pangalaman ubar epigenetically wilangan prima Fosb gén inducibility di accumbens beurit inti (2012)

Komentar: Bukti nu deltafosb daun balik ngambah lila sanggeus recovery ti kecanduan. Husus kecanduan ngabalukarkeun parobahan epigenetic, éta ngahasilkeun induksi leuwih gancang tina deltafosb nalika kambuh lumangsung. Ieu ngécéskeun kumaha relapsing, sanajan saatos taun gancang bisa pasoalan ka kaayaan addicted ditiup pinuh.

J Neurosci. Pangarang naskah; sadia dina 2013 PMC 25 Januari.

J Neurosci. 2012 Juli 25; 32(30): 10267-10272.

Doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1290-12.2012

Diane Damez-Werno,^1,^§ Quincey LaPlant,^1,^§ HaoSheng Sun,¹ Kimberly N. Scobie,¹ David M. Dietz,¹ Ian M. Walker,² Ja Wook Koo,¹ Vincent F. Vialou,¹ Ezekiell Mouzon,¹ Témbal J. Russo,¹ jeung Eric J. Nestler^1,^*

inpo panulis ► Copyright na Lisensi informasi ►

Versi édisi pamedal penerbit ieu tina tulisan ieu sayogi gratis di J Neurosci

Tempo artikel séjén dina PMC yén CITES nu diterbitkeun artikel.

abstrak

ΔFosB, a Fosb produk gén, geus ngainduksi di accumbens inti (NAc) jeung putamen caudate (CPU) ku paparan ngulang kana ubar tina nyiksa sapertos kokain. induksi Ieu nyumbang ka pola aberrant ekspresi gen na Abnormalitas behavioral katempo kalayan paparan ubar-terusan.

Di dieu, urang ditaksir naha sajarah jauh tina paparan ubar di beurit bisa ngarobah inducibility tina Fosb gén elicited ku paparan kokain saterusna. Urang némbongkeun yén saméméh administrasi kokain kronis, dituturkeun ku ditarikna nambahan, naek inducibility tina Fosb di NAc sakumaha dibuktikeun ku induksi akut gede tina ΔFosB mRNA na akumulasi gancang protéin ΔFosB sanggeus ngulang kokain ulang paparan. Taya sapertos primed Fosb induksi ieu dititénan dina CPU, kanyataanna, induksi akut saterusna tina ΔFosB mRNA ieu diteken di CPU.

Ieu pola abnormal tina Fosb ekspresi anu pakait sareng modifikasi chromatin di Fosb promoter gén. Samemeh administrasi kokain kronis induces ngaronjat lila-abadi di RNA polimérase II (Pol II) mengikat di Fosb promoter di NAc wungkul, suggesting nu Pol II "stalling" wilangan prima Fosb pikeun induksi di wewengkon ieu sanggeus ulang paparan kokain. Hiji tantangan kokain lajeng micu sékrési Pol II ti promoter gén, sahingga pikeun leuwih gancang Fosb transkripsi. Hiji tantangan kokain ogé nurun modifikasi histone repressive di Fosb promoter di NAc, tapi nambahan tanda repressive sapertos na nurun ngaktipkeun tanda di CPU.

hasil ieu nyadiakeun wawasan anyar kana dinamika chromatin di Fosb promoter tur nembongkeun mékanisme novél pikeun primed Fosb induksi dina NAc kana ulang paparan kokain.

perkenalan

kecanduan narkoba dicirikeun ku néangan ubar nu nyurung sarta nyokot sanajan konsekuensi ngarugikeun parah (Kalivas et al., 2005; Hyman et al., 2006). paparan ubar kronis ngabalukarkeun parobahan pengkuh dina ekspresi gén dina striatum véntral (atawa inti accumbens; NAc) jeung dorsal striatum (atawa putamen caudate; CPU), struktur striatal implicated dina ganjaran ubar na kecanduan (Freeman et al., 2001; Robinson na Kolb, 2004; Shaham na Hope, 2005; Maze na Nestler, 2011). ΔFosB, protéin truncated sarta stabil disandikeun ku gén saharita-mimiti, Fosb, Mangrupa faktor transkripsi well-dicirikeun ngainduksi di NAc sarta CPU ku paparan kronis jeung ampir sakabéh ubar tina nyiksa, dimana eta mediates sensitized réspon behavioral ka administrasi ubar-terusan (Nestler, 2008). Sanajan kitu, naha paparan kronis saméméh ubar tina nyiksa alters induksi saterusna tina ΔFosB tetep kanyahoan.

Urang hipotésis anyar nu modifikasi chromatin di respon kana paparan ubar kronis bisa ngarobah inducibility gén husus di wewengkon otak target (Robison na Nestler, 2011). Ngaronjatna bukti geus ditémbongkeun yén ubar tina nyiksa sanggeus administrasi kronis ngarobah struktur jeung diakses transcriptional of chromatin ngaliwatan sababaraha rupa parobahan, kaasup fosforilasi, acetylation, sarta methylation tina buntut histone. Langkung karya panganyarna dina sistim budaya sél geus fokus kana rekrutmen RNA polimérase II (Pol II) kana promoter tina "inducible" gén saméméh ekspresi maranéhanana, kalayan Pol II kabeungkeut persistently ka wewengkon promoter proksimal tur sabudeureun situs transkripsi mimiti (TSS ) dina "stalled" kaayaan (Inti jeung Lis, 2008; Nechaev na Adelman, 2008). Aktivasina of stalled Pol II ieu lajeng mikir janten jawab ngewa na ti promoter na TSS région sarta transkripsi miboga ieu "primed" gén (Zeitlinger et al., 2007; Saha et al., 2011; Bataille et al., 2012).

Di dieu, urang nembongkeun yen paparan kronis saméméh kokain, dituturkeun ku hiji jaman ditarikna nambahan, alters nu induciblity tina Fosb gén kana administrasi kokain saterusna, jeung NAc keur primed pikeun induksi bari CPU henteu. Urang lajeng ngaidentipikasi tanda tangan chromatin béda di Fosb promoter gén dina NAc sarta CPU nu pakait sareng inducibility aberrant misalna sahiji Fosb gén, kaasup nu rekrutmen of stalled Pol II di Fosb promoter proksimal di NAc wungkul ogé parobahan sababaraha ngaktipkeun atawa repressive modifikasi histone dina duanana wewengkon uteuk. hasil ieu nyadiakeun wawasan novél kana dinamika chromatin di Fosb promoter gén jeung nandaan pikeun kahiji kalina mékanisme ku nu stalling of Pol wilangan prima II Fosb pikeun aktivasi gede di NAc kana ulang paparan kokain.

Bahan jeung Métode

sato

Jalu Sprague Dawley beurit (250-275 g; Charles Walungan Laboratorium), dipaké dina sakabéh percobaan, anu pasangan-housed di kamar iklim-dikawasa dina lampu 12 hr / siklus poek (hurung on di 7 AM) kalayan aksés ka dahareun jeung cai ad libitum. Kabéh sato nu nyuntik dua kali sapoé salila sapuluh poé kalayan kokain (15 mg / kg, ip) atanapi saline (ip) dina cages imah maranéhanana. percobaan sato anu disatujuan ku Komite institusional sato Élmu sarta Paké (IACUC) di Gunung Sinai.

ukuran Locomotor

Sato anu habituated dina chamber locomotor dinten munggaran pikeun 1 hr, lajeng diawaskeun pikeun aktivitas locomotor sanggeus hiji suntikan saline ngagunakeun Photobeam Kagiatan System (San Diego Instrumén). Saatos 1 hr habituation di kamar locomotor unggal dinten, kokain (15 mg / kg, ip) ieu diadministrasi poéan pikeun 2 poé jeung sato anu deui diawaskeun pikeun aktivitas locomotor pikeun 1 hr.

Immunohistochemistry

Sato anu perfused 24 hr sanggeus paparan ubar panungtungan maranéhanana. ΔFosB / FosB immunoreactivity ieu kauninga sakumaha ditétélakeun (Perrotti et al., 2004). blotting barat dikonfirmasi yén sakabéh nu ΔFosB / FosB-kawas immunoreactivity katalungtik 24 hr atawa panjang sanggeus injections kokain reflected ΔFosB, kalawan FosB mahluk undetectable (teu ditingalikeun).

RNA isolasi, sabalikna transkripsi, sarta PCR

Bilateral punches 12-gauge of NAc na dorsolateral / dorsomedial CPU anu dicandak sakumaha ditétélakeun (Perrotti et al., 2004), Beku dina és garing tur diolah dumasar kana protokol diterbitkeun (Covington et al., 2011). ΔFosB na FosB mRNA ieu diukur maké kuantitatif PCR (qPCR) kalawan isoform husus primers ΔFosB na FosB (Alibhai et al., 2007). tingkat ΔFosB na FosB mRNA anu dinormalisasi ka tingkat GAPDH mRNA, anu teu kapangaruhan ku paparan kokain (teu ditingalikeun).

blotting barat

NAc sarta CPU punches anu dikumpulkeun salaku luhur jeung diolah pikeun blotting Kulon sakumaha ditétélakeun (Covington et al., 2011), Ngagunakeun antibodi ngalawan ERK44 / 42 [sinyal extracellular diatur kinase-44 / 42] sarta phosphoERK44 / 42 (pERK), AKT [thymoma viral proto-oncogene] sarta p-AKT, SRF (sérum faktor respon), sarta pSRF, CREB [respon unsur camp mengikat protéin], sarta pCREB. Jumlah protéin blotted onto unggal jalur ieu dinormalisasi kana tingkatan aktin, filamén panengah atanapi tubulin, nu éta unaffected ku paparan kokain.

Chromatin immunoprecipitation (chip)

Freshly dibedah NAc na punches CPU anu disiapkeun pikeun chip sakumaha ditétélakeun (Maze et al., 2010). Unggal kondisi eksperimen ieu dianalisis dina triplicate ti grup bebas sato. Pikeun unggal sampel chip, bilateral NAc sarta CPU punches anu pooled ti lima beurit (10 punches). The antibodi dipaké pikeun modifikasi histone husus nu jadi sarua jeung pamadegan diterbitkeun (Maze et al., 2010); antibodi pikeun Pol II phosphorylated di Ser5 wewengkon ulang na domain terminal carboxyl (CTD) (Pol II-pSer5) dimenangkeun ti abcam 5131. Opat sét primers chip anu dirancang pikeun Fosb (Lazo et al., 1992; Mandelzys et al., 1997): 1F: GTACAGCGGAGGTCTGAAGG, 1R: GAGTGGGATGAGATGCGAGT; 2F: CATCCCACTCGGCCATAG, 2R: CCACCGAAGACAGGTACTGAG; 3F: GCTGCCTTTAGCCAATCAAC, 3R: CCAGGTCCAAAGAAAGTCCTC; 4F: GGGTGTTTGTGTGTGAGTGG, 4R: AGAGGAGGCTGGACAGAACC. Tingkatan modifikasi chromatin nu dibandingkeun jalma pikeun DNA input sakumaha ditétélakeun (Maze et al., 2010).

analisis statistik

Sadaya nilai anu dilaporkeun nyaéta hartosna ± sem Data pikeun kagiatan lokomotor sareng sél-cacah dianalisis ku ANOVA dua arah kalayan perlakuan sareng suntikan salaku faktor. ékspérimén qPCR dianalisis per titik waktos ku ANOVA saarah kalayan perlakuan salaku faktor. Nalika épék utami anu penting dititénan (p <0.05), tés post-hoc Bonferroni dilakukeun pikeun ngabandingkeun sato anu dirawat uyah-naif anu dirawat (^ inohong) sareng sato anu diobati kokain anu naif ubar (* dina gambar). Tés tés Siswa sanés dua buntut dianggo pikeun blotting Kulon sareng data ChIP, kalayan koréksi pikeun sababaraha babandinganana.

Results

Greater Fosb inducibility di NAc, tapi teu CPU, tina beurit kokain-ngalaman

Pikeun nalungtik pangaruh tangtu kronis prior of kokain, dituturkeun ku periode waktos nu dipanjangkeun ditarikna, on inducibility tina Fosb gén dina respon kana tangtangan kokain saterusna, beurit nu saméméhna nyuntik ip dua kali poéan kalawan saline atanapi kokain (15 mg / kg) pikeun 10 poé dibere dosis tantangan tamba sanggeus 28 poé ditarikna (Gbr 1A). Urang munggaran diukur réspon locomotor dina hiji grup sato pikeun mastikeun nu induksi ti locomotor sensitization ku paparan kokain prior, hiji konsekuensi langgeng ekspektasi administrasi narkoba. Kokain-ngalaman tur beurit -naïve némbongkeun kagiatan locomotor dasar sarua, ku tantangan kokain ka sato ubar-naif ngaronjatkeun locomotion maranéhanana (Gbr 1B. ukuran pengulangan dua arah ANOVA, perlakuan: F_1,66 = 30.42, p <0.0001; tantangan kokain: F_2,66= 58.39, p <0.0001; pangobatan x tantangan kokain: F_2,66= 8.56, p = 0.0005, Bonferroni pos-tés ^{^}p <0.001). Tantangan kokain ieu ngainduksi aktivitas lokomotor anu langkung ageung, nyaéta sensitipitas, dina beurit anu ngalaman kokain (Bonferroni post-tes * p <0.001).

Efek prior paparan kokain kronis on aktivitas locomotor na Fosb induksi dina NAc sarta CPU kana ulang paparan tamba

Pikeun evaluate efek ieu regimen kokain-pretreatment on ΔFosB éksprési dina NAc sarta CPU, urang diukur protéin ΔFosB kalayan padika immunohistochemical 24 hr sanggeus sato kokain-naif jeung kokain-ngalaman dirawat kalayan 0, 1, 3, atawa 6 tantangan kokain poean injections (15 mg / kg; tingali Gbr 1A). Salaku saméméhna ngadegkeun (Nye et al., 1995), 3 injections kokain éta cukup pikeun nyata dipicuna ΔFosB protéin dina NAc sarta CPU sato ubar-naif jeung akumulasi na tetep signifikan sanggeus 6 poé injections kokain (Gbr 1C. ukuran pengulangan dua arah ANOVA, NAc inti, perlakuan: F_1,28= 23.5, p <0.0001; tantangan kokain: F_3,28= 49.16, p <0.0001; pangobatan x tantangan kokain: F_3,28= 6.83, p = 0.0014; NAc cangkang, perlakuan: F_1,28= 18.69, p <0.0001; tantangan kokain: F_3,28= 31.52, p <0.0001; pangobatan x tantangan kokain: F_3,28= 3.21, p <0.05; CPu, pangobatan: F_1,28= 9.47, p <0.001; tantangan kokain: F_3,28= 19.74, p <0.0001; pangobatan x tantangan kokain: F_3,28= 0.94, p> 0.05. Dina inti NAc, cangkang, sareng CPu, tés postés Bonferroni ^{^}p <0.05). Dina sasatoan anu ngalaman kokain, teu aya bukti ayana induksi ΔFosB anu tetep dina NAc atanapi CPu saatos ditarikna 28 dinten, saluyu sareng laporan sateuacanna yén sinyal ΔFosB sapinuhna dibubarkeun ku titik waktos ieu (Nye et al., 1995), Alesan titik waktu ieu dipaké dina pangajaran ieu. Strikingly, kumaha oge, beurit kokain-ngalaman nu narima 3 atanapi 6 injections kokain tantangan némbongkeun nyata gede ΔFosB induksi protéin dina NAc, pangaruh katempo dina duanana subregions inti jeung cangkang (Gbr 1C. Tes tés Bonferroni * p <0.05). Kontrasna, henteu aya induksi protéin ΔFosB anu langkung ageung sapertos anu dititénan dina CPu; tibatan, induksi ΔFosB anu sami ditingali di daérah ieu saatos 3 atanapi 6 dinten suntikan tantangan kokain dina kokain-naif sareng beurit anu ngalaman (Gbr 1C).

Mangtaun wawasan kana alterations transcriptional kajadian dina NAc na CPU di respon kana tangtangan kokain, urang diajarkeun kursus waktu (45, 90, sarta 180 mnt) tina inducibility of ΔFosB na FosB mRNA transkrip kana hiji single kokain atanapi saline suntik dibikeun mun kokain-naif jeung beurit -experienced sanggeus 28 poé ditarikna (tingali Gbr 1A). Relatif ka tantangan saline, tangtangan kokain ngainduksi ngaronjat pesat di tingkat ΔFosB na FosB mRNA pisan tilu titik waktu di duanana NAc sarta CPU sato kokain-naif (Gbr 1D. ukuran pengulangan hiji cara ANOVA per titik waktu; Bonferroni pos-tés ^{^}p <0.05). Di NAc, urang niténan induksi ΔFosB sareng FosB mRNA anu langkung ageung dina sato anu ngalaman kokain dibandingkeun sareng sato kokain-naif saatos tantangan kokain, pangaruhna signifikan dina 90 mnt sedengkeun, kontrasna, anu henteu tiasa dipiboga ΔFosB sareng FosB mRNA dina CPu sacara signifikan turun dina sato anu ngalaman kokain (Gbr 1D. Bonferroni pos-tés ^%p = 0.08, * p <0.05).

Characterization sahiji jalur signalling hulu di NAc na CPU di beurit kokain-ngalaman

Hiji katerangan mungkin keur inducibility dirobah tina Fosb gén dina NAc sarta CPU sanggeus tangtu kronis prior of kokain éta hiji sajarah jauh tina paparan kokain bisa dipicuna parobahan langgeng di signalling jalur anu hulu Fosb induksi gén sapertos nu tangtangan kokain lajeng induces gén ka gelar aberrant. Pikeun diajar hipotesa ieu kami dianalisis dina dua faktor transkripsi, SRF na CREB, éta geus ditémbongkeun anyar bisa diperlukeun pikeun induksi kokain of ΔFosB di wewengkon otak ieu (Vialou et al., 2012) Babarengan jeung kinase protéin hulu, ERK na AKT, ogé implicated dina peta kokain (Valjent et al., 2000; Lu et al., 2006; Boudreau et al., 2009). Urang gagal pikeun ngadeteksi naon parobahan kadar total atanapi phosphorylated sahiji rupa protéin nu bisa ngajelaskeun induciblility dirobah tina Fosb observasi, kaasup henteu parobahan SRF, CREB, atawa AKT (Gbr 2B, C). Kurangna robah di pSRF na pCREB di NAc di respon kana tangtangan kokain konsisten kalayan laporan panganyarna, anu kapanggih duanana ngainduksi nyata ku kokain kronis wungkul (Vialou et al., 2012).

Efek prior paparan kokain kronis on Kampung Pulo molekular signalling hulu di NAc sarta CPU

Dina NAc sarta CPU sato ubar-naif, 20 mnt sanggeus hiji paparan ubar mimiti (Gbr 2A), Tangtangan kokain tunggal turun tingkatan pERK42 / 44 (Gbr 2B, C. Tes t-Siswa dua buntut: * p <0.05). Aya laporan sateuacanna ngeunaan tingkat paningkatan tingkat PERK di daérah ieu saatos administrasi kokain akut (Valjent et al., 2000). Ni hese pikeun ngabandingkeun jeung tulak séjén examining ERK fosforilasi di NAc salila ditarikna ti injections kokain terusan (Boudreau et al., 2007; Shen et al., 2009), Jadi dina ulikan kami pERK ieu etang sanggeus 28 poé ditarikna sarta sanggeus kokain atanapi saline tantangan. Relatif ka sato ubar-naif ngalaman kokain pikeun kahiji kalina, ulang paparan kokain di beurit kokain-ngalaman, sanggeus 28 poé ditarikna, disababkeun jadi pinunjul dina tingkat pERK42 / 44 di CPU (Gbr 2B, C. T-t murid murid buntut: * p <0.05).

bentang Chromatin di Fosb promoter gén dina NAc na CPU di beurit kokain-ngalaman

Urang hareup ditalungtik naha parobahan Fosb inducibility gén nu patali jeung alterations dina struktur chromatin na. Chip ieu dipigawé dina NAc sarta antibodi CPU maké diarahkeun ngalawan tilu bentuk ogé dicirikeun tina modifikasi histone: trimethylation of Lys4 of histone H3 (H3K4me3) pakait sareng aktivasina gén, sarta H3K27me3 na H3K9me2 pakait sareng represi gén. Urang dianalisis kokain-naif jeung beurit -experienced sanggeus 28 poé ditarikna boh tanpa atanapi ku suntikan tantangan ti kokain, jeung sato nalungtik 1 hr engké (Gbr 3A). Dina NAc kami kapanggih euweuh parobahan signifikan dina beungkeutan salah sahiji tilu modifikasi histone ieu ka Fosb promoter gén dina henteuna hiji tantangan kokain, sanajan aya trend pikeun tingkat ngurangan tina H3K9me2 (Gbr 3B-D. Dua buntut Mahasiswa t-test. ^#p = 0.2 dibandingkeun kadali naif masing-masing Narkoba). Éfék ieu janten signifikan sanggeus hiji tantangan kokain jeung éta husus pikeun wilayah proksimal promoter of gén nu (Gbr 3C. * p <0.05). Sedengkeun tingkat H3K9me2 handap pisan dina sababaraha gén, nyaéta Fosb promoter gén nembongkeun tingkat appreciable sahiji tanda ieu NAc dina kaayaan control (Maze et al., 2010, Data teu ditémbongkeun). Kontras, dina CPU kami kapanggih leutik tapi signifikan nurun di H3K4me3 mengikat, sarta nambahan di H3K27me3 mengikat, di Fosb promoter dina henteuna hiji tantangan kokain, épék leungit sanggeus tantangan nu (Gbr 3D. * p <0.05).

Efek prior paparan kokain kronis on priming epigenetic tina Fosb gén dina NAc sarta CPU

Urang hareup ditalungtik Pol II mengikat ka Fosb gén, dumasar papanggihan panganyarna dina budaya sél nu stalling of Pol II di TSSs, nu dicirikeun ku fosforilasi na di Ser 5 di wewengkon ulang CTD anak, anu pakait sareng priming gén (tingali Perkenalan). Urang sahingga dianalisis Pol II-pSer5 mengikat keur Fosb dina opat région béda ti gén nu (Gbr 3B). Analisis ieu wangsit a pengayaan signifikan tina Pol II-pSer5 di Fosb gén dina wilayah promoter proksimal sarta sabudeureun TSS taun NAc sato kokain-ngalaman, sanggeus ditarikna berkepanjangan, dina henteuna hiji tantangan kokain dibandingkeun kadali (Gbr 3E. * p <0.05). Pengayaan ieu henteu katingali di dua daérah awak gén di Fosb, Konsisten jeung Pol II stalling dijelaskeun dina sistem eksperimen basajan. Narikna, sanggeus hiji tantangan kokain, Pol II-pSer5 mengikat masih némbongkeun tanda pengayaan, sanajan euweuh nyata, di Fosb Wewengkon promoter proksimal (Gbr 3E. ^%p = 0.1), tapi balik ka ngadalikeun kadar dina TSS. Papanggihan di CPU leuwih variabel, jeung euweuh pola jelas ngeunaan Pol II-pSer5 mengikat katalungtik.

diskusi

Ulikan hadir nyadiakeun wawasan anyar kana pangaturan sustained tina Fosb minggu sanggeus gencatan patempuran tina paparan terusan nepi kokain. Urang némbongkeun yén saméméh administrasi kokain kronis renders nu Fosb gén langkung inducible di NAc, hasilna akumulasi gancang tina ΔFosB kana ulang paparan tamba. Dibikeun preponderance sahiji bukti yen ΔFosB induksi dina NAc mediates réspon behavioral sensitized mun kokain (Nestler, 2008), Papanggihan urang nembongkeun mékanisme novél pikeun reinstatement leuwih gancang tina réspon sensitized misalna sanggeus ditarikna berkepanjangan.

Urang demonstrate yén induksi ditingkatkeun tina ΔFosB di NAc ieu pakait sareng parobahan chromatin di Fosb gén nu bakal jadi diperkirakeun perdana éta pikeun induksi gede. Ku kituna, urang nembongkeun ngaronjat Pol II mengikat ka promoter proksimal jeung wewengkon TSS anu gén anu hadir sanggeus 4 minggu ditarikna ti saméméh administrasi kokain kronis. Misalna pengayaan Pol II di TSS anu leungit gancang kana tantangan kokain jeung Fosb induksi, konsisten kalawan modél dina budaya sél nu stalled Pol II geus dileupaskeun tina TSSs kana aktivasina gén (tingali Perkenalan). Hiji tantangan kokain ogé induces panurunan gancang dina beungkeutan H3K9me2-a tanda tina gén represi-ka Fosb promoter. Kontras, urang kauninga euweuh induksi langgeng tina sababaraha faktor transkripsi, atawa tina kinase hulu maranéhanana, nu dipikawanoh nyapih Fosb induksi ku kokain. hasil ieu ngarojong hipotesa urang yén induksi ditingkatkeun tina ΔFosB di NAc ieu dimédiasi via priming epigenetic tina Fosb gén teu via upregulation kajadian hulu.

Hasil pisan béda anu dicandak pikeun CPU. Aya henteu bukti keur Pol II stalling di Fosb di beurit kokain-ngalaman saméméh tangtangan kokain, sanajan aya leutik tapi signifikan modifikasi histone konsisten kalayan represi gén: ngaronjat H3K27me3 ngariung jeung turun H3K4me3 ngariung. Aya ogé euweuh parobahan dina faktor transkripsi hulu atawa kinase konsisten kalawan ngurangan Fosb induksi. papanggihan ieu nunjukkeun yén sanggeus administrasi kokain kronis, modifikasi epigenetic ngawula ka dampen Fosb inducibility gén dina CPU, kontras jeung priming ditempo dina NAc. Sanajan kitu, bari épék ieu nindes ΔFosB mRNA induksi kana ulang paparan kokain, euweuh macet di akumulasi protéin ΔFosB. Mékanisme kaayaan paradoks ieu kiwari merlukeun panalungtikan salajengna.

Leuwih umum, hasil kami ngarojong modél mana alterations dina bentang chromatin dina gén husus dina respon kana administrasi kokain kronis ngawula ka perdana atanapi Kodol pamadegan gén pikeun induksi saterusna kana ulang paparan tamba. parobahan chromatin misalna, anu bisa ditempo salaku "scars epigenetic," bakal jadi lasut dina nganalisa tina tingkat mRNA ajeg-nagara gén. Ku cara kieu, characterization tina epigenome tina kecanduan janji pikeun nembongkeun informasi seger ngeunaan pathogenesis molekular karusuhan, anu tiasa ditambang pikeun ngembangkeun perlakuan anyar.

Acknowledgments

Karya ieu dirojong ku hibah ti Institute Nasional on penyalahgunaan narkoba.

Rujukan

Alibhai IN, Héjo TA, Potashkin JA, Nestler EJ. Pangaturan éksprési fosB na DeltafosB mRNA: di vivo na di studi vitro. Otak res. 2007;1143: 22-33. [PMC artikel bébas] [PubMed]
Bataille AR, Jeronimo C, Jacques pe, Laramee L, Fortin abdi, Leuweung A, Bergeron M, Hanes SD, Robert F. A Universal RNA Polimérase II CTD Daur Dupi Orchestrated ku Interplays Complex antara Kinase, fosfatase, jeung Isomérase Énzim sapanjang gén. Mol Cell. 2012;45: 158-170. [PubMed]
Boudreau AC, Reimers JM, Milovanovic M, ajag kuring. reséptor AMPA beungeut sél dina inti beurit accumbens kanaékan salila ditarikna kokain tapi internalize sanggeus tantangan kokain dina pergaulan jeung aktivasina dirobah tina mitogen-diaktipkeun kinase protéin. J Neurosci. 2007;27: 10621-10635. [PMC artikel bébas] [PubMed]
Boudreau AC, Ferrario CR, Glucksman MJ, ajag kuring. Signalling adaptations jalur jeung protéin kinase A substrat novél patali sensitization behavioral mun kokain. J Neurochem. 2009;110: 363-377. [PMC artikel bébas] [PubMed]
Core lj, Lis JT. Perda Transkripsi ngaliwatan pausing promoter-proksimal RNA polimérase II. Élmu. 2008;319: 1791-1792. [PMC artikel bébas] [PubMed]
Covington anjeunna, 3rd, Maze I, Sun H, Bomze HM, DeMaio KD, Wu EY, Dietz DM, Lobo MK, Ghose S, Mouzon E, Neve RL, Tamminga CA, Nestler EJ. A peran pikeun repressive histone methylation di kerentanan kokain-ngainduksi ka stress. Neuron. 2011;71: 656-670. [PMC artikel bébas] [PubMed]
Freeman Bidadari, Nader MA, Nader SH, Robertson DJ, Gioia L, Mitchell SM, Daunais JB, Porrino lj, Friedman DP, Vrana Ke. Kronis parobahan kokain-dimédiasi dina intina primata non-manusa accumbens éksprési gén. J Neurochem. 2001;77: 542-549. [PubMed]
Hyman SE, Malenka RC, Nestler EJ. mékanisme neural tina kecanduan: peran learning nu patali ganjaran jeung memori. Annu blk Neurosci. 2006;29: 565-598. [PubMed]
Kalivas PW, Volkow N, motivasi Unmanageable Seamans J. di kecanduan: a Patologi di prefrontal-accumbens transmisi glutamat. Neuron. 2005;45: 647-650. [PubMed]
Lazo PS, Dorfman K, Noguchi T, Mattei mg, Struktur Bravo R. na pemetaan di gén fosB. FosB downregulates kagiatan tina promoter fosB. Nukléat asam res. 1992;20: 343-350. [PMC artikel bébas] [PubMed]
Lu L, Koya E, Zhai H, Hope BT, Shaham Y. Peran ERK di kecanduan kokain. Tren Neurosci. 2006;29: 695-703. [PubMed]
Mandelzys A, Gruda MA, Bravo Sunda, Morgan ji. Henteuna hiji antigen persistently elevated 37 kDa fos nu patali jeung AP-1-kawas aktivitas DNA-ngariung di nu brains asam-diperlakukeun fosB beurit null kainic. J Neurosci. 1997;17: 5407-5415. [PubMed]
Maze I, Nestler EJ. The epigenetic bentang tina kecanduan. Ann Ny Acad Sci. 2011;1216: 99-113. [PMC artikel bébas] [PubMed]
Maze I, Covington anjeunna, 3rd, Dietz DM, LaPlant Q, Renthal W, Russo SJ, montir M, Mouzon E, Neve RL, Haggarty SJ, Ren Y, Sampath SC, Hurd YL, Greengard P, Tarakhovsky A, Schaefer A, Nestler EJ. peran penting tina histone methyltransferase G9a di plasticity kokain-ngainduksi. Élmu. 2010;327: 213-216. [PMC artikel bébas] [PubMed]
Nechaev S, Adelman K. Promoter-proksimal Pol II: lamun stalling speeds hal up. Cell Daur. 2008;7: 1539-1544. [PubMed]
Nestler EJ. Review. mékanisme Transcriptional tina kecanduan: peran DeltaFosB. Philos Trans Sunda Soc Lond B Biol Sci. 2008;363: 3245-3255. [PMC artikel bébas] [PubMed]
Nye anjeunna, asa BT, Kelz MB, Iadarola M, Nestler EJ. studi Pharmacological tina pangaturan antigen induksi FOS nu patali kronis ku kokain dina striatum na inti accumbens. J Pharmacol exp Ther. 1995;275: 1671-1680. [PubMed]
Perrotti Li, Hadeishi Y, Ulery PG, Barrot M, Monteggia L, Duman RS, Nestler EJ. Induksi ti deltaFosB dina struktur otak nu patali ganjaran sanggeus stress kronis. J Neurosci. 2004;24: 10594-10602. [PubMed]
Robinson te, Kolb B. plasticity Struktural pakait sareng paparan ka ubar tina nyiksa. Neuropharmacology 47 Suppl. 2004;1: 33-46. [PubMed]
Robison AJ, Nestler EJ. Transcriptional sarta mekanisme epigenetic tina kecanduan. Nat blk Neurosci. 2011;12: 623-637. [PMC artikel bébas] [PubMed]
Saha RN, Wissink EM, Bailey er, Zhao M, Fargo DC Hwang JY, Daigle KR, Fenn JD, Adelman K, Dudek SM. Rapid transkripsi aktivitas-ngainduksi of Arc na IEGs séjén gumantung ka RNA poised polimérase II. Nat Neurosci. 2011;14: 848-856. [PMC artikel bébas] [PubMed]
Shaham Y, Hope BT. Peran neuroadaptations di kambuh kana néangan narkoba. Nat Neurosci. 2005;8: 1437-1439. [PubMed]
Shen HW, Toda S, Moussawi K, Bouknight A, Zahm DS, Kalivas PW. Dirobah déndritik tulang tonggong plasticity di beurit kokain-ditarik. J Neurosci. 2009;29: 2876-2884. [PMC artikel bébas] [PubMed]
Valjent E, Corvol JC, Kaca C, Besson MJ, Maldonado R, Caboche J. involvement tina extracellular sinyal-diatur kinase cascade pikeun pasipatan kokain-rewarding. J Neurosci. 2000;20: 8701-8709. [PubMed]
Zeitlinger J, Stark A, Kellis M, Hong punjul, Nechaev S, Adelman K, Levine M, Young RA. RNA polimérase stalling dina gén kontrol developmental dina Drosophila melanogaster cikal. Nat Genet. 2007;39: 1512-1516. [PMC artikel bébas] [PubMed]
Vialou VF, Feng J, Robison AJ, Ferguson D, Scobie KN, Mazei-Robison M, Mouzon E, Nestler EJ. Faktor respon sérum jeung respon camp unsur mengikat protéin nu duanana diperlukeun pikeun induksi kokain of ΔFosB. J Neurosci. 2012 ditarima. [PMC artikel bébas] [PubMed]