Långvarig fettdiet minskar dopaminåterupptagningen utan att ändra DAT-genuttryck (2013)

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

Abstrakt

Utvecklingen av dietinducerad fetma (DIO) kan kraftigt förändra flera aspekter av dopaminsignalering, inklusive uttryck av dopamintransportörer (DAT) och dopaminåterupptag. Tidsförloppet för diet-inducerade förändringar i DAT-uttryck och funktion och huruvida sådana förändringar är beroende av utvecklingen av DIO förblir dock olösta. Här matade vi råttor med en diet med hög (HFD) eller låg (LFD) fetthalt i 2 eller 6 veckor. Efter dietexponering bedövades råttor med uretan och striatal DAT-funktion utvärderades genom att elektriskt stimulera dopamincellkropparna i det ventrala tegmentala området (VTA) och registrera resulterande förändringar i dopaminkoncentrationen i det ventrala striatum med hjälp av snabbavsökning av cyklisk voltammetri. Vi kvantifierade också effekten av HFD på membranassocierad DAT i striatala cellfraktioner från en separat grupp av råttor efter exponering för samma dietprotokoll. Noterbart är att ingen av våra behandlingsgrupper skilde sig åt i kroppsvikt. Vi fann ett underskott i hastigheten för dopaminåterupptag hos HFD-råttor i förhållande till LFD-råttor efter 6 men inte 2 veckors exponering via diet. Dessutom var ökningen av framkallat dopamin efter en farmakologisk utmaning av kokain signifikant försvagad i HFD i förhållande till LFD-råttor. Western blot-analys visade att det inte fanns någon effekt av kosten på totalt DAT-protein. 6 veckors HFD-exponering reducerade dock signifikant 50 kDa DAT-isoformen i en synaptosomal membranassocierad fraktion, men inte i en fraktion som är associerad med återvinning av endosomer. Våra data ger ytterligare bevis för kostinducerade förändringar i dopaminåterupptag oberoende av förändringar i DAT-produktion och visar att sådana förändringar kan manifestera sig utan utveckling av DIO. 

Citation: Cone JJ, Chartoff EH, Potter DN, Ebner SR, Roitman MF (2013) Förlängd kost med hög fetthalt minskar återupptaget av dopamin utan att ändra DAT-genuttrycket. PLoS ONE 8(3): e58251. doi:10.1371/journal.pone.0058251

Redaktör: Sidney Arthur Simon, Duke University Medical Center, USA

Mottagen: Oktober 26, 2012; Accepterad: Februari 5, 2013; Publicerad: Mars 13, 2013

Upphovsrätt: © 2013 Cone et al. Detta är en artikel med öppen tillgång som distribueras under villkoren i Creative Commons Attribution License, som tillåter obegränsad användning, distribution och reproduktion i vilket medium som helst, förutsatt att den ursprungliga författaren och källan krediteras.

finansiering: Det beskrivna projektet stöddes av National Institutes of Health (NIH) bidrag DA025634 (MFR) och T32-MH067631 från Biomedical Neuroscience Training Program (JJC). Ytterligare stöd gavs av National Center for Research Resources och National Center for Advancing Translational Sciences, NIH, genom anslag UL1RR029877 (JJC) och av Chicago Biomedical Consortium med stöd från Searle Funds på The Chicago Community Trust (JJC). Innehållet är enbart författarnas ansvar och representerar inte nödvändigtvis de officiella åsikterna från NIH eller Chicago Biomedical Consortium. Finansiärerna hade ingen roll i studiedesign, datainsamling och analys, beslut att publicera eller förberedelse av manuskriptet.

Konkurrerande intressen: Författarna har förklarat att inga konkurrerande intressen existerar.

Beskrivning

Överviktiga och feta representerar en allt större andel av USA:s och världens befolkning [1], [2]. Även om det finns många vägar till fetma, är kanske ett av de största hoten mot hälsosam kroppsvikt förekomsten och konsumtionen av mycket välsmakande livsmedel med högt kaloriinnehåll. [3]. Faktum är att matens energitäthet (kcal/g) starkt bidrar till övervikt och fetma hos vuxna [4], [5]. Smaklig mat framkallar dopaminfrisättning i striatum hos både människor och icke-mänskliga djur [6], [7], [8], [9] och subjektiva betyg av fethet i mat är positivt korrelerade med styrkan hos neurala svar i ventrala striatum [10]. Således verkar dopamin och striatum bidra till preferenser för energität mat. Nyligen visade det sig att skillnader i kost kan orsaka samtidiga förändringar i striatala kretsar och matriktat beteende [11]. Men kanske mindre uppskattat är det växande beviset på att skillnader i intagna livsmedel, särskilt med avseende på fett, kan återkoppla och förändra striatal dopaminsignalering.

Striatal dopaminsignalering regleras av flera faktorer inklusive dopaminproduktion av enzymet tyrosinhydroxylas, pre- och postsynaptiska dopaminreceptorer och presynaptiska dopamintransportörer (DAT), som alla har varit inblandade i fetma [12], [13]. Ändringar i DAT-nummer eller funktion kan ändra påverkanssfären för frisatt dopamin och följaktligen striatal funktion [14], [15]. Insulin, som frigörs som svar på intag av mat, har visat sig påverka DAT-funktionen [16], [17]. Således är DAT en av de troliga kandidaterna för effekterna av kosten.

Nyligen har samband mellan fetma och DAT-tillgänglighet samt dietinducerade förändringar av DAT-funktion undersökts. Body mass index (BMI) är negativt korrelerad med DAT-tillgänglighet i det mänskliga striatum [18]. DAT-bindning, och därmed tillgänglighet, är reducerad hos möss som matas med hög fetthalt (HFD). [19]. HFD-inducerad fetma (DIO) är associerad med en minskad hastighet av dopaminåterupptag av DAT hos råttor [20]. Sammantaget tyder dessa studier på att fetma som fastställts av HFD-konsumtion potent kan påverka kritiska presynaptiska regulatorer av dopaminsignalering - särskilt DAT. Tidsförloppet för kostinducerade förändringar i dopaminsignalering och huruvida utvecklingen av DIO är nödvändig för att förändringar ska manifestera är dock okänd. Vi analyserade DAT-funktionen genom att framkalla dopaminfrisättning i ventral striatum och kvantifiera dess återupptagshastighet hos råttor med hjälp av snabbavsökning av cyklisk voltammetri. För att avgöra om minskat dopaminåterupptag orsakades av minskat DAT-genuttryck, mätte vi DAT-mRNA i det ventrala tegmentala området och substantia nigra med hjälp av realtids-qRT-PCR. Dessutom använde vi en biokemisk fraktioneringsprocedur och Western blot-analys för att analysera striatala DAT-nivåer i råa synaptosomala och endosomala membran. Råttor hade antingen 2 eller 6 veckors diet med hög eller låg fetthalt, men alla mätningar gjordes i frånvaro av DIO. Våra resultat tyder på att långvarig konsumtion av HFD, oberoende av DIO, minskar hastigheten för dopaminåterupptag i ventral striatum utan att minska DAT-uttrycket.

Material och metoder

Etikförklaring

Denna studie utfördes i strikt överensstämmelse med rekommendationerna i vägledningen för vård och användning av försöksdjur från National Institutes of Health. Protokollet godkändes av Animal Care Committee vid University of Illinois, Chicago. All operation utfördes under uretanbedövning och alla ansträngningar gjordes för att minimera lidandet.

Ämnen

Standard Sprague-Dawley-råttor av hankön (n = 67), cirka 2 månader gamla och som vägde 225–275 g vid ankomst användes. Djuren hölls individuellt i plastburar (26.5×50×20 cm) i en temperatur- (22°C) och fuktighetskontrollerad miljö (30 %) i en 12∶12 timmar ljus:mörk-cykel (ljus tänds vid 07∶00 h). Råttor acklimatiserade sig till anläggningen i en vecka med AD libitum tillgång till standard labbmat och vatten.

Matintag och kroppsviktsmått

Efter acklimatisering vägdes råttor och fördelades slumpmässigt till 1 av 4 grupper som motsvarades för initial kroppsvikt. Två grupper hölls på diet med låg fetthalt (LFD; Research Diets, New Brunswick, NJ; D12450B; 10 % kilokalorier från fett (3.85 kcal/g)). De andra två grupperna hölls på HFD (Research Diets; D2; 12492 % kilokalorier från fett (60 kcal/g)). För varje diet hölls råttor i antingen 5.24 eller 2 veckor (veckor). Sålunda var de fyra grupperna: LFD-6 wk (n = 4), HFD-2 wk (n = 18), LFD-2 wk (n = 16) och HFD-6 wk (n = 16). Alla grupper hade AD libitum tillgång till vatten. Matintag och kroppsviktsmätningar gjordes tre gånger/vecka och data rapporteras separat för råttor som genomgår voltammetriska registreringar eller DAT-protein/meddelandeanalys.

Kirurgiska ingrepp och dopaminmätningar

Efter dietexponering förbereddes en undergrupp av råttor som inte skilde sig i kroppsvikt för voltammetriska registreringar (LFD-2 wk (n = 8), HFD-2 wk (n = 6), LFD-6 wk (n = 6) och HFD-6 wk (n = 7)) under uretan (1.5 g/kg) anestesi [som i 9,21]. En styrkanyl (Bioanalytical Systems, West Lafayette, IL) placerades ovanför ventral striatum (1.3 mm främre, 1.5 mm lateralt från bregma), en referenselektrod av klorerad silvertråd (Ag/AgCl) implanterades i den kontralaterala cortexen och båda var fäst vid skallen med skruvar i rostfritt stål och dental cement. En mikromanipulator innehållande en kolfiberelektrod (CFE) sattes in i styrkanylen och elektroden sänktes ner i det ventrala striatumet. CFE och referenselektroden kopplades till ett headstage och potentialen för CFE skannades från -0.4 till +1.3 V (mot Ag/AgCl) och tillbaka (400 V/s; 10 Hz). En bipolär stimulerande elektrod (Plastics One, Roanoke, VA) sänktes sedan gradvis ner i det ventrala tegmentala området/substantia nigra pars compacta (VTA/SNpc; 5.2 mm posterior, 1.0 mm lateral och initialt 7.0 mm ventral från bregma) i steg om 0.2 mm . Vid varje inkrement levererades ett tåg av strömpulser (60 pulser, 4 ms per puls, 60 Hz, 400 µA). När den stimulerande elektroden är placerad i VTA/SNpc och CFE är i striatum, framkallar stimulering på ett tillförlitligt sätt dopaminfrisättning – extraherad från voltammetriska data med hjälp av principal komponentanalys [9], [22]; och omvandlas till koncentration efter att varje CFE kalibrerats i ett flödesinjekteringssystem efter varje experiment [23]. Positionen för den stimulerande elektroden optimerades för maximal frisättning. CFE fick sedan utjämnas i 10 minuter innan experimentet startade. Dopaminfrisättning framkallades genom elektrisk stimulering av VTA/SNpc (samma parametrar som ovan), och de resulterande förändringarna i dopaminkoncentrationen beräknades från -5 s till 10 s i förhållande till stimulering. Omedelbart efter stimulering injicerades råttor med kokainhydroklorid löst i 0.9% saltlösning (10 mg/kg ip) och 10 minuter senare upprepades stimuleringen. Tillämpade spänningar, datainsamling och analys utfördes med programvara skriven i LabVIEW (National Instruments, Austin, TX, USA) [22].

Återupptag av dopamin

Dopaminåterupptag modellerades med hjälp av Demon Voltammetry Analysis Software (24; Wake Forest University, Winston-Salem NC). Här rapporterar vi sönderfallskonstanten tau som vårt mått på graden av dopaminåterupptag. Tau härleds från en exponentiell kurvanpassning som omfattar majoriteten av dopaminclearance-kurvan och är starkt korrelerad (r = .9899) med Km, dopamins skenbara affinitet för DAT [24]. För att bestämma effekten av kokain på toppdopaminkoncentrationen jämförde vi värden erhållna före och efter administrering (% förändring).

Histologi

Efter varje inspelning sänktes en elektrod av rostfritt stål (AM Systems #571500, Sequim, WA) till samma djup som CFE och en lesion (10 µA, 4 s) gjordes för att markera inspelningsplatsen. Hjärnor avlägsnades och lagrades i 10% formalin. Ljusmikroskopi användes för att identifiera lesionsplatsen på koronala sektioner (50 µm) genom striatum. Alla inspelningar som rapporterats här gjordes i ventrala striatum [25].

Subcellulär fraktionering av striatal vävnad

Råttor (LFD-2 wk, HFD-2 wk, LFD-6 wk och HFD-6 wk; n = 10/grupp; ingen skillnad i kroppsvikt) dödades genom halshuggning. Biokemisk fraktionering utfördes med användning av det protokoll som beskrivs i [26], med mindre ändringar. Hjärnor avlägsnades snabbt, frystes i isopentan och skivades på en kryostat (HM505E, Microm, Walldorf, Tyskland, -20°C) tills de nådde striatum. Bilateral 1-mm3 slag genom den ventrala striatum (medelvävnadsvikt: 15.2 mg) homogeniserades i 20 s i 0.8 ml iskall TEVP (10 mM Tris-bas, 5 mM NaF, 1 mM Na3VO41 mM EDTA, 1 mM EGTA, pH 7.4) +320 mM sackarosbuffert. En 100 ul alikvot av totalt homogenat (H) sparades. Återstoden av H centrifugerades vid 800 xg under 10 minuter vid 4°C. Pelleten (P1, kärnor och stora skräp) återsuspenderades i 0.2 ml TEVP-buffert och sparades. Supernatanten (S1) avlägsnades och placerades i ett rent rör på is. S1 centrifugerades vid 9200 xg under 15 minuter vid 4°C för att generera en pellet (P2, råa synaptosomala membran) och en supernatant (S2). P2 sköljdes en gång i TEVP +35.6 mM sackarosbuffert och återsuspenderades sedan i 0.25 ml TEVP +35.6 mM sackarosbuffert, virvlades försiktigt i 3 s och lyserades hypoosmotiskt genom att hålla provet på is i 30 minuter. Supernatanten (S2) samlades upp och centrifugerades vid 165,000 2 xg i 3 timmar för att generera en pellet (P0.1, lätta membran, återvinningsendosomer) som återsuspenderades i TEVP (80 ml) och sparades. Alla prover hölls vid -XNUMX°C tills polyakrylamidgelelektrofores.

Gelelektrofores och Western Blotting

Proteininnehåll bestämdes med användning av Bio-Rad DC Protein Assay-kit (Hercules, CA), och koncentrationen av varje prov justerades till 0.3 mg/ml protein. NuPAGE LDS (litiumdodecylsulfat) provbuffert (Invitrogen, Carlsbad, CA) och 50 mM ditiotreitol tillsattes till varje prov före upphettning vid 70°C under 10 minuter. För att ladda ekvivalenta mängder protein för varje fraktion, laddades 3 µg av varje prov i NuPAGE Novex 4–12% Bis-Tris-geler (Invitrogen) för separation med gelelektrofores. Proteiner överfördes därefter till polyvinylidenfluoridmembran (PVDF) (PerkinElmer Life Sciences, Boston, MA). Icke-specifika bindningsställen blockerades under 2 timmar vid rumstemperatur i blockeringsbuffert (5 % fettfri torrmjölk i PBS och 0.02 % Tween 20 [PBS-T]). Blottar inkuberades sedan i primär antikropp (1∶3000 mus monoklonal anti-NR2B [#05–920, Millipore], 1∶5000 kanin anti-DAT [#AB2231, Millipore] och 1∶1000 mus monoklonal anti-transferrinreceptor ( TfR) [#13–6800, Invitrogen]. Blots skars i 3 delar: hög (>97 kDa), medium (46–97 kDa) och låg (<46 kDa) vikt och varje del undersöktes med en antikropp som kände igen ett protein inom det viktintervallet. Skenbara molekylvikter för de använda antikropparna är: NR2B, 180 kDa, DAT, 75, 64 och 50 kDa, TrfR, 95 kDa. Efter att ha undersökt medelviktsblottar för DAT, strippades antikropparna genom inkubation med strippningsbuffert (62.5 mM Tris, 2% SDS, 100 mM β-merkaptoetanol, pH 6.8) i 15 minuter vid 50°C. Blots blockerades därefter igen och undersöktes med anti-TfR. SeeBlue Plus 2 (Invitrogen) pre- färgade standarder kördes för molekylviktsuppskattning.

Proteinimmunoblots analyserades med hjälp av Carestream Molecular Imaging Software 5.0. Nettointensitet (summan av pixlarna inom bandet av intresse minus summan av bakgrundspixlarna) bestämdes för varje band. För att möjliggöra jämförelser mellan blottar normaliserades data till LFD-kontrollerna vid 2 och 6 veckor. Data uttrycks som medelfaldig induktion jämfört med LFD ± SEM.

Kvantitativ omvänd transkriptaspolymeraskedjereaktion i realtid (qRT-PCR)

Efter insamling av striatala slag för western blot-analys, sektionerades frusna hjärnor koronalt på mikrotomen tills de nådde VTA/SN. Bilateral 1-mm3 stansar av VTA- och SN-vävnad (medelvävnadsvikt = 15.0 mg) gjordes och RNA extraherades med användning av PureLink RNA Mini Kit (Invitrogen). RNA-kvalitet och -kvantitet utvärderades med ett RNA 6000 Nano Chip (Agilent, Santa Clara, CA) på en Agilent Bioanalyzer 2100. RNA-integritetstalet (RIN) översteg 7 för alla prover, vilket indikerar hög kvalitet. Ett mikrogram totalt RNA användes för att syntetisera cDNA med iScript cDNA Synthesis Kit (BioRad) i en ThermoHybaid iCycler (Thermo Scientific). Primers specifika för DAT (Slc6a3; Forward primer: GGAAGCTGGTCAGCCCCTGCTT, Reverse primer: GAATTGGCGCACCTCCCCTCTG), β-aktin (Nba; Forward primer: AGGGAAATCGTGCGTGACAT; Omvänd primer: AAGGAAGGCTGGAAGTAAGC, och TACC-boxbindande protein ACCTGGAAGAGAGB; ATTGCACTTCGTGCC; Omvänd primer : GCTCCTGTGCACACCATTTTCCC) gener (Genbank accessionsnummer NM_012694, NM_031144 och NM_001004198) designades med NCBI Primer-BLAST (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/tools/primer-blast/) och köpt från Integrated DNA Technologies (Coralville, Iowa). Smältkurvanalys och polyakrylamidgelelektrofores bekräftade primrarnas specificitet. DAT-, β-aktin- och Tbp-amplikonerna är 266, 182 respektive 136 baspar långa.

Ett Q-PCR-kit (iQ SybrGreen Supermix, BioRad) användes. Reaktionen utfördes på ett MyiQ Single Color Real-Time PCR Detection System (BioRad) i en volym av 20 µl, med 2 µL 3 µM framåt- och bakåtprimrar och 4 µL cDNA-prov utspätt 1∶10. PCR-cykelbetingelser var 95°C under 5 min; 40 cykler vid 94°C i 15 s, 60° i 15 s, 72°C i 15 s. Data samlades in vid en avläsningstemperatur av 84°C under 15 s baserat på amplikonsmälttemperaturerna. Standardutspädningskurvor genererades för varje primeruppsättning genom att serieutspäda (1.00, 0.2, 0.04 och 0.008 gånger) en master-cDNA-stamlösning innefattande en lika blandning av cDNA från alla behandlingsgrupper. Loggen10 av utspädningsvärdena plottades mot tröskelcykelvärdena för standardkurvorna. MyiQ Optical System Software (BioRad) användes för att analysera data. Prover som inte innehöll någon cDNA-mall och prover från cDNA-reaktioner som inte innehöll något omvänt transkriptas kördes som kontroller för kontaminering respektive amplifiering av genomiskt DNA. Rapporterade värden normaliserades till medelvärdena för de interna standarderna ß-aktin och Tbp för varje prov. Data uttrycks som genomsnittliga relativa nivåer av DAT/interna standarder mRNA±SEM.

Statistiska analyser

DAT-uttryck förändras dynamiskt under livscykeln hos båda människor [27] och råttor [28], [29]. Dessutom förändras dopamin- och beteendesvaret på kokain också när unga råttor mognar [30]. Således kan mätningar av DAT samvariera med ålder och förbjuda meningsfulla jämförelser mellan 2 veckors och 6 veckors grupperna. Därför jämfördes gruppmedelvärden för födointag, kroppsvikt, toppdopaminkoncentration, tau, % förändring och relativt genuttryck separat för 2 och 6 veckor långa grupper med hjälp av Students oparade t-test. För western blöt-analyser jämfördes gruppskillnader i normaliserad DAT-bandintensitet separat för 2 och 6 veckors grupper med användning av tvåvägs upprepade åtgärder ANOVA (dietXfraction). Alla statistiska analyser utfördes i Graph Pad 5 (Prism Inc.).

Resultat

HFD främjar ökad fettkonsumtion

Innan dietexponeringen började fanns inga skillnader i initial kroppsvikt under 2 veckor (LFD: 275.22+/−4.1 g; HFD: 280.87+/−4.8 g; p = 0.37), eller 6 veckor (LFD: 287.31+/-4.9 g; HFD: 289.44+/-5.1 g; 6 veckor p = 0.97) grupper. Trots att vi konsumerade dieter med drastiskt olika sammansättning, fann vi inga skillnader i kroppsvikt mellan dietgrupper efter vare sig 2 eller 6 veckor (Fig. 1a–b; båda ns). Det fanns heller ingen skillnad i det totala antalet kcal som konsumerades mellan grupper efter både 2 och 6 veckors exponering via dieten (Fig. 1c–d; ns). Men HFD-råttor konsumerade betydligt mer kcal från fett (Fig. 1e-f; 2 veckor: t(32) = 25.59; 6 veckor: t(31) = 27.54; p<0.0001 för båda dietperioderna).

miniatyr

Ladda ner:

PowerPoint-bildruta

större bild

originalbild

Figur 1. Matintag och kroppsviktsmätningar.

Det fanns inga skillnader mellan HFD och LFD i slutlig kroppsvikt (a-b) eller totalt förbrukade kilokalorier (CD) efter antingen 2 eller 6 veckors dietexponering. (e-f) HFD-råttor konsumerade betydligt fler kilokalorier från fett än LFD-råttor under både 2 veckors och 6 veckors förhållanden (***p

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

Förlängd HFD minskar hastigheten för DA-återupptag

Voltammetriska inspelningar gjordes i ventral striatum (Figur 2). Figur 3 visar representativa elektriskt framkallade förändringar i dopaminkoncentrationen från råttor efter 6 veckors diet. Vid baslinjen skilde sig inte omfattningen av framkallat dopamin mellan dietgrupper och över diettiden (Fig. 4a–b, båda ns). Inspektion av individuella exempel antydde dock att sönderfallshastigheten efter toppdopaminkoncentrationen skilde sig åt mellan dietgrupperna efter 6 veckors dietexponering (Figur 3 a–b för exempel). Hastigheten av sönderfall beror främst på dopaminclearance av DAT [31], som vi modellerade som en enfasexponentiell för att bestämma tau. Det fanns inga skillnader mellan dietgrupper efter 2 veckors dietexponering (Fig. 4c). Efter 6 veckors dietexponering var dock tau signifikant högre hos HFD-6 wk-råttor jämfört med LFD-6 wk (Fig. 4d; t(ll) = 11; p<0.05). Således minskar 6 veckors HFD graden av dopaminclearance i ventral striatum jämfört med djur som konsumerade en LFD.

miniatyr

Ladda ner:

PowerPoint-bildruta

större bild

originalbild

Figur 2. Histologisk verifiering av registreringsställen för återupptagsanalys.

Inspelningsplatser för LFD-matade råttor kodas av grå trianglar och för HFD-råttor av svarta cirklar. Siffror anger avstånd i mm framför Bregma. Figur anpassad från Paxinos och Watson 2006.

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

miniatyr

Ladda ner:

PowerPoint-bildruta

större bild

originalbild

Figur 3. Elektrisk stimulering av VTA/SNc framkallar en fasisk topp i dopaminkoncentrationen.

Representativa exempel på data som erhållits efter 6 veckors dietexponering. a) Bakgrundssubtraherad färgplot visar strömförändringar vid olika potentialer hos elektroden före (−5 till 0 s i förhållande till debut) och efter (0.1 till 10 s i förhållande till debut) elektrisk stimulering (STIM) av VTA/SNc. Tid är abskissan, elektrodpotentialen är ordinatan och strömförändringar kodas i falsk färg. Dopamin [identifierad genom dess oxidation (+0.6 V; grön) och reduktion (−0.2 V; blå) egenskaper] ökade övergående som svar på stimuleringen i denna LFD-6 wk-råtta. b) Samma som i a), förutom från en HFD-6 wk-råtta. c) Dopaminkoncentrationen som funktion av tiden extraheras från färgdiagrammet i a) och tau identifieras via kurvanpassning. Två röda prickar markerar toppen och dopaminkoncentrationen vid den tidpunkt då tau nås. Tau indikeras till höger. d) Samma som i c) men data extraheras från b).

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

miniatyr

Ladda ner:

PowerPoint-bildruta

större bild

originalbild

Figur 4. Sex veckors diet med hög fetthalt minskar hastigheten för dopaminåterupptag och dämpar dopaminsvaret på kokain.

Genomsnittlig toppdopaminkoncentration framkallad av VTA/SNpc-stimulering efter antingen 2 (a) eller 6 veckor (b) av dietexponering före cocaineinjection. CD) Genomsnittlig Tau efter 2 (c) veckor eller 6 veckor (d) av dietexponering. Tau var signifikant högre för HFD-6 wk-råttor jämfört med LFD-6 wk-råttor (*p e-f) Procentuell förändring i toppframkallad dopaminkoncentration efter kokaininjektion för 2 (e) och 6 (f) veckors dietexponering. Procentuell förändring var signifikant mindre i HFD-6 wk jämfört med LFD-6 wk-råttor (**p

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

Långvarig HFD minskar DA-responsen på kokain

För att ytterligare undersöka för dietinducerade förändringar i DAT, injicerade vi råttor med DAT-blockeraren kokain. Toppdopaminkoncentration efter elektrisk stimulering orsakas av dopaminfrisättning men begränsas också av samtidigt avlägsnande av dopamin av DAT [21]. Vi karakteriserade effekten av kokain på dopaminöverföring genom att beräkna förändringen i storleken av framkallat dopamin i förhållande till värden före drogen (% förändring). Två veckors HFD påverkade inte % förändring i förhållande till LFD (Fig. 4e; ns). Men efter 6 veckors dietexponering var % förändring signifikant trubbig i HFD i förhållande till LFD (Fig. 4f; t(ll) = 10; p<0.01). Våra resultat tyder på att 6, men inte 2 veckor, av HFD-exponering minskar dopaminsvaret på kokain.

Förlängd HFD-exponering minskar DAT-proteinuttryck i synaptosomala membran

För att bestämma om effekterna av förlängd HFD berodde på förändringar i DAT-nummer, kvantifierades DAT-proteinnivåer i totala vävnadshomogenat (H-fraktion), synaptosomala membran (P2-fraktion) och intracellulära återvinningsendosomer (P3-fraktion). DAT är en N-kopplat glykoprotein med en skenbar molekylvikt på mellan 50 och 80 kDa på grund av ökande nivåer av glykosylering när proteinet mognar [32]. Fraktionering bekräftades genom anrikat uttryck av NR2B-subenheten av NMDA-receptorn i synaptosomal membranfraktion och av transferrinreceptorn i den endosomala fraktionen (till exempel blot se Fig. 5b). Vi hittade inga skillnader i totalt DAT-protein efter 2 och 6 veckors dietexponering (data visas inte). För att testa för fraktionsspecifika skillnader i DAT-protein använde vi tvåvägs upprepade åtgärder ANOVA (dietXfraction). I enlighet med voltammetriexperimenten var 2 veckors dietexponering otillräcklig för att ändra nivåerna av någon av DAT-isoformerna i antingen P2- eller P3-fraktioner (Fig 5. c,e,g; alla ns). Men efter 6 veckors dietexponering, fanns det en signifikant dietXfraction-interaktion (F(1,18) = 8.361, p<0.01); Fig. 5d) för 50 kD isoformen av DAT. Således minskade förlängd HFD signifikant 50 kD-isoformen av DAT i P2-fraktionen och orsakade en trend mot en ökning av P3-fraktionen. Vi hittade ingen effekt av diet eller fraktion på vare sig 64 kD (Fig. 5f; ns) eller 70 kD (Fig. 5h; ns) DAT-isoformer.

miniatyr

Ladda ner:

PowerPoint-bildruta

större bild

originalbild

Figur 5. Konsumtion av en diet med hög fetthalt minskar membranassocierat DAT-protein i ventral striatum.

a) Representativ bild som visar (2) 1 × 1 mm vävnadsstansar tagna från ventral striatum som kombinerades för DAT-proteinanalys. VStr = Ventral Striatum; DStr = Dorsal Striatum; cc = corpus callosum; ac = främre kommissur. b) Representativa western blottar av data som presenteras i c–h. L = LFD; H = HFD; TfR = transferrinreceptor; NR2B = NR2B-subenhet av NMDA-receptor. c) Det fanns inga skillnader i 50 kD DAT-protein för varken P2- eller P3-fraktioner efter 2 veckors dietexponering. d) 50 kD DAT-protein reduceras signifikant i P2 (* = p<.05), men inte P3-fraktion av ventral striatal vävnad i HFD-6 wk i förhållande till LFD-6 wk-råttor. Det fanns inga skillnader i 64 kD DAT-protein efter antingen 2 (e) eller 6 veckor (f) av dietexponering. Det fanns inga skillnader i 70 kD DAT-protein efter antingen 2 (g) eller 6 veckor (h) av dietexponering.

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

För att bestämma om minskade nivåer av DAT-protein i P2-fraktionen delvis berodde på en minskning av DAT-transkription, mättes VTA/SNc DAT-mRNA-nivåer i samma råttor som ovan (Fig. 6a till exempel). Vi observerade inga skillnader mellan dietgrupper i mellanhjärnans DAT-mRNA efter vare sig 2 eller 6 veckors dietexponering (Fig. 6b–c; båda ns). Således är skillnader i DAT-proteinnivåer inom ventral striatum osannolikt att bero på underskott i DAT-produktion.

miniatyr

Ladda ner:

PowerPoint-bildruta

större bild

originalbild

Figur 6. Konsumtion av fettrik diet förändrar inte DAT-mRNA-nivåerna. a)

Representativ bild som visar 1×1 mm vävnadsstansar tagna från VTA/SN och kombinerade för DAT-mRNA-analys. cp = cerebral pendunkel; pc = posterior kommissur; MM = mediala mammillärkärnan. Det fanns inga skillnader i relativa DAT-mRNA-nivåer efter antingen 2 veckor (b) eller 6 veckors dietexponering (c).

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

Diskussion

Långvarig HFD-konsumtion kan leda till DIO och plasticitet i det centrala nervsystemet. Dopaminneuroner och striatala dopaminreceptorer verkar vara en uppsättning CNS-mål som påverkas av en HFD och hos överviktiga individer [11], [13], [33]. Här rapporterar vi att en HFD minskade graden av dopaminåterupptag i ventral striatum och denna effekt var beroende av exponeringens varaktighet. Viktigt är att effekten av HFD på DAT-funktionen inträffade i frånvaro av DIO. Även om vi inte direkt mätte markörer för kroppsfett i denna studie, har djur traditionellt klassificerats som DIO eller dietresistenta baserat enbart på kroppsviktsökning efter exponering för en HFD [34]. Förlängd HFD försvagade avsevärt förmågan hos kokain, som stör DAT, att potentiera omfattningen av dopaminfrisättning. Vi kvantifierade DAT-proteinnivåer i det ventrala striatum med hjälp av Western blot-analys - och skilde mellan DAT lokaliserad inom subcellulära fraktioner anrikade för antingen plasmamembranet eller återvinningsendosomer. Vi fann en signifikant minskning av en omogen isoform av DAT associerad med plasmamembranet. Således tycks förlängd HFD minska hastigheten för dopaminåterupptag via DAT troligen genom att störa DAT-trafiken eller kanske mognad men inte genom att minska DAT-genuttrycket eller DAT-mRNA-stabiliteten. Dessutom verkar en period mellan två och sex veckors exponering för en HFD vara den tidigaste vändpunkten för dietinducerad plasticitet med avseende på DAT.

Fetma är korrelerad med flera aspekter av striatal dopaminsignalering, inklusive DAT-tillgänglighet hos båda människor [18] och möss [19]. Men först nyligen visades det att utvecklingen av DIO förändrar hastigheten för dopaminåterupptag hos råttor [20]. Även om denna studie visade försämrat dopaminåterupptag efter exogent applicerat dopamin efter endast 4 veckors HFD, valdes djuren som hölls på en HFD baserat på initial viktökning och kunde således representera en unik population. I enlighet med denna uppfattning fortsatte HFD-djur att äta fler kalorier och gå upp mer i vikt jämfört med LFD-kontroller. En annan ny studie rapporterade försämrat dopaminåterupptag efter 12 veckors HFD hos utavlade råttor [35]. Det fanns dock signifikanta skillnader i kroppsvikt mellan djuren som fick en HFD jämfört med en vanlig labbfoderdiet när återupptagsmätningarna gjordes. Därför förblev det oklart om försämringar i dopaminåterupptag uppstår som ett direkt resultat av eller föregår DIO-utveckling. I motsats till dessa senaste rapporter fann vi inga skillnader i kroppsvikt eller total kcal-konsumtion mellan våra dietgrupper när återupptagsmätningar gjordes. Att vi fann skillnader i dopaminåterupptag efter 6, men inte 2, veckors HFD tyder på att dietinducerade förändringar i dopaminåterupptaget är ett svar på kroniska, men inte akuta, förändringar i kostsammansättningen. Dessutom tyder våra resultat på att istället för att vara ett resultat av fetma, kan kostinducerade förändringar i DAT bidra till utvecklingen av sjukdomen. Framtida studier kommer att behöva ta itu med huruvida djurpopulationer som är differentiellt mottagliga för DIO eller inte [34] har redan existerande skillnader i DAT-uttryck/funktion eller är differentiellt mottagliga för dietinducerade förändringar i DAT.

Såvitt vi vet är detta den första studien som visar att en HFD minskar dopaminsvaret på kokain. Med tanke på dopamins roll i drogbelöning överensstämmer våra resultat med tidigare arbete som visar att råttor som matats med en HFD i cirka 6 veckor är långsammare att få kokain självadministration än djur som fått en kontrolldiet [36]. Viktigt är att denna effekt också var oberoende av DIO-utveckling. Dessutom visar råttor som selektivt fötts upp för mottaglighet för DIO minskad preferens för kokain, vilket tyder på att kokainets givande egenskaper är trubbiga hos dessa djur [37]. Det minskade svaret på kokain vi observerade hos HFD-6 wk-råttor kan bero på minskad striatal DAT-tillgänglighet. Kokain ökar dock också dopaminsignaleringen genom icke-DAT-beroende mekanismer. Specifikt kan HFD ha försämrat kokain-inducerad mobilisering av reservdopaminvesiklar [38]. Kokain dämpar också GABA-överföring till dopaminneuroner inom VTA [39] och inducerar svängningar i avfyringshastigheten hos dopamincellkroppar [40]. Någon eller alla av dessa processer kan också ha påverkats av en HFD. Framtida forskning kommer att behöva ta itu med mekanismerna bakom hur en HFD modifierar de givande aspekterna av kokain och/eller potentialen för droginducerade neurala anpassningar [18]. Konsumtionen av en HFD dämpar både beteendet [41] och dopaminsvar [20], [42] till amfetamin, som också stör DAT. Viktigt är att råttor vars intag av en HFD var kalorimässigt matchade med råttor som fick en kontrolldiet inte utvecklar DIO men misslyckas fortfarande med att utveckla en amfetaminbetingad platspreferens [41]. Tillsammans med de data som presenteras här verkar det som att konsumtion av en HFD dämpar svaret på psykostimulerande medel. Alla missbruksdroger påverkar dopaminsystemet, och läkemedelsinducerad förbättring av dopaminsignalering anses vara avgörande för utvecklingen av missbruk [43]. Således är det minskade svaret på kokain hos HFD-råttor överensstämmande med rapporter om att överviktiga människor har en signifikant lägre livstidsrisk att utveckla en missbrukssjukdom [44]. Framtida arbete kommer att behöva ta itu med huruvida det subjektiva betyget av kokainbelöning skiljer sig hos överviktiga individer jämfört med normalviktskontroller.

Vår western blot-analys tyder på att långvarig konsumtion av en HFD inte påverkar det totala striatala DAT-proteinet, utan istället minskar integrationen av den icke-glykosylerade 50 kDa DAT-isoformen i synaptosomala membran. Medan DAT-glykosylering förbättrar hastigheten för dopamintransport och ökar membranytans stabilitet [45], [46], [47], icke-glykosylerad DAT från människor [45], [46] såväl som råttor [47] transporterar lätt dopamin. Dessutom avslöjar immunmärkningsexperiment att nivåerna av icke-glykosylerad DAT är högre i ventral jämfört med dorsal striatum hos både apor och människor [47]. Sammantaget tyder dessa studier på att de minskade membrannivåerna på 50 kDa DAT kan bidra till det återupptagsunderskott som vi observerade hos 6 veckors HFD-råttor. Våra data överensstämmer med en tidigare studie som visar att HFD-konsumtion minskar DAT-tillgängligheten i ventrala striatum hos möss [19]. Denna studie mätte dock inte DAT-lokalisering i olika intracellulära fack. Dessutom överensstämmer våra fynd med en studie som visar minskningar av cellytans DAT i striatum hos DIO-råttor [20]. Denna studie rapporterade också att totala DAT-proteinnivåer var opåverkade av kosten i DIO-modellen. Vi utökar detta fynd för att visa att totalt DAT-protein inte heller påverkas av en HFD hos utavlade råttor. Därför förändrar inte långvarig konsumtion av en HFD DAT-uttryck, men kan störa DAT-trafik eller -mognad.

Bristen på skillnader i VTA/SNpc DAT-mRNA-nivåer efter antingen 2 eller 6 veckors HFD-exponering stöder ytterligare uppfattningen att övergripande DAT-nivåer var opåverkade av våra dietmanipulationer. Detta resultat står i kontrast till en tidigare rapport som visar minskat DAT-mRNA i mus-VTA efter 17 veckors HFD-konsumtion [12]. Men i denna studie mättes DAT-mRNA-nivåer efter att dietgrupperna hade skiljt sig åt i kroppsvikt under 12 veckor. Sålunda representerar deras resultat sannolikt sena anpassningar till DIO. Sammanfattningsvis ger våra data starka bevis för att exponering för en HFD leder till funktionella förändringar i striatalt dopaminåterupptag genom att minska membranassocierade DAT utan att ändra totalt DAT-uttryck. Viktigt är att vi rapporterar att dietinducerade störningar i DAT kan inträffa innan DIO debuterar, vilket tyder på att dessa förändringar kan bidra till utvecklingen av fetma.

Våra data lägger till en växande litteratur som involverar kost i regleringen av dopaminfunktion och ger ytterligare bevis för att dietinducerade förändringar i DAT-uttryck leder till funktionellt relevanta förändringar i dopaminsignalering. Diet-inducerade förändringar i dynamiken för striatal dopaminsignalering via DAT kommer sannolikt att få konsekvenser för matningsbeteende. Matrelaterade stimuli framkallar fasiska ökningar av striatal dopamin [9], [48], [49], vilket sannolikt förstärker och förstärker matriktade åtgärder [50]. Här visar vi att 6 veckors HFD-konsumtion förlänger varaktigheten av fasisk dopaminfrisättning genom att minska membranassocierade DATs i en region av striatum där dopaminfunktionen är avgörande för födointag [51]. Dietberoende förändringar i DAT kan främja en feed-forward-mekanism där förlängda dopaminsignaler framkallade av matstimuli ökar aktiveringen av striatala dopamin D1-receptorer med låg affinitet, vilket är avgörande för tillvägagångssätt. [52], [53], [54]. Över tid kan långvarig förhöjning av striatal dopamin främja anpassningar, såsom nedreglering av dopamin D2-receptorer (D2R), vilket har visats i både mänskliga och gnagarmodeller av fetma [11], [33]. Vår studie tyder på att utvecklingen av fetma inte är en förutsättning för att ändra dopaminåterupptaget. Således kan dietrelaterade minskningar av membran-DAT föregå och bidra till uppkomsten av D2R-nedreglering, fetma och tvångsmässigt ätbeteende som utvecklas under loppet av HFD-konsumtion [11].

Erkännanden

Vi vill tacka Drs. Jamie D. Roitman och James E. McCutcheon för användbara kommentarer om tidigare versioner av manuskriptet. Innehållet i denna artikel är enbart författarnas ansvar och representerar inte nödvändigtvis de officiella åsikterna från NIH eller Chicago Biomedical Consortium.

Författarbidrag

Utformade och designade experimenten: JJC EHC MFR. Utförde experimenten: JJC DNP SRE. Analyserade data: JJC EHC SRE MFR. Skrev uppsatsen: JJC EHC MFR.

Referensprojekt

  1. 1. Flegal KM, Carroll MD, Kit BK, Ogden CL (2012) Prevalens av fetma och trender i fördelningen av kroppsmassaindex bland vuxna i USA, 1999–2010. JAMA 307: 491–497.
  2. 2. Ogden CL, Carroll MD, Curtin LR, McDowell MA, Tabak CJ, et al. (2006) Prevalens av övervikt och fetma i USA, 1999–2004. JAMA 295: 1549–1555.
  3. Visa artikel
  4. PubMed / NCBI
  5. Google Scholar
  6. 3. Drewnowski A, Almiron-Roig E (2010) Mänskliga uppfattningar och preferenser för fettrik mat. I: Montmayeur JP, le Coutre J, redaktörer. Fettdetektering: Smak, textur och effekter efter förtäring, Kapitel 11. Boca Raton, FL: CRC Press.
  7. Visa artikel
  8. PubMed / NCBI
  9. Google Scholar
  10. Visa artikel
  11. PubMed / NCBI
  12. Google Scholar
  13. Visa artikel
  14. PubMed / NCBI
  15. Google Scholar
  16. Visa artikel
  17. PubMed / NCBI
  18. Google Scholar
  19. Visa artikel
  20. PubMed / NCBI
  21. Google Scholar
  22. Visa artikel
  23. PubMed / NCBI
  24. Google Scholar
  25. Visa artikel
  26. PubMed / NCBI
  27. Google Scholar
  28. Visa artikel
  29. PubMed / NCBI
  30. Google Scholar
  31. Visa artikel
  32. PubMed / NCBI
  33. Google Scholar
  34. Visa artikel
  35. PubMed / NCBI
  36. Google Scholar
  37. Visa artikel
  38. PubMed / NCBI
  39. Google Scholar
  40. Visa artikel
  41. PubMed / NCBI
  42. Google Scholar
  43. Visa artikel
  44. PubMed / NCBI
  45. Google Scholar
  46. Visa artikel
  47. PubMed / NCBI
  48. Google Scholar
  49. Visa artikel
  50. PubMed / NCBI
  51. Google Scholar
  52. Visa artikel
  53. PubMed / NCBI
  54. Google Scholar
  55. Visa artikel
  56. PubMed / NCBI
  57. Google Scholar
  58. Visa artikel
  59. PubMed / NCBI
  60. Google Scholar
  61. Visa artikel
  62. PubMed / NCBI
  63. Google Scholar
  64. Visa artikel
  65. PubMed / NCBI
  66. Google Scholar
  67. Visa artikel
  68. PubMed / NCBI
  69. Google Scholar
  70. 4. Rolls BJ (2009) Sambandet mellan kostens energitäthet och energiintag. Physiology & Behavior 97: 609–15.
  71. 5. Ledikwe JH, Blanck HM, Kettel Khan L, Serdula MK, Seymour JD, et al. (2006) Kostens energitäthet är associerad med energiintag och viktstatus hos vuxna i USA. The American Journal of Clinical Nutrition 83: 1362–8.
  72. Visa artikel
  73. PubMed / NCBI
  74. Google Scholar
  75. Visa artikel
  76. PubMed / NCBI
  77. Google Scholar
  78. Visa artikel
  79. PubMed / NCBI
  80. Google Scholar
  81. Visa artikel
  82. PubMed / NCBI
  83. Google Scholar
  84. Visa artikel
  85. PubMed / NCBI
  86. Google Scholar
  87. Visa artikel
  88. PubMed / NCBI
  89. Google Scholar
  90. Visa artikel
  91. PubMed / NCBI
  92. Google Scholar
  93. Visa artikel
  94. PubMed / NCBI
  95. Google Scholar
  96. Visa artikel
  97. PubMed / NCBI
  98. Google Scholar
  99. Visa artikel
  100. PubMed / NCBI
  101. Google Scholar
  102. Visa artikel
  103. PubMed / NCBI
  104. Google Scholar
  105. Visa artikel
  106. PubMed / NCBI
  107. Google Scholar
  108. Visa artikel
  109. PubMed / NCBI
  110. Google Scholar
  111. Visa artikel
  112. PubMed / NCBI
  113. Google Scholar
  114. Visa artikel
  115. PubMed / NCBI
  116. Google Scholar
  117. Visa artikel
  118. PubMed / NCBI
  119. Google Scholar
  120. Visa artikel
  121. PubMed / NCBI
  122. Google Scholar
  123. Visa artikel
  124. PubMed / NCBI
  125. Google Scholar
  126. Visa artikel
  127. PubMed / NCBI
  128. Google Scholar
  129. Visa artikel
  130. PubMed / NCBI
  131. Google Scholar
  132. Visa artikel
  133. PubMed / NCBI
  134. Google Scholar
  135. Visa artikel
  136. PubMed / NCBI
  137. Google Scholar
  138. Visa artikel
  139. PubMed / NCBI
  140. Google Scholar
  141. Visa artikel
  142. PubMed / NCBI
  143. Google Scholar
  144. Visa artikel
  145. PubMed / NCBI
  146. Google Scholar
  147. Visa artikel
  148. PubMed / NCBI
  149. Google Scholar
  150. Visa artikel
  151. PubMed / NCBI
  152. Google Scholar
  153. Visa artikel
  154. PubMed / NCBI
  155. Google Scholar
  156. 6. Small DM, Jones-Gotman M, Dagher A (2003) Matningsinducerad dopaminfrisättning i dorsal striatum korrelerar med måltidsbehaglighetsvärden hos friska frivilliga. NeuroBild 19: 1709–1715.
  157. 7. Bassero V, Di Chiara G (1999) Differentiell lyhördhet av dopaminöverföring till matstimuli i nucleus accumbens skal/kärna fack. Neurovetenskap 89: 637–41.
  158. 8. Roitman MF, Wheeler RA, Wightman RM, Carelli RM (2008) Kemiska reaktioner i realtid i nucleus accumbens skiljer på givande och aversiva stimuli. Nature Neuroscience 11: 1376–7.
  159. 9. Brown HD, McCutcheon JE, Cone JJ, Ragozzino ME, Roitman MF (2011) Primär matbelöning och belöningsprediktiva stimuli framkallar olika mönster av fasisk dopaminsignalering i hela striatum. The European Journal of Neuroscience 34: 1997–2006.
  160. 10. Grabenhorst F, Rolls ET, Parris BA, d' Souza AA (2010) Hur hjärnan representerar belöningsvärdet av fett i munnen. Cerebral Cortex 20: 1082–91.
  161. 11. Johnson PM, Kenny PJ (2010) Dopamin D2-receptorer i missbruksliknande belöningsdysfunktion och tvångsmässigt ätande hos överviktiga råttor. Nature Neuroscience 13: 635–41.
  162. 12. Vucetic Z, Carlin JL, Totoki K, Reyes TM (2012) Epigenetisk dysreglering av dopaminsystemet i dietinducerad fetma. Journal of neurochemistry 120: 891–84.
  163. 13. Stice E, Spoor S, Bohon C, Small DM (2008) Förhållandet mellan fetma och trubbigt striatal svar på mat modereras av TaqIA A1-allelen. Vetenskap 322: 449 – 452.
  164. 14. Cragg SJ, Rice ME (2004) Dansande förbi DAT vid en DA-synaps. Trends in Neuroscience 27: 270–7.
  165. 15. Dreyer JK, Herrik KF, Berg RW, Hounsgaard JD (2010) Inverkan av fasisk och tonisk dopaminfrisättning på receptoraktivering. The Journal of Neuroscience 30: 14273–83.
  166. 16. Figlewicz DP, Szot P, Chavez M, Woods SC, Veith RC (1994) Intraventrikulärt insulin ökar dopamintransportör-mRNA i råtta VTA/substantia nigra. Brain Research 644: 331–4.
  167. 17. Mebel DM, Wong JC, Dong YJ, Borgland SL (2012) Insulin i det ventrala tegmentala området minskar hedonisk matning och undertrycker dopaminkoncentrationen via ökat återupptag. The European Journal of Neuroscience 36: 2336–46.
  168. 18. Chen PS, Yang YK, Yeh TL, Lee IH, Yao WJ, et al. (2008) Korrelation mellan body mass index och striatal dopamintransportörs tillgänglighet hos friska frivilliga – en SPECT-studie. NeuroImage 40: 275–9.
  169. 19. South T, Huang XF (2008) Exponering för kost med hög fetthalt ökar dopamin D2-receptorn och minskar dopamintransportörreceptorbindningsdensiteten i nucleus accumbens och caudate putamen hos möss. Neurokemisk forskning 33: 598–605.
  170. 20. Speed ​​N, Saunders C, Davis AR, Owens WA, Matthies HJG, et al. (2011) Försämrad striatal Akt-signalering stör dopaminhomeostasen och ökar matningen. PloS one 6: e25169.
  171. 21. Roitman MF, Wescott S, Cone JJ, McLane MP, Wolfe HR (2010) MSI-1436 minskar akut matintag utan att påverka dopamintransportöraktiviteten. Pharmacology Biochemistry and Behavior 97: 138–43.
  172. 22. Heien MLAV, Johnson MA, Wightman RM (2004) Att lösa neurotransmittorer som upptäcks genom snabbavsökning av cyklisk voltammetri. Analytisk kemi 76: 5697–704.
  173. 23. Sinkala E, McCutcheon JE, Schuck MJ, Schmidt E, Roitman MF, et al. (2012) Elektrodkalibrering med en mikrofluidisk flödescell för snabbavsökning av cyklisk voltammetri. Lab on a Chip 12: 2403–08.
  174. 24. Yorgason JT, España RA, Jones SR (2011) Demonvoltammetri och analysmjukvara: analys av kokaininducerade förändringar i dopaminsignalering med hjälp av flera kinetiska åtgärder. Journal of neuroscience methods 202: 158–64.
  175. 25. Paxinos G och Franklin KBJ (2004) Råtthjärnan i stereotaxiska koordinater. San Diego, CA: Academic Press.
  176. 26. Hallett PJ, Collins TL, Standaert DG, Dunah AW (2008) Biokemisk fraktionering av hjärnvävnad för studier av receptorfördelning och trafficking. Aktuella protokoll inom neurovetenskap/redaktion, Jacqueline N. Crawley … [et al.] Kapitel 1: Enhet 1.16.
  177. 27. Meng SZ, Ozawa Y, Itoh M, Takashima S (1999) Utvecklings- och åldersrelaterade förändringar i dopamintransportör och dopamin D1- och D2-receptorer i mänskliga basala ganglier. Hjärnforskning 843: 136–144.
  178. 28. Moll GH, Mehnert C, Wicker M, Bock N, Rothenberger A, et al. (2000) Åldersrelaterade förändringar i tätheten av presynaptiska monoamintransportörer i olika regioner av råtthjärnan från tidigt ungdomsliv till sen vuxen ålder. Developmental Brain Research 119: 251–257.
  179. 29. Cruz-Muros I, Afonso-Oramas D, Abreu P, Perez-Delgado MM, Rodriguez M, et al. (2009) Åldrande effekter på dopamintransportörens uttryck och kompensatoriska mekanismer. Neurobiology of Aging 30: 973–986.
  180. 30. Badanich KA, Adler KJ, Kirstein CL (2006) Ungdomar skiljer sig från vuxna i kokainbetingad platspreferens och kokaininducerat dopamin i nucleus accumbens septi. European Journal of Pharmacology 550: 95–106.
  181. 31. Jones SR, Garris PA, Kilts CD, Wightman RM (1995) Jämförelse av dopaminupptag i den basolaterala amygdaloidkärnan, caudate-putamen och nucleus accumbens hos råttan. Journal of neurochemistry 64: 2581–9.
  182. 32. Rao A, Simmons D, Sorkin A (2011) Differentiell subcellulär fördelning av endosomala avdelningar och dopamintransportören i dopaminerga neuroner. Molecular and Cellular Neuroscience 46: 148–58.
  183. 33. Wang GJ, Volkow ND, Thanos PK, Fowler JS (2009) Avbildning av hjärnans dopaminvägar: konsekvenser för att förstå fetma. Journal of addiction medicine 3: 8–18.
  184. 34. Levin BE, Dunn-Meynell AA, Balkan B, Keesey RE (1997) Selektiv avel för dietinducerad fetma och resistens hos Sprague-Dawley-råttor. American Journal of Physiology 273: R725–730.
  185. 35. Morris JK, Bomhoff GL, Gorres BK, Davis VA, Kim J, et al. (2011) Insulinresistens försämrar den nigrostriatala dopaminfunktionen. Experimentell neurologi 231: 171–80.
  186. 36. Wellman PJ, Nation JR, Davis KW (2007) Försämring av förvärvet av självadministration av kokain hos råttor som hålls på en diet med hög fetthalt. Farmakologi, biokemi och beteende 88: 89–93.
  187. 37. Thanos PK, Kim R, Cho J, Michaelides M, Anderson BJ, et al. (2010) Fetmaresistenta S5B-råttor visade större kokainkonditionerad platspreferens än de fetmabenägna OM-råttorna. Fysiologi & beteende 101: 713–8.
  188. 38. Venton BJ, Seipel AT, Phillips PEM, Wetsel WC, Gitler D, et al. (2006) Kokain ökar dopaminfrisättningen genom mobilisering av en synapsinberoende reservpool. The Journal of Neuroscience 26: 4901–04.
  189. 39. Steffenson SC, Taylor SR, Horton ML, Barber EN, Lyte LT (2008) Kokain disinhiberar dopaminneuroner i det ventrala tegmenala området via användningsberoende blockad av GABA-neuroner spänningskänsliga natriumkanaler. European Journal of Neuroscience 28: 2028–2040.
  190. 40. Shi WX, Pun CL, Zhou Y (2004) Psykostimulerande medel inducerar lågfrekventa oscillationer i avfyrningsaktiviteten hos dopaminneuroner. Neuropsychopharmacology 29: 2160–2167.
  191. 41. Davis JF, Tracy AL, Schurdak JD, Tschop MH, Lipton JW, et al. (2008) Exponering för förhöjda nivåer av dietfett dämpar psykostimulerande belöning och mesolimbisk dopaminomsättning hos råtta. Behavioral Neuroscience 122: 1257–63.
  192. 42. Geiger BM, Haburcak M, Avena NM, Moyer MC, Hoebel BG, et al. (2009) Underskott av mesolimbisk dopaminneurotransmission i råttas dietfetma. Neurovetenskap 159: 1193–9.
  193. 43. Hyman SE, Malenka RC, Nestler EJ (2006) Neural Mechanisms of Addiction: Rollen av belöningsrelaterat lärande och minne. Beroende 29: 565–598.
  194. 44. Simon GE, Von Korff M, Saunders K, Miglioretti DL, Crane PK, et al. (2006) Samband mellan fetma och psykiatriska störningar i den amerikanska vuxna befolkningen. Arkiv för allmän psykiatri 63: 824–30.
  195. 45. Torres GE, Carneiro A, Seamans K, Fiorentini C, Sweeney A, et al. (2003) Oligomerisering och handel med den mänskliga dopamintransportören. The Journal of Biological Chemistry 278: 2731–2739.
  196. 46. ​​Li LB, Chen N, Ramamoorthy S, Chi L, Cui XN, et al. (2004) Rollen av N-glykosylering i funktion och ythandel av den mänskliga dopamintransportören. The Journal of Biological Chemistry 279: 21012–21020.
  197. 47. Afonso-Oramas D, Cruz-Muros I, de la Rosa DA, Abreu P, Giraldez T, et al. (2009) Dopamintransportörglykosylering korrelerar med sårbarheten hos dopaminerga celler i mitthjärnan vid Parkinsons sjukdom. Neurobiology of Disease 36: 494–508.
  198. 48. Roitman MF, Stuber GD, Phillips PEM, Wightman RM, Carelli RM (2004) Dopamin fungerar som en sekundär modulator för matsökning. The Journal of Neuroscience 24: 1265–71.
  199. 49. McCutcheon JE, Beeler JA, Roitman MF (2012) Sackarosprediktiva signaler framkallar större fasisk dopaminfrisättning än sackarinprediktiva signaler. Synaps 66: 346–51.
  200. 50. Flagel SB, Clark JJ, Robinson TE, Mayo L, Czuj A, et al. (2011) En selektiv roll för dopamin i stimulans-belöningsinlärning. Nature 469: s53–7d.
  201. 51. Szczypka MS, Mandel RJ, Donahue BA, Snyder RO, Leff SE, et al. (1999) Viral genleverans återställer selektivt matning och förhindrar dödlighet hos möss med dopaminbrist. Neuron 22: 167–78.
  202. 52. Di Ciano P, Cardinal RN, Cowell RA, Little SJ, Everitt BJ (2001) Differentiell involvering av NMDA-, AMPA/kainate- och dopaminreceptorer i kärnan i kärnan vid förvärvet och utförandet av pavlovianskt beteende. Journal of Neuroscience 21: 9471–9477.
  203. 53. Kravitz AV, Freeze BS, Parker PRL, Kay K, Thwin MT, et al. (2010) Reglering av parkinsoniska motoriska beteenden genom optogenetisk kontroll av basala gangliakretsar. Nature 466: 622–6.
  204. 54. Kravitz AV, Tye LD, Kreitzer AC (2012) Distinkta roller för direkta och indirekta striatala neuroner i förstärkning. Nature Neuroscience 15: 816–818.