Екп Неуробиол. КСНУМКС Мар; КСНУМКС (КСНУМКС): КСНУМКС-КСНУМКС. дои: КСНУМКС / ср.КСНУМКС. Епуб КСНУМКС Јан КСНУМКС.
- 1Одељење за нуклеарну медицину, Национални универзитет у Сеулу Бунданг болница, Национални универзитет у Сеулу Медицински факултет, Сеонгнам КСНУМКС-КСНУМКС, Кореја.
- 2Одељење за нуклеарну медицину, Национални универзитет у Сеулу Бунданг болница, Национални универзитет у Сеулу Медицински факултет, Сеонгнам КСНУМКС-КСНУМКС, Кореја. ; Одељење за трансдисциплинарне студије, Факултет за конвергенцију наука и технологије, Национални универзитет у Сеулу, Сеул КСНУМКС-КСНУМКС, Кореја. ; Напредни институти технологије конвергенције, Сувон КСНУМКС-КСНУМКС, Кореја.
Апстрактан
Допаминергички систем је укључен у регулацију уноса хране, што је кључно за одржавање телесне тежине. Испитали смо везу између доступности рецептора стриамина допамина (ДА) ДКСНУМКС / КСНУМКС рецептора и индекса телесне масе (БМИ) код здравих мушких испитаника који немају гојазност са КСНУМКС [11Ц] рацлоприд и позитронска емисиона томографија. Ниједна од [11Ц] вредности везујућег потенцијала (БП) рацлоприда (мере расположивости ДА ДКСНУМКС / КСНУМКС рецептора) у стриаталним субрегијама (дорзални каудат, дорсал путамен, и трбушни стриатум) у левој и десној хемисфери биле су значајно корелиране са БМИ. Међутим, постојала је позитивна корелација између десно-левог индекса асиметрије [11Ц] раклоприд БП у леђном путамену и БМИ (р = 0.43, п <0.05), што сугерише да је већи БМИ повезан са већом доступношћу рецептора у десном леђном путамену у односу на леви код не-гојазних особа. Садашњи резултати, у комбинацији са претходним налазима, могу такође сугерисати неурохемијске механизме који леже у основи регулације уноса хране код особа без гојазности.
УВОД
Унос хране је чврсто повезан са индивидуалним типом тела (тј. Насупрот дебелом) и требало би да буде регулисан осећајем глади да би се одржало природно стање хомеостазе. Хипоталамус се сматра главном структуром мозга за контролу потрошње хране.1]. Међутим, када је довољно хране доступно, понашање у исхрани је углавном изазвано награђиваном вредношћу хране као што је укус или квалитет.2], а изгледа да је абнормално понашање у исхрани више повезано са заједничким начином награђивања који је модулиран допамином (ДА) [3].
Добијање на тежини је једна од посљедица дефицита допаминергичке модулације, што доказује повезаност депресивних симптома и индекса тјелесне масе (БМИ) [4и повећање телесне тежине након дубоке стимулације мозга5и допаминергички лекови [6] код пацијената са Паркинсоновом болешћу. Смањена доступност стријаталних ДА Д2 / 3 рецептора приказана је код гојазних испитаника, што је корелирано обрнуто са БМИ [7]. Ови подаци указују на укљученост допаминергичког дефицита у патолошком понашању у исхрани и гојазности.
Анатомске, функционалне и метаболичке асиметрије између хемисфера у здравом мозгу су широко прихваћене.8,9]. У скорије време расте интересовање за неурохемијску асиметрију и њене асоцијације са неуропсихијатријским стањима као што је стрес [10] и когнитивни пад [11] је пријављено. Иако су неке студије сугерисале везу између допаминергичке функције и БМИ у патолошком понашању у исхрани и гојазности [12,13], како је допаминергички систем повезан са индивидуалном разликом БМИ код субјеката без гојазности је у великој мери непознат. Штавише, мало је студија покушало да тестира могућу повезаност допаминергичке асиметрије и БМИ.
Ова студија је имала за циљ да одреди однос доступности ДА ДКСНУМКС / КСНУМКС рецептора у стриаталним субрегијама и његову асиметрију са БМИ код особа које нису гојазне уз употребу [11Ц] рацлоприд, радиолиганд ДА рецептора ДКСНУМКС / КСНУМКС и позитронска емисијска томографија (ПЕТ).
МАТЕРИЈАЛИ И МЕТОДЕ
Теме
Здрави мушкарци без гојазности су регрутовани путем огласа. Искључили смо особе са историјом неуролошких или психијатријских поремећаја као што су епилепсија, повреда главе и депресија. БМИ, израчуната као тежина (кг) / висина2 (m2), стечена је током поступака регрутовања и гојазних особа, дефинисаних као БМИ> 30 кг / м2, били су искључени. Двадесет пет здравих мушких испитаника који нису гојазни (средња (± СД) година старости КСНУМКС ± КСНУМКС и [КСНУМКС-КСНУМКС и]; средња телесна тежина КСНУМКС ± КСНУМКС кг [КСНУМКС-КСНУМКС кг] ]) учествовао у студији након што је дао писмени информисани пристанак (Табела КСНУМКС). Сви субјекти су били десничари. Пет испитаника су били пушачи, од којих се тражило да не мењају навике пушења пре скенирања.
ПЕТ скенирање
ПЕТ скенови су добијени помоћу скенера Сиеменс ЕЦАТ ЕКСАЦТ КСНУМКС ПЕТ (ЦТИ / Сиеменс, Кноквилле, ТН, УСА) у КСНУМКС субјектима или ГЕ Адванце ПЕТ скенеру (ГЕ Медицал Системс, Ваукесха, ВИ, УСА) у КСНУМКС субјектима. Протоколи за снимање слике су били исти за два скенера и слике су реконструисане помоћу параметара које је препоручио произвођач сваког скенера. Анализирали смо слике свих субјеката као један базен. Након скенирања КСНУМКС-мин, [11Ц] рацлоприд је достављен у шприцу КСНУМКС-мл (просечна активност КСНУМКС ± КСНУМКС мЦи) и примењен помоћу компјутерски управљане пумпе са фиксним временским распоредом: у време КСНУМКС, болус доза КСНУМКС мл је дата током КСНУМКС мин, а затим брзина инфузије је смањена на КСНУМКС мл / мин и одржавана је преостало време. Однос болуса према брзини инфузије (Кбол) је КСНУМКС мин. Овај протокол је изабран на основу оптимизационе процедуре коју су развили Ватанабе и сарадници, за које је познато да је оптимална у успостављању равнотежног стања у приближно КСНУМКС мин након покретања радиолигандне ињекције [14].
Подаци о емисијама су прикупљени у тродимензионалном моду за КСНУМКС мин, док су КСНУМКС узастопни оквири слике повећаног трајања (КСНУМКС × КСНУМКСс, КСНУМКС × КСНУМКС мин, КСНУМКС × КСНУМКС мин, КСНУМКС × КСНУМКС мин и КСНУМКС × КСНУМКС мин). . ПЕТ слике добијене коришћењем Сиеменс ЕЦАТ ЕКСАЦТ КСНУМКС ПЕТ скенера реконструисане су коришћењем Схепп-Логан филтера (цут-офф фрекуенци = КСНУМКС мм) и приказане у КСНУМКС × КСНУМКС матрици (величина пиксела = КСНУМКС × КСНУМКС мм са дебљином пресека КСНУМКС) мм). Слике са ГЕ Адванце ПЕТ скенера су реконструисане у матрици КСНУМКС × КСНУМКС (величина пиксела = КСНУМКС × КСНУМКС мм са дебљином пресека КСНУМКС мм) помоћу Ханнинг филтера (фреквенција искључења = КСНУМКС мм).
Анализа слике
Доступност ДА ДКСНУМКС / КСНУМКС рецептора у стању мировања је процењена коришћењем ПЕТ слика КСНУМКС-КСНУМКС мин након [11Ц] ињекције рацлоприда, током којих је везивање радиолиганда достигло равнотежу. Четири ПЕТ оквира у том периоду су поравнати и сабрати за регистрацију са појединачним МР сликама и трансформисати у стандардизовани стереотаксички простор помоћу аутоматског прилагођавања карактеристика МНИ шаблону. [11Ц] Потенцијал везивања Рацлоприда (БП) као мјера расположивости ДА ДКСНУМКС / КСНУМКС рецептора израчунат је на начин вокел како би се генерисале параметарске БП слике, користећи церебелум као референтни регион, као (Ц)вокел-Ccb) / Цcb [15], где Цвокел је активност у сваком вокселу и Цcb је средња активност у малом мозгу. Региони интереса (РОИ) су нацртани ручно на короналним резовима мозга МР слике високе резолуције (Цолин мозга) на лијевој и десној стриаталној подрегији (дорзални путамен, дорзални цаудате и вентрал стриатум). Границе РОИ-а су одређене у складу са претходно развијеном методом [16]. Користећи ове РОИ, вредности БП у стриаталним субрегионима су екстраховане из појединачних слика БП (Сл. КСНУМКС). Такође, индекс асиметрије БП (АИBP) израчуната је као (десно-лево) / (десно + лево) за сваку стријасту подрегију, тако да позитивна вредност означава виши АИBP на десној страни у односу на лијево. Односи [11Ц] рацлоприд БП и АИBP са БМИ су тестирани коришћењем двосмерне Пеарсонове корелације са СПСС КСНУМКС (Цхицаго, Иллиноис).
РЕЗУЛТАТИ
[11Ц] Раклоприд БП у било којој од шест стриаталних субрегија није имао значајну корелацију са БМИ (р = -КСНУМКС, п = КСНУМКС у левом леђном путамену; р = -КСНУМКС, п = КСНУМКС у десном дорзалном путамену; р = -КСНУМКС) р = -КСНУМКС, п = КСНУМКС у десном леђном каудату, р = -КСНУМКС, п = КСНУМКС у лијевом вентралном стриатуму, р = -КСНУМКС, п = КСНУМКС у десном вентралу стриатум). Међутим, постојала је значајна позитивна корелација између АИBP у леђном путамену и БМИ (р = 0.43, п <0.05) (Сл. КСНУМКС), што сугерише да је већи БМИ повезан са већом расположивошћу ДКСНУМКС / КСНУМКС рецептора у десном дорзалном путамену у односу на лево. АИBP код дорзалног каудатног и вентралног стриатума није било значајне корелације са БМИ (р = КСНУМКС, п = КСНУМКС у дорзалном каудату; р = -КСНУМКС, п = КСНУМКС у вентралном стриатуму).
ДИСКУСИЈА
У овој студији испитали смо однос доступности ДА ДКСНУМКС / КСНУМКС рецептора у стриаталним субрегијама и његову асиметрију са БМИ код здравих мушких испитаника без гојазности користећи [11Ц] рацлоприд ПЕТ. Није било директне везе између доступности рецептора стрикалног ДКСНУМКС / КСНУМКС рецептора и БМИ код наших субјеката без гојазности. Ово је у складу са извештајем Ванг-а и др. [7] Користећи [11Ц] рацлоприд ПЕТ. Иако су пронашли инверзну корелацију између доступности рецептора стрикалног ДКСНУМКС рецептора и БМИ код гојазних појединаца, таква корелација није уочена у контролама без гојазности. Међутим, пронашли смо повезаност БМИ са десно-левом асиметријом у доступности ДКСНУМКС / КСНУМКС рецептора у дорзалном путамену код особа које нису гојазне.
Као део система учења навика и награђивања, стриатум је основна структура допаминергичких неуронских кола које посредују у појачавању ефекта хране и других награда, укључујући и лекове које злоупотребљавају људи. Пријављене су функционалне разлике између дорзалног и вентралног стриатума у мотивацији хране. Дјеловање дорзалног стриатума било је битније за саму прехрану и њену угодност [13], док је трбушни стриатум био осетљивији на индикаторе хране и ниво очекивања дате стимулације хране [17]. Такође, студије на мишевима [12] као и људи [18] сугерисале су различите улоге ДА у леђном и вентралном стриатуму у регулисању уноса хране. Идеја је била да је ДА у дорзалном стриатуму умешан у одржавање калоријских потреба за преживљавањем, док је ДА у вентралном стриатуму укључен у награђивање својстава хране. Ово може бити повезано, директно или индиректно, са повезаношћу између БМИ и асиметрије у доступности ДКСНУМКС / КСНУМКС рецептора у дорзалном путамену код наших субјеката без гојазности, у томе што је унос хране код особа са нормалном тежином вероватно контролисан калоријским захтевима, а не јачањем својине хране.
Многи докази указују на то да је људски мозак анатомски и функционално латерализован. Док су асиметрије у ДА и другим неуротрансмитерима забиљежене у постмортемском људском мозгу [19], технике молекуларне и функционалне слике откриле су доказе за неурохемијске асиметрије у живом људском мозгу, пружајући више могућности за директно испитивање односа између латералности мозга и људског понашања и функције. Студије ПЕТ и СПЕЦТ (једнофотонска компјутеризована томографија) на здравим испитаницима су показале хемисферичне асиметрије у допаминергичким маркерима у стриатуму, укључујући доступност ДА ДКСНУМКС / КСНУМКС рецептора [20Густина ДА транспортера21и капацитет синтезе ДА22]. Иако су ове студије показале да популација има тенденцију према већим вредностима везивања радиолиганда на десној страни у поређењу са левим стриатумом заснованим на средњим групама, постојале су значајне индивидуалне разлике, не само у величини, већ иу правцу асиметрије. Код животиња, показало се да индивидуалне разлике у допаминергичкој асиметрији покривају или предвиђају индивидуалне разлике у понашању у простору и реактивности на стрес, као и осетљивост на стресну патологију и осетљивост на лекове.23]. Код људи су пријављене везе између когнитивних функција и обрасца асиметрије у доступности ДА ДКСНУМКС / КСНУМКС рецептора [24]. Наши резултати откривају значајну повезаност између БМИ и смјера и величине асиметрије у доступности стрикалног ДКСНУМКС / КСНУМКС рецептора код особа које нису претиле.
Код наших не-гојазних испитаника, већи БМИ је био повезан са већом расположивошћу ДКСНУМКС / КСНУМКС рецептора у десном дорзалном путамену у односу на лево. Ово је у супротности са претходном студијом која показује да је већа позитивна мотивациона мотивација повезана са већом расположивошћу ДКСНУМКС / КСНУМКС рецептора на левој релативној у односу на десну путамен [24]. Супротан смер асиметрије може наговестити различите неурохемијске механизме који регулишу унос хране између гојазних и не-гојазних појединаца.
Наша студија има неколико ограничења. Прво, три наша испитаника су имала БМИ виши од КСНУМКС-а, њихови БМИ-и се могу сврстати у групе са прекомерном тежином (КСНУМКС-КСНУМКС) или гојазност (≥КСНУМКС) према азијским критеријумима. Међутим, наша испитивана група је састављена од здравих младих одраслих особа и узимајући у обзир да је БМИ везан не само за масу без масноће, већ у мањој мери, такође и за изградњу тела, ми смо те субјекте сврстали у субјекте који нису гојазни прекомерном тежином, према мишљењу аутора. Консултације експерата СЗО [25који је предложио да се задржи тренутна међународна класификација за гојазност (≥КСНУМКС). Да бисмо искључили могући ефекат укључивања граничних субјеката у односу на тежину у нашој тренутној студији, поново смо тестирали нашу статистичку анализу са КСНУМКС субјектима након што смо искључили та три субјекта. Резултати су показали већу корелацију у односу на анализу учињену са КСНУМКС субјектима и показали су и већи ниво значајности (р = КСНУМКС, п = КСНУМКС). Друго, од [11Ц] везање рацлоприда је осетљиво на конкуренцију са ендогеним ДА, тешко је одредити да ли је асиметрија доступности ДА ДКСНУМКС / КСНУМКС рецептора густина рецептора или ниво ендогеног ДА. ДА ДКСНУМКС / КСНУМКС везивање мерено [11Ц] рацлоприд је хетероген унутар стриаталних региона са вишим везивањем у дорзалном стриатуму него у вентралном стриатуму.26]. Тако, [11Ц] рацлоприд ПЕТ можда нема довољну осетљивост за детектовање суптилних интериндивидуалних и интеррегионалних разлика у расположивости ДКСНУМКС / КСНУМКС рецептора у вентралном стриатуму. Потребне су даље студије да би се истражио допаминергички систем у лимбичким стријаталним и екстрастриаталним подручјима користећи радиолиганде који имају већи афинитет и селективност за ДА ДКСНУМКС рецепторе. Коначно, релативно мали узорак који се састојао само од мушкараца, ограничио је генерализацију наших налаза.
У закључку, ови резултати сугеришу повезаност између БМИ и обрасца асиметрије у доступности ДА ДКСНУМКС / КСНУМКС рецептора у дорзалном путамену код не-гојазних појединаца, тако да је већи БМИ повезан са вишом расположивошћу рецептора у десном дорзалном путамену у односу на лева. Заиста, информација која се односи на неурохемијску латерализацију ДА не само да даје наговештај у предвиђању клиничког тока почетка гојазности или развоја болести повезане са уносом хране, као што су анорекиа нервоса и булимиа нервоса, што је још важније, он би функционисао као биомаркер за предвиђање прогнозе лечења код те болести. Наши резултати, у комбинацији са претходним налазима, могу такође сугерисати неурохемијске механизме који леже у основи регулације уноса хране код особа без гојазности. То могу имати важне импликације за разумевање и предвиђање индивидуалних разлика у реаговању на награде повезане са храном и развој „гојазности“ из „стања без гојазности“.
ЗАХВАЛНОСТ
Ова студија подржана је бесповратним средствима Националне истраживачке фондације Кореје (НРФ-2009-0078370, НРФ-2006-2005087) које финансира Министарство науке, ИЦТ-а и будућег планирања Републике Кореје и грантом Корејског здравственог тима за истраживање и развој Пројекат, Министарство здравља и социјалне заштите, Република Кореја (ХИ09Ц1444 / ХИ14Ц1072). Ова студија је такође подржана бесповратном помоћи Фонда за истраживање болнице у Националном универзитету у Сеулу (02-2012-047).
Референце
;