Mzunguko tofauti wa malipo ya chakula na athari za ulaji wa ghrelin: makadirio ya dopaminergic VTA-accumbens hupatanisha athari za ghrelin kwenye tuzo ya chakula lakini sio ulaji wa chakula (2013)

Neuropharmacology. 2013 Oktoba; 73: 274-83. do: 10.1016 / j.neuropharm.2013.06.004. Epub 2013 Juni 14.

Skibicka KP1, Shirazi RH, Rabasa-Papio C, Alvarez-Crespo M, Neuber C, Vogel H, Dickson SL.

abstract

Uzani umefikia idadi ya janga la ulimwengu na kuunda hitaji la dharura la kuelewa njia zinazosababisha ulaji mwingi wa chakula na usio na udhibiti. Ghrelin, homoni ya orexigenic inayojulikana inayozunguka, huongeza tabia ya malipo ya chakula. Mzunguko wa neva unaounganisha ghrelin na mfumo wa malipo ya mesolimbic na tabia iliyoongezeka ya malipo ya chakula bado haijulikani wazi. Hapa tunachunguza ikiwa ishara ya dodaminergic ya VTA-NAc inahitajika kwa athari za ghrelin kwenye tuzo na ulaji wa chakula. Kwa kuongezea, sisi huchunguza uwezekano wa ghrelin ya asili ya kaimu kwenye neuron ya VTA-NAc dopamine. Kama D1-kama au mpinzani wa receptor D2 aliingizwa ndani ya NAc pamoja na ghininininionion ndani ya VTA ili kuchunguza ikiwa tabia hii ya kizuizi hupata tabia ya ujira wa chakula cha ghrelin. Sindano za VTA za ghrelin zilizaa ongezeko kubwa la uhamasishaji wa chakula / tabia ya ujira, kama inavyopimwa na sucrose-ikiwa ikiwa na uainishaji wa hali ya juu ya uendeshaji, na ulaji wa chow. Kuchukiza na mpinzani wa D1-kama au D2 receptor ndani ya NAc, imefungwa kabisa athari ya malipo ya ghrelin, ikiacha ulaji wa ulaji. Tuligundua pia kuwa mzunguko huu ni muhimu kwa athari za ghrelin iliyotolewa iliyokamilika kwani wapinzani wote walipunguza kufunga (hali ya viwango vya juu vya ghrelin) tabia iliyoinuliwa ya kujitolea lakini sio hyperphagia. Kuchukuliwa pamoja data yetu kubaini VTA kwenda kwa makadirio ya dopaminergic ya NAc, pamoja na D1-kama na receptors D2 katika NAc, kama vitu muhimu vya mizunguko yenye usikivu ya ghrelin kudhibiti tabia ya ujira wa chakula. Matokeo ya kupendeza pia yanaonyesha kuwa tabia ya ujira wa malipo ya chakula na ulaji rahisi wa chow unadhibitiwa na mzunguko wa mseto, ambapo NAc dopamine inachukua jukumu muhimu katika malipo ya chakula lakini sio kwa ulaji wa chakula.

Mambo muhimu

  • •

  • Intrel-VTA ghrelin inachukua D1 ya kubatilisha na receptors za D2.

  • •

  • Kunyimwa chakula huinua tabia ya ujira wa chakula kupitia recX ya D1 na receptors za D2.

  • •

  • Ulaji wa chakula haukuathiriwa na matumizi mabaya ya D1 na D2.

  • •

  • Tabia za malipo ya chakula na ulaji rahisi wa chow hudhibitiwa na mzunguko wa mzunguko.

  • •

  • Nac dopamine ina jukumu muhimu katika malipo ya chakula lakini sio ulaji wa chakula.

abstract

Uzito umefikia idadi ya ugonjwa wa kimataifa na kujenga haja ya haraka ya kuelewa taratibu za msingi za ulaji wa chakula usio na udhibiti. Ghrelin, inayojulikana tu ya homoni ya orexigenic inayozunguka, huongeza tabia ya malipo ya chakula. Mzunguko wa neurochemical ambao unaunganisha ghrelin kwa mfumo wa malipo ya macho na kwa tabia ya malipo ya malipo ya ziada bado haijulikani.

Hapa tunachunguza kama ishara ya VTA-NAc ya dopaminergic inahitajika kwa madhara ya ghrelin juu ya malipo ya chakula na ulaji. Aidha, sisi kuchunguza uwezekano wa ghrelin endogenous kutenda VTA-NAc dopamine neurons. Msaidizi wa D1 au D2 mpokeaji aliingizwa ndani ya NAc pamoja na ghrelin microinjection katika VTA ili kuchunguza ikiwa blockade hii inadhibiti tabia ya malipo ya chakula ya ghrelin. Majeraha ya VTA ya ghrelin yaliyotokana na ongezeko kubwa la tabia ya motisha / malipo, kama inavyohesabiwa na hali ya uendeshaji wa usambazaji wa sucrose, na chow ulaji. Ufanyizi wa unyanyasaji pamoja na mpinzani wa D1-kama au D2 katika mkoa wa NAC, umezuia kabisa athari ya ghrelin, na kuacha ulaji wa chow usiofaa. Tuligundua pia kwamba mzunguko huu unaweza uwezekano wa madhara ya ghrelin iliyotumiwa kwa muda mrefu kama wapinzani wote walipunguza kufunga (hali ya viwango vya juu vinavyozunguka ghrelin) tabia iliyofufuliwa ya surasise lakini haipatii hyperphagia.

Takwimu za pamoja zinatambua VTA kwa makadirio ya DNA ya dopaminergic, pamoja na vibali vya D1 na D2 katika NAC, kama vipengele muhimu vya mizunguko ya majibu ya ghrelin inayoongoza tabia ya malipo ya chakula. Matokeo ya kushangaza pia yanaonyesha kwamba tabia ya malipo ya chakula na ulaji rahisi wa chow hudhibitiwa na mzunguko wa mzunguko, ambapo NAC dopamine ina jukumu muhimu katika malipo ya chakula lakini sio ulaji wa chakula.

Maneno muhimu

  • Ghrelin;
  • Nia ya chakula;
  • Ulaji wa chakula;
  • Overeating;
  • Hali ya uendeshaji;
  • Dopamine;
  • D1;
  • D2

1. Utangulizi

Homoni inayozunguka ghrelin na nyaya za neural kupitia ambayo inafanya kazi ni vizuri kutafiti katika mazingira ya fetma na udhibiti wa chakula (Skibicka na Dickson, 2011), pia huhamasishwa na fursa za matibabu katika eneo hili la ugonjwa (Cardona Cano et al., 2012). Ghrelin ni ya pekee kati ya peptidi za kutembea za gut kwa kuwa huongeza ulaji wa chakula (Wren et al., 2000, Inui, 2001, Shintani et al., 2001 na Kojima na Kangawa, 2002) athari ya CNS iliyoingiliwa na watokeaji wa kujitolea, GHS-R1A (Salome et al., 2009 na Skibicka et al., 2011) hususan wale walio katika maeneo ya ubongo wanaohusika katika "kulisha homeostatic" (yaani kulisha wanaohusishwa na upungufu wa nishati), hypothalamus na ubongo (Melis et al., 2002, Faulconbridge et al., 2003 na Olszewski et al., 2003). Hivi karibuni, hata hivyo, jukumu la ghrelin nje ya mikoa hii ya homeostatic imeibuka. GHS-R1A pia iko katika nodes muhimu ya mfumo wa malipo ya macho, katika maeneo kama vile eneo la eneo la VTR) na kiini accumbens (NAc) (Zigman et al., 2006 na Skibicka et al., 2011), maeneo yaliyohusishwa na motisha ya motisha ambayo pia yameunganishwa na "kulisha hedonic" (yaani, ulaji wa chakula pamoja na mali yake yenye malipo). Ghrelin inaweza kushawishi chakula kutoka kwenye maeneo haya yote na athari hii inahusishwa na hatua yake ili kuongeza thamani ya motisha na motisha (Naleid et al., 2005, Abizaid et al., 2006 na Skibicka et al., 2011). Kwa hiyo, kwa panya zilizojaa satiated au panya, ghrelin inatumika kote au katikati (ikiwa ni pamoja na moja kwa moja kwenye VTA) inaongoza kwa ulaji wa chakula ulioongezeka na pia tabia ya malipo ya chakula (Naleid et al., 2005, Perello et al., 2010, Skibicka et al., 2011 na Skibicka et al., 2012b) yalijitokeza, kwa mfano, kwa kuongezeka kwa kiwango cha lever kwa malipo ya sukari katika ratiba inayoendelea ya uwiano. Hatua hii inaonyesha jukumu la kujitokeza kwa ghrelin ndani ya mfumo wa malipo ya macho ili kuongeza tabia ya malipo, si tu kwa chakula lakini pia kwa pombe na madawa ya kulevya (Dickson et al., 2011). Muhimu sana, athari hii ya ghrelin juu ya nia ya chakula huwa juu ya ishara za satiety, kama ghrelin inavyofanya tabia ya malipo ya chakula katika wanyama walio na satiated kwa kiwango sawa na kile kinachoonekana katika panya zilizopwa na chakula. Zaidi ya hayo, ukweli kwamba blockade ya ishara ya ghrelin, si tu kwa mfumo lakini pia kwa hiari ndani ya VTA (Skibicka et al., 2011), husababishwa na kukandamiza kwa nguvu ya tabia ya malipo ya chakula inasisitiza umuhimu na umuhimu wa ishara ya ghrelin katika malipo ya chakula.

Ghrelin hatua katika ngazi ya VTA ni ya kutosha kuendesha chakula chakula na motisha tabia, madhara ambayo inaonekana kuhitaji ishara kupitia GHS-R1A (Abizaid et al., 2006 na Skibicka et al., 2011). Kwa kushangaza, mzunguko wa chini wa hatua za kukuza tuzo za ghrelin katika VTA bado hazijatatuliwa. Ndani ya VTA, ghrelin inajumuisha opioid, NPY na ishara ya GABAergic (Abizaid et al., 2006 na Skibicka et al., 2012a). Hata hivyo, neurons ya VTA ya dopamine, iliyoonyeshwa hapo awali kueleza receptors za ghrelin (Abizaid et al., 2006), inaweza kuwa lengo la mwisho la VTA kwa athari za ghrelin kwenye tuzo ya chakula. Vyakula vinavyoweza kupendeza / vyenye malipo hushirikisha VTA dopamine neurons na ishara ya dopamine katika maeneo ya CNS kama vile NAc, na hivyo kuchochea tabia ya malipo ya chakula (Hernandez na Hoebel, 1988 na Joseph na Hodges, 1990). Ikumbukwe, hata hivyo, kwamba ingawa kutolewa kwa dopamine imeshikamana sana na tabia iliyohamasishwa kwa chakula, ni muhimu pia kwa kulisha msingi kama panya ambazo haziwezi kuunganisha dopamine kufa kwa njaa (Cannon et al., 2004). Kiunga cha kazi kati ya ghrelin na dopamine kinapendekezwa na athari za ghrelin kwenye shughuli za VTA dopamine neuron na pia na ukweli kwamba intamin VTA dopaminergic neurons inahitajika kwa athari za ghrelin kwenye malipo ya chakula (Abizaid et al., 2006 na Weinberg et al., 2011). Hata hivyo, mradi wa VP dopamine neurons kwenye maeneo kadhaa na bado haujajulikani kabisa ikiwa dopamine ishara katika NAC inahitajika kwa madhara ya VTA inayotokana na ghrelin kwenye tabia ya motisha. Zaidi ya hayo, ghrelin inahusika katika udhibiti wa tabia mbali na ulaji wa chakula au motisha, yaani ufuatiliaji, ambao pia umehusishwa na kutolewa kwa dopamine katika NAC (Bardo et al., 1996 na Hansson et al., 2012).

Katika utafiti wa sasa, tulipimwa hypothesis kwamba madhara ya ghrelin juu ya tabia ya motisha ya kula na / au ulaji wa chakula uliofanywa katika ngazi ya VTA inahitaji idhini ya kupokea dopamini katika NAC. Ili kufikia mwisho huu, ulaji wa chakula na chakula kilichochochewa na VTA ghrelin ilipimwa katika uwiano wa kuongezeka kwa kiwango cha kuongezeka kwa dhana ya sucrose pamoja na blockade ya NAC wakati huo huo. Katika masomo tofauti tulijaribu mchango wa mtu binafsi wa dopamine 1 (D1) kama receptors na dopamine receptors 2 (D2). Zaidi ya hayo, ili kuchunguza mchango wa ghrelin endogeni kwa signal ya dopamine ya NAC, tumeamua kama hizi receptors hizi za dopamini zinajumuisha kuimarishwa na njaa ya tabia ya malipo ya chakula. Hatimaye, ili kuchunguza matokeo ya Masi ya ghrelin ya mwisho ya kuinua katika dalili ya NAC dopamine, tumeamua athari ya njaa / chakula kunyimwa kwa mRNA kujieleza kwa NAc dopamine receptors na enzymes.

2. nyenzo na njia

Wanyama: Panya watu wazima wa kiume Sprague-Dawley (200-250 g, Charles River, Ujerumani) waliwekwa katika mzunguko wa mwanga wa 12-h / giza (taa kwenye 6 asubuhi) na chow ya kawaida na maji inapatikana ad libitum katika mabwawa yao ya nyumbani. Taratibu zote za wanyama zilifanywa kwa idhini ya kimaadili na kwa mujibu wa Chuo Kikuu cha Gothenburg Institutional Animal Care na Maagizo ya Kamati ya Matumizi.

Upasuaji: Panya wote katika masomo ya tabia walipandikizwa na kanuni ya mwongozo (kipimo cha 26; Plastics One, Roanoke, VA), ikilenga VTA na ganda la NAc kwa sindano za upande mmoja, za upande mmoja. Anesthesia ya ketamine ilitumika. Cannulae ziliwekwa 1.5 mm juu ya tovuti lengwa, na sindano inayopanua 1.5 mm kutoka kwa cannulae ya mwongozo ilitumika kwa sindano ndogo. Ili kulenga VTA, kuratibu zifuatazo zilichaguliwa kutoka Skibicka et al. (2011): ± 0.75 kutoka katikati, 5.7 mm nyuma kwa bregma, na 6.5 mm ventral kutoka kwa uso wa fuvu, na sindano iliyolenga 8.0 mm ventral kwa fuvu. Kwa ganda la NAc, kuratibu zifuatazo zilitumika (zimebadilishwa kutoka Quarta et al. (2009): ± 0.75 kutoka katikati, 1.7 mm mbele kwa bregma, na 6.0 mm ventral kwa fuvu, na injector inayolenga 7.5 mm ventral). Cannulae aliambatanishwa na fuvu na saruji ya meno ya akriliki na screws za vito na kufungwa na kijitolea, kama ilivyoelezewa hapo awali (Skibicka et al., 2009). Katika panya zote, tovuti ya microinjection ya VTA na NAc ilithibitishwa baada ya kufa, na microinjection ya wino wa india kwa ujazo sawa wa microinjection (0.5 μl) iliyotumiwa wakati wote wa utafiti. Masomo tu yaliyo na uwekaji sahihi (Mtini. 2) zilijumuishwa katika uchambuzi wa data.

  • Picha kamili ya ukubwa (48 K)
  • Mtini. 1.  

    Matukio inayowakilisha miundo tofauti ya majaribio inayotumiwa. Ratiba ya 1 ilitumiwa kupata data iliyotolewa Mtini. 3 na 4. Ratiba ya 2 ilitumiwa kupata data iliyotolewa Mtini. 5 na ratiba ya 3 kwa data iliyoonyeshwa Mtini. 6 na 7. Masanduku ya kijivu imara kuwakilisha vipindi ambavyo vipimo vilikusanywa.

  • Picha kamili ya ukubwa (77 K)
  • Mtini. 2.  

    Mwakilishi wa NAc (A) na tovuti ya sindano ya VTA (B) (iliyoonyeshwa na mduara). Jopo la kulia linawakilisha sehemu ya ubongo wa panya ya coronal na indi-wino iliyoingizwa ndani ya ganda la VTA au NAc (NAcS) kwa ujazo wa 0.5 μl uliotumika kwenye utafiti. Jopo la kushoto linaonyesha sehemu ya atlas ya ubongo inayofanana, 2.16 mm mbele kwa bregma kwa NAc na 5.64 nyuma ya bregma kwa VTA; Aq, mkondo wa maji; cc, corpus collosum; CPu, caudate na putamen; LV, ventrikali ya baadaye; NAcC, msingi wa NAc; SN, substantia nigra.

2.1. Utaratibu wa hali ya uendeshaji

Majaribio ya hali ya utendakazi yalifanyika katika vyumba vya hali ya waendeshaji wa panya (30.5 × 24.1 × 21.0 cm; Med-Associates, Georgia, VT, USA). Utaratibu wa mafunzo uliotumiwa kwa hali ya waendeshaji ulibadilishwa kutoka kwa masomo ya awali (la Fleur et al., 2007 na Hansson et al., 2012). Ili kuwezesha mafunzo ya mwendeshaji kwa sucrose, panya wote walipewa kizuizi kidogo cha chakula wakati ambao uzito wao wa mwili ulipunguzwa polepole hadi 90% kwa kipindi cha wiki moja. Kabla ya kuwekwa kwenye sanduku zinazofanya kazi, panya zilifunuliwa kwa vidonge vya sucrose (vidonge 45 vya sucrose; Mlo wa jaribio, Richmond, IN, USA) katika mazingira ya ngome ya nyumbani angalau mara mbili. Ifuatayo, panya walijifunza lever vyombo vya habari kwa vidonge vya sucrose chini ya uwiano uliowekwa wa ratiba ya FR1, na vipindi 2 / siku. Katika FR1, waandishi wa habari moja juu ya lever iliyofanya kazi ilisababisha utoaji wa pellet moja ya sucrose. Vipindi vyote vya FR vilidumu kwa dakika 30 au hadi panya walipata vidonge 50, yoyote ambayo ilitokea kwanza. Panya wengi walipata vidonge 50 kwa kila kigezo cha kikao baada ya siku 5-7. Mashinikizo kwenye lever isiyofanya kazi ilirekodiwa, lakini haikuwa na matokeo yaliyopangwa. Vipindi vya ratiba ya FR1 vilifuatwa na FR3 na FR5 (yaani, mashinikizo 3 na 5 kwa kila pellet mtawaliwa). Ratiba ya FR5 ilifuatiwa na ratiba ya maendeleo (PR) wakati ambapo gharama ya tuzo iliongezeka kwa kila tuzo ifuatayo, ili kujua kiwango cha kazi panya yuko tayari kuweka kupata tuzo. Mahitaji ya majibu yaliongezeka kulingana na equation ifuatayo: uwiano wa majibu = (5e (0.2 × nambari ya kuingizwa)) - 5 kupitia safu ifuatayo: 1, 2, 4, 9, 12, 15, 20, 25, 32, 40, 50 , 62, 77, 95, 118, 145, 178, 219, 268, 328. Kipindi cha PR kiliisha wakati panya alishindwa kupata tuzo ndani ya dakika 60. Kujibu kulizingatiwa kuwa thabiti wakati idadi ya vidonge vya chakula vilivyopatikana kwa kila kikao havikutofautiana zaidi ya 15% kwa vikao vitatu mfululizo. Katika hali nyingi, kujibu imetulia ndani ya vikao 5 Panya wale ambao hawakufikia vigezo vinavyohitajika kwa wakati huo walifundishwa katika vikao vya ziada. Jaribio la PR lilifanywa kwa kikao / siku 1. Panya baadaye walihamishiwa kwenye mabwawa yao ya nyumbani kwa kipimo cha ulaji wa chow 1 h. Mwisho wa mafunzo na kabla ya upasuaji na upimaji, panya walikuwa ad libitum upatikanaji wa chow kawaida.

2.2. Madawa

Acylated ghrelin panya (Tocris, Bristol, Uingereza) ilipewa VTA kwa kipimo cha 1.0 μg na giligili ya giligili ya ubongo (aCSF) kama gari (na udhibiti). Kiwango cha 1.0 μg cha ghrelin hapo awali kimeonyeshwa kuongeza majibu ya mwendeshaji kwa sukari na kushawishi majibu ya orexigenic wakati wa kupelekwa kwa VTA (Naleid et al., 2005 na Skibicka et al., 2011). Mpinzani wa D1-kama mpokeaji, SCH-23390, alipewa NAc kwa kipimo cha 0.3 μg (Tocris), na ACSF kama gari (kudhibiti). Kwa utafiti wa kunyimwa chakula, kipimo kiliongezeka hadi 0.5 μg kwa sababu ya ukosefu wa athari ya kipimo cha asili cha 0.3 μg. SCH-23390 ni mpinzani mwenye nguvu na anayechagua wa vipokezi vya D1-kama dopamine na> ushirika wa mara 1000 kwa D1-kama dhidi ya D2-kama dopamine receptors (Barnett et al., 1986). Ina mshikamano sawa wa D1 na D5 receptors (Barnett et al., 1992kwa hivyo wakati wote wa utafiti tutarejelea uwezo wake wa kuzuia vipokezi kama D1, neno linalojumuisha vipokezi vya D1 na D5. Dozi ya awali ya 0.3 μg ya SCH-23390 ilichaguliwa kulingana na (Grimm et al., 2011). Kiwango hiki kilichoingizwa ndani ya ganda la NAc kilionyeshwa kuwa na ufanisi katika kupunguza kushinikiza lever kwa cue iliyokuwa imeunganishwa hapo awali kwa utoaji wa suluhisho la sucrose bila kuathiri utendaji kwenye lever isiyofanya kazi. Mpinzani wa dopamine D2 receptor, eticlopride hydrochloride (Tocris), ilisimamiwa NAc na aCSF kama gari (kudhibiti). Kiwango cha awali cha etiklopridi iliyochaguliwa (1.0 μg) ilitokana na (Laviolette et al., 2008) lakini iliongezeka hadi 1.5 μg katika utafiti wa kunyimwa chakula. Dawa zote zilifikishwa kwa ujazo wa 0.5 μl ya aCSF.

2.3. Design ya majaribio

Panya zote zilipokea sindano za NAC na VTA zilizoelekezwa mapema katika mzunguko wa mwanga, na sindano ya pili kwa dakika 10 kabla ya kuanza kwa upimaji wa waendeshaji. Masharti yote yalitengwa na kiwango cha chini cha 48 h na kukimbia kwa njia isiyo sawa, kama kwamba kila panya alipokea hali zote nne: gari la kwanza au mpinzani wa receptor ya dopamine kwa NAc na kisha, dakika 10 baadaye, gari au ghrelin kwa VTA. Kwa kila panya VTA ya pande mbili na NAc zililengwa. Maelezo ya kila jaribio pia yanaonyeshwa katika Mtini. 1.

2.3.1. Athari ya kuzuia D1 kama receptor blockade juu ya ghrelin-induced chakula malipo na chow ulaji

Majibu yalichunguza baada ya VTA iliyopangwa na NAC (n = 12-14) utoaji wa dawa baada ya hali nne kama ifuatavyo: 1) hali ya kudhibiti (suluhisho za gari kwa NAc na VTA), 2) NAc gari + VTA 1.0 μg ghrelin, 3) NAc 0.3 μg SCH-23390 + VTA gari, 4 NAc 0.3 μg SCH-23390 + VTA 1.0 μg ghrelin. Upimaji ulifanywa katika hali iliyoshiba (baada ya kipindi cha mzunguko wa giza wa kulisha). Katika siku za majaribio panya walirudishwa kwenye mabwawa yao ya nyumbani baada ya upimaji wa dakika 120 na ulaji wa chow ulipimwa wakati wa 1 h katika mazingira ya ngome ya nyumbani (kama ilivyo katika ratiba ya 1, Mtini. 1). Hatua ya wakati huu inafanana na saa ya tatu baada ya sindano ya VTA ghrelin, wakati ambapo majibu ya orexigenic yatazamia kuendelea, kwa kuzingatia masomo ya awali ya kuchunguza wakati wa hatua ya ghrelin, unaosimamiwa katikati au kwa pembeni ( Wren et al., 2000 na Faulconbridge et al., 2003) na masomo yetu ya awali yaliyotumia kuanzisha upimaji wa majaribio sawa.

2.3.2. Athari ya kuzuia D2 kuzuia ghrelin-induced chakula malipo na chow ulaji

Majibu yalichunguza baada ya VTA iliyopangwa na NAC (n = 7) utoaji wa dawa katika hali nne kama ifuatavyo: 1) hali ya kudhibiti (suluhisho za gari kwa NAc na VTA), 2) NAc gari + VTA 1.0 μg ghrelin, 3) NAc 1 μg eticlopride hydrochloride + VTA gari, 4) NAc 1 μg etiklopridi hydrochloride + VTA 1.0 μg ghrelin. Upimaji ulifanywa katika hali iliyoshiba (baada ya kipindi cha mzunguko wa giza wa kulisha). Panya walirudishwa kwenye vizimba vyao vya nyumbani baada ya upimaji wa dakika ya 120 na ulaji wa chow ulipimwa wakati wa 1 h katika mazingira ya ngome ya nyumbani (kama ilivyo katika ratiba ya 1, Mtini. 1kama athari ya orexigenic inayopendekezwa na ghrelin bado iko baada ya kucheleweshwa kwa uwekaji wa vidonge vya chow (baada ya 2 h).

2.3.3. Athari za kuzuia D1-kama na D2 blockade (tofauti au ya pamoja) kwenye ulaji wa chow ghrelin unaosababishwa peke yake

Ili kudhibitisha kuwa matokeo yaliyopatikana kwenye ulaji wa chow katika majaribio ya hapo awali hayakufadhaishwa na kufichuliwa hapo awali kwa sucrose katika dhana inayofanya kazi au ucheleweshaji wa saa 2, katika utafiti tofauti, tulichunguza athari za utoaji wa NAc wa wapinzani wawili wa receptor ya dopamine peke yao au kwa pamoja kwenye VTA ghrelin-ikiwa 2 na 3 h ulaji wa chakula katika panya zilizojaa (n = 10-11; kama ilivyo katika ratiba ya 2, Mtini. 1). Katika kesi hii panya hawakuwa wazi kwa dhana ya hali ya utendaji kabla ya kipimo cha chow. Kwa hivyo, ulaji wa chakula ulipimwa baada ya kulenga VTA na utoaji wa dawa za NAc baada ya hali nne kama ifuatavyo: 1) hali ya kudhibiti (suluhisho la gari kwa NAc na VTA), 2) Gari la NAc + VTA 1.0 μg ghrelin, 3) NAc dopamine receptor antagonist + Gari la VTA, 4) NAc mpokeaji wa mpokeaji wa dopamine + VTA 1.0 μg ghrelin. Kwanza tulichunguza wapinzani wawili wa receptor ya dopamine kando kando kwamba, katika hali ya 3 na 4, kikundi kimoja cha panya kilipokea 0.3 μg SCH-23390 na kundi lingine lilipokea 1 μg eticlopride hydrochloride. Baada ya kupona kwa siku 3, takriban nusu ya panya kutoka kila kikundi walichunguzwa tena, wakati huu na mchanganyiko wa wapinzani wawili katika hali ya 3 na 4. Katika kila jaribio hili la 3 muundo uliolingana ulitumika kati ya matibabu, kama hapo awali (yote panya walipokea hali zote katika kila jaribio kwa kulinganisha mada ya athari). Msimamo wa cannulae ulithibitishwa baada ya kufa kama zamani. Takwimu zilizoonyeshwa ni pamoja na panya tu walio na uwekaji wa sindano uliothibitishwa kufikia VTA na NAc.

2.3.4. Athari ya kuzuia D1-kama na D2 kupokanzwa kwenye chakula cha kunyimwa chakula cha chakula na chow ulaji

Wapinzani wa dopamine receptor walijaribiwa katika majaribio tofauti ya 2. Katika jaribio la kwanza, majibu yalichunguliwa baada ya NAC inayolengwa (n = 20) uwasilishaji wa gari yoyote au mpinzani wa kipokezi wa D1-kama (0.5 μg SCH-23390). Upimaji ulifanywa katika hali ya kufunga (baada ya chakula kuzuiwa kwa muda wa kipindi cha mzunguko wa giza). Katika majibu ya pili ya majaribio yalichunguzwa baada ya walengwa wa NAc (n = 7) utoaji wa gari au 1.5 μg NAc eticlopride hydrochloride. Upimaji ulifanywa katika hali ya kufunga (baada ya chakula kuzuiwa kwa muda wa kipindi cha mzunguko wa giza; kama ilivyoonyeshwa katika ratiba ya 3, Mtini. 1).

2.3.5. Mabadiliko ya kunyimwa kwa chakula katika dopamine kuhusiana na jenereta ya gene katika NAC

Mabadiliko ya kunyimwa kwa chakula katika jitihada ya jeni ya jeni muhimu zinazochaguliwa kwa dopamini [receptors dopamine D1A, D2, D3, D5, catechol-O-methyltransferase (COMT), na monoamine oxidase A (MAO)] ilipimwa katika NAC.

2.3.6. RNA kutengwa na kujieleza kwa mRNA

Wabongo waliondolewa haraka na NAc iligawanywa kwa kutumia matrice ya ubongo, waliohifadhiwa kwenye nitrojeni ya kioevu na kuhifadhiwa -80 ° C kwa uamuzi wa baadaye wa usemi wa mRNA. Sampuli za kibinafsi zilibadilishwa homogenized huko Qiazol (Qiagen, Hilden, Ujerumani) kwa kutumia Lyser ya Tissue (Qiagen). Jumla ya RNA ilitolewa kwa kutumia RNeasy Lipid Tissue Mini Kit (Qiagen) na matibabu ya ziada ya DNAse (Qiagen). Ubora na idadi ya RNA ilipimwa na vipimo vya spectrophotometric (Nanodrop 1000, Teknolojia za NanoDrop, USA). Kwa usanisi wa cDNA iScript cDNA Synthesis kit (BioRad) ilitumika. RT-PC ya wakati halisi ilifanywa kwa kutumia TaqMan® uchunguzi na seti za msingi kwa jeni lengwa zilizochaguliwa kutoka kwa orodha ya mkondoni (Applied Biosystems). Thamani za usemi wa jeni zilihesabiwa kulingana na Ct njia ( Livak na Schmittgen, 2001), ambapo ad libitum kikundi kilicholishwa kilichaguliwa kuwa calibrator. Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) ilitumiwa kama gene ya kumbukumbu.

2.3.7. Uchambuzi wa takwimu

Vigezo vyote vya tabia vimezingatiwa na uchambuzi wa vipimo mara kwa mara (ANOVA) ikifuatwa na muda mfupi baada ya Jaribio la Tukey HSD kama inafaa au la mwanafunzi t jaribu ambapo hali mbili tu zililinganishwa. Uchambuzi wote wa takwimu ulifanyika kwa kutumia programu ya GraphPad. Tofauti zilizingatiwa kuwa muhimu p <0.05.

3. Matokeo

3.1. Athari ya kuzuia D1 kama receptor blockade (NAc) juu ya VTA ghrelin-induced chakula malipo na chow ulaji

Kuamua kama shughuli katika receptors kama D1 ni muhimu kwa VTA ghrelin-induced ongezeko la tabia ya malipo ya chakula athari ya pretreatment na antagonist D1-kama (SCH-23390) juu ya ghrelin-induced operesheni kukabiliana na sucrose ilijaribiwa. Ujumbe wa Tukey mtihani baada ya njia moja ANOVA (F(3,33) = 11.1, p <0.0005; F(3,33) = 3.7, p <0.01; F(3,39) = 3.6, p <0.05 ya tuzo, lever inayofanya kazi na chow mtawaliwa) ilifunua athari kubwa ya ghrelin kuongeza idadi ya tuzo zilizopatikana (p <0.0005; Mtini. 3A), idadi ya mashinikizo ya lever ya kazi (p <0.05; Mtini. 3B), na ulaji wa chow (p <0.05; Mtini. 3C). Vigezo vinavyohusiana na tabia za malipo, tuzo zilizopatikana na vyombo vya habari vya lever, vilivyozuiliwa na SCH-23390 kufanyiwa upendeleo ( Mtini. 3A, B). Shughuli katika lever haijawahi ilikuwa ndogo na haikutofautiana kwa kiasi kikubwa kati ya makundi tofauti ya matibabu ( Mtini. 3B) zinaonyesha kuwa tiba haina kuzalisha mabadiliko yasiyo ya msingi ya mabadiliko yaliyoelekezwa katika shughuli. Chow hyperphagia aliona baada ya ghrelin kuingiliwa vidogo katika VTA haijabadilika na SCH-23390 pretreatment ( Mtini. 3C). Takwimu hizi zinaonyesha kuwa wapokeaji wa dopamine na D1-kama ganda la NAc ni mto wa ghrelin na ni muhimu kwa ghrelin inayosimamiwa na VTA kutoa athari zake kwa tabia ya malipo ya chakula. Sio, hata hivyo, ni muhimu kwa uwezo wa ghrelin kuongeza ulaji wa chow. Matibabu ya NAc na SCH-23390 haikuwa na athari per se juu ya kukabiliana na operesheni kwa chakula au chow ulaji ( Mtini. 3).

  • Picha kamili ya ukubwa (37 K)
  • Mtini. 3.  

    Athari za kuzuia ndani ya-NAc ganda D1 receptor blockade juu ya intra-VTA ghrelin-ikiwa tabia ya malipo ya chakula na chow hyperphagia. Kutibiwa mapema na mpinzani kama mpokeaji wa D1, SCH-23390, ilizuia kabisa kuongezeka kwa ghrelin kwa thawabu za sucrose zilizopatikana (A), na idadi ya mashinikizo ya lever (baa nyeusi) wakati shughuli kwenye lever isiyofanya kazi (baa za kijivu) ilikuwa haiathiriwi na matibabu yoyote (B). Intra-VTA ghrelin hyperphagia haikupunguzwa na kizuizi cha NAc cha kuchagua cha vipokezi vya D1 (C). Maadili yanaonyeshwa kama njia + SE. n = 12-14. *p <0.05, ***p <0.005.

3.2. Athari ya blockade ya D2 (NAc) kwenye VTA ghrelin-induced chakula malipo na chow ulaji

Kuamua kama shughuli katika D2s ni muhimu kwa kujieleza kwa VTA ghrelin-ikiwa ikiwa elevation tabia ya chakula, athari ya pretreatment na antagonist kuchagua D2 (eticlopride hydrochloride) juu ya ongezeko la ghrelin-in katika tabia ya sucrose tabia walijaribiwa. Njia moja ANOVA ilionyesha athari kubwa ya matibabu ya madawa ya kulevya (F(3,18) = 9.5, p <0.0005; F(3,18) = 8.1, p <0.001; F(3,39) = 3.8, p <0.05 kwa tuzo, lever inayofanya kazi na chow kwa mtiririko huo). Jaribio la baadae la Tukey lilionyesha ongezeko kubwa la thawabu zilizopatikana (p <0.01; Mtini. 4A) na vyombo vya habari vya lever vya kazi (p <0.01; Mtini. 4B) baada ya matibabu ya ghrelin yaliyozuiwa na maandamano ya eticlopride. Shughuli katika lever haijawahi ilikuwa ndogo na haikutofautiana kwa kiasi kikubwa kati ya makundi tofauti ya matibabu ( Mtini. 4B). Kwa kulinganisha na data ya kukabiliana na operesheni, ufanisi wa maambukizi ya eticlopride haukubadilisha ongezeko la ghrelin-induced katika ulaji wa chow (p <0.05; Mtini. 4C). Katika utafiti huu wa mchanganyiko mwingiliano ulithibitishwa na ANOVA ya njia mbili kati ya matibabu ya mapema x ghrelin katika tuzo zilizopatikana: F(1,24) = 4.8, p <0.05; mitambo ya lever inayotumika: F(1,24) = 4.7, p <0.05 lakini sio ulaji wa chow. Kwa hivyo vipokezi vya D2 vinaweza kutumiwa na ghrelin kushawishi mabadiliko katika tabia zinazohusiana na malipo lakini sio matumizi ya chow.

  • Picha kamili ya ukubwa (39 K)
  • Mtini. 4.  

    Athari za kuzuia ndani ya-NAc ganda D2 receptor blockade kwenye intra-VTA ghrelin-ikiwa tabia ya malipo ya chakula na chow hyperphagia. Matibabu mapema na mpinzani wa D2 receptor, eticlopride hydrochloride (ETC), ilifuta kuongezeka kwa ghrelin iliyosababishwa na tuzo za sucrose zilizopatikana (A), na idadi ya mashinikizo ya lever (baa nyeusi) wakati shughuli kwenye lever isiyofanya kazi (baa za kijivu) haikuwa walioathiriwa na matibabu yoyote (B). Kwa kulinganisha intra-VTA ghrelin hyperphagia haikupunguzwa na kizuizi cha NAc cha kuchagua cha vipokezi vya D2 (C). Maadili yanaonyeshwa kama njia + SE. n = 7. *p <0.05, **p <0.01.

3.3. Athari ya D1-kama na / au D2 blockade receptor (NAc) juu ya VTA ghrelin-induced ulaji chow

Ili kutafuta uthibitisho zaidi wa kukosekana kwa athari ya wapinzani wawili wa dopamine juu ya kulisha chow, tulirudia utafiti huo, wakati huu katika panya ambazo hazikuwahi kufunuliwa na dhana ya hali ya mwendeshaji. Utafiti huu wa uthibitishaji uliongezwa kujumuisha jaribio la tatu ambalo tulichunguza athari za utoaji wa pamoja wa wapinzani wa D1-kama na D2 receptor kwa NAc juu ya ulaji wa chakula wa VTA ghrelin. Ulaji wa Chow uliongezeka sana na VTA ghrelin saa 2 h baada ya sindano (njia moja ANOVA: F(3,30) = 6.4, p <0.005 na F(3,27) = 9.0, p <0.0005 kwa utafiti wa D1 na D2 receptor kwa mtiririko huo) na hii haikuathiriwa na matibabu ya mapema na D1-kama ( Mtini. 5A) au mpinzani wa D2 ya mpokeaji ( Mtini. 5B). Katika jaribio la mwisho, tukichunguza athari ya pamoja ya wapinzani wawili wa receptor ya dopamine, hatukuweza kugundua athari kubwa ya VTA ghrelin hadi wakati wa 3 h, labda kuonyesha athari ya sindano tatu ya parenchymal inayohitajika katika utafiti huu. Njia moja ANOVA ilionyesha athari kubwa ya matibabu (F(3,30) = 9.6, p <0.0005). Ulaji wa chakula baada ya uwasilishaji wa VTA ghrelin ulifikia umuhimu wakati wa 3 h, hata hivyo, hii haikukandamizwa tena na utumiaji wa washiriki wa wapinzani wa dopamine kwa NAc ( Mtini. 5C). Kumbuka kwamba matumizi ya pamoja ya wapinzani wote wa dopamine receptor kwa NAC hakuwa na athari per se juu ya ulaji wa chakula.

  • Picha kamili ya ukubwa (48 K)
  • Mtini. 5.  

    Athari za kizuizi cha intra-NAc shell dopamine receptor blockade kwenye intra-VTA ghrelin-ikiwa chow hyperphagia katika panya bila mafunzo yoyote ya mwendeshaji au ufichuzi wa sucrose. Hyperphagia inayosababishwa na ghrelin iliyopimwa kwa 2 h baada ya sindano haikukandamizwa na matibabu ya mapema ya NAc na (A) mpinzani wa mpokeaji wa D1, SCH-23390 (SCH) au (B) mpinzani wa D2 mpokeaji, eticlopride hydrochloride ( NA KADHALIKA). Katika (C), chow hyperphagia iliyosababishwa na ghrelin iliyopimwa kwa wakati wa 3 h haikukandamizwa na usimamizi wa NAc wa wapinzani wote wawili. Maadili yanaonyeshwa kama njia + SE. n = 10-11. *p <0.05, **p <0.01.

3.4. Athari ya kuzuia D1-kama na D2 kupokanzwa kwenye chakula cha kunyimwa chakula cha chakula na chow ulaji

Ukosefu wa chakula huinua majibu yote ya waendeshaji na ulaji wa chow 1 h; panya walibonyeza lever inayofanya kazi karibu mara mbili zaidi wakati wa njaa na chow mara tatu hadi sita zaidi katika kipimo cha 1 h (linganisha hali ya gari katika Mtini. 3 na 4). Uzuiaji wa receptors kama D1 katika shell NAC kwa kiasi kikubwa kupunguza kunywa-ikiwa ikiwa katika tabia ya chakula malipo wakati kupimwa kama kupunguza malipo ya chakula alipata (p <0.01; Mtini. 6A) na kupungua kwa vyombo vya habari vya lever (p <0.01; Mtini. 6B). Tiba hii haikuwa na madhara makubwa juu ya ulaji wa chakula cha kunyimwa kwa chakula ( Mtini. 6C). Ubunifu wa mgongano wa D2 ndani ya shell ya NAc kwa kiasi kikubwa kupunguza umwagaji wa chakula-ikiwa ni tabia ya malipo ya chakula wakati unapopimwa kama kupunguza malipo ya chakula (p <0.01; Mtini. 7A). Ingawa kila panya ilipunguza kupungua kwa lever yake ya nguvu baada ya kuzuia D2 katika NAC athari ilisababisha mwenendo (p = 0.08; Mtini. 7B) labda kwa sababu ya kutofautisha kwa msingi kwa kubonyeza lever (kosa la kawaida = 86 kwa gari na 41 kwa hali ya dawa, anuwai ya lever inayobonyeza gari kutoka kwa mashinikizo 57 hadi 707). Uondoaji wa panya aliyejibu zaidi kutoka kwa seti ya data inasababisha p = 0.001. Panya aliyeondolewa alionyesha mashinikizo 707 kwenye gari na 303 tu juu ya dawa, na hivyo pia kuunga mkono hitimisho la jumla. Wala mpinzani wa kipokezi cha dopamine hakubadilisha kushinikiza lever kwa lever isiyofanya kazi. Ulaji wa Chow haukubadilishwa na kizuizi cha D2 katika NAc ( Mtini. 7C).

  • Picha kamili ya ukubwa (29 K)
  • Mtini. 6.  

    Athari za kizuizi cha ndani cha-NAc ganda D1 receptor juu ya upungufu wa chakula-mwinuko unaosababishwa na tabia ya malipo ya chakula na chow hyperphagia. Kutibiwa mapema na mpinzani wa mpokeaji wa D1, SCH-23390, kulizuia kuongezeka kwa ulaji wa chakula-kuongezeka kwa tuzo za sucrose zilizopatikana (A), na idadi ya mashinikizo ya lever wakati shughuli katika lever isiyofanya kazi haikuathiriwa na matibabu yoyote (B) . Chow hyperphagia haikupunguzwa na kizuizi cha kuchagua ganda cha NAc cha vipokezi vya D1 (C). Maadili yanaonyeshwa kama njia + SE. n = 20. **p <0.01.

  • Picha kamili ya ukubwa (30 K)
  • Mtini. 7.  

    Athari za kizuizi cha ndani cha-NAc shell D2 receptor juu ya kunyimwa kwa chakula-mwinuko unaosababishwa na tabia ya malipo ya chakula na chow hyperphagia. Kutibiwa mapema na mpinzani wa D2 receptor, eticlopride hydrochloride (ETC), ilipunguza kuongezeka kwa chakula kunakosababishwa na thawabu za sucrose zilizopatikana (A), na ilijaribu kupunguza idadi ya mashinikizo ya lever (B). Shughuli kwenye lever isiyofanya kazi haikuathiriwa na matibabu yoyote (B). Chow hyperphagia haikupunguzwa na kizuizi cha kuchagua ganda cha NAc cha vipokezi vya D2 (C). Maadili yanaonyeshwa kama njia + SE. n = 7. **p <0.01.

3.5. Mabadiliko ya kunyimwa kwa chakula katika hali ya jeni inayohusiana na dopamini katika NAC

Kufunga usiku ulikuwa na athari kubwa juu ya kujieleza kwa mRNA ya jeni kadhaa zinazohusiana na dopamini katika NAC. Ufafanuzi wa mRNA ya dopamine receptor D2 ulipungua sana wakati dopamine receptor D5 mRNA ilipandwa. Dopamine receptor D1, D3, COMT na MAR mRNA hazibadilishwa na kufunga mara moja (Mtini. 8). Vipokezi vya D1 na D2 vinachukuliwa kuwa receptor zaidi ya dopamini katika ubongo wakati uwepo wa D3 na D5 katika CNS ni vikwazo vingi zaidi. Kwa hiyo, tulilinganisha viwango vya mRNA katika accumbens ya D5 receptors kwa D1 na kufika kwa 2%; Uhusiano sawa uligunduliwa kwa D3 na D2 (data hauonyeshwa). Kwa hiyo hapa tunathibitisha kuwa ndani ya NAc wengi wa mlipuko wa mkojo wa dopamini huundwa na ile ya D1 na D2 receptors wakati D3 na D5 receptors zinawakilisha sehemu ndogo tu ya jumla ya mlipuko wa dopamine receptor iliyoonekana katika NAC.

  • Picha kamili ya ukubwa (21 K)
  • Mtini. 8.  

    Nyuklia hukusanya kujieleza kwa jeni inayohusiana na ishara inayoonekana baada ya kizuizi cha chakula Maadili yanaonyeshwa kama njia + SE. *p <0.05.

4. Majadiliano

Matokeo makuu ya utafiti wa sasa yanaonyesha kuwa ishara ya dopamine kwenye ganda la NAc ni mpatanishi wa lazima wa mto wa athari za ghrelin kwenye malipo ya chakula. Matokeo yanaonyesha kuwa D1-kama na D2 receptors katika ganda la NAc ni vitu muhimu vya mzunguko ulioamilishwa na ghrelin na ni muhimu kwa VTA inayotumiwa ghrelin kutekeleza athari zake kwa tabia ya malipo ya chakula. D1-kama na ishara ya D2 receptor katika NAc (ganda) sio, hata hivyo, ni muhimu kwa uwezo wa ghrelin kuongeza ulaji wa chow. Takwimu hizi zinaonyesha utofauti katika malengo ya neva ya ghrelin ambayo inadhibiti uimarishaji wa chakula dhidi ya ulaji wa chakula. Mwishowe matokeo yetu yanaonyesha kuwa mzunguko huu pia unashirikiwa na ghrelin endogenous kama, katika hali ya njaa, wakati viwango vya ghrelin vimeinuliwa, ishara ya dopamine katika NAc inahitajika kwa tabia ya malipo ya chakula.

Kushangaa, wakati ni wazi kwamba ghrelin ina athari kwenye mfumo wa dopaminergic (Abizaid et al., 2006, Jerlhag et al., 2007, Kawahara et al., 2009 na Weinberg et al., 2011), huu ndio utafiti wa kwanza kuonyesha kuwa athari za ghrelin kwenye malipo ya chakula zinahitaji kuashiria ishara ya receptor ya NAc (katika kesi hii, D1-kama na ishara ya D2). Hili liliibuka kama swali muhimu kwani homoni zingine au dawa za neva zilizounganishwa na udhibiti wa hamu ya chakula zimeonyeshwa hivi karibuni kuwa na uhusiano ambao haukutarajiwa na mfumo wa mesolimbic dopamine. Leptin, kwa mfano, kama ghrelin, ina vipokezi kwenye neurons ya dopamine kwenye VTA; nyingi ya neuroni hizi za dopaminergic nyeti za leptini, hata hivyo, hazionyeshi kwenye striatum lakini badala yake hupunguza amygdala (Hommel et al., 2006 na Leshan et al., 2010). Melanocortin, neuropeptide yenye nguvu ya anorexigen iliyo na Vipokezi katika VTA, kinyume na kile kinachoweza kutabiriwa kwa wakala wa anorexic, kwa kweli huongeza shughuli za dopaminergic na kutolewa kwa dopamine katika striatum, huku inapunguza wazi tabia ya ulaji wa chakula (Torre na Celis, 1988, Lindblom et al., 2001 na Koni, 2005). Safu nyingine ya utata inaongezwa na data inayoonyesha kuwa athari ya dopamine-kutolewa kwa ghrelin inaonekana kuwa inategemea upatikanaji wa chakula: Ngazi za NAc zilizoambukizwa na microdialysis zimeongezeka tu kwa ghrelin iliyopatikana kwa pembeni katika panya zilizoruhusiwa kula baada ya utawala wa ghrelin (kama ilivyo katika hali ya majaribio iliyotumiwa katika utafiti wa sasa) na hata walipandamizwa na ghrelin katika wale waliotakiwa kupata chakula (Kawahara et al., 2009), athari ya hivi karibuni imeonyeshwa kwa kuhusisha njia tofauti za kuashiria opioid katika VTA (Kawahara et al., 2013). Mifano hizi mbili zinasisitiza ugumu wa uhusiano kati ya kulisha peptidi, upatikanaji wa chakula na dopamine na kuonyesha umuhimu wa masomo ya kuchunguza matumizi ya athari za ghrelin kwenye mfumo wa dopamine katika tabia ya malipo ya chakula.

Kipengele cha kuvutia cha matokeo ni athari ya kutofautiana ya blockade ya reception ya NA ya dopamine kwenye motisha ya chakula dhidi ya ulaji wa chakula. Hasa, tumehakikishia ukosefu wa athari ya kufutwa kwa NAC dopamine juu ya VTA ghrelin-induced ulaji wa chakula katika masomo ya kujitegemea 2: katika dhana moja ulaji wa chakula ulichukuliwa mara moja baada ya mtihani wa kuendesha operesheni (ambayo kula saruji tuzo inaweza kubadilishwa baadae chow ulaji) na, kwa upande mwingine, tu ulaji wa chakula ilikuwa kipimo katika wanyama bila kabla ya kupima operesheni. Zaidi ya hayo, katika jaribio la pili tulikuwa na uwezo wa kuonyesha kwamba ushirikiano wa wote wawili wa dopamine receptor wapinzani kwa NAC hakuwa na athari kwa VTA ghrelin-induced ulaji wa chakula, kuongeza msaada kwa hypothesis kwamba NAc dopamine signal kupitia kupitia D1-na D2 receptors haihitajiki kwa ghrelin hyperphagia. Kutokana na ukweli kwamba wapinzani hupinga VTA ghrelin-ikiwa ni chakula cha motisha, matokeo haya ya pamoja yanaonyesha tofauti ya neuro-circuitry chini ya VTA ghrelin, na tawi moja kudhibiti ulaji wa chakula na nyingine motisha chakula / malipo. Inaonekana kwamba ghrelin hutumia dopamine kubadilisha mabadiliko ya chakula lakini sio ulaji. Hapo awali, tulionyesha kwamba VTA ghrelin hufanya neuropeptide Y katika VTA kwa udhibiti wa kudhibiti ulaji wa chakula na opioids kwa namna tofauti (Skibicka et al., 2012a). Kwa hiyo, tayari kuna upeo wa kutofautiana katika mzunguko unaohusika na ghrelin kwa ulaji wa chakula dhidi ya tabia ya motisha.

Vipokezi vya D1 kama vile receptors vina jukumu la kuimarishwa kwa madawa ya kulevya na uimarishaji wa chakula na safu ya ushahidi uliopita ambao unaonyesha kuwa infra-nac D1 kama mpinga infusion hupunguza tabia ya lengo la kuelekea chakula. Wataalamu wa D1 kama receptor wanapunguza kupunguza uongozi wa cocaine, heroin, nikotini na pombe [kwa mfano (Weissenborn et al., 1996, Liu na Weiss, 2002, Bossert et al., 2007 na Liu et al., 2010)], akionyesha jukumu muhimu la watokezi hawa katika mchakato unaozingatia malipo. Takwimu za sasa zinaonyesha kuwa receptors NAc ya D1 ni kipengele muhimu cha mzunguko ulioamilishwa na ghrelin ya VTA-acting. Kwa ufanisi, matumizi ya pembeni ya mgongano huu wa D1 pia umeonyeshwa kupunguza utambuzi wa kitu kilichoimarishwa na ghrelin (Jacoby na Currie, 2011). Hata hivyo, kwa kuzingatia kwamba maombi ya pembeni yanalenga watu wote wa D1-wanaoonyesha neuronal katika ubongo na kwamba watu nje ya NAc (kwa mfano, katika hippocampus) wanaweza kuwa na jukumu kubwa katika kujifunza na kumbukumbu, haijulikani kama idadi ya NAc kuchunguza hapa kuchangia madhara ya kukuza kumbukumbu ya ghrelin.

Mara nyingi wapokeaji wa D2 hufanya kazi katika tamasha na D1; hivyo tafiti nyingi zinaonyesha jukumu la wapokeaji wa D2 katika nyanja za usindikaji wa malipo na tabia ya mwelekeo wa malipo. Hata hivyo, ni muhimu kwamba D1 na D2 receptors sio kila mara kutenda kwa njia sawa na wrt kazi kazi. Katika amygdala, kwa mfano, blockade ya receptors D1 kuzuia kurejesha kwa cue-ikiwa cocaine kutafuta, wakati antagonists D2 inaweza kweli kuongeza tabia hii (Berglind et al., 2006). Kusambaza kazi hii pia inaweza kuwa na mchango wa neva, kama wapokeaji wa D2 katika NAc wanaonekana kutumikia kazi ya kinyume na wale walio katika hypothalamus. Wakati wa kuchochea NAc ya receptors ya D2 inaweza kuongeza msukumo wa chakula, na kufanya mnyama uwezekano wa kujitahidi kupata chakula, katika msukumo wa hypothalamus wa receptors wa D2 ni wazi anorexic (Leibowitz na Rossakis, 1979 na Nowend et al., 2001). Inafuata kuwa inaweza kuwa vigumu kufasiri matokeo baada ya matumizi ya pembeni ya madawa ya kulevya ya D2 ambayo vikundi vya receptor vimeunganishwa na kazi ya kupinga. Hii inaweza kuwa moja ya sababu zinazoelezea kwa nini, katika utafiti uliopita, sindano ya pembeni ya mshindani wa D2 hakuwa na athari kwa kujibu kwa ghrelin-induced kwa suluhisho la sucrose. Jambo linalowezekana ni kwamba D2 ni autoreceptor juu ya neurons zinazozalisha dopamine katika substantia nigra na VTA, ambapo uanzishaji wake unaweza kusababisha kukandamiza shughuli za dopaminergic (Lacey et al., 1987). Kwa hiyo, wakati wa sindano ya pembeni, dawa za kulenga D2 zinaweza kupata upatikanaji wa idadi ya watu waliopokea, wakati tu katika utafiti wetu NA tukio la NAc D2 receptor lililenga. Kwa kuzingatia, athari halisi ya mfumo wa mfumo wa D1 kama receptor blockade ulizuia kuitikia maji ya sucrose katika dhana ile ile (Kupitiliza et al., 2012). Aidha, sindano ya utaratibu, subcutaneous ya agonist ya D1 inaonekana kuimarisha upendeleo kwa chakula kinachofaa wakati sindano ya mfumo wa agonist D2 inapunguza (Cooper na Al-Naser, 2006). Kwa hiyo, inaonekana kwamba data yetu inayoonyesha athari ya kuzuia madai ya wapinzani wa D1 kwenye ghrelin-induced motivation chakula inalingana na athari ya jumla ya kuondokana (ya kuchochea) ya kuchochea wapokeaji wa D1 juu ya kazi ya malipo. Kwa upande mwingine, athari ya wavu wa watu wa D2 ya receptor ifuatavyo kwa karibu zaidi na kile kinachojulikana kuhusu receptors ya D2 ya hypothalamic, kuliko data iliyowasilishwa hapa kwa NAC.

Katika somo la sasa wote wanaohusika na D1-na na D2 waliweza kuzuia tabia ya uendeshaji wa sucrose baada ya utawala wa ghrelin wa VTA na baada ya kunyimwa kwa chakula unapendekeza kuwa hatua ya ushirikiano katika mapokezi yote ya NAC inahitajika kwa ghrelin kuathiri madhara yake. Hii inakuwa ya maana wakati wa kuzingatia hali endogenous ambayo vituo vya VTA-vilivyotokana na dopaminergic hutolewa dopamine katika shell ya NAc wakati huo huo kuandaa mapokezi yote ya kupatikana kwa dopamini. Uhitaji wa kuanzishwa kwa wakati mmoja wa wapokeaji wa D1 na wa D2 tayari umejazwa kwa tabia nyingine ikiwa ni pamoja na kuimarisha (Ikemoto et al., 1997) na shughuli za kupiga simu (Plaznik et al., 1989) pamoja na kurusha kwa neuronal (Nyeupe, 1987). Matokeo ya utafiti huu yanaonyesha kuwa blockade ya moja tu ya receptors mbili ya dopaminergic ilikuwa ya kutosha kupunguza tabia hizo kama blockade ya aidha moja ya wale receptors ilikuwa ya kutosha kupunguza tabia ghrelin inayotokana sucrose tabia. Utaratibu wa ushirikiano huu haujulikani. Neurons fulani katika NAC hupatanisha wote wapokeaji wa D1 na D2. Uwezekano mmoja ni kuhusika kwa heterodimers inahitajika kwa ajili ya majibu ya malipo, uundaji wa heterodimers na wapokeaji wa D1 na D2 uliripotiwa hivi karibuni na hii kuunganishwa ilionyeshwa kuchangia katika tabia kama unyogovu (Pei et al., 2010). Hata hivyo, matokeo yetu yanaonyesha kuwa ishara ya D1 na D2 katika NAC haipaswi, na kila receptor inahitajika ili kupitisha athari ya ghrelin juu ya malipo ya chakula tangu blockade ya mtu ilikuwa na ufanisi katika kuzuia majibu ya malipo. Zaidi ya hayo, kwa kuwa blockade ya mtu haikuwa na ufanisi kwa ghrelin hyperphagia, tumejitathmini tofauti iwezekanavyo ikiwa ishara ya D1 na D2 ilikuwa ya kupungua kwa ulaji wa chow, yaani blockade moja kwa moja ya wote ingehitajika ili kuondokana na majibu. Hii, hata hivyo, haikuwa kama vile ghrelin hyperphagia haikuathiriwa na blockade ya wakati mmoja wa D1 na D2 receptors katika NAC. Kwa hiyo peke yake au kwa pamoja, shell ya NAC D1 na D2 ishara ya receptor haitumiwi na ghrelin kuongeza ulaji wa chow.

Hapa, sisi walitaka D1-kama na D2 receptors katika shell ya NAc. Kazi ya shell na msingi wa NAC inaonekana kuwa dissociable kwa kiwango fulani hasa na mabadiliko ya msingi ya msingi katika uongozi wa madawa ya kulevya wanaohusishwa na cue discrete na shell kuwa na ushawishi mkubwa zaidi katika mazingira ya tegemezi tegemezi self-utawala (Bossert et al., 2007). Kuzuia kazi hii kunasaidiwa na uhusiano wa neuroanatomical, ambapo msingi unapokea pembejeo zaidi kutoka kwa amygdala na shell ni zaidi ya halali na hippocampus (Groenewegen et al., 1999 na Floresco et al., 2001). Panya pia itajiunga na mchanganyiko wa agonists wa D1 na D2 tu katika shell ya NAc na sio msingi (Ikemoto et al., 1997), akionyesha kwamba hatua yao ya kushirikiana kwa malipo ni hasa inayounganishwa na kanda ya shell inayolengwa hapa.

Katika somo la sasa, tumezingatia hasa, athari za kuthibitisha NAC dopamine kuashiria juu ya ulaji wa chakula na tabia ya motisha inayotokana na ghrelin ya VTA. Ikumbukwe, hata hivyo, kwamba ghrelin inaweza pia kuendesha tabia za kulisha kwa kuanzisha njia tofauti kwa VTA. Kwa mfano, ghrelin imeonyeshwa ili kuongeza tabia za kuimarishwa kwa chakula kwa kuanzisha neurons ya orexin katika hypothalamus ya baadaye (Perello et al., 2010), kikundi kiini cha orexinergic ambacho kinajenga VTA na kuchochea kutolewa kwa dopamine (Narita et al., 2006). Wakati utafiti wetu ukitumia neuroanatomy na neuropharmacology hushambulia mahsusi njia ya VTA-NAc, katika hali ya mwisho ambayo ghrelin iliyotolewa katika uwezekano wa mzunguko inasisitiza VTA kama visima kama nuclei nyingine za ubongo zinazoonyesha ghrelin receptor na makadirio mazuri kwa VTA. Kwa hiyo, katika hali ya kisaikolojia, athari ya ghrelin inasambazwa kwenye maeneo mengi katika ubongo ambayo inawezekana kufanya kazi katika tamasha. Dhana ya homoni au neuropeptide inayofanya maeneo mengi ya usambazaji katika ubongo ambayo inaweza kusababisha matokeo sawa, kwa mfano mabadiliko katika ulaji wa chakula, sio riwaya na tayari imependekezwa na kutathminiwa kwa leptin na melanocortin (Grill, 2006, Leinninger et al., 2009, Skibicka na Grill, 2009 na Faulconbridge na Hayes, 2011).

Kunyimwa kwa chakula ni kuhusishwa na viwango vya juu vinavyozunguka ghrelin. Katika hali ya utoaji wa chakula cha kunyimwa chakula husababisha kutolewa kwa dopamini katika NAC (Kawahara et al., 2013). Inayofuata hali ya lishe, inaweza pia kuathiri dopamini ishara katika NAC, athari ya kunyimwa chakula juu ya mRNA kujieleza ya receptors dopamine (D1-kama receptors (D1, D5) na D2 kama receptors (D2, D3)) na dopamine kudhalilisha enzymes (MAO, COMT) tathmini katika utafiti wa sasa. Wakati kunyimwa kwa vyakula hakubadilisha maoni ya mRNA ya yoyote ya enzymes yenye uharibifu wa dopamini, tuliona udhibiti tofauti wa D5 vs D2 receptors. Uelezeo wa receptors wa D5 uliongezeka kwa karibu 30% wakati mRNA ya D2 receptor ilipungua kwa karibu na 20%. Kulingana na tofauti hii, matumizi ya wakati huo huo ya agonists ya D1-na-D2 ya kupokea amekuwa umeonyeshwa chini-kusimamia receptors ya D2 lakini kupanua upokezaji wa D1 katika substantia nigra (na kwa hali sawa na NAC) (Subramaniam et al., 1992). Kwa kushangaza, madhara ya kunyimwa kwa chakula kwenye maelezo ya NAc dopamine recepor hujiunga na data yetu inayoonyesha jukumu la D1-kama (ambayo ni pamoja na D5) na wapokeaji wa D2 katika msukumo wa kula kwa sababu ya chakula.

Moja moja ya utafiti wetu ni kwamba kunyimwa kwa chakula huongeza kuongezeka kwa viwango vya ghrelin ili wengine wapokeaji wa ghrelin walio nje ya VTA wanaweza kuwezeshwa. Hivyo, wakati kunyimwa kwa chakula ni njia endogenous na zaidi ya kisaikolojia ya kuongeza ghrelin, hairuhusu kuchaguliwa VTA kusisimua. Kwa hivyo, hatuwezi kuondoa uwezekano wa mabadiliko ya dopamini ya receptor yaliyogunduliwa katika NAC ni matokeo ya shughuli za ghrelin katika maeneo nje ya VTA na ushawishi wa moja kwa moja kwenye NAC. Hatimaye, inapaswa kuzingatiwa kuwa data yetu ya kiungo ya kufunga ilibadilishana na mabadiliko katika maelezo ya NAC ya dopamini kujieleza lakini majaribio zaidi yatatakiwa kuonyesha uwasilishaji wa makadirio ya VTA-NAc dopaminergic (ghrelin-stimulated) katika matokeo haya na, kwa kweli, kuchunguza jukumu ya njia nyingine na mifumo ya transmitter kwa athari hii, kama hypothalamus ya juu (kama ilivyojadiliwa hapo juu).

Kwa kuwa sehemu nyingi za neurobiological ni za kawaida kwa matumizi ya madawa ya kulevya na kuharibika kwa chakula, inawezekana kwamba matokeo ya sasa ni dalili ya jukumu la receptors D1 na D2 katika madhara ya kulevya na pombe ya ghrelin (Dickson et al., 2011). Chakula zote na malipo ya cocaine husababisha kutolewa kwa dopamine katika NAC (Hernandez na Hoebel, 1988). Uzuiaji wa D1 au D2 receptors hupunguza tabia ya malipo kwa madawa ya kulevya, pombe na nikotini. Kwa kuwa mchango mkubwa wa ghrelin kuingiza au kulipa tabia kwa vitu hivi vyote vilivyoripotiwa hapo awali, ni uwezekano mkubwa kwamba mzunguko wa ghrelin-VTA-dopamine-NAc ulioelezwa hapa ni muhimu kwa tabia nyingi za malipo na sio tu kwa ajili ya chakula. Msaada wa awali wa wazo hili unaweza kuondokana na data inayoonyesha kwamba kunyimwa kwa chakula kunaweza kuimarisha heroin kutafuta ambayo imefungwa na kuzuia wa receptors kama D1 (Tobin et al., 2009).

Takwimu zetu hutoa maarifa mapya juu ya ujumuishaji wa mifumo miwili muhimu ya kuashiria malipo ya chakula: mizunguko inayoendeshwa na VTA ambayo ni msikivu kwa homoni ya orexigenic, ghrelin, na nyaya zinazojibika za NAc. Hasa tunaonyesha kuwa kumbukumbu zilizoorodheshwa vizuri za VTA zilizounganishwa na VTA kwenye tabia inayohamasishwa na chakula inahitaji D1 na D2 kuashiria katika NAc. Takwimu zetu pia zinaonyesha kuwa athari zinazoendeshwa na VTA (D1 / D2-tegemezi) ya ghrelin juu ya malipo ya chakula inahusisha mzunguko tofauti kwa wale muhimu kwa ulaji wa chakula, kwani hakuna mpinzani aliyeathiri ulaji wa chakula uliosababishwa na ghrelin wakati umefikishwa kwa NAc. Mwishowe, masomo ya njaa (kufunga mara moja na kwa hivyo, hyperghrelinemic) panya huathiri ishara ya NAc D1 / D2 katika athari za ghrelin endogenous juu ya tabia inayohamasishwa na chakula. Kwa hivyo, njia na tiba zinazoingiliana na uashiriaji wa dopamine katika NAc zinaonekana kuwa na umuhimu wa athari za upatanishi wa ghrelin kwenye mfumo wa malipo, pamoja na zile zilizounganishwa na udhibiti wa lishe na kwa hivyo, fetma na matibabu yake.

Taarifa ya kutoa taarifa

Waandishi hawana kitu cha kufichua.

Shukrani

Kazi hii iliungwa mkono na Baraza la Utafiti wa Kiswidi la Madawa (2011-3054 kwa KPS na 2012-1758 kwa SLD), Tume ya Ulaya Mfumo wa Saba misaada (FP7-KBBE-2010-4-266408, Full4Health; FP7-HEALTH-2009-241592; EurOCHIP; FP7-KBBE-2009-3-245009, NeuroFAST), Kujenga na Utvecklingsarbete / Mchapishaji maelezo Mchapishaji maelezo Göteborg (ALFGBG-138741), ya Swedish Foundation kwa Utafiti Mkakati kwa Sahlgrenska Kituo cha Utafiti wa Mishipa na Maboliki (A305-188), na NovoNordisk Fonden. Wafadhili hawakuwa na jukumu katika kubuni utafiti, kukusanya data na uchambuzi, uamuzi wa kuchapisha, au maandalizi ya maandishi.

Marejeo

  •  
  • Mwandishi anayelingana. Idara ya Endocrinology, Taasisi ya Sayansi ya Sayansi na Fiziolojia, Chuo cha Sahlgrenska katika Chuo Kikuu cha Gothenburg, Medicinaregatan 11, PO Box 434, SE-405 30 Gothenburg, Uswidi. Simu: +46 31 786 3818 (ofisi); faksi: +46 31 786 3512.

Hati miliki © 2013 Waandishi. Kuchapishwa na Elsevier Ltd.