekt ad libitum dostop do standardne laboratorijske ekipe in vode.

Meritve vnosa hrane in telesne teže

Po aklimatizaciji so podgane stehtali in jih naključno razvrstili v 1 iz skupin 4, ki so bili uravnovešeni za začetno telesno maso. Dve skupini sta vzdrževali prehrano z nizko vsebnostjo maščob (LFD; Research Diets, New Brunswick, NJ; D12450B; 10% kilokalorij iz maščobe (3.85 kcal / g)). Ostale skupine 2 so vzdrževale na HFD (Research Diets; D12492; 60% kilokalorij iz maščobe (5.24 kcal / g)). Za vsako dieto so podgane vzdrževali bodisi za 2 bodisi za 6 tedne (tedne). Tako so bile skupine 4 naslednje: LFD-2 wk (n = 18), HFD-2 wk (n = 16), LFD-6 wk (n = 16) in HFD-6 wk (n = 17). Vse skupine so imele ad libitum dostop do vode. Meritve vnosa hrane in telesne teže so bile narejene trikrat / tedensko, podatki pa so ločeno navedeni za podgane, ki so bile pod voltammetričnimi posnetki ali analizo beljakovin / sporočil DAT.

Kirurški posegi in meritve dopamina

Po izpostavljenosti dieti so za voltametrične posnetke pripravili podskupino podgan, ki se niso razlikovale po telesni teži (LFD-2 tedna (n = 8), HFD-2 tedna (n = 6), LFD-6 tednov (n = 6) in HFD-6 teden (n = 7)) pod uretansko (1.5 g / kg) anestezijo [kot v 9,21]. Vodilna kanila (Bioanalytical Systems, West Lafayette, IL) je bila nameščena nad ventralnim striatumom (1.3 mm spredaj, 1.5 mm stransko od bregme), v kontralateralno skorjo je bila vsadjena referenčna elektroda iz klorirane srebrne žice (Ag / AgCl). pritrjena na lobanjo z vijaki iz nerjavečega jekla in zobnim cementom. Mikromanipulator, ki vsebuje elektrodo iz ogljikovih vlaken (CFE), smo vstavili v vodilno kanilo in elektrodo spustili v ventralni striatum. CFE in referenčna elektroda sta bili priključeni na glavo in potencial CFE je bil skeniran od -0.4 do +1.3 V (v primerjavi z Ag / AgCl) in nazaj (400 V / s; 10 Hz). Nato so v ventralno tegmentalno območje / substantia nigra pars compacta (VTA / SNpc; 5.2 mm zadaj, 1.0 mm bočno in sprva 7.0 mm ventralno od bregme) postopoma spuščali bipolarno spodbudno elektrodo (Plastics One, Roanoke, VA) v korakih po 0.2 mm. . Pri vsakem koraku je bil dobavljen tok tokovnih impulzov (60 impulzov, 4 ms na impulz, 60 Hz, 400 µA). Ko je spodbudna elektroda nameščena v VTA / SNpc in je CFE v striatumu, stimulacija zanesljivo sprošča sproščanje dopamina - pridobljeno iz voltametričnih podatkov z analizo glavnih komponent [9], [22]; in pretvorimo v koncentracijo po kalibraciji vsakega CFE v sistemu za vbrizgavanje pretoka po vsakem poskusu [23]. Položaj spodbudne elektrode je bil optimiziran za maksimalno sproščanje. CFE je bil nato dovoljen, da se uravnoteži 10 min, preden je začel poskus. Sprostitev dopamina je povzročila električna stimulacija VTA / SNpc (enaki parametri kot zgoraj) in posledično spremembe koncentracije dopamina so bile izračunane od −5 s do 10 s glede na stimulacijo. Takoj po stimulaciji smo podganam injicirali kokain hidroklorid, raztopljen v fiziološki raztopini 0.9% (10 mg / kg ip), in 10 min kasneje, se je stimulacija ponovila. Uporabljene napetosti, zajem podatkov in analize smo izvedli s pomočjo programske opreme, napisane v LabVIEW (National Instruments, Austin, TX, ZDA) [22].

Ponovni sprejem dopamina

Ponovni prevzem dopamina je bil modeliran z uporabo programske opreme Demon Voltammetry Analysis (24; Wake Forest University, Winston-Salem NC). Tu navajamo konstanto razpadanja tau kot naše merilo hitrosti ponovnega vnosa dopamina. Tau izhaja iz eksponencialne krivulje, ki zajema večino krivulje dopaminskega očistka in je močno povezana (r = .9899) s Km, navidezna afiniteta dopamina za DAT [24]. Za določitev učinka kokaina na največjo koncentracijo dopamina smo primerjali vrednosti, pridobljene pred in po uporabi (% spremembe).

Histologija

Po vsakem snemanju smo elektrodo iz nerjavečega jekla (AM Systems #571500, Sequim, WA) spustili na isto globino kot CFE in naredili lezijo (10 µA, 4 s), da smo označili mesto snemanja. Možgani so bili odstranjeni in shranjeni v 10% formalinu. S pomočjo svetlobne mikroskopije smo identificirali mesto lezije na koronalnih odsekih (50 µm) skozi striatum. Vsi tukaj zapisani posnetki so bili narejeni v ventralnem striatumu [25].

Subcelularno frakcioniranje strijnega tkiva

Podgane (LFD-2 wk, HFD-2 wk, LFD-6 wk in HFD-6 wk; n = 10 / skupina; brez razlike v telesni teži) so ubili z obglavljanjem. Biokemično frakcioniranje smo izvedli po protokolu, opisanem v [26], z manjšimi spremembami. Možgani so bili hitro odstranjeni, zamrznjeni v izopentanu in razrezani na kriostatu (HM505E, Microm, Walldorf, Nemčija, −20 ° C), dokler niso dosegli striatuma. Dvostranski 1-mm3 udarci skozi ventralni striatum (povprečna teža tkiva: 15.2 mg) so bili homogenizirani za 20 s v 0.8 ml ledeno hladnem TEVP (10 mM Tris baza, 5 mM NaF, 1 mM Na3VO4, 1 mM EDTA, 1 mM EGTA, pH 7.4) + 320 mM saharozni pufer. Shranjena je 100 µl alikvota celotnega homogenata (H). Preostanek H smo centrifugirali pri 800 × g 10 min pri 4 ° C. Pelet (P1, jedra in velike naplavine) smo resuspendirali v puferju 0.2 ml TEVP in shranili. Supernatant (S1) smo odstranili in postavili v čisto cev na led. S1 smo centrifugirali pri 9200 × g za 15 min pri 4 ° C, da smo ustvarili pelet (P2, surove sinaptosomske membrane) in supernatant (S2). P2 smo enkrat splaknili v puferju TEVP + 35.6 mM saharoze in nato ponovno suspendirali v 0.25 ml TEVP + 35.6 mM saharoznega pufra, ga nežno vrtinčili za 3 s in hipoosmotsko lizirali, tako da smo vzorec na ledu hranili 30 min. Supernatant (S2) smo zbrali in zavrteli pri 165,000 × g za 2 h, da smo ustvarili kroglico (P3, svetlobne membrane, recikliranje endosomov), ki je bila resuspendirana v TEVP (0.1 ml) in shranjena. Vsi vzorci so bili shranjeni pri –80 ° C do elektroforeze poliakrilamidnega gela.

Gelna elektroforeza in Western bloting

Vsebnost beljakovin smo določili z uporabo Bio-Rad DC Protein Assay Kit (Hercules, CA) in koncentracijo vsakega vzorca prilagodili na 0.3 mg / ml beljakovin. NuPAGE LDS (litijev dodecil sulfat) vzorčni pufer (Invitrogen, Carlsbad, CA) in 50 mM ditiotreitol smo dodali vsakemu vzorcu pred segrevanjem pri 70 ° C 10 minut. Za nalaganje enakovrednih količin beljakovin za vsako frakcijo smo 3 μg vsakega vzorca naložili v NuPAGE Novex 4–12% Bis-Tris gele (Invitrogen) za ločevanje z gelsko elektroforezo. Proteini so bili nato preneseni v polivinidiliden-fluoridno membrano (PVDF) (PerkinElmer Life Sciences, Boston, MA). Nespecifična vezna mesta so bila blokirana za 2 uri pri sobni temperaturi v blokirnem pufru (5% nemasnega suhega mleka v PBS in 0.02% Tween 20 [PBS-T]). Nato smo blote inkubirali v primarnem protitelesu (1∶3000 mišjih monoklonskih anti-NR2B [# 05–920, Millipore], 1∶5000 kunčjih anti-DAT [# AB2231, Millipore] in 1∶1000 mišjih monoklonskih anti-transferin receptorjev ( TfR) [# 13–6800, Invitrogen]. Bloti smo razrezali na 3 dele: visoke (> 97 kDa), srednje (46–97 kDa) in nizke (<46 kDa) uteži in vsak del sondirali s protitelesom, ki je prepoznalo beljakovine znotraj tega masnega območja. Navidezne molekulske mase za uporabljena protitelesa so: NR2B, 180 kDa; DAT, 75, 64 in 50 kDa; TrfR, 95 kDa. Po sondiranju blotov srednjega razreda za DAT so protitelesa odstranili z inkubacijo z odstranjevalnim pufrom (62.5 mM Tris, 2% SDS, 100 mM β-merkaptoetanola, pH 6.8) 15 minut pri 50 ° C. Bloti so bili nato ponovno blokirani in sondirani z anti-TfR. SeeBlue Plus 2 (Invitrogen) za oceno molekulske mase so bili uporabljeni obarvani standardi.

Proteinske imunoblote smo analizirali z uporabo Carestream Molecular Imaging Software 5.0. Neto intenzivnost (vsota pik znotraj zanimivega pasu minus vsota slikovnih pik) je bila določena za vsak pas. Da bi omogočili primerjave med bloti, so bili podatki normalizirani na LFD kontrole pri 2 in 6 tednih. Podatki so izraženi kot srednja indukcija pregiba v primerjavi z LFD ± SEM.

Kvantitativna verižna reakcija polimerazne povratne transkriptaze v realnem času (qRT-PCR)

Po odvzemu strijnih udarcev za analizo Western blota smo zamrznjene možgane kronično presekali na mikrotomu, dokler niso dosegli VTA / SN. Dvostranski 1-mm3 naredili smo udare VTA in SN tkiva (povprečna teža tkiva = 15.0 mg) in RNA ekstrahirali s pomočjo PureLink RNA Mini Kit (Invitrogen). Kakovost in količina RNA sta bili ocenjeni z uporabo RNA 6000 Nano Chip (Agilent, Santa Clara, CA) na Agilent Bioanalyzer 2100. Število integritete RNA (RIN) je za vse vzorce preseglo 7, kar kaže na visoko kakovost. En mikrogram skupne RNA je bil uporabljen za sintezo cDNA z iScript cDNA Synthesis Kit (BioRad) v ThermoHybaid iCycler (Thermo Scientific). Temeljni premazi za DAT (Slc6a3; Sprednji premaz: GGAAGCTGGTCAGCCCCTGCTT, Reverzni temeljni premaz: GAATTGGCGCACCTCTCCCCTCTG), β-aktin (Nba; Nanaprej temeljni premaz: AGGGAAATCGTGCGTGCTT; premakni premaz TGTGCGTT; Reverzni premaz TAGGAGGTT; Reverse temeljni premaz AGGGGTG; Reverzivni temeljni premaz TGS; AGCGTG; AG Reverzibilni osnovni premaz : Geni GCTCCTGTGCACACCATTTTCCC) (vstopne številke Genbank NM_012694, NM_031144 in NM_001004198) so bili zasnovani z uporabo NCBI Primer-BLAST (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/tools/primer-blast/) in kupljeno pri podjetjih Integrated DNA Technologies (Coralville, Iowa). Analiza krivulje taline in elektroforeza v poliakrilamidnem gelu sta potrdila posebnost prajmerjev. Amplikoni DAT, β-aktin in Tbp so dolžine baz 266, 182 in 136.

Uporabljen je bil komplet Q-PCR (iQ SybrGreen Supermix, BioRad). Reakcija je bila izvedena na MyiQ enobarvnem sistemu za zaznavanje PCR v realnem času (BioRad) v prostornini 20 µl, z 2 µL 3 µM ​​naprej in povratnimi prajmeni in 4 µL cDNA vzorcem, razredčenim z 1∶10. Pogoji PCR kolesarjenja so bili 95 ° C za 5 min; 40 cikli pri 94 ° C za 15 s, 60 ° za 15 s, 72 ° C za 15 s. Podatki so bili zbrani pri odčitani temperaturi 84 ° C za 15 s na podlagi temperature taljenja amplikona. Standardne krivulje redčenja so bile ustvarjene za vsak set temeljnih premazov s serijskim redčenjem (1.00, 0.2, 0.04 in 0.008-krat) glavna zaloga cDNA, ki vsebuje enako mešanico cDNA iz vseh skupin zdravljenja. Dnevnik10 vrednosti razredčenja so bile narisane glede na vrednosti praga cikla za standardne krivulje. Za analizo podatkov je bila uporabljena programska oprema MyiQ Optical System (BioRad). Vzorci, ki ne vsebujejo šablone cDNA, in vzorci iz reakcij cDNA, ki ne vsebujejo povratne transkriptaze, so bili izvedeni kot kontrola kontaminacije in amplifikacije genomske DNK. Poročane vrednosti so bile normalizirane na povprečne vrednosti internih standardov ß-aktina in Tbp za vsak vzorec. Podatki so izraženi kot povprečne relativne ravni mRNA ± SEM notranjih standardov.

Statistične analize

Izražanje DAT se med življenjskim ciklom pri obeh ljudeh dinamično spreminja [27] in podgane [28], [29]. Poleg tega se dopamin in vedenjski odziv na kokain spreminjata tudi zorenje mladih podgan [30]. Tako bi lahko meritve DAT sorazmerno variirale s starostjo in prepovedale smiselne primerjave med skupinami 2 wk in 6 wk. Zato smo uporabili skupinski način za vnos hrane, telesno maso, najvišjo koncentracijo dopamina, tau,% spremembe in relativno gensko izražanje ločeno za skupine 2 in 6 wk, pri čemer smo uporabili Student-ov parni t-test. Pri analizah Western blot so bile skupine skupin v normalizirani intenzivnosti pasov DAT ločeno primerjane za skupine 2 in 6 wk z uporabo dvosmernih ponovljenih ukrepov ANOVA (dietXfraction). Vse statistične analize so bile izvedene v Graph Pad 5 (Prism Inc.).

Rezultati

HFD spodbuja povečano porabo maščob

Pred začetkom izpostavljenosti dieti ni bilo razlik v začetni telesni teži v 2 tednu (LFD: 275.22 +/− 4.1 g; HFD: 280.87 +/− 4.8 g; p = 0.37) ali 6 tednov (LFD: 287.31 +/− 4.9 g; HFD: 289.44 +/− 5.1 g; 6 tednov p = 0.97) skupin. Kljub uživanju diet drastično drugačne sestave nismo ugotovili razlik v telesni teži med skupinami prehrane po 2 ali 6 tednih (Slika 1a – b; oba ns). Prav tako ni bilo razlik v skupnem zaužitem kclah med skupinami po izpostavljenosti prehrani 2 in 6 tedna (Slika 1c – d; ns). Vendar so podgane HFD zaužile znatno več kcal iz maščobe (Slika 1e – f; 2 wks: t (32) = 25.59; 6 wks: t (31) = 27.54; p<0.0001 za obe trajanju prehrane).

thumbnail

Prenos:

Diapozitiv PowerPoint

večja slika

izvirna slika

Slika 1. Meritve vnosa hrane in telesne teže

Razlike med HFD in LFD v končni telesni teži niso bile (a – b) ali skupno zaužitih kilokalorij (c – d) po izpostavljenosti dieti 2 ali 6 v tednu. (e – ž) Podgane HFD so zaužile znatno več kilokalorij iz maščobe kot podgane LFD tako v tednu 2 kot v tednih 6 (***p<0.001).

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0058251.g001

Dolgotrajna HFD znižuje hitrost ponovnega prevzema DA

Voltalmetrični posnetki so bili narejeni v ventralnem striatumu (Slika 2). Slika 3 prikazuje reprezentativne električno povzročene spremembe koncentracije dopamina, pridobljene pri podganah po 6 tednih prehrane. Na začetku se obseg evociranega dopamina ni razlikoval med skupinami prehrane in med trajanjem diete (Slika 4a – b, oba ns). Vendar je pregled posameznih primerov nakazoval, da se hitrost razpadanja po največji koncentraciji dopamina razlikuje med skupinami prehrane po 6 tednih izpostavljenosti dieti (Slika 3 a – b za primere). Hitrost razpada je predvsem posledica očistka dopamina s strani DAT [31], ki smo ga modelirali kot enofazno eksponenco za določanje tau. Razlike med prehranskimi skupinami zaradi izpostavljenosti dieti 2 niso bile nobene razlike (Slika 4c). Vendar pa je bila tav občutno večja po podganah s prehrano 6 tedna pri HFD-6 wk podganah glede na LFD-6 wk (Slika 4d; t (11) = 2.668; p<0.05). Tako 6 tednov HFD zmanjša hitrost očistka dopamina v ventralnem striatumu v primerjavi z živalmi, ki so uživale LFD.

thumbnail

Prenos:

Diapozitiv PowerPoint

večja slika

izvirna slika

Slika 2. Histološka verifikacija snemalnih mest za analizo ponovnega prevzema.

Snemalna mesta za podgane, hranjene z LFD, so kodirana s sivimi trikotniki, za podgane HFD pa črni krogi. Številke označujejo razdaljo v mm pred Bregmo. Slika prilagojena iz Paxinos in Watson 2006.

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0058251.g002

thumbnail

Prenos:

Diapozitiv PowerPoint

večja slika

izvirna slika

Slika 3. Električna stimulacija VTA / SNc sproži fazni spik v koncentraciji dopamina.

Reprezentativni primeri podatkov, pridobljenih po izpostavljenosti dieti 6. a) Barvno parcelo, odšteto od ozadja, prikazuje trenutne spremembe v različnih potencialih elektrode pred (-5 do 0 s glede na začetek) in po (0.1 do 10 s glede na začetek) električno stimulacijo (STIM) VTA / SNc. Čas je abscis, potencial elektrode je ordinata, trenutne spremembe pa so kodirane v napačno barvo. Dopamin [prepoznan po značilnostih oksidacije (+ 0.6 V; zelena) in redukcije (−0.2 V; modra)] se je prehodno povečal kot odziv na stimulacijo pri tej podganah LFD-6. b) Enako kot v a), razen pri podganah HFD-6. c) Koncentracija dopamina kot funkcija časa se izloči iz barvne ploskve v a) in tau se identificira s pomočjo krivulje. Dve rdeči piki označujeta vrh in koncentracijo dopamina v času, ko je tau dosežen. Tau je označeno desno. d) Enako kot v c), vendar se podatki črpajo iz b).

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0058251.g003

thumbnail

Prenos:

Diapozitiv PowerPoint

večja slika

izvirna slika

Slika 4. Šest tednov diete z visoko vsebnostjo maščob zmanjšuje stopnjo ponovnega privzema dopamina in zmanjšuje odziv dopamina na kokain.

Povprečna najvišja koncentracija dopamina, ki jo povzroči stimulacija VTA / SNpc po 2 (a) ali 6 tednov (b) izpostavljenosti prehrani pred injiciranjem kokaina. c – d) Povprečna Tau po 2 (c) wks ali 6 wks (d) izpostavljenosti prehrani. Tau je bil bistveno večji za podgane HFD-6 vk glede na LFD-6 wk podgane (*p<0.05). e – ž) Odstotna sprememba najvišje koncentracije dopamina po injiciranju kokaina za 2 (e) in 6 (f) tedne izpostavljenosti dieti. Odstotek sprememb je bil znatno manjši pri HFD-6 wk v primerjavi z LFD-6 wk podganami (**p<0.01).

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0058251.g004

Dolgotrajni HFD zmanjšuje odziv DA na kokain

Za nadaljnjo preizkušanje prehranskih sprememb pri DAT smo v podgane vbrizgali kokain z zaviralcem DAT. Najvišja koncentracija dopamina po električni stimulaciji povzroči sproščanje dopamina, omejena pa je tudi s hkratnim odstranjevanjem dopamina z DAT [21]. Vpliv kokaina na prenos dopamina smo označili z izračunom spremembe velikosti evociranega dopamina glede na vrednosti pred drogami (% spremembe). Dva tedna HFD ni vplivalo na% spremembe glede na LFD (Slika 4e; ns). Vendar pa je bila po izpostavljenosti prehrani 6 tedenska sprememba% HFD v primerjavi z LFD občutno zabrisana (Slika 4f; t (10) = 4.014; p<0.01). Naši rezultati kažejo, da 6, ne pa 2 tedna izpostavljenosti HFD zmanjša odziv dopamina na kokain.

Dolgotrajna izpostavljenost HFD zmanjšuje izražanje beljakovin DAT v sinaptosomalnih membranah

Da bi ugotovili, ali so bili učinki podaljšanega HFD posledica sprememb v številu DAT, so bile količine beljakovin DAT količinsko opredeljene v skupnih tkivnih homogenatih (H frakcija), sinaptosomskih membranah (P2 frakcija) in znotrajceličnih reciklirajočih endosomih (P3 frakcija). DAT je an Nvezani glikoprotein z navidezno molekulsko maso med 50 in 80 kDa zaradi zvišanja ravni glikozilacije z dozorevanjem beljakovin [32]. Frakcioniranje je bilo potrjeno z obogateno ekspresijo NR2B podenote receptorja NMDA v sinoptosomalni membranski frakciji in receptorja transferrina v endosomski frakciji (na primer blot glej Slika 5b). Nismo našli razlik v skupni beljakovini DAT po izpostavljenosti prehrani 2 in 6 tednov (podatki niso prikazani). Za testiranje frakcijsko specifičnih razlik beljakovin DAT smo uporabili ANOVA (dietXfraction) z dvosmernim ponovljenim ukrepom. Skladno s poskusi voltammetrije, 2 tedna izpostavljenosti dieti ni bilo dovolj za spreminjanje ravni katere koli DAT-izoforme v frakcijah P2 ali P3 (Slika 5. c, e, g; vsi ns). Vendar je po izpostavljenosti dieti 6 prišlo do pomembne interakcije dietXfraction (F(1,18) = 8.361, p<0.01); Slika 5d) za 50 kD izoformo DAT. Tako je podaljšana HFD znatno zmanjšala Xformum kD izoformo DAT v frakciji P50 in povzročila trend povečanja frakcije P2. Nismo ugotovili nobenega vpliva prehrane ali frakcije niti na 3 kD (Slika 5f; ns) ali 70 kD (Slika 5h; ns) DAT izoforme.

thumbnail

Prenos:

Diapozitiv PowerPoint

večja slika

izvirna slika

Slika 5. Uživanje diete z veliko maščob zmanjšuje membransko DAT beljakovine, povezane z membrano v ventralnem striatumu.

a) Reprezentativna slika, ki prikazuje (2) 1 × 1 mm udarec tkiva, odvzeta iz ventralnega striatuma, ki so bili kombinirani za analizo beljakovin DAT. VStr = Ventral Striatum; DStr = Dorsal Striatum; cc = corpus callosum; ac = prednja provizija. b) Reprezentativni zahodni deli podatkov, predstavljenih v c – h. L = LFD; H = HFD; TfR = receptorski transferin; NR2B = NR2B podenota receptorja NMDA. c) Razen v 50 kD DAT proteinu ni bilo nobenih frakcij P2 ali P3 po tednih izpostavljenosti dieti 2. d) 50 kD beljakovin DAT se znatno zmanjša v P2 (* = p<.05), ne pa tudi delež P3 ventralnega striatnega tkiva v HFD-6 tednu v primerjavi z LFD-6 tedenskimi podganami. V obeh beljakovinah DAT 64 kD ni bilo razlik (e) ali 6 tednov (f) izpostavljenosti prehrani. Razlike v proteinu 70 kD DAT niso bile ugotovljene po nobenem od 2 (g) ali 6 tednov (h) izpostavljenosti prehrani.

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0058251.g005

Da bi ugotovili, ali je bila znižana raven beljakovin DAT v frakciji P2 deloma posledica zmanjšanja transkripcije DAT, so bile vrednosti mRNA VTA / SNc DAT izmerjene na istih podganah kot zgoraj (Slika 6a na primer). Nismo opazili nobenih razlik med skupinami prehrane v mRNA srednjih možganov DAT po izpostavljenosti prehrani 2 ali 6 tedna (Slika 6b – c; oba ns). Tako razlike v nivoju beljakovin DAT v ventralnem striatumu verjetno ne bodo posledica pomanjkanja proizvodnje DAT.

thumbnail

Prenos:

Diapozitiv PowerPoint

večja slika

izvirna slika

Slika 6. Uživanje diete z visoko vsebnostjo maščob ne spremeni ravni mRNA DAT. a)

Reprezentativna slika, ki prikazuje 1 × 1 mm udarec tkiva, odvzeta iz VTA / SN in kombinirana za analizo mRNA DAT. cp = cerebralni nihalo; pc = zadnja provizija; MM = medialno sesalno jedro. Razlike v relativni ravni mRNA DAT po tednih 2 niso bile (b) ali 6 tednov izpostavljenosti dieti (c).

http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0058251.g006

Razprava

Dolgotrajna poraba HFD lahko privede do DIO in plastičnosti znotraj centralnega živčnega sistema. Zdi se, da so dopaminski nevroni in strijatalni receptorji za dopamin en sklop CNS, na katere vpliva HFD, in pri debelih osebah [11], [13], [33]. Tu poročamo, da je HFD zmanjšal stopnjo ponovnega privzema dopamina v ventralnem striatumu in je bil ta učinek odvisen od trajanja izpostavljenosti. Pomembno je, da se je učinek HFD na funkcijo DAT pojavil v odsotnosti DIO. Medtem ko v tej raziskavi nismo neposredno merili markerjev telesne adipoznosti, so bile živali tradicionalno razvrščene kot DIO ali odporne na prehrano, ki temeljijo izključno na povečanju telesne teže po izpostavitvi HFD. [34]. Dolgotrajna HFD je znatno zmanjšala sposobnost kokaina, ki moti DAT, potencirati obseg sproščanja dopamina. Količinsko smo določili raven beljakovin DAT v ventralnem striatumu z uporabo Western blot analize - razlikovali smo med DAT, lokaliziranimi v podceličnih frakcijah, obogatenih bodisi za plazemsko membrano bodisi za recikliranje endosomov. Ugotovili smo znatno zmanjšanje nezrele izoforme DAT, povezane s plazemsko membrano. Tako se zdi, da dolgotrajni HFD zmanjšuje hitrost ponovnega privzema dopamina prek DAT, verjetno s poseganjem v DAT trgovino ali morda zorenjem, ne pa s zmanjšanjem ekspresije gena DAT ali stabilnosti DAT mRNA. Poleg tega se zdi, da je obdobje med dvema in šestimi tedni izpostavljenosti HFD najzgodnejša točka za prehrano, ki jo povzroča dieta glede na DAT.

Debelost je povezana z več vidiki strijatalne dopaminske signalizacije, vključno z razpoložljivostjo DAT pri obeh ljudeh [18] in miši [19]. Vendar je bilo šele pred kratkim dokazano, da razvoj DIO spreminja hitrost ponovnega zajemanja dopamina pri podganah [20]. Medtem ko je ta študija pokazala oslabljeno ponovno zajemanje dopamina po eksogeni uporabi dopamina po samo 4 tednih HFD, so bile živali, ki so bile vzdrževane na HFD, izbrane na podlagi začetnega povečanja telesne mase in so tako lahko predstavljale edinstveno populacijo. V skladu s tem stališčem so živali z HFD še naprej zaužile več kalorij in pridobivale večjo težo v primerjavi s kontrolo LFD. Druga nedavna študija je poročala o oslabljenem ponovnem zajemanju dopamina po 12 tednih HFD pri podganah [35]. Vendar pa so bile ugotovljene pomembne razlike v telesni teži med živalmi, ki so hranile HFD, v primerjavi s standardno laboratorijsko prehrano za kravo, ko so bile opravljene meritve ponovnega zajemanja. Zato še vedno ni jasno, ali se okvare pri ponovnem prevzemu dopamina pojavijo kot neposreden rezultat razvoja DIO ali pred njim. V nasprotju s temi nedavnimi poročili nismo ugotovili razlik v telesni teži ali skupni porabi kcal med našimi prehranskimi skupinami, ko smo opravili meritve ponovnega zajemanja. Da smo ugotovili razlike v ponovnem zaužitju dopamina po 6, vendar ne po 2, tedni HFD kažejo, da so spremembe, ki jih povzroči prehrana pri ponovnem zajemanju dopamina, odziv na kronične, vendar ne akutne spremembe v sestavi prehrane. Poleg tega naši rezultati kažejo, da bi lahko spremembe bolezni, ki jih povzroča prehrana, prispevale k razvoju bolezni, namesto da bi bile posledica debelosti. Prihodnje študije bodo morale obravnavati, ali so populacije živali, ki so lahko dovzetne za DIO ali ne [34] imajo že obstoječe razlike v ekspresiji / funkciji DAT ali so različno dovzetne za prehrano povzročene spremembe DAT.

Kolikor vemo, je to prva študija, ki kaže, da HFD zmanjšuje odziv na dopamin na kokain. Glede na vlogo dopamina pri nagrajevanju drog, so naši rezultati skladni s prejšnjim delom, ki kaže, da so podgane, ki so hranile HFD približno 6 tedne, počasneje pridobivale kokain, kot živali, ki so jih hranile s krmilno prehrano [36]. Pomembno je, da je bil ta učinek neodvisen tudi od razvoja DIO. Poleg tega podgane, selektivno vzrejene zaradi dovzetnosti za DIO, kažejo na nižjo prednost kokaina, kar kaže na to, da so pri teh živalih zaznamovane koristne lastnosti kokaina [37]. Zmanjšan odziv na kokain, ki smo ga opazili pri podganah HFD-6, je lahko posledica zmanjšane razpoložljive razpoložljive DAT. Vendar kokain povečuje tudi dopaminsko signalizacijo prek mehanizmov, ki niso odvisni od DAT. Konkretno bi lahko HFD oslabila mobilizacijo rezervnih dopaminskih veziklov, ki jih povzroča kokain [38]. Kokain tudi zmanjšuje prenos GABA na dopaminske nevrone znotraj VTA [39] in inducira nihanja v hitrosti izgorevanja teles celic dopamina [40]. Na kakršen koli ali vse te procese bi lahko vplival tudi HFD. Prihodnje raziskave bodo morale obravnavati mehanizme, na katerih temelji HFD spreminja koristne vidike kokaina in / ali možnosti nevronskih adaptacij, ki jih povzroči droga. [18]. Uživanje HFD zmanjšuje tako vedenjsko [41] in odziv na dopamin [20], [42] do amfetamina, ki tudi moti DAT. Pomembno je, da podgane, katerih vnos HFD se je kalorično ujemal s podganami, ki so bile hranjene s kontrolno prehrano, ne razvijejo DIO, vendar še vedno ne razvijejo prednostnega mesta, ki je pogojeno z amfetaminom [41]. Skupaj s podatki, predstavljenimi tukaj, se zdi, da poraba HFD blati odziv na psihostimulance. Vsa zloraba drog vpliva na dopaminski sistem, zato je mišljeno, da je izboljšanje signala dopamina kritično za razvoj zasvojenosti [43]. Tako je zmanjšan odziv na kokain pri podganah s HFD skladen s poročili, da imajo debeli ljudje bistveno manjše življenjsko tveganje za razvoj motnje zlorabe snovi [44]. Prihodnje delo bo moralo preučiti, ali se subjektivna ocena nagrade za kokain pri debelih razlikuje v primerjavi z običajno kontrolo teže.

Naša analiza z anatom Western blot kaže, da dolgotrajno uživanje HFD ne vpliva na skupni beljakovine DAT-ja, vendar namesto tega zmanjšuje integracijo ne-glikozilirane izoforme 50 kDa DAT v sinaptosomske membrane. Medtem ko DAT glikozilacija izboljša hitrost prenosa dopamina in poveča stabilnost površine membrane [45], [46], [47], ne-glikozilirani DAT pri ljudeh [45], [46] kot tudi podgane [47] zlahka prenaša dopamin. Poleg tega poskusi imunotiziranja razkrivajo, da so ravni ne-glikoziliranega DAT v ventralnem sistemu višje v primerjavi z dorzalnim striatumom tako pri opicah kot pri ljudeh. [47]. Skupaj te študije kažejo, da lahko znižane vrednosti membrane 50 kDa DAT prispevajo k primanjkljaju ponovne prevzema, ki smo ga opazili pri podganah 6 wk HFD. Naši podatki so skladni s prejšnjo študijo, ki kaže, da poraba HFD zmanjšuje razpoložljivost DAT v ventralnem striatumu miši [19]. Vendar pa ta študija ni merila lokalizacije DAT v različnih medceličnih oddelkih. Poleg tega so naše ugotovitve skladne s študijo, ki je pokazala zmanjšanje DAT celične površine v striatumu DIO podgan [20]. V tej študiji so poročali tudi o tem, da prehrana na modelu DIO ni vplivala na celotno raven beljakovin DAT. Razširimo to ugotovitev, tako da pokažemo, da skupne beljakovine DAT ne vplivajo tudi na HFD pri podganah. Zato dolgotrajna poraba HFD ne spremeni izražanja DAT, ampak lahko moti trgovino z DAT ali zorenje.

Pomanjkanje razlik v vrednostih mRNA VAT / SNpc DAT po izpostavljenosti 2 ali 6 tednov izpostavljenosti HFD še dodatno podpira domnevo, da naše manipulacije s prehrano niso vplivale na celotno raven DAT. Ta rezultat je v nasprotju s prejšnjim poročilom, ki kaže zmanjšano DAT mRNA v mišji VTA po 17 tednih porabe HFD [12]. Vendar pa so v tej študiji izmerili vrednosti mRNA DAT po tem, ko so se prehranske skupine v tednih 12 razlikovale po telesni teži. Zato njihovi rezultati verjetno predstavljajo prilagoditev na DIO v pozni fazi. Če povzamemo, naši podatki zagotavljajo močan dokaz, da izpostavljenost HFD vodi do funkcionalnih sprememb v strijatalnem ponovnem prevzemu dopamina z zmanjšanjem membransko povezanih DAT, ne da bi spremenili skupno izražanje DAT. Pomembno je, da poročamo, da lahko pride do motenj v prehrani DAT pred začetkom DIO, kar kaže, da bi te spremembe lahko prispevale k razvoju debelosti.

Naši podatki dopolnjujejo naraščajočo literaturo, ki navaja prehrano pri uravnavanju funkcije dopamina, in zagotavljajo nadaljnje dokaze, da spremembe, ki jih povzroča prehrana v izražanju DAT, vodijo do funkcionalno pomembnih sprememb v dopaminski signalizaciji. Spremembe, ki jih povzroči prehrana v dinamiki strijalne dopaminske signalizacije prek DAT, bodo verjetno imele posledice za vedenje hranjenja. S hrano povezani dražljaji sprožajo fazno povečanje striatalnega dopamina [9], [48], [49], ki verjetno krepijo in krepijo ukrepe, usmerjene v hrano [50]. Tukaj prikazujemo, da 6 tedni uživanja HFD podaljšajo trajanje faznega sproščanja dopamina z zmanjšanjem membranskih DAT-jev v predelu striatuma, kjer je delovanje dopamina nujno za vnos hrane [51]. Spremembe prehrane, odvisne od prehrane, bi lahko spodbudile mehanizem prehranjevanja, pri čemer dolgotrajni dopaminski signali, ki jih sprožijo dražljaji s hrano, povečajo aktivacijo D1 receptorjev striatalnih dopaminov nizke afinitete, ki so kritični za vedenje pristopa [52], [53], [54]. Sčasoma bi lahko dolgotrajna povišanost strijnega dopamina spodbudila prilagoditve, kot je znižanje regulacije dopaminskih D2 receptorjev (D2R), kar se je pokazalo pri modelih debelosti pri ljudeh in glodavcih. [11], [33]. Naša raziskava kaže, da razvoj debelosti ni potreben za spremembo ponovnega vnosa dopamina. Tako bi lahko z znižanjem DAT v membrani, ki je povezan s prehrano, predhodil in prispeval k zmanjšanju regulacije D2R, debelosti in kompulzivnega prehranjevalnega vedenja, ki se razvije med uživanjem HFD [11].

Priznanja

Zahvaljujemo se dr. Jamie D. Roitman in James E. McCutcheon zaradi koristnih komentarjev na starejše različice rokopisa. Vsebina tega prispevka je izključno odgovornost avtorjev in ne predstavlja nujno uradnih stališč NIH ali Čikaškega biomedicinskega konzorcija.

Prispevki avtorjev

Zasnovali in zasnovali poskuse: JJC EHC MFR. Izvedli poskuse: JJC DNP SRE. Analizirani podatki: JJC EHC SRE MFR. Napisal je papir: JJC EHC MFR.

Reference

  1. 1. Flegal KM, Carroll MD, Kit BK, Ogden CL (2012) Razširjenost debelosti in trendi pri razporeditvi indeksa telesne mase med odraslimi v ZDA, 1999 – 2010. JAMA 307: 491 – 497.
  2. 2. Ogden CL, Carroll MD, Curtin LR, McDowell MA, Tabak CJ in sod. (2006) Razširjenost prekomerne teže in debelosti v Združenih državah Amerike, 1999 – 2004. JAMA 295: 1549 – 1555.
  3. Poglej članek
  4. PubMed / NCBI
  5. Google Scholar
  6. 3. Drewnowski A, Almiron-Roig E (2010) Ljudski dojemi in nastavitve živil, bogatih z maščobami. V: Montmayeur JP, le Coutre J, uredniki. Zaznavanje maščob: okus, tekstura in učinki po zaužitju, Poglavje 11. Boca Raton, FL: Tisk na CRC.
  7. Poglej članek
  8. PubMed / NCBI
  9. Google Scholar
  10. Poglej članek
  11. PubMed / NCBI
  12. Google Scholar
  13. Poglej članek
  14. PubMed / NCBI
  15. Google Scholar
  16. Poglej članek
  17. PubMed / NCBI
  18. Google Scholar
  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. 4. Rolls BJ (2009) Razmerje med gostoto energije v hrani in vnosom energije. Fiziologija in vedenje 97: 609–15.
  71. 5. Ledikwe JH, Blanck HM, Kettel Khan L, Serdula MK, Seymour JD in sod. (2006) Prehranska energijska gostota je pri odraslih v ZDA povezana z vnosom energije in telesno maso. Ameriški časopis za klinično prehrano 83: 1362 – 8.
  72. Poglej članek
  73. PubMed / NCBI
  74. Google Scholar
  75. Poglej članek
  76. PubMed / NCBI
  77. Google Scholar
  78. Poglej članek
  79. PubMed / NCBI
  80. Google Scholar
  81. Poglej članek
  82. PubMed / NCBI
  83. Google Scholar
  84. Poglej članek
  85. PubMed / NCBI
  86. Google Scholar
  87. Poglej članek
  88. PubMed / NCBI
  89. Google Scholar
  90. Poglej članek
  91. PubMed / NCBI
  92. Google Scholar
  93. Poglej članek
  94. PubMed / NCBI
  95. Google Scholar
  96. Poglej članek
  97. PubMed / NCBI
  98. Google Scholar
  99. Poglej članek
  100. PubMed / NCBI
  101. Google Scholar
  102. Poglej članek
  103. PubMed / NCBI
  104. Google Scholar
  105. Poglej članek
  106. PubMed / NCBI
  107. Google Scholar
  108. Poglej članek
  109. PubMed / NCBI
  110. Google Scholar
  111. Poglej članek
  112. PubMed / NCBI
  113. Google Scholar
  114. Poglej članek
  115. PubMed / NCBI
  116. Google Scholar
  117. Poglej članek
  118. PubMed / NCBI
  119. Google Scholar
  120. Poglej članek
  121. PubMed / NCBI
  122. Google Scholar
  123. Poglej članek
  124. PubMed / NCBI
  125. Google Scholar
  126. Poglej članek
  127. PubMed / NCBI
  128. Google Scholar
  129. Poglej članek
  130. PubMed / NCBI
  131. Google Scholar
  132. Poglej članek
  133. PubMed / NCBI
  134. Google Scholar
  135. Poglej članek
  136. PubMed / NCBI
  137. Google Scholar
  138. Poglej članek
  139. PubMed / NCBI
  140. Google Scholar
  141. Poglej članek
  142. PubMed / NCBI
  143. Google Scholar
  144. Poglej članek
  145. PubMed / NCBI
  146. Google Scholar
  147. Poglej članek
  148. PubMed / NCBI
  149. Google Scholar
  150. Poglej članek
  151. PubMed / NCBI
  152. Google Scholar
  153. Poglej članek
  154. PubMed / NCBI
  155. Google Scholar
  156. 6. Majhna DM, Jones-Gotman M, Dagher A (2003) S sproščanjem dopamina, ki ga povzroča hranjenje v hrbtnem striatumu, je v korelaciji z oceno prijetnosti obrokov pri zdravih človeških prostovoljcih. NeuroImage 19: 1709 – 1715.
  157. 7. Bassero V, Di Chiara G (1999) Diferencialna odzivnost prenosa dopamina na živčne dražljaje v oddelkih lupine / jedra. Nevroznanost 89: 637 – 41.
  158. 8. Roitman MF, Wheeler RA, Wightman RM, Carelli RM (2008) Kemični odzivi v realnem času v jedru se razlikujejo med nagrajevanjem in averzivnimi dražljaji. Naravna nevroznanost 11: 1376 – 7.
  159. 9. Brown HD, McCutcheon JE, Cone JJ, Ragozzino ME, Roitman MF (2011) Primarna nagrada za hrano in prediktivni dražljaji spodbujajo različne vzorce faznega signala dopamina skozi striatum. Evropski časopis za nevroznanost 34: 1997 – 2006.
  160. 10. Grabenhorst F, Rolls ET, Parris BA, d 'Souza AA (2010) Kako možgani predstavljajo vrednost nagradne maščobe v ustih. Cerebralna korteksa 20: 1082 – 91.
  161. 11. Johnson PM, Kenny PJ (2010) Dopaminski D2 receptorji v odvisnosti od nagradne disfunkcije in kompulzivno prehranjevanje pri debelih podganah. Naravna nevroznanost 13: 635 – 41.
  162. 12. Vucetic Z, Carlin JL, Totoki K, Reyes TM (2012) Epigenetska disregulacija dopaminskega sistema pri prehranski debelosti. Časopis za nevrokemijo 120: 891 – 84.
  163. 13. Stice E, Spoor S, Bohon C, Majhna DM (2008) Razmerje med debelostjo in okrnjenim strijatalnim odzivom na hrano moderira alel TaqIA A1. Znanost 322: 449 – 452.
  164. 14. Cragg SJ, Rice ME (2004) Ples mimo DAT ob sinago DA. Trendi v nevroznanosti 27: 270 – 7.
  165. 15. Dreyer JK, Herrik KF, Berg RW, Hounsgaard JD (2010) Vpliv faznega in toničnega sproščanja dopamina na aktivacijo receptorjev. Časopis za nevroznanost 30: 14273 – 83.
  166. 16. Figlewicz DP, Szot P, Chavez M, Woods SC, Veith RC (1994) Intraventrikularni insulin poveča mRNA transporterja dopamina pri VTA / substantia nigra. Raziskave možganov 644: 331 – 4.
  167. 17. Mebel DM, Wong JC, Dong YJ, Borgland SL (2012) Inzulin v ventralnem tegmentalnem območju zmanjšuje hedonsko hranjenje in zavira koncentracijo dopamina s povečanim ponovnim zajemom. Evropski časopis za nevroznanost 36: 2336 – 46.
  168. 18. Chen PS, Yang YK, Yeh TL, Lee IH, Yao WJ in sod. (2008) Povezava med indeksom telesne mase in razpoložljivimi transporterji dopamina pri zdravih prostovoljcih - študija SPECT. NeuroImage 40: 275 – 9.
  169. 19. Južno T, Huang XF (2008) Prehranska izpostavljenost z visoko vsebnostjo maščob poveča receptor D2 za dopamin in zmanjša gostoto vezave prenašalcev dopaminskih receptorjev v jedru in pri miših poleti. Nevrokemijske raziskave 33: 598 – 605.
  170. 20. Speed ​​N, Saunders C, Davis AR, Owens WA, Matthies HJG idr. (2011) Moteno strijatalno Akt signaliziranje moti homeostazo dopamina in poveča hranjenje. PloS en 6: e25169.
  171. 21. Roitman MF, Wescott S, Cone JJ, McLane MP, Wolfe HR (2010) MSI-1436 zmanjša akutni vnos hrane, ne da bi to vplivalo na aktivnost prenašalcev dopamina. Farmakološka biokemija in vedenje 97: 138 – 43.
  172. 22. Heien MLAV, Johnson MA, Wightman RM (2004) Ločljivost nevrotransmiterjev, zaznanih s hitro skeniranjem ciklične voltammetrije. Analitična kemija 76: 5697 – 704.
  173. 23. Sinkala E, McCutcheon JE, Schuck MJ, Schmidt E, Roitman MF idr. (2012) Umerjanje elektrode z mikrofluidično celico za hitro skeniranje ciklične voltammetrije. Laboratorij na čipu 12: 2403 – 08.
  174. 24. Yorgason JT, España RA, Jones SR (2011) Demon programska oprema za voltammetrijo in analizo: analiza sprememb, povzročenih s kokainom, v dopaminski signalizaciji z uporabo več kinetičnih ukrepov. Časopis za metode nevroznanosti 202: 158 – 64.
  175. 25. Paxinos G in Franklin KBJ (2004) Možgani podgane v stereotaksičnih koordinatah. San Diego, Kalifornija: Academic Press.
  176. 26. Hallett PJ, Collins TL, Standaert DG, Dunah AW (2008) Biokemično frakcioniranje možganskega tkiva za študije porazdelitve receptorjev in prometa z njimi. Trenutni protokoli v nevroznanosti / uredništvo, Jacqueline N. Crawley ... [et al.] Poglavje 1: Enota 1.16.
  177. 27. Meng SZ, Ozawa Y, Itoh M, Takashima S (1999) Razvojne in s starostjo povezane spremembe prenašalcev dopamina ter receptorjev D1 in D2 za dopamin v človeških bazalnih ganglijih. Raziskave možganov 843: 136 – 144.
  178. 28. Moll GH, Mehnert C, Wicker M, Bock N, Rothenberger A in sod. (2000) S starostjo povezane spremembe gostote prenaptičnih monoaminskih prenašalcev v različnih regijah možganov podgan od zgodnjega življenja mladoletnikov do pozne odraslosti. Razvojne raziskave možganov 119: 251 – 257.
  179. 29. Cruz-Muros I, Afonso-Oramas D, Abreu P, Perez-Delgado MM, Rodriguez M et al. (2009) Starostni učinki na ekspresijo transporterja dopamina in kompenzacijske mehanizme. Nevrobiologija staranja 30: 973 – 986.
  180. 30. Badanich KA, Adler KJ, Kirstein CL (2006) Mladostniki se od odraslih razlikujejo po preferencah, ki so pogojene s kokainom, in dopaminu, ki ga povzroča kokain, v septu jedra. Evropski časopis za farmakologijo 550: 95 – 106.
  181. 31. Jones SR, Garris PA, Kilts CD, Wightman RM (1995) Primerjava privzema dopamina v bazolateralnem amigdaloidnem jedru, kaudatah-utimencih in jedru podgane. Časopis za nevrokemijo 64: 2581 – 9.
  182. 32. Rao A, Simmons D, Sorkin A (2011) Diferencialna podcelična porazdelitev endosomskih oddelkov in prenašalca dopamina v dopaminergičnih nevronih. Molekularna in celična nevroznanost 46: 148 – 58.
  183. 33. Wang GJ, Volkow ND, Thanos PK, Fowler JS (2009) Slika možganskih dopaminskih poti: posledice za razumevanje debelosti. Časopis za medicino odvisnosti 3: 8 – 18.
  184. 34. Levin BE, Dunn-Meynell AA, Balkan B, Keesey RE (1997) Selektivna reja za prehrano in odpornost, ki jih povzroča prehrana pri podganah Sprague-Dawley. Ameriški časopis za fiziologijo 273: R725 – 730.
  185. 35. Morris JK, Bomhoff GL, Gorres BK, Davis VA, Kim J in sod. (2011) Inzulinska rezistenca poslabša delovanje nigrostriatalnega dopamina. Eksperimentalna nevrologija 231: 171 – 80.
  186. 36. Wellman PJ, Nation JR, Davis KW (2007) Napake pri pridobivanju kokaina pri podganah, ki se vzdržujejo na dieti z veliko maščobami. Farmakologija, biokemija in vedenje 88: 89 – 93.
  187. 37. Thanos PK, Kim R, Cho J, Michaelides M, Anderson BJ, et al. (2010) Podgane S5B, odporne na debelost, so pokazale večjo prednost pred pogojem kokaina kot podgane, ki so bile nagnjene k debelosti. Fiziologija in vedenje 101: 713–8.
  188. 38. Venton BJ, Seipel AT, Phillips PEM, Wetsel WC, Gitler D in sod. (2006) Kokain poveča sproščanje dopamina z mobilizacijo rezervnega bazena, odvisnega od sinapsina. Časopis za nevroznanost 26: 4901 – 04.
  189. 39. Steffenson SC, Taylor SR, Horton ML, Barber EN, Lyte LT (2008) Kokain zavira dopaminske nevrone v ventralnem tegmenalnem območju z uporabo, ki je odvisna od uporabe blokade natrijevih kanalov GABA nevronov, ki so občutljivi na napetost. Evropski časopis za nevroznanost 28: 2028 – 2040.
  190. 40. Shi WX, Pun CL, Zhou Y (2004) Psihostimulansi sprožijo nizkofrekvenčna nihanja v aktivnosti ognja dopaminskih nevronov. Neuropsychopharmacology 29: 2160 – 2167.
  191. 41. Davis JF, Tracy AL, Schurdak JD, Tschop MH, Lipton JW et al. (2008) Izpostavljenost povišani ravni prehranske maščobe zmanjšuje nagrado psihostimulantov in promet mezolimbičnega dopamina pri podganah. Vedenjska nevroznanost 122: 1257 – 63.
  192. 42. Geiger BM, Haburčak M, Avena NM, Moyer MC, Hoebel BG et al. (2009) Primanjkljaji nevrotransmisije mezolimbičnega dopamina pri prehranski debelosti pri podganah. Nevroznanost 159: 1193 – 9.
  193. 43. Hyman SE, Malenka RC, Nestler EJ (2006) Nevronski mehanizmi zasvojenosti: Vloga učenja in spomina, povezanega z nagradami. Zasvojenost 29: 565 – 598.
  194. 44. Simon GE, Von Korff M, Saunders K, Miglioretti DL, Crane PK et al. (2006) Povezava med debelostjo in psihiatričnimi motnjami v odrasli populaciji ZDA. Arhivi splošne psihiatrije 63: 824 – 30.
  195. 45. Torres GE, Carneiro A, Seamans K, Fiorentini C, Sweeney A et al. (2003) Oligomerizacija in promet s človeškim prenašalcem dopamina. Časopis za biološko kemijo 278: 2731 – 2739.
  196. 46. Li LB, Chen N, Ramamoorthy S, Chi L, Cui XN in sod. (2004) Vloga N-glikozilacije pri delovanju in površinskem prometu s človeškim prenašalcem dopamina. Časopis za biološko kemijo 279: 21012 – 21020.
  197. 47. Afonso-Oramas D, Cruz-Muros I, de la Rosa DA, Abreu P, Giraldez T, et al. (2009) Glikozilacija transporterja dopamina je v korelaciji z ranljivostjo dopaminergičnih celic srednjega mozga pri parkinsonovi bolezni. Nevrobiologija bolezni 36: 494 – 508.
  198. 48. Roitman MF, Stuber GD, Phillips PEM, Wightman RM, Carelli RM (2004) Dopamin deluje kot podsekundni modulator iskanja hrane. Časopis za nevroznanost 24: 1265 – 71.
  199. 49. McCutcheon JE, Beeler JA, Roitman MF (2012) Naprave za napovedovanje saharoze povzročajo večje fazno sproščanje dopamina kot napoved za napoved saharina. Synapse 66: 346 – 51.
  200. 50. Flagel SB, Clark JJ, Robinson TE, Mayo L, Czuj A in sod. (2011) Selektivna vloga dopamina pri učenju stimulacij. Narava 469: p53 – 7d.
  201. 51. Szczypka MS, Mandel RJ, Donahue BA, Snyder RO, Leff SE, et al. (1999) Dostava virusnih genov selektivno obnavlja hranjenje in preprečuje letalnost miši z pomanjkanjem dopamina. Nevron 22: 167 – 78.
  202. 52. Di Ciano P, kardinal RN, Cowell RA, Little SJ, Everitt BJ (2001) Diferencialno vključevanje NMDA, AMPA / kainata in dopaminskih receptorjev v jedru prikupi jedro pri pridobivanju in izvajanju vedenja pavlovijskega pristopa. Časopis za nevroznanost 21: 9471 – 9477.
  203. 53. Kravitz AV, Freeze BS, Parker PRL, Kay K, Thwin MT in sod. (2010) Uravnavanje motoričnega vedenja parkinsonov z optogenetskim nadzorom vezja bazalnih ganglijev. Narava 466: 622 – 6.
  204. 54. Kravitz AV, Tye LD, Kreitzer AC (2012) Razločljive vloge za neposredne in indirektne prožne striatalne nevrone v okrepitvi. Naravna nevroznanost 15: 816 – 818.