ДелтаФосБ регулише трчање у точкићима (2002)

КОМЕНТАРИ: ДелтаФосб је молекуларни прекидач који се акумулира у мозгу са хроничном применом лекова који изазивају зависност, високог садржаја масти, високог шећера и покретања точкова. Он мења мозак да изазове сензибилизацију за оно што је претјерано конзумирање. То је фактор транскрипције који укључује и искључује гене који мијењају структуру и комуникацију у кругу награђивања мозга. Закључак: Подаци откривају запањујуће сличности између зависних лекова и покретања точкова и указују на важну улогу ΔФосБ-а у регулисању и природних награда и награда изазваних лековима..

Јоурнал оф Неуросциенце, КСНУМКС Септембер КСНУМКС, КСНУМКС (КСНУМКС): КСНУМКС-КСНУМКС;

Верме М, Мессер Ц, Олсон Л, Гилден Л, Тхорен П, Нестлер ЕЈ, Брене С.

+ Аутхор Аффилиатионс

КСНУМКС. КСНУМКС Одељења за неуронауку и

КСНУМКС. КСНУМКС Физиологија и фармакологија, Каролинска Институтет, Стокхолм, С-КСНУМКС КСНУМКС Шведска, и

КСНУМКС. КСНУМКС Одсјек за психијатрију и Центар за основну неурознаност, Универзитет у Тексасу, Југозападни медицински центар, Даллас, Текас КСНУМКС-КСНУМКС

Апстрактан

ΔФосБ је фактор транскрипције који се акумулира на начин специфичан за регион у мозгу након хроничних пертурбација. На пример, поновна примена лекова за злоупотребу повећава ниво ΔФосБ у стриатуму. У овој студији анализирали смо ефекат спонтаног рада котача, као модел природног понашања на нивоима ΔФосБ у стриаталним регионима. Штавише, мишеви који индуцибно прекомерно експримирају ΔФосБу специфичним субпопулацијама стриаталних неурона коришћени су за проучавање могуће улоге ΔФосБ о понашању у трчању. Дати су Левис пацови по вољи приступ погонским точковима за КСНУМКС д покрио је оно што би одговарало НКСНУМКС км / д и показивао повећане нивое ΔФосБ у нуцлеус аццумбенс у поређењу са пацовима изложеним закључаним покретним точковима. Мишеви који оверекпресс ΔФосБ селективно у стриаталним неуронима који садрже динорпхин повећавају свој дневни рад у поређењу са контролним литтерматес, док мишеви који прекомерно експримирају ΔФосБ претежно у неуронима који садрже стрикалну енкефалин, знатно мањи од контролних. Подаци из ове студије показују да, као што су дроге злоупотребе, добровољни рад повећава ниво ΔФосБ у путевима награђивања мозга. Надаље, прекомјерна експресија ΔФосБ у изразитом стриаталном излазу неуронска популација повећава понашање у току. Зато што је претходни рад показао да ΔФосБ прекомјерна експресија унутар те исте неуронске популације повећава награђивана својства дрога злоупотребе, резултати ове студије указују да ΔФосБ може играти кључну улогу у контроли и природне награде и награде изазване дрогом.

Претходна Одељак Следећа Одељак

увод

ΔФосБ припада Фос фамилији транскрипционих фактора и изведен је из фосб гена преко алтернативног спајања. За разлику од свих других Фос-сличних протеина, који имају кратке полу-животе, КСНУМКС и КСНУМКС кДа изоформе ΔФосБ акумулирају се на начин специфичан за регион у мозгу након низа хроничних поремећаја, вероватно због веома високе стабилности ових изоформи (Хопе ет ал., КСНУМКСа; Цхен ет ал., КСНУМКС; Нестлер ет ал., КСНУМКС). Регулација ΔФосБ у стријаталним регионима након поновљеног давања дрога злоупотребе је посебно добро проучено (Хопе ет ал., КСНУМКСб; Мораталла ет ал., КСНУМКС; Цхен ет ал., КСНУМКС; Нестлер ет ал., КСНУМКС). Мезолимбички пут допамина има централну улогу у наградама за лекове (Кооб ет ал., КСНУМКС). Настаје у вентралном тегменталном подручју средњег мозга и завршава у вентралном делу стриатума, названом нуцлеус аццумбенс. Акутна примена било ког од неколико лекова злоупотребе пролазно индукује неколико протеина породице Фос у нуцлеус аццумбенс иу дорзалном стриатуму. Ови протеини формирају хетеродимере са протеинима Јун породице да би формирали активаторски протеин-КСНУМКС (АП-КСНУМКС) комплекси транскрипционог фактора са кратким полу-животима. Насупрот томе, након поновљене терапије лековима, индукција ових непосредних раних генских производа опада и, уместо тога, долази до постепене акумулације стабилног ΔФосБ изоформе. ΔФосБ хетеродимеризује претежно са ЈунД и у мањој мери са ЈунБ (Хирои ет ал., КСНУМКС; Перез-Отано и сар., КСНУМКС) да се формирају дуготрајни комплекси АП-КСНУМКС у специфичним регионима мозга. Предложено је да ови дуготрајни АП-КСНУМКС комплекси посредују неке од дугорочних ефеката дрога злоупотребе на путевима награђивања мозга који су у основи зависности (Нестлер ет ал., КСНУМКС).

Бихевиоралне студије указују на то да се котач који трчи у глодавцима награђује. Ова претпоставка се заснива на експериментима који показују да пацови полуге притискају за приступ погонским точковима и такође развијају условљено место преференције према околини која је повезана са последицама рада точкова (Иверсен, КСНУМКС; Белке, КСНУМКС; Летт ет ал., КСНУМКС). Штавише, пацови који свакодневно излазе на велике удаљености показују знакове повлачења, као што је повећана агресивност, када је одбијен приступ точковима (Хоффманн ет ал., КСНУМКС). Истраживања међу високо ангажованим људским тркачима указују на то да је трчање зависничко понашање за многе појединце (Руди и Есток, КСНУМКС; Цхапман и Де Цастро, КСНУМКС; Фурст и Гермоне, КСНУМКС). Заиста, приказивање многих критеријума укључених у Дијагностички статистички приручник (Америчка психијатријска асоцијација, КСНУМКС) за дијагнозу зависности.

Циљ ове студије био је испитати да ли су нивои ΔФосБ се мењају природним награђивањем као што је трчање и да ли је индуктивна претерана експресија ΔФосБу стриаталним регионима може регулисати понашање у трчању. Ми овде показујемо да, као и дроге злостављања, хронично трчање изазива ΔФосБ у нуцлеус аццумбенс; поред тога, прекомерна експресија ΔФосБ у два различита подскупа стриаталних пројекција неурони имају супротне ефекте на покретање точкова. Подаци откривају упадљиве сличности између зависних дрога и покретања точкова и указују на важну улогу за ΔФосБ у регулисању и природних награда и награда изазваних дрогом.

Превиоус Сецтион Нект Сецтион

МАТЕРИЈАЛИ И МЕТОДЕ

Животиње. Коришћени су мужјаци Левис пацова (Мøллегаард Бреединг Центер, Скансвед, Данска), вагање КСНУМКС гм на почетку експеримента. Пацови су имали приступ по вољи на воду, храну и котаче. Били су на КСНУМКС хр светлосно / мрачном циклусу, са светлима на КСНУМКС АМ и светлима на КСНУМКС ПМ кавезима (КСНУМКС × КСНУМКС × КСНУМКС цм) који су садржали точак са пречником КСНУМКС цм; стога, једна револуција одговара КСНУМКС м. После КСНУМКС недеља добровољног покретања точкова, пацови су убијени децапитатион, и ткива су узети за Вестерн блоттинг или перфусед са фикативе и обрађени за имунохистокемију и на лицу местахибридизација.

Две линије битрансгенских мишева које могу индуцибно прекомерно експримирати ΔФосБ селективно у стриаталним регионима под контролом система за регулацију тетрациклинског гена.Цхен ет ал., КСНУМКС). У једној линији, названој КСНУМКСА, ΔФосБ индуцибно прекомерно изражен искључиво у стриатним неуронима који експримирају неуропептид динорфин након уклањања доксициклина (Келз ет ал., КСНУМКС). У другој линији, названој КСНУМКСБ, ΔФосБ индуцибно се прекомерно експримира претежно у стриатним неуронима који експримирају неуропептидни енкефалин након уклањања доксициклина, мада се и нека експресија види иу неуронима динорфина. Контроле и ΔФосБ- експресујући мишеви су литтерматес унутар сваке линије (КСНУМКСА и КСНУМКСБ) и имају исти битрансгенски конструкт, који се може активирати уклањањем доксициклина. Сви мишеви су конципирани и узгојени на тетрациклинском деривату доксициклина у дози КСНУМКС μг / мл у води за пиће. Као одрасле особе, половина насталих легала одржавана је на доксициклину (контроле); друга половина је уклоњена из доксициклина (АФосБ оверекспресоре) за остатак експеримента. Шест недеља након уклањања доксициклина, у које време ΔФосБ познато је да је израз максималан (Цхен ет ал., КСНУМКС; Келз ет ал., КСНУМКС), покретни точкови су откључани за оба мишева на тетрациклину (контроле) и мишевима на води из славине (ΔФосБ претерано експресорима), и почело је добровољно кретање. Да би се искључила могућност да сам доксициклин утиче на понашање на точковима, анализирали смо точак у ЦКСНУМКСБЛ / КСНУМКС мишевима (Цхарлес Ривер, Уппсала, Шведска) који су третирани КСНУМКС μг / мл доксициклином за КСНУМКС тједана прије него што им је омогућен приступ котачима. Мишеви су затим смештени у кавезе са по вољи приступ тркачким точковима и остао на тетрациклину током читавог експеримента. Контролна група је добила нормалну воду за пиће током читавог експеримента. Кавези за миша (КСНУМКС × КСНУМКС × КСНУМКС цм) садржавали су точак са промјером КСНУМКС цм; стога, једна револуција одговара КСНУМКС м. Подаци о трчању оба пацова и мишева су узорковани на сваком КСНУМКС мин коришћењем прилагођеног компјутерског софтвера.

Вестерн блоттинг. Мозгови су брзо уклоњени из декапитираних пацова и охлађени у ледено хладном физиолошком пуферу. За узорке ткива нуклеуса акумбенса и медијалног и латералног каудатног путамена у КСНУМКС-мм дебелим короналним резовима мозга на нивоу брегме КСНУМКС – КСНУМКС мм кориштени су ударци промјера КСНУМКС мм.Пакинос и Ватсон, КСНУМКС). Узорци мозга су хомогенизовани у КСНУМКС% СДС, а одређивања протеина су извршена коришћењем методе Ловри-ја. Хомогенати који садрже између КСНУМКС и КСНУМКС μг протеина су напуњени на СДС-полиакриламидни гел и подвргнути електрофорези као што је описано. Зубо анти-Фос антитело (КСНУМКС: КСНУМКС; МЈ Иадарола, Национални институти за здравље, Бетхесда, МД) или анти-ФосБ (Н-терминално) антитело (КСНУМКС: КСНУМКС; Биотехнологија Санта Цруз, Санта Цруз, ЦА) је коришћено за детекција ΔФосБ. Протеини су детектовани употребом ИгГ антитела коњугираних пероксидазама из хрена (КСНУМКС: КСНУМКС; Вецтор Лабораториес, Бурлингаме, ЦА) праћени хемилуминесценцијом (ДуПонт НЕН, Бостон, МА). Нивои имунореактивности (ИР) су квантификовани на Мацинтосх-овом систему за анализу слике, а нивои протеина у експерименталним узорцима су упоређени са онима у контролама. Мрље су обојене амидо црном да би се потврдило једнако пуњење и пренос гелова. Блотови су такође имунолошки обележени за неурофиламентни протеин КСНУМКС кДа, који није показао разлике између експерименталне и контролне групе (подаци нису приказани).

Иммунохистоцхемистри. Левис пацови који су трчали током КСНУМКС недеља и контроле са закључаним точковима су дубоко анестезирани пентобарбиталом и перфундирани интракардијално са КСНУМКС мл Ца²⁺-без раствора Тироде (собна температура), укључујући 0.1 мл хепарина. Затим је уследило 250 мл фиксатора (4% параформалдехида и 0.4% пикричне киселине у 0.16 м ПБС, пХ 7.4, на собној температури). Мозгови су подељени и држани у фиксативу 1 сат, а затим испирани у 0.1 м ПБС са 10% сахарозе и 0.1% натријум азида неколико пута током 24 сата на 4 ° Ц ради крио заштите. Мозак је замрзнут и сакупљени су 14 μм коронални пресеци на нивоима у распону између брегма 0.70 и 1.70 мм. Секције су испране три пута по 10 минута у ПБС пре инкубације преко ноћи (4 ° Ц у комори за влагу) примарним поликлоналним анти-ФосБ (Н-терминалним) антителом (1: 500; Санта Цруз Биотецхнологи) у 0.3% Тритон-ПБС (150 μл по пресеку). Затим су уследила три испирања са ПБС током 10 минута пре инкубације током 1 сата на собној температури са секундарним биотинилованим антителијским ИгГ антителом (1: 200; Вецтор Лабораториес) у 0.3% Тритон-ПБС (150 μл по одељку). Извршена су још три испирања у ПБС током 10 минута пре него што је додат комплекс авидин-биотин (1: 100, односно 1: 100, у 0.1 м ПБС; 150 μл по одељку). После три испирања од 10 минута, комплекс је визуелизован након 7 минута инкубације са подлогом према протоколу произвођача (Вецтор Лабораториес). Секције су затим испиране три пута по 5 минута.

Ин ситу хибридизација. За комбиновану имунохистокемију ина лицу места експерименти хибридизације, мождане секције које су обрађене за имунохистокемију су одмах подвргнутена лицу места хибридизације, која је изведена у суштини као што је претходно описано (Серооги ет ал., КСНУМКС; Дагерлинд ет ал., КСНУМКС). Четрдесет осам мер ДНК олигонуклеотидних сонди специфичних за динорпхин (КСНУМКС – КСНУМКС) (Доугласс и др., КСНУМКС) и енкепхалин (КСНУМКС – КСНУМКС) (Зуравски ет ал., КСНУМКС) мРНА су радиоактивно обележене са [α-³⁵С] дАТП (ДуПонт НЕН) у њиховим КСНУМКС усинг завршава коришћењем терминалне деоксинуклеотидил трансферазе (Инвитроген, Сан Диего, ЦА) за специфичну активност НКСНУМКС × КСНУМКС⁹ цпм / мг. Коктел за хибридизацију садржао је 50% формамида, 4 × ССЦ (1 × ССЦ је 0.15 м НаЦл и 0.015 натријум цитрата, пХ 7.0), 1 × Денхардтов раствор, 1% саркозил, 0.02 мНа₃PO₄, пХ КСНУМКС, КСНУМКС% декстран сулфат, КСНУМКС м дитиотреитол, и КСНУМКС мг / мл скраћена ДНК сперме лососа. Хибридизација је изведена за КСНУМКС х у влажној комори на КСНУМКС ° Ц. Након хибридизације, секције су испране четири пута за КСНУМКС мин свака у КСНУМКС × ССЦ на КСНУМКС ° Ц. Након тога, секције су испране у аутоклавираној води за КСНУМКС сек, дехидриране у алкохолу и осушене на ваздуху. Коначно, НТБКСНУМКС емулзија нуклеарне траке (разблажена КСНУМКС: КСНУМКС са водом; Кодак, Роцхестер, НИ) је примењена потапањем. Након КСНУМКС – КСНУМКС недеља експозиције, слајдови су развијени са ДКСНУМКС (Кодак) и фиксирани са Унифик (Кодак).

Број ћелија позитивних за ФосБ-ИР и ћелије које колоцализују ФосБ-ИР и динорпхин мРНА или енкефалинску мРНК код пацова после КСНУМКС недеља трчања (n = КСНУМКС) и у контролама (n = КСНУМКС) је изведен на једном слајду по животињи од стране независног посматрача који је заслепљен за експериментални дизајн. Анализа је извршена на нивоу брегма КСНУМКС мм (Пакинос и Ватсон, КСНУМКС).

Статистичке процедуре. Анализирати разлику у ΔФосБ нивои између контрола и тркача у Вестерн блоттинг и имунохистохемијским експериментима, t тестови. Ефекат претеране експресије ΔФосБ о понашању трчања у трансгеним мишевима је анализирано коришћењем двосмерне АНОВА са поновљеним мерењима, анализирањем ефеката унутар групе и између група (Статистица верзија КСНУМКС; СтатСофт, Тулса, ОК).

Превиоус Сецтион Нект Сецтион

РЕЗУЛТАТИ

Регулација ΔФосБ у нуцлеус аццумбенс по точку

Левис пацови смештени у кавезе са покретним точковима повећали су своју количину дневног кретања линеарно до дана КСНУМКС, када су се стабилизовали на КСНУМКС ± КСНУМКС м / д (средња вредност ± СЕМ). Овај ниво је грубо одржаван кроз дан КСНУМКС, када су животиње коришћене за биохемијску анализу. Током последњег КСНУМКС д, пацови су водили КСНУМКС ± КСНУМКС м / д. Ово понашање у трчању код Левис пацова је слично оном које је претходно посматрано (Верме ет ал., КСНУМКС). Након тога, нивои ΔФосБ су анализирани Вестерн блоттингом у нуцлеус аццумбенс иу медијалном и латералном цаудате путамену у трчању (n = КСНУМКС) и контрола (n = КСНУМКС) пацови. Као што је приказано на слици 1, рад котача повећан ΔФосБ нивои КСНУМКС и КСНУМКС кДа изоформи у нуцлеус аццумбенс (p <0.05). Насупрот томе, није било разлике у ΔФосБ нивои између тркача и контрола у медијалном или латералном каудатном путамену (подаци нису приказани).

Прикажи већу верзију:

Преузмите као ПоверПоинт Слиде

Сл. КСНУМКС.

Регулација ΔФосБ би вхеел руннинг. Нивои изоформи КСНУМКС – КСНУМКС кДа ΔФосБ су мерени у нуцлеус аццумбенс користећи Вестерн блоттинг у контролним пацовима (C) и код пацова који су прошли КСНУМКС недеља добровољног рада точкова (R). топ, Представник ланес од мрља. Подаци су изражени као средња вредност ± СЕМ (обе групе, n = КСНУМКС). *p <0.05.

Имунохистокемија је открила присуство ΔФосБ-поситиве целлс ин нуцлеус аццумбенс оф цонтрол (n = КСНУМКС) и трчање (n = КСНУМКС) пацови. Цоунтс оф ΔФосБ- позитивне ћелије у језгру и љусци откриле су повећање броја ћелија које изражавају ΔФосБ-ИР у језгру (p <0.05), али не и у љусци језгра аццумбенс након трчања (сл.2). Комбинована имунохистокемија за ΔФосБ-ИР и на лицу места Хибридизација за енкефалин или динорпхин мРНА у нуцлеус аццумбенс је касније коришћена да се идентификује тип ћелије унутар овог можданог региона у коме је ΔФосБ индукован је трчањем (сл.3). Док је број ћелија које експримирају и динорфин мРНК и ФосБ-ИР био већи код тркача (n = КСНУМКС) него у контролама (n = КСНУМКС) (Табела1), средњи број ћелија које експримирају и енкефалинску мРНК и ФосБ-ИР у тркачима био је нижи него у контролним 1). Ови ефекти су очигледни у основној подели ове мождане регије (Табела 1). Ови резултати показују да је индукција ΔФосБ трчање се одвија претежно у подскупу нуклеуса акумбенс неурона који садржи динорпхин.

Прикажи већу верзију:

Преузмите као ПоверПоинт Слиде

Сл. КСНУМКС.

Покретање точкова утиче на број ΔФосБ- позитивне ћелије у нуцлеус аццумбенс.топ, Репрезентативне фотомикрографије дијелова мозга пацова који показују повећање броја ΔФосБ-поситивне ћелије у језгру нуцлеус аццумбенс када тркачи (трчање) су упоређени са контролама (Цтр). аца, Предња комисија.Дно, Бар граф бројања ћелија позитивних за ΔФосБ-ИР у медијалном аспекту језгра и љуске нуклеуса аццумбенс у контролним пацовима и пацовима који су прошли КСНУМКС недеља добровољног рада точкова. Подаци су изражени као средња вредност ± СЕМ (обе групе, n = КСНУМКС). *p <0.05.

Прикажи већу верзију:

Преузмите као ПоверПоинт Слиде

Сл. КСНУМКС.

Ћелијска специфичност ΔФосБиндукција покретањем точка. Репрезентативне фотомикрографије мозговних секција пацова од осам јединки које показују колокализацију ΔФосБ-ИР (смеђе боје језгра) и динорпхин мРНА (црна зрна) (a) или ΔФосБ-ИР и мРНА енкефалина у језгру нуцлеус аццумбенс (b).

Погледајте ову табелу:

Табела КСНУМКС.

ΔФосБ у станицама динорфина и енкефалина у нуцлеус аццумбенс

Ефект ΔФосБ на котачу

Проучити могућу улогу ΔФосБ у регулацији рада котача користили смо двије линије битрансгенских мишева који индуцибно прекомјерно експримирају ΔФосБ унутар стриаталних подручја одраслих животиња (Цхен ет ал., КСНУМКС; Келз ет ал., КСНУМКС). Битрансгенична линија КСНУМКСА може индуцибно прекомерно експримирати ΔФосБ искључиво унутар неурона који садрже динорпхин у стриатуму (Келз ет ал., КСНУМКС), док битрансгенична линија КСНУМКСБ може индуцибно прекомерно изражавати ΔФосБ претежно у неуронима који садрже енкефалин у овом региону, са неким изразом који се види и код неурона динорфина (Фиг. 4). Обе линије мишева су конципиране и узгојене на доксициклину да задрже АФосБизраз је искључен (сл. 4) (Келз ет ал., КСНУМКС), а једна половина литтерматес-а је уклоњена из доксициклина као одрасла особа да би укључили ΔФосБ израз.

Прикажи већу верзију:

Преузмите као ПоверПоинт Слиде

Сл. КСНУМКС.

Израз ΔФосБ у КСНУМКСБ мишевима. Секције мозга су анализиране за ΔФосБ-ИР (смеђе боје језгра) затим на лицу места хибридизација за динорпхин мРНА (A) или енкепхалин мРНА (B) (црна зрна). Забележите преференцијално изражавање ΔФосБ-ИР у енкефалин-позитивним, али не и динорпхин-позитивним ћелијама. Оф КСНУМКС ΔФосБпозитивне ћелије избројане у три КСНУМКСБ мишева, КСНУМКС ± КСНУМКС% су такође позитивне на енкефалин, а КСНУМКС ± КСНУМКС% су такође позитивне на динорпхин. Није било двоструког означавања између ΔФосБ и интернеурон маркери.

КСНУМКСА мишеви који експресују ΔФосБ (без доксициклина) (n = КСНУМКС) утврђено је да повећавају своју дневну растојање током првих КСНУМКС недеља у поређењу са контролама литтермате (датим доксициклином) (n = КСНУМКС), који је показао плато у њиховој брзини трчања након КСНУМКС недеља (сл.5 A). У упадљивом контрасту, КСНУМКСБ мишеви који су прекомерно експримирали ΔФосБ (n = КСНУМКС) показао је знатно мање активности у току недеља КСНУМКС и КСНУМКС него њихове контроле за легло (n = КСНУМКС) (Сл. 5 B). Да бисмо истражили могућност да сам доксициклин може да промени понашање при раду, упоредили смо рад кола ЦКСНУМКСБЛ / КСНУМКС мишева са и без доксициклина у води за пиће. Није нађена разлика између група (подаци нису приказани).

Прикажи већу верзију:

Преузмите као ПоверПоинт Слиде

Сл. КСНУМКС.

Ефект ΔФосБ прекомерна експресија понашања на точковима код битрансгенских мишева. A, Битрансгенични мишеви који пију воду из славине имају индуктивну прекомерну експресију ΔФосБ у стриаталним неуронима динорфина (вода) и показали су повећано кретање (удаљеност дневно) за прве КСНУМКС недеље приступа точковима. Насупрот томе, генетски идентичне контроле летером са доксициклином у њиховој води за пиће које не прекомерно изражавају ΔФосБ (док) показала је повећано покретање само првих КСНУМКС недеља. B, Друга линија битрансгенског соја мишева, названа КСНУМКСБ, са индуцибилном прекомерном експресијом ΔФосБ првенствено у неуронима стрикалних енкефалина (вода) показали су драматично мање трчања током њихових недеља КСНУМКС и КСНУМКС у поређењу са генетски идентичним легама које не прекомерно изражавају ΔФосБ (док). # означава повећање у трчању (растојање седмично) унутар групе. * означава разлику у трчању између ΔФосБпретерани експресори (вода) и контроле (док). Вертикалне линије означава границе између недеља КСНУМКС и КСНУМКС, као и недеље КСНУМКС и КСНУМКС. Хоризонталне линије са симболом # описују статистичке разлике између недељног рада у групи. Подаци су изражени као средња вредност (КСНУМКСА док,n = КСНУМКС; КСНУМКСА вода, n = КСНУМКС; КСНУМКСБ док, n = КСНУМКС; КСНУМКСБ вода, n = КСНУМКС).^# p <0.05;^## p <0.01;^{# # #} p <0.001; *p<0.05.

Превиоус Сецтион Нект Сецтион

ДИСКУСИЈА

У овој студији, показали смо да као поновљена изложеност дрогама злостављања, хронично кретање точкова, природно награђивање, изазива ΔФосБ у нуцлеус аццумбенс, критичном делу путева награђивања мозга. Такође показујемо да је претерана експресија ΔФосБ у стриаталним динорпхин неуронима одраслих животиња повећава се понашање при трчању, док ΔФосБ експресија примарно у стриетним енкефалиним неуронима има супротан ефекат. Ови подаци подржавају став да је ΔФосБ критички је укључен у дугорочне ефекте природних награда и награда изазваних дрогом и наглашава важну улогу ΔФосБ у регулацији стриатне функције.

Слични молекуларни одговори на злоупотребу дрога и трчање

Дроге злоупотребе као што су психостимуланси, опијати, алкохол, никотин и фенциклидин повећавају нивое ΔФосБ у нуцлеус аццумбенс (Хопе ет ал., КСНУМКСб; Ние ет ал., КСНУМКС; Ние и Нестлер, КСНУМКС; Нестлер ет ал., КСНУМКС), и ми овде показујемо да хронично понашање у понашању резултира сличним одговором. Хронични кокаин и трчање подстичу додатне заједничке адаптације, на пример, индукцију динорфинске мРНК у одређеним регионима стриатума (Верме ет ал., КСНУМКС). Као што је раније наведено за кокаин (Хирои ет ал., КСНУМКС), индукција ΔФосБ трчањем је јаче у језгру него у подјели љуске нуцлеус аццумбенс. Међутим, ΔФосБиндукција трчањем је ограничена на нуцлеус аццумбенс, док лекови за злоупотребу изазивају протеин иу каудатном путамену. Претходне студије су показале да ΔФосБ Изражава се искључиво у пројекционим неуронима стриатума, а хронични кокаин повећава ΔФосБ преференцијално у субпопулацији пројекционих неурона који експримирају динорпхин (Мораталла ет ал., КСНУМКС). У овој студији, употребом комбиноване имунохистокемије ина лицу места хибридизацијом на истим секцијама ткива, показали смо да покретање точкова такође индукује ΔФосБ преференцијално унутар динорпхин неурона.

Налаз да награда за лек и природна награда изазивају исту молекуларну адаптацију (индукција ΔФосБ) унутар истог типа неуронских ћелија сугерише да ова два могу дјеловати преко неког заједничког механизма. Један од могућих заједничких механизама је повећана допаминергичка трансмисија у нуцлеус аццумбенс. Покретање и акутна примена лекова који изазивају зависност повећава екстрацелуларне нивое допамина у овој можданој регији (Фреед и Иамамото, КСНУМКС; Ди Цхиара и Императо, КСНУМКС; Вилсон и Марсден, КСНУМКС). Поновљени третман са Д₁ агонист допаминског рецептора (+/−) - КСНУМКС-хлоро-КСНУМКС-дихидрокси-КСНУМКС-фенил-КСНУМКС-тетрахидро-КСНУМКСХ-КСНУМКС-бензазепин хидробромид сам или у комбинацији са Д₂ агонист рецептора куинпироле ће повећати ниво ΔФосБ у нуцлеус аццумбенс и дорсал стриатум (Ние ет ал., КСНУМКС). Психостимулантни овисници као што су кокаин и амфетамин, који су индиректни агонисти допамина, такође повећавају ΔФосБ у стриаталним регионима (Јабер ет ал., КСНУМКС; Ние ет ал., КСНУМКС). Поред тога, хронична примена специфичног допаминског транспортера антагониста КСНУМКС- [КСНУМКС- (бис [КСНУМКС-флуорофенил] метокси) етил] -КСНУМКС- (КСНУМКС-хидрокси-КСНУМКС-фенилпропил) пиперазинил деканоат, али не и серотонин- или норепинефрин- селективни инхибитори транспортера, индукује ΔФосБ у овим регионима мозга (Ние ет ал., КСНУМКС). Ови налази показују да је индукција ΔФосБ у стриатуму након различитих третмана зависи од допамина.

Супротни ефекти ΔФосБ прекомерну експресију у стриаталном динорпхину у односу на енкефалинске неуроне у понашању на точковима

Битрансгенични мишеви са АФосБ прекомерна експресија која је изазвана уклањањем доксициклина из одраслих животиња не показује очите развојне абнормалности. Код мишева у којима је ΔФосБпретерана експресија је селективна за неуроне стриарних динорпхина, понашање у току трчања се повећало током првих КСНУМКС недеља трчања, уместо првих КСНУМКС недеља као што је видљиво за контролне листове. Код израженог контраста, мишеви прекомерно експримирају ΔФосБ првенствено у стриаталним енкефалиним неуронима, мање од контролних лемената током недеља КСНУМКС и КСНУМКС трчања. Интересантно је да су две линије мишева који су овде анализиране и да показују различите понашајне реакције на дроге. Док је претерана експресија ΔФосБ у неуронима динорпхина повећава ефекат кокаина и морфина (Келз ет ал., КСНУМКС; Нестлер ет ал., КСНУМКС), прекомерна експресија ΔФосБ примарно у енкефалиним неуронима не мења ефекат ових лијекова.

Супротан ефекат на понашање трчања уочен у две линије мишева могао би се објаснити диференцијалним колима ових двеју различитих субпопулација стриаталних неурона. Више од КСНУМКС% стриаталних неурона су неуронски пројекциони неурони који користе ГАБА као неуротрансмитер. Приближно једна половина ових неурона такође изражава високе нивое динорфина и супстанце П (и до одређене мере Д \ т₁ допамин рецептор) (Герфен ет ал., КСНУМКС; Ле Моине ет ал., КСНУМКС) и пројицирати директно на средњи мозак. Друга половина изражава високе нивое енкефалина (и Д₂допамин рецептор) (Герфен ет ал., КСНУМКС; Ле Моине ет ал., КСНУМКС) и пројектовати индиректно на средњи мозак преко глобус паллидус и субтхаламиц нуцлеус. Активација директног пута повећава локомоцију, док активација индиректног пута смањује локомоцију. Дакле, реципрочне промене у понашању трчања показале су две линије ΔФосБ- експресујући мишеви који се користе у овим експериментима могу одражавати ΔФосБ- индуковане промене у ексцитабилности директног и индиректног пута. На овим линијама, интересантно је спекулисати да је смањење броја окрета котача у мишева прекомерно изражено ΔФосБ примарно у енкефалиним неуронима може бити у складу са чињеницом да антипсихотични лијекови прве генерације, који смањују локомоторну активност, индукују ΔФосБ селективно унутар ове неуронске субпопулације (Хирои и Граибиел, КСНУМКС; Аткинс ет ал., КСНУМКС).

Циљни гени регулисани ΔФосБ

Ефекти ΔФосБ на неуронску функцију су вероватно посредовани преко регулације других гена. Узимајући у обзир да многи гени садрже консензусне локације за АП-КСНУМКС комплексе у њиховим промоторским регионима, вероватно је да деловање ΔФосБ на неуроне укључују комплексне ефекте на бројне гене. До данас је идентификовано само неколико. АМПА глутаматна подјединица КСНУМКС (ГлуРКСНУМКС) се регулише помоћу ΔФосБ у нуцлеус аццумбенс, ефекат који се не види у леђном стриатуму (Келз ет ал., КСНУМКС). Циклин-зависна киназа КСНУМКС (ЦдкКСНУМКС) је регулисана у оба језгра аккумбенса и дорзалног стриатума (Бибб ет ал., КСНУМКС). Ови ефекти могу бити посредовани преко АП-КСНУМКС локација присутних у промоторским регионима ових гена (Брене ет ал., КСНУМКС; Цхен ет ал., КСНУМКС). Очекује се да ће регулација ГлуРКСНУМКС-а изменити електричну побудност стриаталних неурона промјеном осјетљивости АМПА рецептора. Регулација ЦдкКСНУМКС-а може такође да промени ексцитабилност ових неурона кроз пут који укључује допамин и цАМП-регулисани фосфопротеин-КСНУМКС, који је високо обогаћен у стриатним медијумима кичастих неурона (Брене ет ал., КСНУМКС; Бибб ет ал., КСНУМКС). Међутим, потребан је даљи рад за идентификацију прецизних молекуларних путева помоћу којих ΔФосБ, кроз промене у експресији других гена, мења функционално стање стриаталних динорфина и неурона енкефалина.

Закључци

Налази да се сличне молекуларне адаптације дешавају у нуклеусу аццумбенс у природним ситуацијама и ситуацијама изазваним лековима, указују на то да уобичајени неуробиолошки механизми могу контролисати оба типа награђивања. Једно језгро сличности између ових понашања је њихова овисност. ΔФосБ је индуковано оба понашања и појачава оба понашања када су неовисно прекомјерно експримирани у стриаталним неуронима динорфина. Можда ΔФосБкада се експримирају у овим неуронима, сензибилизирају неуронске кругове повезане с компулзивним понашањем. Иако спекулативно, све веће знање о ΔФосБ сугерише да она, или различити молекуларни путеви које регулише, може бити погодна мета за развој фармаколошких третмана за низ поремећаја. Примери за то могу бити компулзивно понашање, укључујући не само овисност о дрогама, већ и поремећаје у исхрани, патолошко коцкање, прекомјерно вјежбање и можда чак и опсесивно-компулзивни поремећај.

Превиоус Сецтион Нект Сецтион

Фусноте

Добио јануар КСНУМКС, КСНУМКС.
Ревизија је примљена у јуну КСНУМКС, КСНУМКС.
Прихваћено Јуни КСНУМКС, КСНУМКС.

Овај рад је подржан од стране Шведског истраживачког савета (КСНУМКС, КСНУМКС и КСНУМКС), Центрум фор идроттсфорскнинг (ЦИФ КСНУМКС / КСНУМКС), Националног института за злоупотребу дрога, и Национални институт за старење. Захваљујемо Карин Пернолд и Карин Лундстромер на одличној техничкој помоћи.
Дописивање треба упутити Стефану Бренеу, Одељењу за неуронауку, Каролинском институту, Стокхолму, С-КСНУМКС КСНУМКС Шведска. Е-маил: [емаил заштићен].

Цопиригхт © Друштво за неуронауку КСНУМКС

Превиоус Сецтион

РЕФЕРЕНЦЕ

↵
1. Америчка асоцијација психијатара

(КСНУМКС) Дијагностички и статистички приручник менталних поремећаја, Ед КСНУМКС. (Америчка психијатрија, Вашингтон, ДЦ).

↵
1. Аткинс ЈБ,
2. Цхлан-Фоурнеи Ј,
3. Ние ХЕ,
4. Хирои Н,
5. Царлезон ВА Јр.
6. Нестлер ЕЈ

(КСНУМКС) Регионално-специфична индукција ΔФосБ поновљеном применом типичних у односу на атипичне антипсихотичне лекове. Синапсе КСНУМКС: КСНУМКС – КСНУМКС.

Брзи линкови