BMI e ikarabella ka khalori-e itšetlehileng ka Dopamine liphetoho tse kopaneng le tlhaho ea glucose (2014)

Tlhaloso: Wang GJ, Tomasi D, Convit A, Logan J, Wong CT, et al. (2014) BMI Modulates Liphetoho tsa Dopamine ea khalori-ea itšetlehileng ka li-Accumbens tse tsoang Glucose Intake. PloS ONE 9 (7): e101585. Doi: 10.1371 / journal.pone.0101585

mohlophisi: Sidney Arthur Simon, Setsi sa Bongaka sa Duke University, United States of America

Re amohetse: April 21, 2014; E amohetse: June 9, 2014; E phatlalalitsoe: July 7, 2014

Ena ke sengoloa se bulehileng, se nang le litokelo, 'me se ka qopitsoa ka bolokolohi, sa abuoa, sa fetisoa, sa fetoloa, sa hahuoa kapa sa sebelisoa ke mang kapa mang ka morero oa molao. Mosebetsi o etsoa hore o fumanehe tlasa tlhahiso ea sechaba ea Creative Commons CC0.

Ho fumaneha ha Data: Bangoli ba tiisa hore datha tsohle tse ka tlas'a liphumano li fumaneha ka botlalo ntle le thibelo. Lintlha tsohle li ka har'a buka e ngotsoeng ka letsoho.

Lithuso: Lefapha la Energy of Energy OBER: DE-ACO2-76CH00016 bakeng sa ts'ehetso ea methati ea lits'ebetso tsa lichelete tsa naha tsa Brookhaven le Royalty Fund ho GJW. Setsi sa Naha sa Bophelo: Z01AA000550 ho NDV, R01DK064087-09 ho AC, K01DA025280 ho ES. Bafani ba lichelete ba ne ba sena karolo morerong oa ho ithuta, ho bokella data le ho hlahlobisisa, qeto ea ho phatlalatsa, kapa ho hlophisa sengoloa.

Lithahasello tse tsitsitseng: Bangoli ba phatlalalitse hore ha ho lithahasello tsa tlholisano tse tsoang.

Selelekela

Brain dopamine (DA) e feto-fetoha le mekhoa ea ho ja ka ho fetolela moputso le ho hlohlona [1]. Ts'ebetso ea DA maemong a nyutlelie (NAc) e etsahala ka ho pepesetsoa meputso ea lijo tse nyane empa ka ho pepesoa khafetsa DA e eketsa ho fapana ebe e fetela litsing tse bolelang moputso oa lijo [2]. Tsamaiso ea mesolimbic DA e bohlokoa bakeng sa ho tiisa ho phetheha hoa lijo le lijo tse fumanehang habonolo li eketsa DA ho NAc [3], athe bahanyetsi ba DA ba bona boleng ba ho fifala [4]. DA e boetse e buisana le litlamorao tsa lijo tse tsamaisoang ke litaba tsa matla [5]. Boithuto ba Rodent bo senotse taolo ea "intragastric" ea glucose e eketsang DA ho NAc [6], eo e neng e le phello e itšetlehileng ka tšebeliso ea tsoekere, kaha tsamaiso ea analog ea glucose e khahlanong le metabolic e theotse DA. Sena se bonts'a hore li-neurons tsa DA li arabela boleng ba matla a limatlafatsi tse ikemetseng tatso mme e beha lintlha tse tlisoang ke keketseho e amanang le khalori e amanang le DA ho NAc. Ntle le moo, lithuto tsa batho li ile tsa bonts'a tharollo ea "sucrose" empa eseng tharollo e monate e se nang khalori e kenya ts'ebetso ea mokhachane, e leng moo methapo ea DA e leng teng [7]. Li-neurons tsa DA li boetse li qaptjoa ke maikutlo a bonoang, a molumo oa maikutlo le li-somatosensory tse bolelang esale pele moputso oa lijo [8]. Ts'ebeliso e ngata ea lijo e ka baka botenya, e leng se bakang ts'ebeliso ea metabolic e ntlafatsang ts'ebeliso e ngata ea lijo. Tse ling tsa liphetoho tsee tsa morao-rao li hlaha litseleng tsa DA joalo ka ha li bonahatsoa ke lithuto tsa bongaka le tsa pele tse tlalehang ho fokotseha hoa li-receptor tsa D2 tsa DA maemong a ho nona haholo. [9].

Mona re fane ka maikutlo a hore bothateng ba ho arabela ka tšebeliso ea likhalori bo tla amoheloa joalo ka ha ho bonts'itsoe ts'ebeliso ea lithethefatsi ho lemeng [10]-[12]. Bakeng sa morero ona re sebelisitse positron emission tomography (PET) le [¹¹C] raclopride (D2 / D3 receptor radiotracer e amehang ka tlholisano le endo native DA) [13] ho lekola hore na khalori e hlohlellelitsoeng ke DA ho eketseha ha "ventral striatum" (moo NAc e leng teng) e its'etleha ho index ea mmele boima (BMI). Sena se ka etsahala hobane [¹¹C] tlamo ea raclopride ho li-receptor tsa D2 / D3 e nahanela mohopolo oa DA e sa feleng; e le hore ha maemo a DA a eketsa tlamo e khethehileng ea [¹¹C] raclopride ea fokotseha le ha maemo a DA a fokotseha [¹¹C] khethollo e ikhethileng ea raclopride ea eketseha [12], [14]. Bakeng sa ho laola litlamorao tsa ho hlaka ha tsoekere (monate), re bapisitse litlamorao tsa sucralose (senoko se entsoeng ka maiketsetso se se nang likhalori) le tsa tsoekere. Kahoo phapang lipakeng tsa tharollo tse peli tse tsoekere (e nang le likhalori le e se nang likhalori) e re nolofalelitse ho lekanya liphetoho ho DA tse bakiloeng ke likhalori tse ikemetseng ka boiketlo ba lijo.

mekhoa

Phuputso ena e entsoe Brookhaven National Laboratory (BNL) mme Komiti ea Univesithi ea Stony Brook ea Patlisiso e Amanang le Lihlooho tsa Batho e amohetse protocol. Tumello e ngotsoeng e ngotsoeng e fumanoe ho bankakarolo pele ho boithuto. Lihlooho tse 40 li kenyelelitsoe thutong haeba li ne li le ka letsohong le letona, lilemo tse 60-21, li phetse hantle 'me li na le 35 and BMI ≤XNUMX kg / m². Litekanyetso tsa ho lelekoa li ne li kenyelletsa nalane kapa ho ba teng hoa boemo bofe kapa bofe ba bongaka bo ka fetolang ts'ebetso ea likhoele; lefu la tsoekere; nalane ea hajoale kapa ea nakong e fetileng ea tlhahlobo ea Axis I (ho kenyeletsoa khatello ea maikutlo kapa khatello ea maikutlo) joalo ka DSM IV; mathata a ho ja; tšebeliso e mpe ea tahi kapa lithethefatsi kapa ho its'epaha (ho kenyeletsa nikotini). Bafetsi ba ile ba botsoa hore lijo tsa bona tsa ho qetela li phetheloe ke 7 PM mantsiboea pele ho letsatsi la maeto a ho nahana 'me ba hlahlojoa pakeng tsa lihora tsa 15 le 17 kamora lijo tsa bona tsa ho qetela. Baithuto ba ile ba tsebisoa hore maemo a tsoekere ea mali a tla hlahlojoa nakong ea thuto ho netefatsa hore ba hana ho ja.

Moqapi oa Thuto

Lihlooho li bile le maeto a mabeli a ho nahana: ka letsatsi le le leng la ho ithuta (Letsatsi la A) taba e ile ea nka seno sa 75 sa gram ea molomo ea glucose (Trutola, VWR, PA); ka letsatsi le leng (Letsatsi la B) sehlooho se ile sa nka seno sa molomo oa nko (sucralose, 0.348 mg / ml [JK Sucralose Inc., NJ] eo e nang le bophahamo bo lekanang le monate oa tharollo ea tsoekere). PET e qalile metsotsong ea 10 kamora ho qeta seno sa tsoekere / placebo. Mekero ea PET e ne e tsamaisoa ho LG ECAT HR + le [¹¹C] raclopride e ne e lokiselitsoe ho latela mekhoa e phatlalalitsoeng pejana [15]. Scans e qaliloe hang ka mor'a ho entoa ha tracer ea 8 mCi kapa ka tlase ho [¹¹C] raclopride mme e etsoa ka kakaretso ea metsotso e 60. Mehlala ea mali bakeng sa litekanyetso tsa tsoekere e fumanoe pele ho lino tse tahang, hanghang ha ho phethetsoe seno sa glucose / placebo, ebe metsotso e meng le e meng e 5 metsotso e 30, ho 60, 90 & 120 metsotso. PET e entsoe ka nako e lekanang ea letsatsi bakeng sa lithuto tsohle. Bafo ba ile ba botsoa hore ba itime lijo le ho lula ba nkile metsi bosiu bo le bong (bonyane lihora tse 12) pele ho ts'ebetso ea ts'ebetso ea ho ithuta ka letsatsi le leng le le leng la boithuto ba litšoantšo. Matsatsi a A le B a ne a hlophisitsoe ka tatellano lihloohong. Matsatsi ana a mabeli a scan a arotsoe pakeng tsa matsatsi a 2-42 ka karolelano ea matsatsi a 16 ± 10.

Mehatla ea Clinical

Lintlha tsa lipotso tsa boitšoaro tsa ho ja li fumanoe nakong ea ketelo e hlahlobang ho sebelisa Lintlha tse Tšoaro tsa ho ja Lipotso tsa ho ja tse tharo (TFEQ-EI) ho lekola likarolo tse tharo tse latelang tsa boits'oaro ba ts'ebetso: lits'ebetso tsa kelello; tloaelo; le taolo le Gormally Binge Eating Disorder Scale (GBEDS) ho sheba mokhoa oa ho itlopa lijo le psychopathology e amanang le ona. [16]. Ho lekola boteng ba tsoekere le lino tse tahang, lihlooho li ile tsa botsoa ho lekola boleng ba monate, boemo ba tsoekere le ho tšoana le monko o monate ka ho sebelisa litlaleho tsa [ho lekantsoe ho tloha 1 (ka tlase) ho 10 (most)] hang hoba ba qete ho ja lino. Tlhatlhobo ea "regression regression" e sebelisitsoe ho hlahloba kamano e lipakeng tsa litlaleho tsena le BMI. Liteko tsa Pair li ile tsa sebelisoa ho bapisa phapang litlalehong tsena tsa boits'oaro lipakeng tsa lino tse tsoekere le lino tsa sucralose.

Tekanyo ea phallo ea mali

Mehlala ea Plasma e ile ea hlahlojoa bakeng sa khatello ea tsoekere e sebelisang Beckman Glucose Analyzer 2 (Brea, California), e khethollang tsoekere ka mokhoa oa tekanyetso ea oksijene e sebelisang electrode ea oksijene ea Beckman. Sekhahla se lekantsoeng sa sampole se kenngoa ka har'a enageme reagent ka senoelong se nang le motlakase o arabelang le ho tlaleha ho kenella ha oksijene ka mg ea glugose / 100 ml. Liteko tsa t-paired li ile tsa sebelisoa ho sekaseka liphapang lipakeng tsa glucose ea mali, ka boithatelo bakeng sa ntlha ka 'ngoe. Tlhahlobo ea khatello ea methapo e sebelisitsoe ho lekola kamano pakeng tsa boemo ba tsoekere ea mali le BMI.

Boitsebiso ba Lintlha

Nako ea tšebetso e fokotsa nako ea ho kenella linthong tse ling hape ka har'a striatum le cerebellum hammoho le nako ea li- nako tsa [¹¹C] raclopride e ne e sebelisetsoa ho bala bophahamo ba kabo (DV) ka lipikselse tsa setšoantšo sohle. Haholo-holo, re hakantsoe bakeng sa voxel e 'ngoe le e' ngoe ea DV, e lumellanang le litekanyo tsa tekano ea karo-karolelano ea lisele tsa radiotracer ho ea ea mahloriso a eona a plasma ho sebelisoa mokhoa oa ho sekaseka lits'oants'o bakeng sa litsamaiso tse fetolehang [17]. Template ea Montreal Neurological Institute ea tloaelo, eo re neng re e hlahisitse pele re sebelisa litšoantšo tsa bosholu ba khaso ho tsoa lithutong tse phetseng hantle tsa 34 tse fumanoeng ka [¹¹C] raclopride le tatelano e ts'oanang ea skene, e sebelisitsoe bakeng sa ho hlophisa sepakapakeng ha litšoantšo tsa DV. Bakeng sa bokhoni bo tlamang (BP_ND) litšoantšo tseo re neng re li entse tsa tloaelo DV ho "voxel" e ngoe le e 'ngoe e amanang le "cerebellum (libakeng tse ka lehlakoreng le letšehali-tsa lithahasello), tse tsamaellanang le ho fumaneha ha dopamine (DA) D2 / D3 receptor [17]. BP_ND Litšoantšo li ile tsa ntlafatsoa ka mokhoa oa moea ka 8-mm Gaussian kernel ho nyenyefatsa ho fapana ha methapo ea kelello ho lithuto. Phapang ho BP_ND lipakeng tsa tsoekere le sucralose li ne li sebelisoa ho lekanya liphetoho ho DA tse bakiloeng ke likhalori.

Lipatlisiso tsa Statistical

Tlhahlobo ea khatello ea methapo e mengata e ile ea sebelisoa ho sekaseka kamano pakeng tsa BP_ND phapang pakeng tsa tsoekere le sucralose (ΔBP_ND), e bonts'ang liphetoho phetohong ea bobeli ea DA ho litaba tsa khalori ea tsoekere. Statistical Parametric Mapping (SPM8; Setsi sa Wellcome Trust sa Neuroimaging, London, UK) se ile sa sebelisetsoa morero ona. Bohlokoa ba lipalo bo behiloe e le P_FWE <0.05, e lokisitsoe bakeng sa lipapiso tse ngata boemong ba voxel ka phoso ea lelapa le litokiso tse nyane tsa bophahamo sebakeng sa 10-mm radius spherical region-of-interest (ROI). Liphuputso li ile tsa etsoa ka karolelano mehato ea ROI e ntšitsoeng ho sebelisoa likhokahanyo tse fumanoeng ho tsoa ho SPM ho lekola phello ea boits'oaro (e nang le boits'oaro bo bongata ba ho ja, ho thibela likokoana-hloko le tlala ho sebelisa TFEQ-EI le ho itlopa joala ho sebelisa GBEDS), maemo a tsoekere ea mali, lilemo, le bong. Ka ho khetheha, mefuta ena e ne e tsamaellana le karolelano ΔBP_ND lipontšo ho ROI kamora ho laoloa ke BMI. Bohlokoa ba lipalo-palo bakeng sa litlhahlobo tsena tsa khokahano bo behiloe e le P <0.05, e sa nepisoe.

Results

Phapang ea mahloriso a tsoekere ea mali ha ea ka ea fapana joalo ka tšebetso ea BMI kamora phephetso ea sucralose le glucose (r <0.18, R²<0.03). Ho ne ho se na phapang lipakeng tsa tsoekere le lino tse tahang litlalehong tsa hau tsa boleng ba monate (tsoekere: 5.4 ± 2.6. Sucralose: 5.4 ± 2.6); boemo ba monate (tsoekere: 6.8 ± 2.5. sucralose: 6.2 ± 2.5) le sebōpeho sa monate (tsoekere: 4.7 ± 2.8. sucralose: 4.8 ± 3.0) mme litlaleho tsena ha li a susumetsoa ke BMI ea sehlooho. Ka lehlakoreng le leng re bone kopano e kholo lipakeng tsa liphetoho tse bakiloeng ke khalori tsa DA joalo ka ha ho hlahlojoa ke ΔBP_ND (tsoekere-sucralose) ho ventral striatum (r = 0.68; P_FWE <0.004, P_FDR <0.05, voxels = 131, Setšoantšo sa 1a) le BMI, hore ha e theola BMI le ho feta moo DA e eketsehang le ha BMI e le kholo le ho feta, DA e fokotseha ha e kenella hare. Ho ikopanya hona ho ile ha lula ho le bohlokoa kamora ho qapa le phapang ea khatello ea tsoekere ea mali (tsoekere - sucralose) (Fig.1b).

Download:  

• PPT

  Slide sa PowerPoint

• PNG

  setšoantšo se seholoanyane (475KB)

• TIFF

  setšoantšo sa pele (606KB)

Setšoantšo sa 1. a: Litšoantšo tsa SPM tsa liphetoho dopamine ea boko.

Lihlopha tse sebetsang tse matlafalitsoeng li bonts'a liphetoho tsa dopamine (DA) ho li-nucleus accumbens bakeng sa glucose e fapaneng> ho noa sucralose (ΔBP_ND). Hlokomela hore keketseho ea BP_ND supa DA e fokotseha (tlholisano e nyane e tsoang ho DA bakeng sa [¹¹C] raclopride ho tlama ho D2 / D3 receptors) athe ea theoha BP_ND bonts'a keketseho ea DA ka tsoekere (joalo ka ha ho bapisoa le sucralose) Litšoantšo tsa SPM li ne li thehiloe ka ho hlaka ho T2 litšoantšo tse boima ba MR ho sagittal (ka ho le letšehali), li-coronal (ka holimo ka ho le letona) le maikutlo a pharalletseng (tlase). Sebaka sa mebala sea bontša t-Le boleng. b: Kamano lipakeng tsa BMI le phetoho lipakeng tsa DA. Phapang pakeng tsa ho fumaneha ha DRD2 kamora ho kenella ha glucose le tšebeliso ea sucralose (ΔBP_ND) li ne li bapisoa le BMI (kg / m²). Lithuto tsa leaner li bonts'itse hore litheko tse kholo tsa DRD2 li fokotseha ka glucose ho li-nucleus accumbens (e lumellanang le keketseho ea DA) athe lithuto tse boima li bonts'itse keketseho ea DRD2 (e lumellanang le DA e fokotseha). ΔBP *: e lokisoe bakeng sa liphetoho maemong a tsoekere ea mali (tsoekere - sucralose) kahare ho khiriso ea PET (0-60min).

doi: 10.1371 / journal.pone.0101585.g001

DA e fetoha ha e arabela karabelo ea caloric (ΔBP_ND) hape li ne li hokahanngoa haholo le lintlha mabapi le mekhoa ea ho ja. Ka ho khetheha, delta BP_ND ka ventral striatum e ne e hokahane haholo le mehato ea boits'oaro ba ho ja litheko tsa TEFQ-EI (r = 0.52, p <0.02) le tlala (r = 0.6, p <0.006) le li-GBES tsa ho itlopa joala (r = 0.61 , p <0.006), joalo ka hore lihlooho tse nang le lintlha tse ngata ho thibelo ea likokoana-hloko, maikutlo a tlala le ho itlopa joala li bontšitse ho fokotseha ho DA ka ho ja caloric. Leha ho le joalo, likamano tsena li ne li se bohlokoa kamora ho khetha BMI le thobalano.

Puisano

Thutong ena, ho fapana ha tsoekere le sucralose ho re file monyetla oa ho lekola litlamorao tsa tšebeliso ea khalori ho tsebiso ea DA ka mor'a ho laola likarabo tsa moputso tse amanang le ho ba le botsitso. TLiphetoho tsa DA ho "ventral striatum" ea phapano ena li bonts'a likarabo tsa matla a tšebeliso ea tsoekere. Mekhoa e fapaneng ea likarabo tsa DA maemong a kenang kahare ho batho ba se nang leeme ba bonts'itseng keketseho ea DA ho fapana le DA e fokotseha ho bonahala ka lithuto tse motenya. e kanna ea supa phapano lipakeng tsa se lebelletsoeng le karabelo ea 'nete ea ho kenella ha caloric kaha likarabo tsa DA li susumetsoa ke ho ajoa ha meputso [18]. Ka kotloloho moputso o leng betere ho feta o boletsoeng esale pele o etsa hore ts'ebetso ea li-neuron tsa DA e be moputso o mobe ho feta kamoo ho boletsoeng esale pele ho thibela ts'ebetso [19]. Leha likhathatso tsa tsoekere maling li ne li ts'oana lipakeng tsa lithuto tse bobebe le tse batenya, karabelo ea litaba tsa "caloric" lithutong tse batenya e ka ba le karabelo e tlase ho karabelo e boletsoeng e bakileng thibelo ea li-neuron tsa DA le ho fokotsa ho lokolloa ha DA ka mor'a joala ba glucose. Leha ho le joalo hobane ha rea ​​ka ra fumana mehato ea ho fumaneha ha li-D2 / D3 receptor ntle le tsamaiso ea tharollo (siling) ha re na ho fana ka karabelo ea hore karabelo e sa tloaelehang lithutong tse mpe le eona e tsamaisoa ke karabelo e sa tloaelehang ho monate le eseng feela karabelo e sa tloaelehang bakeng sa likhalori.

Ho litoeba tse haelloang ke li-receptor tse monate tsa tatso empa ha se monate oa maiketsetso o ile oa eketsa DA ho NAc [20], e tsamaellanang le liphumano tsa rona tse bonts'ang ho eketseha ha DA ho li-ventral striatum tse susumetsoang ke ho kenella ha caloric ho batho ba nang le bokhoni. Leha ho le joalo karabelo e joalo ha ea ka ea bonoa ho batho ba batenya ba bontšang ho senyeha ha likarabo tsa kelello tsa DA ho litaba tsa khalori.

Lits'oants'o tse kholo tsa disinhibition tsa TEFQ li amahanngoa le taolo e mpe ea tahi ea lijo [21] hape ba hokahantsoe le tšebetso e mpe ea pele ea botsamaisi [21], [22]. Li boetse li tsamaisana le liphumano tsa rona tsa pejana tse bonts'ang khokahano ea bohlokoa lipakeng tsa lithibelo tsa thibelo ea lijo le DA e eketsehang e hlohlellelitsoeng ke ho pepesehela litšebeletso tsa lijo [23], ka tsela eo e ts'ehetsa mokhatlo o lipakeng tsa DA le ho fokotsa taolo le boits'oaro bo bobe [24]. Khokahano ea tlala ho TFEQ le phetoho ea DA ho NAc le caloric e fana ka bopaki bo bong ba karolo ea DA ho temoho ea tlala bathong [25]. Qetellong kamano e lipakeng tsa DA e fokotsehile kamora hore tsoekere e ngata le ho ja haholo ho hopotsa ho fokotseha hoa maikutlo ho khothalelitsoeng ke DA ho ba hlekefetsang koae eo boitšoaro ba bona bo khetholloang ka ho kenella ka har'a k'hok'heine [10], [12], [26]. Le ha e le tekong ea ho batla ho nka karabelo e kholo ea potoloho ea moputso oa DA lithutong tse batšo ena ke tlhaloso e sa lekaneng; Hobane re hlokometse karabelo e matla mabapi le tšebeliso ea likhalori empa hoa utloahala hore ba ka ba le karabelo e matla mabapi le ho pepesehela mekhoa ea lijo. Ka hona, ho na le monyetla oa hore phapang pakeng tsa tebello e ntlafalitsoeng le karabelo e fokotsehileng ea likhalori tse sebelisoang ho motho ea motenya ho ka etsa hore drive e tsoelepele ho ja e le ho lefella bofokoli bona.

lumela hore baa fokola

Boithuto ba PET bo ile ba etsoa Brookhaven National Laboratory. Re leboha J. Rotrosen oa Univesithi ea New York ka ho fetisetsa litaba; D. Schlyer le M. Schueller bakeng sa ts'ebetso ea cyclotron; D. Warner, D. Alexoff le P. Vaska bakeng sa ts'ebetso ea PET; C. Shea, Y. Xu, L. Muench le P. King bakeng sa ho hlophisa le ho lekola radiotracer, K. Torres bakeng sa litokisetso tsa protocol ea ho ithuta, le B. Hubbard M. Jayne le P. Carter bakeng sa tlhokomelo ea mokuli.

Menehelo ea Mongoli

Rea tseba le ho hlophisa liteko: GJW NDV. O entse liteko: GJW AC CTW JSF. Hlahloba data: GJW DT JL ES. E kentse letsoho mosebetsing oa ho ngola mongolo o ngotsoeng: GJW NDV.