Udhibiti wa Striatal wa DeltaFosB, FosB, na cFos wakati wa utawala wa cocaine na uondoaji (2010)

J Neurochem. Kitabu cha Mwandishi; inapatikana katika PMC Oktoba 1, 2011.
Imechapishwa katika fomu ya mwisho iliyopangwa kama:
Toleo la mwisho la chapisho la mchapishaji linapatikana katika J Neurochem
Angalia makala nyingine katika PMC kuwa Anatoa makala iliyochapishwa.

abstract

Kutokana na madhara ya kulevya kwa madawa ya kulevya husababisha mabadiliko katika maelezo ya kielelezo cha jeni ambayo hufikiriwa kuimarisha maendeleo ya madawa ya kulevya. Uchunguzi wa sasa ulichunguza udhibiti wa Fos-familia ya mambo ya transcription, hasa cFos, FosB, na ΔFosB, katika mikoa ya kujifungua wakati na baada ya utawala wa muda mrefu wa cocaine katika panya binafsi na kuagiza. Tuligundua kuwa cFos, FosB, na ΔFosB huonyesha mifumo ya kujieleza ya kanda na ya muda mfupi, na mkusanyiko mkubwa wa protini ya ΔFosB katika kanda ya kukusanya kikaboni (NAC) na msingi wa utawala wa muda mrefu wa cocaine, wakati ΔFosB inakua katika caudate-putamen (CPu) imebaki sawa na utawala mkali au sugu. Kwa upande mwingine, uvumilivu umeendelezwa kwa mRNA ya cocaine-ikiwa ni ya DFBB katika vijiji vyote vya 3 vinavyotokana na utawala wa muda mrefu. Uvumilivu pia uliendelezwa kwa uelezeo wa FosB, hasa katika shell NAC na CPu. Kwa kushangaza, uvumilivu wa cFos induction ya cocaine-ikiwa ni kutegemeana na udhibiti wa mpito wa cocaine ulaji katika ventral lakini si kutupa mikoa striatal, wakati udhibiti wa FosB na ΔFosB ilikuwa sawa katika cocaine kujitegemea kuongoza na jukumu wanyama. Kwa hivyo, DFP-mediated mapigo katika CPU inaweza kutokea mapema kuliko awali alifikiria na kuanzishwa kwa matumizi ya cocaine intravenous na, pamoja na mkusanyiko mkubwa wa ΔFosB katika NAc, inaweza kuchangia kulevya-kuhusiana na ongezeko la tabia ya cocaine.

Keywords: cocaine, kujitegemea utawala, kujiondoa, striatum, Fos

kuanzishwa

Kutokana na madawa ya kulevya mara kwa mara huzalisha neuroadaptations katika njia za ubongo za njia ambayo ni kufikiri kuimarisha maendeleo yote ya kulazimisha madawa ya kulevya na kuendelea na hamu na kurudi kwa madawa ya kutafuta tabia katika kujiondoa. Vipengele hivi vingi vinatokana na kuingizwa kwa sababu za transcription na kanuni inayofuata ya kujieleza kwa jeni, ambayo inaweza kuwa na madhara ya kudumu kwa muundo wa neuronal na kazi (Zhang et al. 2006). Fos familia ya mambo ya transcription ni ya maslahi hasa, kama wanachama wa familia hii kuonyesha tofauti tofauti induction katika mikoa ya kujifungua baada ya wote maambukizi ya papo hapo na sugu ya cocaine. Wakati cocaine inasimamiwa kwa ufanisi katika mtindo usio na suala (yaani, sindano ya intraperitoneal (IP)) huongeza cFos na FosB mRNA na protini katika pori zote (caudate-putamen, CPu) na ventral (nucleus accumbens, NAc) striatum (Graybiel et al. 1990; Young et al. 1991; Tumaini et al. 1992), wakati kuvumiliana na jibu hili hutokea na utawala usio wa kawaida (Tumaini et al. 1992, 1994; Alibhai et al. 2007). Kinyume chake, viwango vya kuzaa vya ΔFosB (35-37 kDa), tofauti ya vipande vya truncated ya fosB gene, ni kuinua baada ya kuambukizwa kwa muda mrefu lakini sio kali ya cocaine (Tumaini et al. 1994; Nye et al. 1995; Chen et al. 1995, 1997). Hizi ziko thabiti za ΔFosB zinaweza heterodimerize na protini tofauti za familia za Jun kuliko cFos au FosB (Chen et al. 1995), na pia inaweza kuunda homodimers ya kazi yenyewe (Jorissen et al. 1997), ikidai kuwa maumbo tofauti ya vipengele vya protini-1 (AP-1) baada ya cocaine ya muda mrefu yanaweza kubadilisha uelezeo wa jeni kwenye maeneo ya AP-1 kwa njia ambayo ni tofauti na kujieleza kwa jeni zinazozalishwa na athari ya kocaine ya papo hapo (Matumaini, 1998; Kelz na Nestler, 2000). Mabadiliko tofauti katika maelezo ya kiini hutokea kulingana na kwamba ΔFosB upeo ni wa muda mfupi au wa kudumu, na mabadiliko haya yanaweza kusababisha tofauti ya tabia ya tabia ya cocaine-mediated (McClung na Nestler, 2003). Kuambukizwa kwa madawa mengine ikiwa ni pamoja na amphetamine, morphine, Δ9-THC, nicotine, ethanol, na phencyclidine pia husababisha kujilimbikizia imara ΔFosB isoforms katika mikoa ya striatal (McClung et al. 2004; Perrotti et al. 2008). Zaidi ya hayo, matokeo ya hivi karibuni yanaonyesha ushirikiano mbaya kati ya kusanyiko la ΔFosB na cFos inayotokana na amphetamine ambayo inaweza akaunti ya uvumilivu kwa uingizaji wa cFos unaopatikana baada ya kufidhiwa kwa muda mrefu (Renthal et al. 2008). Kwa pamoja, matokeo haya yamesababisha hypothesis kwamba iso sFosB imara inaweza kutenda kama "kubadili molekuli" na kuwezesha mpito kutoka kwa matumizi ya madawa ya kulevya kwa nchi zaidi ya bidii ya kulevya (Nestler et al. 2001; Nestler, 2008).

Wakati tafiti nyingi za awali zilizotumiwa matibabu ya cocaine mara kwa mara ili kujifunza kujieleza kwa protini za familia za Fos, na kuna mifano michache ya kanuni hii wakati cocaine inavyoweza kuidhinishwa intravenously (IV) kwa masaa kadhaa mfano wa mifumo ya unyanyasaji wa binadamu. Uchunguzi mmoja uligundua kuwa cFos mRNA imeinuliwa katika CPU baada ya kikao cha 30-dakika moja ya cocaine self-administration katika panya (Kuzmin na Johansson, 1999), wakati hakuna mabadiliko yamepatikana katika CPU ya panya baada ya sugu ndogo ( Siku 3) au sugu (wiki 6-12) cocaine self-administration (Daunais et al. 1993, 1995). Baada ya kipindi cha uondoaji, ongezeko la cocaine-mediated katika protini ya cFos katika NAc imepungua kwa panya na ulaji ulioongezeka wa cocaine (Ben-Shahar et al. 2004), wakati viwango vya cFos vilivyoinuliwa hupatikana katika striatum baada ya kuambukizwa kwa cues zinazohusishwa na cocaine (Neisewander et al. 2000; Kufahl et al. 2009). Tofauti na cFos, viwango vya protini vilivyoongezeka vya ΔFosB vimeonyeshwa katika striatum baada ya kujitegemea utawala wa kibinafsi, na mkusanyiko huu unaweza kuendelea kwa muda wa siku 1 katika uondoaji (Pich et al. 1997; Perotti et al. 2008). Hata hivyo, hakuna ripoti ambazo zinalinganisha mabadiliko katika uingizaji wa protini nyingi za familia za Fos kwa utawala wa cocaine kama uingilivu na uwezekano mkubwa au sugu. Kutokana na uwezekano wa kuingiliana kati ya ΔFosB na CFos, uwezo wa kutofautiana kwa aina ya AP-1 kuunda tata ili kuzalisha athari tofauti juu ya kujieleza kwa jeni, na matokeo ya uwezekano wa tofauti hizi juu ya tabia ya mchanganyiko wa cocaine, ni muhimu pia kuthibitisha kwamba mabadiliko katika Ufafanuzi wa cFos, FosB, na DFBB ambazo hutokea baada ya utawala usio na ufanisi pia hupatikana wakati cocaine inavyojitolea kwa hiari, na kutambua muda gani mabadiliko haya yanaweza kuendelea baada ya utawala wa cocaine imekamilika. Kwa hiyo, katika somo la sasa tulilinganisha athari za utawala wa sugu wa IV wa cocaine kwa kujieleza kwa ΔFosB, FosB, na CFos katika vijiji vya kuzaa wakati wa utawala wa cocaine na uondoaji. Sisi ikilinganishwa na kanuni iliyopatikana na utawala wa kibinafsi wa kibinafsi na udhibiti katika wanyama wanaopata muundo sawa na wa kawaida wa cocaine kupitia infusions zisizo na mpito za ngono baada ya kufidhiliwa kwa papo hapo au kwa muda mrefu. Kutokana na kwamba FosB na ΔFosB ni tofauti ya vipande vya sawa fosB gene, sisi pia ikilinganishwa na kanuni za mRNA kwa FosB na ΔFosB yenye udhibiti katika ngazi ya protini.

Utaratibu wa Majaribio

Subjects na Upasuaji

Panya za kiume za Sprague-Dawley awali za uzito wa karibu 250-300 g zilikuwa zimehifadhiwa katika hali ya joto na unyevu wa mazingira kwenye mzunguko wa mwanga wa giza wa 12 (taa kwenye 7: 00 AM). Wanyama walilishwa chakula na maji ad libitum wakati wote kwa ubaguzi kwamba walikuwa kudumishwa katika 85% ya bure uzito kulisha wakati wa lever-vyombo vya habari mafunzo kwa sucrose pellets (45 mg, BioServ). Mafunzo ya vyombo vya habari yalifanyika katika vyumba vya uendeshaji hewa (Med Associates, Georgia, VT) hadi vigezo vya upatikanaji vilikutana (pellets 100 kwa kikao cha vikao vya mfululizo wa 3) chini ya ratiba ya kuimarisha 1 (FR1). Wanyama walikuwa kisha kulishwa ad libitum kwa angalau 24 h kabla ya upasuaji. Kwa upasuaji, panya zilipewa atropine (0.04 mg / kg, subcutaneous) ili kusaidia kupumua na catheter ya kudumu, iliyoingizwa iliingizwa ndani ya mshipa wa kawaida wa chini ya pentobarbital ya sodium (50 mg / kg, IP) anesthesia kulingana na taratibu zilizochapishwa hapo awali (Edwards et al. 2007a). Baada ya upasuaji, panya zilipewa sindano ya penicillin (200,000 IU / kg, intramuscular) ili kuzuia maambukizi, na catheter zilipigwa kila siku na salini ya bacteriostatic ya 0.2 IU / ml iliyo na gentamycin sulphate (20 mg / ml). Taratibu zote za majaribio zilifanyika kulingana na Taasisi ya Taifa ya Afya Mwongozo wa Huduma na Matumizi ya Wanyama wa Maabara, na waliidhinishwa na Kitengo cha Madawa ya Mifugo na Utunzaji wa Taasisi ya Umoja wa Mataifa ya UT Kusini mwa Magharibi (IACUC).

Vifaa na taratibu za utawala

Kufuatia 1 wk kufufua kutoka upasuaji, wanyama walikuwa umegawanyika katika makundi ya majaribio / muda wa kuondolewa (Kielelezo 1A), na kurudi kwenye vyumba vya mtihani wa operesheni katika vikao vya kila siku kama ilivyoelezwa awali (Edwards et al. 2007b). Panya kwenye kikundi cha udhibiti ambacho hakuwa na uaminifu walikuwa wakiishi na kuhudhuria kila siku katika mabwawa yao ya nyumbani bila kufichua mazingira ya uongozi. Vipande katika kikundi cha cocaine binafsi-utawala (CSA) waliruhusiwa kwa hiari kujiunga na cocaine (0.5 mg / kg / 50 μl infusion) chini ya ratiba ya fasta 1 (FR1) ya kuimarishwa katika siku za kila siku 4 h, uliofanywa siku 6 / wk, kwa jumla ya siku 18. Kila waandishi wa habari wa lever ulizalisha infusion ya 2.5 s cocaine ambayo ilihusishwa na mwanga wa mwanga wa cue juu ya lever kazi. Mwanga wa nyumba ulizimwa wakati wa infinions ya cocaine, na kulikuwa na kipindi cha ziada cha muda wa 12.5 baada ya infusion ambayo mwanga wa nyumba ulibakia. Lever akijibu wakati wa infusion na kipindi cha muda wa kurekodi ilikuwa kumbukumbu, lakini hakuwa na matokeo. Lever ya ziada haikuwepo katika vyumba, lakini kujibu juu ya lever hii hakuwa na matokeo. Panya katika jukumu la muda mrefu (CY) kundi liliunganishwa kwa panya za kujitegemea kujitegemea na kupokea infusions zisizo za cocaine kwa kiasi na mwelekeo wa muda unaofanana na washirika wao wa kujitegemea. Panya katika kundi la pigo la pua (AY) pia liliunganishwa na panya katika kundi la CSA la muda mrefu, lakini lilipata infusions ya salini badala ya cocaine hadi siku ya mwisho ya utawala wa kibinafsi, walipopokea kikao kimoja cha infusions ya kwanza ya cocaine. wakati. Hatimaye, kikundi cha Saline SA kiliruhusiwa kujitegemea saline kila mahali ili kutambua mabadiliko yanayohusiana na upasuaji, upimaji au taratibu nyingine za majaribio ikilinganishwa na udhibiti usiojibiwa. Mlinganisho kati ya makundi ya AY na CY yalitumiwa kutambua mabadiliko katika msikivu wa cFos, FosB, au FosB iliyosababishwa kwa papo hapo na ya muda mrefu, wakati vikundi vya CSA na CY vilinganishwa ili kutambua mabadiliko katika cFos, FosB, au ΔFosB hususan kuhusiana na athari za ufanisi dhidi ya pharmacological ya cocaine. Tissue kutoka makundi yote ya kujifunza yalikusanywa mara moja baada ya kikao cha mwisho cha mtihani wa 4 ili kulinganisha udhibiti wa cocaine-zinazoongozwa na cFos, FosB, na ΔFosB, na kuendelea kwa mabadiliko ya cocaine yalibainishwa kwa makundi kadhaa ya utafiti na tishu zilizokusanywa 24 h au 3 wk baada ya kikao cha mwisho cha mtihani. Mipaka ya magharibi ya magharibi na taratibu za RT-PCR zilizotumiwa juu ya mgawanyiko wa vijiji vya kuzaa ili kuzuia matatizo yaliyomo kuhusiana na reactivity ya kupambana na antibody na kuboresha uelewa wa kuchunguza mabadiliko.

Kielelezo 1  

(A) Muda wa wakati unaonyesha utawala wa cocaine na uondoaji (WD) regimens. Mistari imara inaonyesha utawala wa ndani ya intravenous infusions ya cocaine (0.5 mg / kilo / infusion) katika udhibiti wa kawaida wa cocaine (CSA) na wanyama wa muda mrefu (CY) kwa jumla ...

Ukusanyaji wa tishu

Panya ziliwekwa sadaka na umeme wa microwave unaozingatia eneo la kichwa (5 kW, 1.5 s, Murimachi Kikai, Tokyo, Japan). Ubongo ulipatikana kwa haraka na hutengenezwa, na pembezi mbili za tishu (14 gauge) ya kanda ya kukusanya kiini (NAC), NAC, na caudate-putamen (CPu) zilipatikana kutoka kwa vipande vya 1.5 mm vya coronal kulingana na kuratibu zilizopatikana kutoka Paxinos na Watson (1998, iliyoonyeshwa katika Kielelezo 1B). Sampuli za tishu zilifanyiwa homogenized na sonication katika buffer lysis zenye protease na phosphatase inhibitors. Kwa hiyo, homogenates zilibikwa kwa minara ya 5, zimewekwa kwenye barafu, na kisha ikajaribiwa na Lowry kuamua viwango vya protini. Halafu za homogenati zilikuwa zimehifadhiwa katika sampuli za 20 μg na zihifadhiwa kwenye -80 ° C hadi utumie.

Blots za Magharibi

Sampuli za tishu zilipelekwa kwenye gel ya 12% ya polyacrylamide kwa kujitenga na electrophoresis katika ufumbuzi wa salisi ya Tris / Glycine / sodiamu ya dodecyl sulfate yenye ufumbuzi wa saluni (TGS; Bio-Rad, Hercules, CA). Baada ya kujitenga, sampuli zilihamishwa na electrophoresis (250 mA kwa 18 h) kwa membranes polyvinylidene fluoride (PVDF; Amersham, Piscataway, NJ) na hatimaye imefungwa katika 3% nonfat kavu maziwa na 1 × Tris / Tween ufumbuzi wa saluni (TTBS; Bio -Rad, Hercules, CA) mara moja katika 4 ° C. Vipande vilikuwa vimewekwa katika 1: dilution ya 1000 ya dawa ya msingi ya Fra (kwa uzuri iliyotolewa na Dk. Michael Iadarola, Taasisi za Afya za Taifa, Bethesda, MD) katika ufumbuzi wa maziwa ya 3 / 1 × TTBS mara moja katika 4 ° C.. katika 1 × TTBS (mara 4, 15 min kila), na imeingizwa katika 1 × TTBS zenye 1: dilution ya 25000 ya antibody ya kinga anti-sungura sekondari inayojumuishwa na peroxidase ya horseradish (Bio-Rad, Hercules, CA) kwa 1 h chumba joto. Vipande viligezwa tena na kisha vikiendelezwa kwa kutumia Pierce Super Signal West Dura (Thermo Fisher Scientific Inc., Rockford, IL). Ujanibishaji wa cFos, FosB, na ΔFosB protini bendi zinaonyeshwa Kielelezo 1C. Tulichagua kuchunguza aina tu za wazi za DFF (yaani, 35-37 kDa) katika utafiti huu, kwa sababu ni aina hizi ambazo zinafikiriwa kujijilimbikiza na matumizi ya madawa ya kulevya sugu na kuzalisha neuroplasticity ambayo inakabiliwa na kulevya (Nestler et al. 2001). Image Scion (Frederick, MD) ilitumiwa kugawa kabisa immunoreactivity kwa bendi, na skanner ilitumiwa kuchukua picha za digital za filamu. Baada ya kugundua, utando huo uliondolewa na kufanyiwa upya tena kwa β-tubulini (1: 200000, Cell Signaling, Danvers, MA). Viwango vya β-tubulini vilikuwa kutumika kama kudhibiti upakiaji ili kuimarisha viwango vya protini zinazohusiana na Fos.

RT-PCR

Kiasi RT-PCR (QRT-PCR) ilitumiwa kuamua mabadiliko ya FosB na ΔFosB mRNA mara moja na 24 h ifuatayo utawala wa cocaine. Wanyama walikuwa wamechanganywa na kupungua kwa haraka na msingi wa NAC, shell ya NAC, na CPu zilikuwa zinatengwa kama ilivyoelezwa (Graham et al. 2007; Bachtell et al. 2008). Sampuli za kibinafsi zilibadilishwa mara moja katika RNA-STAT-60 (IsoTex Diagnostics Inc, Friendswood, TX) na kugandishwa kwenye barafu kavu hadi MRNA ilipotolewa kulingana na maagizo ya mtengenezaji. Kwa kifupi, klorofomu iliongezwa kwa kila sampuli na safu ya maji ilitengwa kufuatia kuchukiza. Jumla ya mRNA ilibanwa na isopropanol mbele ya acrylamide ya mstari (Ambion, Austin, TX). Sampuli zilikuwa na centrifuged na vidonge vya mRNA vilivyoondolewa vilioshwa na ethanoli 70% na kurudishwa katika maji ya DEPC. Jumla ya mRNA ilitibiwa na DNAase (Ambion, Foster City, CA) na kurejeshwa-kurejeshwa kwa cDNA na hexamers za nasibu zinazotumia Superscript III (Invitrogen, Carlsbad, CA). Utaratibu wa kwanza uliotumiwa kukuza FosB, ΔFosB, na glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) walikuwa 5'-GTGAGAGATTTGCCAGGGTC-3 ′ na 5'-AGAGAGAAGCCGTCAGGTTG-3 ′, 5'-AGGCAGAGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGGCGGGGGGGGGGGGGGGGGGOGOYYYYYY O osp Mwanyawanya Mwanya Mwitu Kukolol Mutuma Kwa Mwene (Yene-Ilemani Yya -uya-A-Q. , Na 3'-AGGTCGGTGTGAACGGATTTG-5 "na 3'-TGTAGACCATGTAGTTGAGGTCA-5", mtawaliwa. Vizingiti vya mzunguko (cT) vilihesabiwa kutoka kwa athari mara tatu kwa kutumia kiboreshaji cha pili cha safu ya kukuza. Thamani za FosB na ΔFosB cT zilirekebishwa kwa viwango vya GAPDH cT (ΔcT) kwani GAPDH haikudhibitiwa na kokeni. Mabadiliko ya fold yamehesabiwa kwa kutumia njia ya ΔΔcT kama ilivyoelezewa hapo awali (Mwongozo wa Mifumo ya Biolojia).

Uchambuzi wa takwimu

Viwango vya kila protini vilionyeshwa kama% mabadiliko kutoka kwa udhibiti usiotibiwa kwa kila mkoa wa ubongo na wakati wa wakati, na vikundi vya utafiti vililinganishwa na uchambuzi wa njia moja ya tofauti (ANOVA), na kiwango cha umuhimu kimewekwa katika p <0.05. Athari za jumla zilifuatwa na kulinganisha baada ya muda kutumia vipimo vya wavuvi wa LSD. Uhusiano kati ya ulaji wa cocaine na mabadiliko katika viwango vya protini vilipimwa kwa kutumia urekebishaji wa laini.

Matokeo

Wanyama katika kikundi cha CSA ambacho waliruhusiwa kujiunga na hiari ya cocaine walionyesha mifumo imara ya utawala wa cocaine kwa wiki ya tatu ya SA (siku 13-18). Zaidi ya wiki ya mwisho ya SA wastani wa cocaine ulaji katika panya CSA na washirika wao CY ilikuwa 46.9 (± 1.8) mg / kg / siku (range: 37-60 mg / kg / siku). Siku ya mwisho ya majaribio, panya za CSA katika kundi la 0 kujiondoa (WD) lililosimamiwa na 44.5 (± 2.5) mg / kg cocaine (aina ya 25.5-57.5 mg / kg), na kiasi sawa cha cocaine ilipokea kwa CY yao na washirika wa AY.

Udhibiti tofauti wa ΔFosB protini katika subregions ya uzazi baada ya cocaine kali au ya muda mrefu

Udhibiti wa tofauti wa ΔFosB protini ulipatikana katika mikoa yenye uharibifu mara moja baada ya 4 h ya utawala wa cocaine wa intravenous (0 h WD). Katika shell ya NAC, cocaine tu ya muda mrefu ilitokeza ongezeko kubwa katika vikundi vya CSA na CY (45-61%) ikilinganishwa na udhibiti usiotibiwa (Kielelezo 2A, F4,60 = 4.22, p = 0.005). Katika msingi wa NAC, ongezeko kubwa la ΔFosB (41%) lilipatikana baada ya kufuta kwa urahisi katika kundi la AY (Kielelezo 2B, F4,60 = 17.04, p <0.001), na ongezeko kubwa zaidi (89-95%) lilipatikana baada ya cocaine sugu. Kinyume na mkusanyiko mkubwa wa ΔFosB katika NAc na usimamizi sugu wa cocaine, CPu ilionyesha kuongezeka sawa kwa ΔFosB (86-102%) katika vikundi vyote vya papo hapo na sugu vya cocaine (Kielelezo 2C, F4,78 = 19.09, p <0.001). Hakukuwa na tofauti katika kuongezeka kwa osBFosB kati ya vikundi vya CSA na CY katika mkoa wowote wa kuzaa, ikionyesha kuwa kanuni hiyo ilihusiana na utaftaji wa kokeni bila kujali utumiaji wa kokeni ya hiari. Udhibiti wa ΔFosB uliendelea kwa angalau 24 h baada ya cocaine sugu kwenye ganda la NAc (F2,32 = 5.19, p = 0.02), msingi wa NAC (F4,60 = 4.53, p = 0.02), na CPu (F2,34 = 12.13, p <0.001), lakini ikarudi kwa viwango vya msingi baada ya wk 3. Ongezeko sawa la ΔFosB lilipatikana wakati vikundi vya kokeni vililinganishwa na kikundi cha Saline SA, isipokuwa kuongezeka kidogo kwa ganda la NAc la wanyama wa AY ilipata umuhimu ikilinganishwa na Saline SA, lakini sio kwa udhibiti usiotibiwa. Walakini, hakukuwa na kanuni muhimu ya ΔFosB kwa wanyama ambao hujishughulisha na chumvi wakati wa mafunzo ikilinganishwa na udhibiti usiotibiwa, ikionyesha kuwa udhibiti wa osBFosB ulitokana na kokeini na sio matokeo ya taratibu za upasuaji au upimaji.

Kielelezo 2  

Udhibiti wa ΔFosB mara baada ya utawala wa cocaine na katika 24 h na wiki 3 WD. Ngazi za ΔFosB (35-37 kDa) zinaonyeshwa kama asilimia ± SEM ya mabadiliko hubadilika kutoka kwa udhibiti usiotibiwa wa uhamishaji (Udhibiti). Tissue kutoka saline ...

Kuhimili udhibiti wa protini ya FosB baada ya cocaine ya muda mrefu

Tofauti na udhibiti wa ΔFosB, moja kwa moja ya 4 h ya utawala wa cocaine IV ilizalisha kuongezeka kwa kiasi kikubwa katika protini ya FosB katika mikoa yote ya 3, lakini uvumilivu mkubwa katika jibu hili lilipatikana baada ya utawala wa cocaine. Katika shell ya NAC, FosB iliongezeka (260%) mara baada ya 4 h ya uongozi wa cocaine papo hapo katika wanyama wa AY, lakini ongezeko hili lilipunguzwa (kwa 142-146%) baada ya utawala wa muda mrefu katika vikundi vya CY na CSA (Kielelezo 3A, F4,77 = 23.16, p <0.001). Ongezeko sawa la FosB (295%) lilipatikana katika CPu ya wanyama wa AY ambao pia walipunguzwa (hadi 135-159%) baada ya utawala sugu wa cocaine katika vikundi vya CY na CSA (Kielelezo 3C, F4,69 = 13.362, p <0.001). Katika msingi wa NAc, usimamizi mkali wa cocaine ulizalisha kuongezeka kidogo kwa FosB (164%) katika wanyama wa AY ikilinganishwa na maeneo mengine ya ubongo; Walakini, ongezeko hili bado lilikuwa kubwa kuliko ile iliyozalishwa baada ya utawala sugu (109-112-%) katika vikundi vya CY na CSA (Kielelezo 3B, F4,57 = 20.23, p <0.001). Kama inavyopatikana na ΔFosB, udhibiti wa FosB baada ya cocaine sugu haukuwekwa na udhibiti wa hiari wa ulaji wa cocaine. Walakini, tofauti na ΔFosB, ongezeko la protini ya FosB ilishindwa kuendelea katika ganda la NAc na msingi baada ya 24 h, ingawa kuongezeka kwa mabaki (38-52%) kuliendelea katika CPu (F2,32 = 3.590, p <0.05). Viwango vya FosB havikuathiriwa na taratibu za upasuaji au upimaji katika wanyama wanaojitegemea wa chumvi.

Kielelezo 3  

Udhibiti wa FosB mara baada ya utawala wa cocaine na katika 24 h na wiki za 3 WD. Viwango vya protini vya FosB (46-50 kDa) vinaonyeshwa kama asilimia ± SEM ya mabadiliko kutoka kwa udhibiti usioongozwa na uhamisho wa nyumba (tazama Kielelezo 2 hadithi kwa vifupisho) ...

Uzuiaji wa DFFB na FosB mRNA induction baada ya cocaine ya muda mrefu

Kuelezea kwa urahisi kwa 4 h ya utawala wa cocaine ya intravenous ulizalisha ongezeko sawa (11-16 mara) katika ΔFosB mRNA katika shell ya NAC (F3,19 = 15.82, p <0.001), msingi wa NAc (F3,19 = 13.275, p <0.001, na CPu (F3,11 = 5.78, p = 0.03) ikilinganishwa na udhibiti wa Saline SA (0 h WD, Kielelezo 4A). Hata hivyo, jibu hili lilisimamishwa sana katika makundi ya CY na CSA baada ya utawala wa cocaine sugu katika shell NAC (3-4 fold), NAC msingi (4 fold), na CPu (3 fold). Licha ya ukweli kwamba utawala mkali wa cocaine IV ulizalisha ongezeko kubwa la protini ya FosB kuhusiana na ΔFosB, uongozi wa cocaine kwa papo hapo uliongezeka kwa kiasi kidogo katika mRNA kwa FosB (4-9 mara) kuliko kwa ΔFosB (11-16 fold) katika maeneo yote ya 3 striatal (Kielelezo 4B). Jibu hili lilifutwa baada ya cocaine ya muda mrefu katika shell ya NAC (F3,19 = 26.22, p <0.001) na CPu (F3,11 = 4.24, p <0.05), ingawa ongezeko dogo lakini kubwa (mara 2) lilibaki katika vikundi vya CY na CSA kwenye msingi wa NAc (F3,19 = 11.10, p <0.001). Ongezeko linalosababishwa na cocaine katika ΔFosB na FosB katika wanyama wa AY hawakuhifadhiwa baada ya 24 h WD ikilinganishwa na kikundi hiki hiki cha udhibiti wa Saline SA. Uchunguzi zaidi wa uwiano wa FosB na viwango vya osBFosB mRNA katika saa ya saa 0 ya WD ilionyesha kuwa utawala wa cocaine ulipunguza sana kiwango cha FosB kwa toFosB mRNA kwenye ganda la NAc (F3,19 = 4.79, p = 0.02), msingi wa NAC (F3,19 = 4.49, p = 0.02), na CPu (F3,11 = 5.59, p = 0.03) kutokana na uundaji mkubwa wa isoform ΔFosB, na bila kujali uvumilivu mkubwa kwa majibu ya cocaine-induced katika mRNA zote mbili baada ya utawala sugu (Kielelezo 4C). Hakukuwa na tofauti kubwa katika uwiano huu ikiwa cocaine ilikuwa imesimamiwa au kupokea passively kwa infusion ya jokoni, na uwiano wa jamaa wa FosB: ΔFosB ilirudi kwa kawaida katika maeneo yote ya ubongo wakati wa muda wa 24h (data sioonyeshwa).

Kielelezo 4  

Udhibiti wa mRNA kwa FosB na ΔFosB mara baada ya utawala wa cocaine na katika 24 h WD. Kiasi RT-PCR ya maandishi kwa ΔFosB (A), FosB (B) na uwiano wa FosB / ΔFosB (C) huelezwa kama maana ± ...

Uvumilivu unaohusiana na uimarishaji na cFos iliyosababishwa na cocaine katika NAC

Kwa kulinganisha na udhibiti wa bidhaa za jeni za FosB ambazo ziliwakilisha majibu ya pharmacological kwa cocaine bila kujali utawala usiofaa au wa hiari, udhibiti wa cFos katika mikoa ya NAc uliathiriwa sana na mazingira ya utawala wa kibinafsi wa cocaine ikilinganishwa na wanyama wanaopokea cocaine na infusions ya kisheria. Mkazo wa Cocaine uliongeza viwango vya protini vya cFos (109-126%) zote mbili katika kanda ya NAC na msingi na utawala wa papo hapo au wa muda mrefu katika vikundi vya AY na CY (Kielelezo 5A-B). Hata hivyo, wakati ugonjwa wa kocaini ulipotolewa kwa njia ya kukabiliana na majibu katika wanyama wa kujitegemea, jibu hili lilipunguzwa (kwa 55%) katika shell ya NAC (F4,60 = 9.14, p <0.001), na imeshindwa kuongeza kwa kiasi kikubwa cFos katika msingi wa NAc (F4,57 = 5.92, p <0.001). Katika CPu, uvumilivu kwa cFos inayosababishwa na kokeini imekuzwa na upendeleo wa muda mrefu au utawala wa kokeni wa hiari (Kielelezo 5C), na uingizaji wa cFos katika wanyama wa AY (164%) ulipunguzwa (kwa 45-57%) katika vikundi vyote vya CY na CSA (F4,67 = 13.29, p <0.001), sawa na ukuzaji wa uvumilivu katika uingizaji wa protini ya FosB katika sehemu zote tatu za uzazi. Kwa hivyo, uvumilivu unaohusiana na uimarishaji wa cFos inayosababishwa na cocaine ilitokea haswa katika mkoa wa mesolimbic wa striatum. Katika mikoa yote 3 ya kuzaa, ongezeko la cFos halikupatikana katika wanyama wanaojisimamia wenye chumvi na haikuweza kuendelea baada ya 3 h WD.

Kielelezo 5  

Udhibiti wa cFos mara moja baada ya utawala wa cocaine na katika 24 h WD. Viwango vya protini vya cFos (52-58 kDa) katika panya za udhibiti (Udhibiti, Saline SA), katika panya ambazo zimepokea cocaine ya ngumu isiyosaidiwa (AY) au chronically (CY), na panya zilizopatikana ...

Uhusiano kati ya ulaji wa cocaine, cFos na ΔFosB katika mikoa ya striatum

Kwa kuwa kiasi cha cocaine binafsi utawala tofauti na wanyama binafsi na washirika wao wa jeshi, sisi ikilinganisha kiasi cha ulaji wa cocaine na uingizaji wa cFos, FosB, na viwango vya protini za ΔFosB na uchambuzi mdogo wa udhibiti wa mstari (ona Jedwali la Supplemental 1 kwa matokeo ya mahusiano yote yanayotokana). Kulikuwa na uhusiano mkubwa kati ya ulaji wa cocaine na viwango vya CFos kwenye panya ambazo zilipata uongozi mkubwa wa cocaine na infusions passive, na mahusiano haya tofauti katika suborgion ya kujifungua na ya ndani. Katika msingi wa NAC, uingizaji wa cFos mara moja baada ya 4 h ya utawala papo hapo wa cocaine ulikuwa na nguvu sana na kuhusishwa na ulaji wa cocaine, wakati uhusiano sawa na usio na maana ulipatikana kwenye shell ya NAC (Mtini. 6). Kwa upande mwingine, kuingizwa kwa cFos kulikuwa na uhusiano mzuri na ulaji wa cocaine katika CPU. Hakukuwa na uhusiano mkubwa kati ya ulaji wa cocaine (aidha kazi au passive) na viwango vya protini vya FosB au ΔFosB katika eneo lingine lolote. Hata hivyo, kulikuwa na uwiano mkubwa kati ya viwango vya cFos na ΔFosB katika shell ya NAC baada ya cocaine, lakini tu katika wanyama waliopata cocaine kwa njia ya utawala wa kibinafsi (Mtini. 7), na licha ya kwamba viwango vya jumla vya cFos hazibadilishwa kwenye 24 h WD. Mwelekeo sawa (p <0.07) kwa uhusiano mzuri kati ya cFos na viwango vya protini vya osBFosB zilipatikana mara tu baada ya 4 h ya kujitawala kwa cocaine katika msingi wa NAc, na katika CPu ya wanyama wanaopata cocaine mara ya kwanza (kikundi cha AY).

Kielelezo 6  

Uwiano maalum wa kikoa kati ya ulaji wa cocaine na cFos immunoreactivity baada ya cocaine kali (AY). Ongezeko la asilimia ya cFos immunoreactivity ni lililohusiana na ulaji wa cocaine katika kikao cha mwisho katika msingi wa NAC (A) na uzuri unaohusishwa ...
Kielelezo 7  

Uhusiano mkubwa kati ya cFos na ΔFosB katika shell NAC katika wanyama wanaojitegemea. Ongezeko la asilimia ya cFos immunoreactivity ni chanjo inayohusiana na ΔFosB immunoreactivity baada ya 24 h WD katika cocaine kujitegemea ...

Majadiliano

Katika somo la sasa, sisi kuchunguza madhara ya kuambukizwa kwa papo hapo na sugu ya ndani ya cocaine au utawala wa muda mrefu juu ya udhibiti wa ΔFosB, FosB, na viwango vya CFos katika shell NAC, NAC msingi, na mikoa ya CPU. Masomo ya awali yamegundua kwamba ΔFosB imeongezeka tu baada ya kufidhiwa mara kwa mara, na si baada ya uongozi wa cocaine kali kwa kutumia sindano zisizo za IP cocaine (Tumaini et al. 1994, Nye et al. 1995; Chen et al. 1995). Vilevile, tumegundua kuwa vidonda vya sukari ya IV ya muda mrefu iliongezeka ΔFosB katika vijiji vyote vilivyochunguza, bila kujali ikiwa ilitumiwa kwa njia ya mpangilio. Hata hivyo, tofauti kubwa kutoka kwa masomo ya awali ni kwamba utawala wa cocaine mkali uliongezeka kwa kiwango cha protini za FosB katika msingi wa NAC na CPU, na ilifikia umuhimu katika shell ya NAC (p <0.1). Maelezo moja yanayowezekana ya tofauti hii inaweza kuwa kipimo na / au muda wa mfiduo wa kokeni, kwani panya katika kikundi cha AY walipokea infusions nyingi za kokeni ya IV juu ya kikao kimoja cha 4 na kusababisha ulaji wa cocaine ambao umetoka 25.5 hadi 57.5 mg / kg kote wanyama binafsi, ambao unazidi kipimo cha 10-20 mg / kg kawaida hutumiwa na sindano moja ya bolus IP (Tumaini et al. 1994; Lee et al. 2006). Kwa kuongeza, cocaine ilitumiwa kupitia njia ya uongozi wa moja kwa moja IV inayozalisha kiwango cha juu cha ubongo cha cocaine na dopamine inayoendelea katika kipindi hicho, wakati madhara haya yanapungua ndani ya saa baada ya sindano ya IP (Bradberry, 2002). Hivyo, uwezo wa ΔFosB kujilimbikiza baada ya kutosha moja kwa moja kwa cocaine inategemea nguvu na muda wa kichocheo cha cocaine kilichotumiwa katika utafiti wa sasa. Katika tukio lolote, kutafuta kwamba ΔFosB inaweza kukusanya baada ya kufuta moja kwa moja kwa cocaine inaonyesha kuwa ΔFosB inaweza kuathiri madhara yake kwa haraka kuliko ilivyofikiriwa hapo awali, labda kutokana na binge ya kwanza ya kujitegemea.

Inashangaza, kiasi cha kusanyiko la ΔFosB kilitengana kati ya mikoa ya uharibifu na mikoa ya juu kwa kipindi cha utawala wa cocaine sugu. Katika msingi wa NAC, kiasi cha ΔFosB kilipatikana mara moja baada ya siku ya mwisho ya utawala sugu (0 h WD) ilikuwa zaidi ya mara mbili kiasi kilichopatikana baada ya utawala mkali, na ndogo ΔFosB inakua katika shell ya NAc ilifikia umuhimu tu baada ya utawala wa muda mrefu , bila kujali kama cocaine ilikuwa imesimamiwa au inapokezwa na infusion isiyoingizwa. Kuongezeka kwa utawala wa cocaine sugu huenda ukaonyesha mkusanyiko wa protini ya ΔFosB imara tangu waliendelea kwa angalau baada ya saa 24 baada ya kufidhiliwa mwisho. Kwa upande mwingine, ongezeko kubwa la kiasi cha ΔFosB katika CPu haikufanikiwa na mkazo wa papo hapo au sugu, uwezekano wa kutafakari dari iliyozalishwa na mkazo mkubwa katika eneo hili la ubongo. Hata hivyo, hata katika CPU, mkusanyiko wa protini ya ΔFosB inawezekana imechangia kuongezeka kwa kiwango cha ΔFosB baada ya kufidhiwa kwa muda mrefu, kwa kuwa uvumilivu mkubwa uliendelezwa kwa mRNA ya cocaine-kwa sababu ya DFFB katika maeneo yote ya ubongo ya 3 na utawala wa muda mrefu.

Usimamizi mkali wa cocaine ya IV pia iliongeza urefu kamili wa viwango vya protini za FosB, na ongezeko kubwa la ganda la CPu na NAc kuliko msingi wa NAc. Walakini, mRNA ya FosB ilisababishwa na karibu mara 10 kwenye ganda la NAc, na chini ya mara 5 katika msingi wa CPu na NAc. Uvumilivu mkubwa ulikua uwezo wa cocaine kushawishi mRNA na protini kwa FosB na utawala sugu, ingawa uingizaji wa chini wa protini ya FosB ilibaki na inaweza kushindana na ΔFosB kwa washirika wa kisheria wa AP-1. Uwiano wa jamaa wa FosB / ΔFosB mRNA pia ilipunguzwa na utawala mkali wa cocaine kwa sababu ya kuingizwa kwa ΔFosB, sawa na ripoti za hapo awali kwa kutumia amphetamine (Alibhai et al. 2007). Kinyume na matokeo ya awali na matibabu ya amphetamini ya mara kwa mara, kupunguza uwiano wa jamaa wa FosB / ΔFosB mRNA kwa cocaine ya papo hapo ilibakia baada ya utawala sugu, kuonyesha uingizaji wa juu wa mabaki ya ΔFosB kuliko FosB.

Ukweli kwamba viwango vya FosB huongezeka baada ya hata kokaini ya papo hapo kutumia mwelekeo na muda wa utawala zaidi ya matumizi ya madawa ya kulevya ya intravenous ina athari muhimu kwa mchakato wa kulevya. Hivyo, ΔFosB inaweza kuchangia shughuli za kumfunga AP-1 na matumizi ya awali ya cocaine ikiwa kipimo cha kutosha kilikuwa kinasimamiwa. Hata hivyo, ΔFosB ingeweza kushindana na FosB na FFB kwa ajili ya shughuli za kumfunga AP-1, na kusababisha uelekeo wa kiini wa chini na neuroplasticity ambayo ni tofauti na utawala wa kudumu wakati ΔFosB inapanuliwa na CFos na FosB. Hivyo, ΔFosB inaweza kuwa na madhara zaidi baada ya utawala wa cocaine wa muda mrefu kutokana na mkusanyiko mkubwa zaidi katika striatum ya mviringo na ushindani ulipungua kwa washirika wa AP-1 wanaofunga wanaofunga na kupigana. Kutokana na kwamba maelezo ya juu ya maonyesho ya ΔFosB huongeza motisha kwa cocaine (Colby et al. 2003), mkusanyiko wa haraka wa ΔFosB na athari ya awali ya cocaine inaweza kudumisha matumizi ya cocaine katika hatua za mwanzo za mchakato wa kulevya. Zaidi ya hayo, ufafanuzi maarufu na wa kuenea wa DFF katika kila statum unaojulikana kwa urahisi ungebadilisha shughuli za kumfunga AP-1 kwa namna ambayo inaweza kuwezesha kuundwa kwa tabia za kulazimisha kupitia ushiriki wa mwanzo wa nyaya za kujifungua (Belin na Everitt, 2008).

Kuzingatia utulivu wa isoforms za ΔFosB, viwango vya FosB vilibakia kwa muda mrefu baada ya masaa ya 24 baada ya kipindi cha utawala wa cocaine, kulingana na utafiti wa awali kutumia utawala wa muda mrefu wa cocaine (intravenous cocaine administration)Pich et al. 1997; Perotti et al. 2008). Masomo mengine kwa kutumia utawala wa majaribio ya ufumbuzi wa sindano za IP cocaine iligundua kuwa kusanyiko la FosB linaweza kuendelea kwa wiki 1-2 za kujiondoa (Tumaini et al. 1994; Brenhouse na Stellar, 2006; Lee et al. 2006), ingawa hatukupata ushahidi wa mabadiliko haya wiki 3 baada ya kukomeshwa kwa utawala wa cocaine. Kwa pamoja, tafiti hizi zinaonyesha kwamba mkusanyiko wa osBFosB unaweza kuendelea kwa vipindi vifupi vya kujiondoa (<wiki 3), na kuchangia moja kwa moja utumiaji wa kokeini inayoendelea, lakini haiwezi kuchangia moja kwa moja mwelekeo mkubwa wa kurudi tena kwa uondoaji wa muda mrefu. Walakini, immunFosB kinga ya mwili imegunduliwa katika D1 receptor zenye zenye striatal neurons baada ya siku 30 kujiondoa kutoka kwa cocaine mara kwa mara kwenye panya (Lee et al. 2006). Sampuli maalum ya kiini inaweza kuwa nyeti zaidi kwa usambazaji wa ΔFosB iliyobaki kuliko uchambuzi kamili wa tishu unaotumiwa katika utafiti wa sasa, au labda ΔFosB inabadilika tu kuendelea tena kwa panya kuliko panya. Inawezekana pia kwamba ΔFosB inasababisha matukio ya transcriptional yanayotokana na mabadiliko ya kimaadili ya kudumu kama vile dendritic ya malezi ya mgongo katika neurons zinazozalishwa na D1 (Lee et al. 2006; Maze et al. 2010). Katika suala hili, malengo kadhaa ΔFosB ikiwa ni pamoja na Cdk5 na NFKBB huongezeka baada ya cocaine ya muda mrefu, na mambo haya yanaweza kurekebisha mzunguko wa kiini accumbens kwa njia ya mabadiliko katika miundo na / au kazi ya neuronal (Ang et al. 2001; Benavides na Bibb, 2004; Nestler, 2008). Kwa hiyo, inawezekana kwamba kusanyiko la DFFB wakati wa uondoaji sio lazima kwa athari yake ya kudumu juu ya tabia ya baadaye ya kuchukua madawa ya kulevya au ya kusisimua, lakini badala yake inaweza kuwakilisha "mabadiliko ya molekuli" ambayo husababisha mchakato wa simu nyingi ambazo zinawezesha mabadiliko kwa zaidi majimbo ya kibiolojia (Nestler et al. 2001).

Takiwasilisha utafiti aligundua kwamba uchanganyiko wa ΔFosB wa cocaine haukuathiriwa na udhibiti wa mpito wa ulaji wa cocaine katika wanyama wa kujitegemea uliofanana na masomo ya awali kwa kutumia taratibu za immunohistochemical na dawa nyingi za unyanyasaji (Perotti et al. 2008; Pich et al. 1997). Hii inaonyesha kuwa ongezeko la cocaine-induced in ΔFosB na FosB inawezekana kuhusiana na pharmacological majibu ya cocaine au nyingine matukio ya chini ya signal monoaminergic receptor. Tofauti na ΔFosB, tumegundua kwamba maendeleo ya uvumilivu kwa cFos ya cocaine-ikiwa ni muhimu kuathiriwa na kudhibiti kwa kiasi kikubwa juu ya ulaji wa cocaine katika NAC, lakini si katika CPU. Kwa hiyo, uvumilivu wa cFos ya cocaine-ikiwa ni katika NAC haikuweza kutokea kwa wanyama wanaopokea cocaine passively na infusion ya muda mrefu ya ngumu ikilinganishwa na infusion ya ngumu. Matokeo haya yanatofautiana sana kutokana na ripoti nyingi za kuvumiliana na cFos ya kisaikolojia ya kisaikolojia katika NAC wakati madawa ya kulevya yanapatikana kwa sindano ya IP isiyohamishika (Tumaini et al. 1994; Nye et al. 1995; Chen et al. 1995, 1997; Alibhai et al. 2007). Kutokana na kwamba uvumilivu kwa cFos katika cocaine kujitunza wanyama hufanana na masomo kadhaa na sindano za mara kwa mara za IP, ukosefu wa uvumilivu na utawala wa muda mrefu wa jokoni unaweza kuwa kuhusiana na shida inayohusishwa na sindano nyingi za kutosha za koa cocaine (Waendaji 1997). Kupoteza kwa uvumilivu kwa nguvu badala ya kukataza miguu itakuwa sawa na athari ya kuchagua kwenye mzunguko wa miguu unaohusishwa na majibu ya kihisia na ya kihisia. Aidha, wakati uvumilivu wa uingizaji wa cFos ulikutokea kwa wanyama kujiunga na cocaine, kulibaki kwa ongezeko la ~ xNUMX% la protini za cFos katika shell ya NA mara moja baada ya kikao cha mwisho cha utawala wa kibinafsi, na mwenendo (p <0.1) kwa ongezeko la cFos pia ilitokea katika msingi. Sababu za tofauti hii zinaweza kuonyesha tofauti kati ya sindano ya IP na infusions nyingi za IV kwa kipindi cha saa 4 kama ilivyojadiliwa hapo juu. Uingizaji wa mabaki ya cFos katika NAc baada ya kujitawala kwa muda mrefu wa cocaine ni riwaya inayolazimisha kutafakari tena jukumu lake katika mchakato wa ulevi, ambapo majengo ya AP-1 yaliyo na cFos, osBFosB na FosB yote yangekuwepo kwa kiwango fulani baada ya kuambukizwa sugu. .

Kutokana na ushahidi wa hivi karibuni kwamba cFos ni moja kwa moja chini-umewekwa na ΔFosB mkusanyiko katika storum striatum (Renthal et al. 2008), ni ya kushangaza kwamba cFos iliyosababishwa na cocaine katika CPU ilifananishwa na ongezeko la ΔFosB likiwa na athari kubwa ya cocaine. Jambo moja ni kwamba mkusanyiko wa ΔFosB na utawala wa papo hapo hutokea mno katika kipindi cha 4 h kuathiri uingizaji wa cFos, wakati uwepo wake 24 h baada ya cocaine katika wanyama wanaotambuliwa kwa muda mrefu huzuia kuingizwa kwa cFos na kuambukizwa kwa cocaine. Dhana hii inafanana na mwenendo (p = 0.067) kwa uwiano mzuri kati ya cFos na ΔFosB ngazi katika CPU na utawala wa cocaine papo hapo (0 h WD). Dhana hii pia inalingana na uwiano mkubwa kati ya uingizaji wa cFos na ulaji wa cocaine katika CPU ya wanyama papo hapo. Matokeo haya yanaonyesha kwamba, sawa na ΔFosB, majibu ya cFos yanaweza kutafakari kiwango cha cocaine kilichopokelewa. Hata hivyo, katika NAC, mkusanyiko mkubwa wa ΔFosB na utawala sugu wa cocaine hauwezi kuhesabu ukosefu wa uvumilivu katika cFos majibu katika wanyama hawa. Zaidi ya hayo, ingawa uvumilivu kwa uingizaji wa cFos ulionekana katika wanyama wa kujitegemea, uwiano mkubwa kati ya cFos ya mabaki na viwango vya ΔFosB kwenye ganda la NAc baada ya kuondolewa kwa 24 haukubali ushirikiano hasi kati ya cFos na ΔFosB katika striatum ya msingi. Tofauti nyingine kutoka kwa data ya CPu ni kwamba cFos katika msingi wa NAC ilikuwa mbaya badala ya kuwa na uhusiano mzuri na ulaji wa cocaine mara moja baada ya utawala wa cocaine mkali, ambayo inaweza kutafakari tachyphylaxis ya kikao cha ndani ambayo hutokea kwa kiwango cha juu cha kutosha kwa kipimo cha mstari.

Kwa ujumla, matokeo kutoka kwa utafiti huu yanaonyesha kwamba cFos, FosB, na DFF hupata mwelekeo tofauti wa kikanda wa kujieleza baada ya utawala mkali na usio wa kawaida wa cocaine. Mwelekeo huu wa kujieleza ni tegemezi ya pekee kwa muda wote na kiasi cha mfiduo wa madawa ya kulevya, na kuvumiliana na cFos ya cocaine-ikiwa ni tegemezi kubwa ya udhibiti wa kibinafsi. Matokeo pia yanaonyesha kwamba ΔFosB inaweza kujilimbikiza na utawala mkali na wa muda mrefu wa cocaine kwa sindano ya intravenous, kusaidia wazo kwamba ΔFosB kukusanya inaweza kuwa muhimu katika mapema michakato ambayo kukuza kuongeza cocaine tabia ya kutafuta na kuchangia maendeleo ya kulevya ya cocaine. Hatimaye, itakuwa muhimu kuelewa jinsi ΔFosB inaweza kuathiri kwa njia ya moja kwa moja hamu ya madawa ya kulevya katika uondoaji kupitia mvuto mfupi wa muda mfupi juu ya kujieleza kwa jeni wakati wa matumizi ya cocaine na vipindi vya kuondoa mapema. Jitihada za kutambua malengo mbalimbali ya chini na matokeo yake juu ya morpholojia ya neuronal na / au kazi hatimaye kufafanua jukumu la ΔFosB na vingine vya anti-Fos kuhusiana na tabia ya addictive.

Vifaa vya ziada

Tumia Jedwali S1

Jedwali la Kuongezea 1. Matokeo ya jumla ya uunganisho wa uchambuzi wa laini ya kurudia. Paneli tatu za kushoto zina uhusiano kati ya ulaji wa cocaine na viwango vya cFos (jopo la juu), FosB (jopo la kati), au osBFosB (jopo la chini). Paneli tatu za kulia zina uhusiano kati ya cFos na ΔFosB (jopo la juu), cFos na FosB (jopo la kati), na FosB na ΔFosB (jopo la chini). Mikoa ya ubongo ya jamaa na vidokezo vya wakati wa WD vinaonyeshwa kwa kila uchambuzi wa mtu binafsi, pamoja na viwango sawa vya r- na p. * p <0.05, T0.1> p> 0.05.

Shukrani

Waandishi hutangaza hakuna migogoro ya maslahi kuhusu kazi hii. Kazi hii iliungwa mkono na misaada ya NIH DA 10460 na DA 08227, na kwa Wesley Gilliland Professorship katika Utafiti wa Biomedical.

Vifupisho vilivyotumiwa

  • CPU
  • caudate-putamen
  • NAC
  • kiini accumbens
  • AY
  • pigo kubwa
  • CY
  • ngome ya kudumu
  • CSA
  • cocaine binafsi utawala
  • WD
  • uondoaji
  • IV
  • intravenous
  • IP
  • ya ndani.

Marejeo

  • Alibhai IN, Green TA, Potashkin JA, Nestler EJ. Udhibiti wa fosB na ΔfosB Ufafanuzi wa mRNA: Katika vivo na in vitro masomo. Resin ya ubongo. 2007; 1143: 22-33. [Makala ya bure ya PMC] [PubMed]
  • Ang E, Chen J, Zagouras P, Magna H, Uholanzi J, Schaeffer E, Nestler EJ. Utoaji wa sababu ya nyuklia-κB katika kiini accumbens na utawala wa muda mrefu wa cocaine. J Neurochem. 2001; 79: 221-224. [PubMed]
  • Bachtell RK, Choi KH, Simmons DL, Falcon E, Monteggia LM, Neve LN, Self DW. Jukumu la kujieleza kwa GluR1 katika nucleus accumbens neurons katika uhamasishaji wa cocaine na tabia ya kutafuta cocaine. Eur J Neurosci. 2008; 27: 2229-2240. [PubMed]
  • Belin D, Everitt BJ. Tabia za kutafuta klaine hutegemea kuunganishwa kwa serial ya tegemezi ya dopamine inayounganisha mradi na striatum ya dorsal. Neuron. 2008; 57: 432-441. [PubMed]
  • Benavides DR, Bibb JA. Jukumu la Cdk5 katika matumizi mabaya ya madawa ya kulevya na plastiki. Ann NY Acad Sci USA. 2004; 1025: 335-344. [PubMed]
  • Ben-Shahar O, Ahmed SH, Koob GF, Ettenberg A. Mpito kutoka kudhibitiwa kwa matumizi ya madawa ya kulevya huhusishwa na hasara ya uhamasishaji. Resin ya ubongo. 2004; 995: 46-54. [PubMed]
  • Bradberry CW. Nguvu za dopamini ya ziada ya ziada katika vitendo vikali na vya muda mrefu vya cocaine. Mwanasayansi. 2002; 8: 315-322. [PubMed]
  • Brenhouse HC, Stellar JR. c-Fos na ΔFosB hubadilishwa tofauti katika mikoa inayojulikana ya shell ya kiini ya accumbens katika panya zinazohamasishwa na cocaine. Behav Neurosci. 2006; 137: 773-780. [PubMed]
  • Chen J, NYE HE, MB Kelz, Hiroi N, Nakabeppu Y, Hope BT, Nestler EJ. Udhibiti wa ΔFosB na protini za FosB kama vile vidonda vya kukamata na cocaine. Mol Pharmacol. 1995; 48: 880-889. [PubMed]
  • Chen J, Kelz MB, Hope BT, Nakabeppu Y, Nestler EJ. Antigens kuhusiana na Fos-kuhusiana: variants imara ya ΔFosB induced katika ubongo na matibabu ya muda mrefu. J Neurosci. 1997; 17: 4933-4941. [PubMed]
  • Colby CR, Whisler K, Steffen C, Nestler EJ, Mwenyewe DW. Ufafanuzi maalum wa aina ya seli ya Striatal ya ΔFosB huongeza motisha kwa cocaine. J Neurosci. 2003; 23: 2488-2493. [PubMed]
  • Edwards S, Whisler KN, Fuller DC, Orsulak PJ, Mwenyewe DW. Mabadiliko kuhusiana na madawa ya kulevya katika D1 na D2 majibu ya utambuzi wa dopamini ya tabia yafuatayo baada ya udhibiti wa kibinafsi wa cocaine. Neuropsychopharm. 2007a; 32: 354-366. [PubMed]
  • Edwards S, Graham DL, Bachtell RK, Mwenyewe DW. Uvumilivu maalum wa kikoa kwa cocaine-iliyosimamiwa cAMP-tegemezi protini phosphorylation kufuatia sugu binafsi utawala. Eur J Neurosci. 2007b; 25: 2201-2213. [PubMed]
  • Waendaji NE. Jukumu la neuroendocrine katika kuimarisha cocaine. Psychoneuroendocrinol. 1997; 22: 237-259. [PubMed]
  • Graybiel AM, Moratalla R, Robertson HA. Amphetamine na cocaine hushawishi uingizaji wa madawa ya kulevya ya jeni la c-fos katika vifaa vya striosome-matrix na vipande vya miguu ya striatum. Proc Natl Acad Sci USA. 1990; 87: 6912-6916. [Makala ya bure ya PMC] [PubMed]
  • Graham DL, Edwards S, Bachtell RK, DiLeone RJ, Rios M, Mwenyewe DW. Shughuli ya BDNF ya nguvu katika kiini cha kukusanya na matumizi ya cocaine huongeza utawala wa kibinafsi na kurudi tena. Nat Neurosci. 2007; 10: 1029-1037. [PubMed]
  • Matumaini B, Kosofsky B, Hyman SE, Nestler EJ. Udhibiti wa kujieleza kwa haraka ya jenereta ya awali na AP-1 kumfunga katika kiini cha panya accumbens na cocaine ya muda mrefu. Proc Natl Acad Sci USA. 1992; 89: 5764-5768. [Makala ya bure ya PMC] [PubMed]
  • Tumaini BT, NYE HE, MB Kelz, Mweke DW, Iadarola MJ, Nakabeppu Y, Duman RS, Nestler EJ. Uingizaji wa tata ya AP-1 ya muda mrefu iliyojumuisha protini zilizobadilika kama Fos katika ubongo na matibabu ya muda mrefu ya kocaine na matibabu mengine ya muda mrefu. Neuron. 1994; 13: 1235-1244. [PubMed]
  • Matumaini BT. Cocaine na AP-1 sababu ya transcription tata. Ann NY Acad Sci. 1998; 844: 1-6. [PubMed]
  • Jorissen HJMM, Ulery PG, Henry L, Gourneni S, Nestler EJ, Rudenko G. Kupunguza na DNA-binding mali ya transcription sababu ΔFosB. Biochemistry. 2007; 46: 8360-8372. [PubMed]
  • Kelz MB, Chen J, Carlezon WA, Jr, et al. Ufafanuzi wa sababu ya transcription ΔFosB katika ubongo inadhibiti usiri wa cocaine. Hali. 1999; 401: 272-276. [PubMed]
  • Kufahl PR, Zavala AR, Singh A, Thiel KJ, Dickey ED, Joyce JN, Neisewander JL. Ufafanuzi wa F-Fos unahusishwa na kurejeshwa kwa tabia ya kutafuta cocaine na cues zilizopendekezwa na majibu. Sambamba. 2009; 63: 823-835. [Makala ya bure ya PMC] [PubMed]
  • Lee K, Kim Y, Kim AM, Helmin K, AC Nairn, Greengard P. Cocaine-ilifanya malezi ya mgongo wa dendritic katika d1 na D2 dopamine ya receptor iliyo na spin neurons ya kati katika kiini accumbens. Proc Natl Acad Sci USA. 2006; 103: 3399-3404. [Makala ya bure ya PMC] [PubMed]
  • Maze I, Covington HE, III, Dietz DM, LaPlant Q, Renthal W, Russo SJ, Mechanic M, Mouzon E, Neve RL, Haggarty SJ, Ren YH, Sampath SC, Hurd YL, Greengard P, Tarakovsky A, Schaefer A, Nestler EJ. Jukumu muhimu la methyltransferase ya histone G9a katika plastiki inayohusishwa na cocaine. Sayansi. 2010; 327: 213-216. [Makala ya bure ya PMC] [PubMed]
  • McClung CA, Ulery PG, Perrotti LI, Zachariou V, Berton O, Nestler EJ. ΔFosB: kubadilisha molekuli kwa kukabiliana na muda mrefu katika ubongo. Mol Ubongo Res. 2004; 132: 146-154. [PubMed]
  • JL ya Neverwander, Baker DA, Fuchs RA, Tran-Nguyen LTL, Palmer A, Marshall JF. Fos kujieleza protini na tabia ya cocaine-kutafuta katika panya baada ya yatokanayo na cocaine self-utawala mazingira. J Neurosci. 2000; 20: 798-805. [PubMed]
  • Nestler EJ, Barrot M, Mwenyewe DW. ΔFosB: Kubadilika kwa molekuli kwa kulevya. Proc Natl Acad Sci USA. 2001; 98: 11042-11046. [Makala ya bure ya PMC] [PubMed]
  • Nestler EJ. Njia za transcriptional za kulevya: jukumu la ΔFosB. Phil Trans R Soc B. 2008; 363: 3245-3255. [Makala ya bure ya PMC] [PubMed]
  • NYE HE, Hope BT, Kelz MB, Iadarola M, Nestler EJ. Uchunguzi wa Pharmacological wa udhibiti wa induction ya muda mrefu ya anti-alogi ya FOS na cocaine katika striatum na kiini accumbens. J Pharmacol Exp Ther. 1995; 275: 1671-1680. [PubMed]
  • Perrotti LI, Hadeishi Y, Ulery PG, Barrot M, Monteggia L, Duman RS, Nestler EJ. Utoaji wa ΔFosB katika miundo ya ubongo inayohusiana na thawabu baada ya shida ya muda mrefu. J Neurosci. 2004; 24: 10594-10602. [PubMed]
  • Perrotti LI, Weaver RR, Robison B, et al. Mwelekeo tofauti wa ΔFosB induction katika ubongo na madawa ya kulevya. Sambamba. 2008; 62: 358-369. [Makala ya bure ya PMC] [PubMed]
  • Paxinos G, Watson GC. Ubongo wa panya katika kuratibu za stereotaxic. 4th. New York: Press Academic; 1998.
  • Pich EM, Pagliusi SR, Tessari M, Talabot-Ayer D, van Huijsduijnen RH, Chiamulera C. Substrates ya kawaida ya neural kwa ajili ya tabia ya addictive ya nikotini na cocaine. Sayansi. 1997; 275: 83-86. [PubMed]
  • Renthal W, Carle TL, Maze I, et al. ΔFosB inashughulikia uharibifu wa epigenetic wa c-fos jeni baada ya athari ya amphetamine ya muda mrefu. J Neurosci. 2008; 28: 7344-7349. [Makala ya bure ya PMC] [PubMed]
  • Wallace DL, Vialou V, Rios L, et al. Ushawishi wa DeltaFosB katika kiini cha kukusanya juu ya tabia ya asili ya malipo. 2008; 28: 10272-10277. [Makala ya bure ya PMC] [PubMed]
  • Young ST, Porrino LJ, Iadarola MJ. Cocaine inasababisha protini za uzazi za uzazi wa uzazi wa fos-immunoreactive kupitia dopaminergic D1 receptors. Proc Natl Acad Sci USA. 1991; 88: 1291-1295. [Makala ya bure ya PMC] [PubMed]
  • Zhang J, Zhang L, Jiao H, Zhang Q, Zhang D, Lou D, Katz JL, Xu M. c-Fos huwezesha upatikanaji na uharibifu wa mabadiliko ya cocaine-ikiwa yanaendelea. J Neurosci. 2006; 26: 13287-13296. [PubMed]