บทบาทหน้าที่ของโดเมน N-Terminal ของΔFosBเพื่อตอบสนองต่อความเครียดและยาเสพติด (2014)

ประสาท 2014 ต.ค. 10 pii: S0306-4522(14)00856-2. doi: 10.1016/j.neuroscience.2014.10.002.

Ohnishi YN1, Ohnishi YH1, Vialou V2, Mouzon E2, LaPlant Q2, นิชิเอ3, Nestler EJ4.

นามธรรม

งานก่อนหน้านี้มีส่วนเกี่ยวข้องกับปัจจัยการถอดความ osFosB ซึ่งทำหน้าที่ในนิวเคลียส accumbens ในการเป็นสื่อกลางถึงผลกระทบที่เกิดจากการใช้ยาในทางที่ผิดเช่นโคเคนและความยืดหยุ่นในการไกล่เกลี่ยกับความเครียดทางสังคมเรื้อรัง อย่างไรก็ตามแบบจำลองการถ่ายโอนยีนและยีนที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมใช้เพื่อสร้างΔFosBฟีโนไทป์เอ็กซ์เพรสเหล่านี้นอกเหนือจากΔFosBผลิตภัณฑ์การแปลทางเลือกของΔFosB mRNA ที่เรียกว่าΔ2ΔFosBซึ่งไม่มี N-terminal 78 aa อยู่ในΔFosB เพื่อศึกษาการสนับสนุนที่เป็นไปได้ของΔ2ΔFosBต่อฟีโนไทป์ของยาและความเครียดเหล่านี้เราได้เตรียมเวกเตอร์ไวรัสที่แสดงออกรูปแบบจุดกลายพันธุ์ของΔFosB mRNA ซึ่งไม่สามารถผ่านการแปลทางเลือกเช่นเดียวกับเวกเตอร์ที่แสดงออกexpress2ΔFosBเพียงอย่างเดียว ผลลัพธ์ของเราแสดงให้เห็นว่ารูปแบบกลายพันธุ์ของΔFosBเมื่อแสดงออกมากเกินไปในนิวเคลียส accumbens ทำซ้ำการเพิ่มประสิทธิภาพของรางวัลและความยืดหยุ่นที่เห็นในรุ่นก่อนหน้าของเราโดยไม่มีผลกระทบต่อΔ2ΔFosB การแสดงออกของความยาวเต็ม FosB ผลิตภัณฑ์หลักอื่น ๆ ของยีน FosB ก็ไม่มีผลเช่นกัน การค้นพบเหล่านี้ยืนยันบทบาทที่เป็นเอกลักษณ์ของΔFosBในนิวเคลียส accumbens ในการควบคุมการตอบสนองต่อยาเสพติดของการละเมิดและความเครียด

บทนำ

ΔFosBถูกเข้ารหัสโดย FosB ยีนและความคล้ายคลึงกันกับปัจจัยการถอดความจากครอบครัว Fos อื่น ๆ ซึ่งรวมถึง c-Fos, FosB, Fra1 และ Fra2 โปรตีนในครอบครัว Fos ทั้งหมดจะถูกกระตุ้นอย่างรวดเร็วและชั่วคราวในพื้นที่สมองที่เฉพาะเจาะจงหลังจากการบริหารยาเสพติดจำนวนมากอย่างไม่เหมาะสม [ดู ] คำตอบเหล่านี้เห็นได้อย่างเด่นชัดที่สุดในนิวเคลียส accumbens (NAc) และ dorsal striatum ซึ่งเป็นผู้ไกล่เกลี่ยที่สำคัญของการกระทำที่ให้รางวัลและการเคลื่อนไหวของยา อย่างไรก็ตามโปรตีนในตระกูล Fos เหล่านี้ทั้งหมดมีความไม่แน่นอนสูงและกลับสู่ระดับฐานภายในเวลาไม่กี่ชั่วโมงของการใช้ยา ในทางตรงกันข้ามΔFosBเนื่องจากความเสถียรที่ผิดปกติในหลอดทดลองและในร่างกาย (; Carle et al., 2006; ) สะสมเฉพาะภายในบริเวณสมองเดียวกันหลังจากได้รับยาซ้ำ (; ; ) การศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้แสดงให้เห็นว่าการได้รับความเครียดจากเรื้อรังในบางรูปแบบยังก่อให้เกิดการสะสมของΔFosBใน NAc และการเหนี่ยวนำดังกล่าวเกิดขึ้นในสัตว์ที่ค่อนข้างทนต่อผลกระทบจากความเครียด (เช่นสัตว์ที่ยืดหยุ่น) (; , ).

เราได้แสดงให้เห็นว่าการแสดงออกของΔFosBใน NAc ไม่ว่าจะเป็นในหนูที่มีการหลั่ง bitransgenic หรือโดยการถ่ายโอนยีนที่มีไวรัสเป็นสื่อท้องถิ่นเพิ่มความไวของสัตว์ต่อการให้รางวัลและการเคลื่อนไหวของโคเคนจากโคเคน; ; ; ; Robison et al., 2013) การเหนี่ยวนำดังกล่าวยังช่วยเพิ่มการบริโภคและแรงจูงใจสำหรับผลตอบแทนตามธรรมชาติ (; ; ; ; ; Pitchers และคณะ, 2009; ) เพิ่มรางวัลการกระตุ้นสมองในกระบวนทัศน์กระตุ้นตนเองภายในกะโหลก () และทำให้สัตว์มีความยืดหยุ่นมากขึ้นต่อความเครียดเรื้อรังหลายรูปแบบ (, ) เช่นเดียวกันหนูที่ขาดการแสดงออกของความยาวเต็มรูปแบบ FosB แต่แสดงการแสดงออกที่เพิ่มขึ้นΔFosBแสดงความไวต่อความเครียดที่ลดลง () การค้นพบนี้สนับสนุนมุมมองที่ΔFosBที่ทำหน้าที่ใน NAc ช่วยเพิ่มสถานะของรางวัลอารมณ์และแรงจูงใจของสัตว์

อย่างไรก็ตามข้อแม้ที่สำคัญของการศึกษาเหล่านี้คือผลิตภัณฑ์อื่นของ FosB ยีนที่เรียกว่าΔ2ΔFosBยังแสดงในหนูกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมและระบบเวกเตอร์ของไวรัสเหล่านี้ทั้งหมดออกจากการมีส่วนร่วมที่เป็นไปได้ของΔ2ΔFosBกับฟีโนไทป์ของพฤติกรรมที่สังเกต Δ2ΔFosBแปลจาก codon เริ่มทางเลือกที่อยู่ในΔFosB mRNA การถอดเสียง () การแปลทางเลือกนี้นำไปสู่การสร้างΔ2ΔFosBซึ่งขาด 78 N-terminal aa ของΔFosB ในการศึกษาครั้งนี้เราได้ตรวจสอบบทบาทของΔ2ΔFosBในรูปแบบยาเสพติดและความเครียดโดยการแสดงออกมากเกินไปหรือΔFosBหรือ FosB โดยใช้เวกเตอร์ AAV (ไวรัสที่เกี่ยวข้องกับ adeno) เราใช้รูปแบบของΔกลายพันธุ์FosB mRNA ที่ไม่สามารถรับกลไกการแปลทางเลือกนี้ได้ ผลลัพธ์ของเรายืนยันว่าการกระทำของรางวัลตอบแทนและการสนับสนุนที่มีความยืดหยุ่นในการศึกษาก่อนหน้านี้มีการไกล่เกลี่ยจริง ๆ ผ่านΔFosBและไม่ได้เกิดจากผลิตภัณฑ์อื่นของทั้งสอง FosB ยีน FosB แบบเต็มความยาวหรือΔ2ΔFosB

วิธี

สัตว์

ก่อนทำการทดลอง 9- ถึง 11- สัปดาห์ C57BL / 6J หนูตัวผู้ตัวผู้ (The Jackson Laboratory, Bar Harbour, ME, USA) ตั้งอยู่ที่ห้าต่อกรงในห้องอาณานิคมที่อุณหภูมิคงที่ (23 ° C) รอบแสง / มืด 12 ชม. (สว่างที่ 7 AM) พร้อมการเข้าถึงอาหารและน้ำของ libitum การทดลองบางอย่างใช้หนู bitransgenic ซึ่งการแสดงออกของΔFosBอยู่ภายใต้การควบคุมของระบบการควบคุมยีน tetracycline ดังที่อธิบายไว้ () ใช้เมาส์กับ doxycycline (เพื่อรักษาการแสดงออกของยีน) หรือปิด doxycycline ซึ่งทำให้สามารถแสดงออก enablesFosB โปรโตคอลทั้งหมดได้รับการอนุมัติจากคณะกรรมการการดูแลและใช้สัตว์ประจำสถาบัน (IACUC) ที่ Mount Sinai

เวกเตอร์ AAV

เราใช้ AAV2 serotype สำหรับการบรรจุเวกเตอร์ AAV ที่แสดง FosB, ΔFosBหรือ2ΔFosBแบบเต็มความยาวภายใต้โปรโมเตอร์ cytomegalovirus (CMV) ของมนุษย์ที่ส่งผลทันทีด้วยการเข้ารหัส IRES2 โครงสร้าง AAV-ΔFosBแสดงรูปแบบกลายพันธุ์ของΔFosB mRNA ซึ่ง codon ที่เป็นตัวแทนของ Met79 ได้กลายพันธุ์เป็น Leu เพื่อลบล้างไซต์เริ่มการแปลทางเลือกที่สร้างΔ2ΔFosB

การถ่ายโอนยีนที่อาศัยไวรัส

หนูวางตำแหน่งในเครื่องมือ stereotaxic สัตว์เล็ก ๆ ภายใต้คีตา (100 mg / kg) และไซลาซีน (10 mg / kg) การดมยาสลบและพื้นผิวกะโหลกของพวกเขาได้รับการสัมผัส เข็มฉีดยาวัดสามสิบสามเข็มถูกลดลงทั้งสองข้างลงใน NAc เพื่อใส่ 0.5 μlของเวกเตอร์ AAV ที่มุม 10 ° (ด้านหน้า / ด้านหลัง + 1.6; ด้านหลัง / ด้านข้าง + 1.5 mm) เงินทุนที่เกิดขึ้นในอัตรา 4.4 μl / นาที สัตว์ที่ได้รับการฉีด AAV ได้รับอนุญาตให้หายอย่างน้อย 0.1 ชม. หลังการผ่าตัด สำหรับการยืนยันการแสดงออกหนูถูกดมยาสลบและฉีดเข้าเส้นเลือดดำด้วย 24% paraformaldehyde / PBS (น้ำเกลือบัฟเฟอร์ฟอสเฟต) สมองถูก cryoprotected ด้วยซูโครส 4% แล้วแช่แข็งและเก็บไว้ที่ N30 ° C จนกระทั่งใช้งาน ส่วนโคโรนา (80 μm) ถูกตัดบน cryostat และประมวลผลสำหรับการสแกนโดยกล้องจุลทรรศน์ confocal

การทดสอบพฤติกรรม

หนูถูกศึกษาด้วยชุดตรวจพฤติกรรมหลายมาตรฐานตามโปรโตคอลที่เผยแพร่ดังนี้:

เรื้อรัง (10 วัน) ความเครียดพ่ายแพ้ทางสังคม ได้ดำเนินการตรงตามที่อธิบายไว้ (; ) สั้น ๆ หนึ่งเมาส์ทดลองและผู้บุกรุก CD1 หนึ่งคนถูกนำมารวมกันเป็นเวลา 5 นาทีในกรงที่บ้านของเมาส์ CD1 จากนั้นพวกเขาก็แยกออกจากกันโดยแบ่งเป็นพลาสติกซึ่งเป็นรูพรุนเพื่อให้การติดต่อทางประสาทสัมผัสสำหรับเตือนความทรงจำของวัน ทุกเช้าเป็นเวลา 10 วันเมาส์ทดลองจะถูกย้ายไปไว้ในกรงของผู้รุกรานที่แตกต่างออกไป หนูควบคุมที่ไม่พ่ายแพ้ได้รับการสัมผัสที่คล้ายกัน แต่กับหนู C57BL / 6J อื่น ๆ การทดสอบสำหรับ ปฏิสัมพันธ์ทางสังคม ได้ดำเนินการตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้า (; ) สั้น ๆ วางเมาส์ทดสอบไว้ในสังเวียนใหม่ที่มีกรงขนาดเล็กอยู่ด้านหนึ่ง การเคลื่อนไหว (เช่นระยะทางที่เดินทางใช้เวลาในบริเวณใกล้เคียงของกรงขนาดเล็กนี้) ถูกตรวจสอบเริ่มแรกสำหรับ 150 วินาทีเมื่อกรงขนาดเล็กว่างเปล่าตามด้วย 150 วินาทีเพิ่มเติมด้วยเมาส์ CD1 วินาทีในกรงนั้น ได้รับข้อมูลความเคลื่อนไหวโดยใช้ซอฟต์แวร์ EthoVision 5.0 (Noldus)

เราใช้มาตรฐานที่ไม่มีอคติ การตั้งค่าสถานที่ปรับอากาศ (CPP) ขั้นตอน (; Robison et al., 2013) โดยสังเขปสัตว์ถูกทดลองเป็นเวลา 20 ขั้นต่ำในกล่องลำแสงตรวจสอบสามช่องพร้อมการเข้าถึงช่องด้านข้างที่แตกต่างกันได้ฟรี จากนั้นหนูจะถูกแบ่งออกเป็นกลุ่มควบคุมและกลุ่มทดลองที่มีคะแนนการทดสอบก่อนเสมอกัน หลังจากการจัดการทดลองหนูได้รับการฝึกฝน 30 ขั้นต่ำสี่ครั้ง (สลับโคเคนและจับคู่น้ำเกลือ) ในวันทดสอบหนูมีสิทธิ์เข้าถึง 20 ขั้นต่ำไม่ จำกัด สำหรับห้องทั้งหมดและคะแนน CPP คำนวณโดยการลบเวลาที่ใช้ในห้องคู่ที่มีโคเคนลบด้วยเวลาที่ใช้ในห้องคู่ที่มีน้ำเกลือ กิจกรรมของหัวรถจักรที่เกิดจากโคเคนถูกวัดโดยการแตกของโฟโตแคมในกล่อง CPP เป็นเวลา 30 นาทีหลังจากการฉีดแต่ละครั้ง

เขาวงกตบวกสูง ทำการทดสอบโดยใช้ Plexiglass สีดำที่มีพื้นผิวด้านล่างสีขาวเพื่อให้ความคมชัด () หนูถูกวางไว้ตรงกลางของเขาวงกตบวกและอนุญาตให้สำรวจเขาวงกตได้อย่างอิสระในเวลา 5 นาทีภายใต้สภาพแสงสีแดง ตำแหน่งของเมาส์แต่ละตัวเมื่อเวลาผ่านไปในแขนที่เปิดและปิดได้รับการตรวจสอบด้วยอุปกรณ์บันทึกวิดีโอ (Ethovision) และกล้องติดเพดาน

ทั่วไปผู้ป่วยนอก กิจกรรมหัวรถจักร ในช่วงกลางคืนได้รับการประเมินในกรงที่บ้านด้วยอุปกรณ์ตาแมวกริด (Med Associates Inc. , St. Albans, VT, USA) ที่นับจำนวนลำแสงภาพผู้ป่วยนอกในช่วงระยะเวลา 12 ชั่วโมง ().

ซับแบบตะวันตก

ตัวอย่าง NAc ถูกนำไปใช้กับการซับแบบตะวันตกตามที่อธิบายไว้ (, ) การผ่า NAc แบบแช่แข็งถูกทำให้เป็นเนื้อเดียวกันใน 100 μlของบัฟเฟอร์ที่มี phosphatase inhibitor Cocktails I และ II (Sigma, St. Louis, MO, USA) และ protease inhibitors (Roche, Basel, Switzerland) โดยใช้โปรเซสเซอร์ล้ำเสียง (Cole Parmer, Vemon Hills, IL) , สหรัฐอเมริกา). ความเข้มข้นของโปรตีนถูกกำหนดโดยใช้การทดสอบโปรตีน DC (Bio-Rad, Hercules, CA, USA) และ 10 – 30 μgของโปรตีนถูกโหลดลงบน 12.5% หรือ 4% –15% –XNUMX% –XNUMX% –XNUMX% –XNUMX% –XNUMX% –XNUMX% -Rad) หลังจากถ่ายโอนโปรตีนไปยังตัวกรอง nitrocellulose แล้วตัวกรองจะถูกบ่มด้วยแอนติบอดีต่อต้าน FosB ที่รับรู้ทั้งหมด FosB ผลิตภัณฑ์ยีนที่มีแอนติบอดีรองและในที่สุดก็วัดปริมาณโดยใช้ระบบ Odyssey (Li-Cor) ตามโปรโตคอลของผู้ผลิต

สถิติ

ANOVA และการทดสอบ t ของนักเรียนถูกนำมาใช้แก้ไขสำหรับการเปรียบเทียบหลายครั้งโดยมีนัยสำคัญที่ p <0.05

ผล

ดังที่แสดงไว้ รูปที่ 1Aที่ FosB ยีนเข้ารหัส mRNAs สำหรับ FosB แบบเต็มความยาวและสำหรับΔFosB ΔFosB mRNA ถูกสร้างขึ้นจากเหตุการณ์การต่อเชื่อมทางเลือกภายใน Exon 4 ของ FosB การถอดเสียงเบื้องต้น ส่งผลให้เกิดการสร้าง codon stop ที่คลอดก่อนกำหนดและไปยังโปรตีน proteinFosB ที่ถูกตัดทอนซึ่งขาด C-terminal 101 aa ที่มีอยู่ใน FosB FosB และΔFosB mRNA แบ่งปัน codon เริ่ม ATG เดียวกันซึ่งอยู่ที่ส่วนท้ายของ Exon 3 1 ′ มันเป็นที่รู้จักกันมาตั้งแต่การโคลนดั้งเดิมของ FosB ผลิตภัณฑ์ที่ทั้งสอง mRNAs แบ่งปันไซต์เริ่มการแปลทางเลือกภายใน Exon 2 เรียกว่า ATX N1, Δ2และΔ3 ATG งานก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าผลิตภัณฑ์โปรตีนตัวน้อยถูกสร้างขึ้นจากΔFosB mRNA แต่ไม่ใช่ FosB mRNA ผ่านΔ2 ATG; โปรตีนนี้เรียกว่าΔ2ΔFosBและขาด 78 aa N-terminal region ของΔFosB () ในทางตรงกันข้าม ATG ของΔ1และΔ3นั้นดูเหมือนจะนิ่งเงียบเนื่องจากไม่มีหลักฐานการใช้งานในการแปล FosB หรือΔFosB ใบรับรองผลการเรียน

รูป 1 

ระดับการแสดงออกของ FosB ผลิตภัณฑ์ยีน

รูปที่ 1B แสดงให้เห็นถึงการเหนี่ยวนำของ FosB ผลิตภัณฑ์ยีนใน NAc หลังจากผ่านหลักสูตรการบริหารโคเคนซ้ำโดยสัตว์ได้ทำการตรวจสอบ 2 ชม. หลังจากปริมาณโคเคนครั้งสุดท้าย ณ จุดนี้ทั้งโปรตีนΔFosBและ FosB แสดงการเหนี่ยวนำที่สำคัญโดยโคเคนโดยไม่มีการเหนี่ยวนำที่สอดคล้องกันของof2ΔFosB โปรดทราบว่าการเหนี่ยวนำของΔFosBและ FosB นั้นแตกต่างจากรูปแบบที่เห็นที่ 24 ชั่วโมงหรือมากกว่าหลังจากใช้ยาครั้งสุดท้ายเมื่อมีเพียงΔFosBที่ถูกเหนี่ยวนำเนื่องจากความเสถียรที่เป็นเอกลักษณ์ของโปรตีนΔFosB (; ; ) อย่างไรก็ตามในทางตรงกันข้ามกับการขาดการเหนี่ยวนำของΔ2ΔFosBโดยการบริหารโคเคนซ้ำ ๆ ระบบเมาส์ bitransgenic ที่เราคุ้นเคยกับการแสดงออก expressFosB และเพื่อศึกษาผลของพฤติกรรม (; ; ) นำไปสู่การมีนัยสำคัญถึงแม้ว่าระดับที่ต่ำกว่าของการแสดงออกถึงΔ2ΔFosBนอกเหนือจากΔFosB (รูป 1C) ระดับการเหนี่ยวนำที่คล้ายกันของΔ2ΔFosBสามารถมองเห็นได้ด้วยเวกเตอร์ไวรัสของเราFosB (เช่นดู รูป 2) การสังเกตเหล่านี้เพิ่มความเป็นไปได้ที่การกระทำบางอย่างของΔFosBที่รายงานไว้ก่อนหน้านี้อาจจะเป็นสื่อกลางผ่านทางΔ2ΔFosB

รูป 2

การแสดงออกที่เลือกของ FosB ผลิตภัณฑ์ยีนที่มีเวกเตอร์ AAV ในเซลล์ Neuro2A

ในการแยกแยะบทบาทที่แตกต่างของ osFosB กับN2ΔFosBเราได้สร้าง AAV เวกเตอร์ที่แสดงออกว่าexpress2ΔFosBเพียงอย่างเดียวเช่นเดียวกับเวกเตอร์ใหม่ที่แสดงออกในรูปแบบกลายพันธุ์ของΔFosB mRNA (mΔFosB mRNA) ซึ่งไม่สามารถอยู่ภายใต้การแปลทางเลือกเพื่อสร้างΔ2ΔFosB เวกเตอร์ทั้งสองยังแสดงว่าวีนัสเป็นสัญลักษณ์ของการแสดงออก เราเปรียบเทียบผลกระทบของเวกเตอร์สองตัวนี้กับคนอื่น ๆ ซึ่งแสดงถึง FosB บวก Venus หรือ Venus เพียงอย่างเดียวในการควบคุม ความสามารถของเวกเตอร์ AAV ใหม่เหล่านี้เพื่อคัดเลือกยีนที่ถูกเข้ารหัสมากเกินไปจะถูกอธิบาย รูป 2.

ถัดไปเพื่อทดสอบผลกระทบของแต่ละ FosB ผลิตภัณฑ์ยีนทำหน้าที่ใน NAc เกี่ยวกับพฤติกรรมที่ซับซ้อนเราฉีด AAVs เหล่านี้แต่ละส่วนลงในบริเวณสมองทั้งสองข้างของกลุ่มหนูที่แยกจากกันและ 3 สัปดาห์ต่อมาเมื่อการแสดงออกของยีนมากที่สุด (รูปที่ 3A) ดำเนินการทดสอบแบตเตอรี่ ก่อนอื่นเราประเมินความสามารถของ FosB ผลิตภัณฑ์ยีนที่มีอิทธิพลต่อฟีโนไทป์โปรความยืดหยุ่นที่รายงานก่อนหน้านี้สำหรับΔFosBในกระบวนทัศน์ความพ่ายแพ้ทางสังคม (, ) ดังที่แสดงใน รูปที่ 3Aหนูควบคุมที่แสดงวีนัสเพียงอย่างเดียวแสดงการลดลงที่คาดไว้ในพฤติกรรมการปฏิสัมพันธ์ทางสังคมซึ่งเป็นเครื่องหมายที่บ่งบอกถึงความอ่อนแอ (; ) การแสดงออกที่มากเกินไปของmΔFosBทำให้ฟีโนไทป์นี้กลับตรงกันข้ามโดยสิ้นเชิงกับΔ2ΔFosBและ FosB ซึ่งไม่มีผลใด ๆ

รูป 3 

ผลกระทบของ FosB ผลิตภัณฑ์ยีนใน NAc ต่อพฤติกรรมตอบสนองต่อโคเคนหรือความเครียดทางสังคม

เพื่อทดสอบการมีส่วนร่วมของแต่ละคน FosB ผลิตภัณฑ์ยีนเพื่อผลที่คุ้มค่าของโคเคนเราได้อธิบายexpress2ΔFosBเองmΔFosBหรือ FosB ทั้งสองข้างใน NAc และศึกษาสัตว์ในกระบวนทัศน์การตั้งค่าตามสถานที่ที่กำหนดไว้ ตามที่ปรากฏใน รูปที่ 3BการแสดงออกเกินระดับทวิภาคีของmΔFosBใน NAc เพิ่มผลกระทบของการวางสถานที่ของปริมาณโคเคนซึ่งไม่ได้สร้างความพึงพอใจต่อสถานที่สำคัญในสัตว์ควบคุมวีนัส ในทางตรงกันข้ามการแสดงออกของΔ2ΔFosBหรือ FosB ที่มากเกินไปนั้นไม่มีผลต่อการปรับสภาพโคเคน เนื่องจากเราใช้ปริมาณโคเคนซึ่งไม่ได้สร้างความนิยมในสถานที่ควบคุมสัตว์เราจึงไม่สามารถแยกความเป็นไปได้ที่ FosB หรือΔ2ΔFosBอาจลดผลกระทบที่มีคุณค่าของโคเคน

ในที่สุดเพื่อประเมินพฤติกรรมพื้นฐานเราตรวจสอบกิจกรรมของหัวรถจักรในกรงที่บ้านของสัตว์รวมถึงพฤติกรรมที่คล้ายความวิตกกังวลในเขาวงกตที่เพิ่มขึ้น FosB, mΔFosBและΔ2ΔFosBการแสดงออกที่มากเกินไปใน NAc มีผลต่อกิจกรรมของหัวรถจักรแม้ว่า FosB และΔ2ΔFosB แต่ไม่ใช่mΔFosBจะลดลงเล็กน้อย แต่มีนัยสำคัญในพฤติกรรมที่วิตกกังวลในเขาวงกตที่ยกระดับรูปที่ 3D, E) ข้อมูลเหล่านี้แนะนำว่า FosB การแสดงออกของยีนไม่ได้เปลี่ยนพฤติกรรมอย่างเห็นได้ชัดภายใต้สภาวะปกติ

อภิปราย

ผลการศึกษาปัจจุบันยืนยันว่าฟีโนไทป์ที่รายงานก่อนหน้านี้สำหรับΔFosBนั้นเป็นสื่อกลางผ่าน viaFosB และไม่ใช่โดยΔ2ΔFosBผลิตภัณฑ์ที่แปลอีกทางหนึ่งของΔFosB mRNA ซึ่งขาด N N-terminus ของ osFosB ในขณะที่เครื่องมือที่เราใช้ก่อนหน้านี้เพื่อแสดงผลเกินจริงΔFosBยังส่งผลให้เกิดgeneration2ΔFosBในระดับต่ำเราแสดงให้เห็นว่าการแสดงออกมากเกินไปใน NAc ในรูปแบบกลายพันธุ์ของΔFosB mRNA ซึ่งไม่สามารถสร้างΔ2ΔFosBเนื่องจากการกลายพันธุ์ของ codon เริ่มทางเลือกที่เกี่ยวข้องสรุปการเพิ่มโคเคนรางวัลโคเคนและความยืดหยุ่นต่อความเครียดความพ่ายแพ้ทางสังคมที่รายงานก่อนหน้านี้สำหรับΔFosB (; ) ยิ่งกว่านั้นการแสดงออกของΔ2ΔFosBที่มากเกินไปนั้นไม่มีผลต่อการตอบสนองของโคเคนหรือความเครียด นอกจากนี้เรายังแสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกว่าการแสดงออกของ FosB ที่มีความยาวเต็มรูปแบบใน NAc เช่นเดียวกันนั้นไม่มีผลต่อการตอบสนองเชิงพฤติกรรมต่อโคเคนหรือความเครียด

ในขณะที่ผลลัพธ์เหล่านี้ไม่ได้ออกกฎความเป็นไปได้ที่Δ2ΔFosBเป็นผลิตภัณฑ์โปรตีนเล็กน้อยของ FosB ยีนอาจออกฤทธิ์ผลการทำงานในบริเวณสมองอื่น ๆ หรือในเนื้อเยื่อรอบนอกผลการวิจัยของเรายังยืนยันการมีส่วนร่วมที่ไม่ซ้ำกันของΔFosBทำหน้าที่ในวงจรรางวัล NAc ในการส่งเสริมรางวัลโคเคนและความยืดหยุ่นความเครียด

ไฮไลท์

  • ΔFosB mRNA ก่อให้เกิดΔFosBและสำหรับผู้เยาว์ที่แปลอีกΔ2ΔFosB
  • การแสดงออกอย่างหนักของΔFosBเพียงอย่างเดียวเป็นการยืนยันฟีโนไทป์ที่ได้รับรางวัลโปรและความยืดหยุ่น
  • ในทางตรงกันข้ามΔ2ΔFosBไม่มีผลต่อรางวัลโคเคนหรือความอ่อนแอของความเครียด
  • FosB แบบยาวเต็มรูปแบบซึ่งเข้ารหัสโดย FosB mRNA ไม่ส่งผลกระทบต่อรางวัลหรือความยืดหยุ่น

กิตติกรรมประกาศ

งานนี้ได้รับการสนับสนุนโดยทุนจากสถาบันสุขภาพจิตแห่งชาติและสถาบันยาเสพติดแห่งชาติและโดยมูลนิธิ Ishibashi และสมาคมเพื่อการส่งเสริมวิทยาศาสตร์แห่งประเทศญี่ปุ่น (หมายเลข JSPS KAKENHI: 24591735)

เชิงอรรถ

ข้อจำกัดความรับผิดชอบของผู้จัดพิมพ์: นี่เป็นไฟล์ PDF ของต้นฉบับที่ไม่มีการแก้ไขซึ่งได้รับการยอมรับให้ตีพิมพ์ เพื่อเป็นการบริการลูกค้าของเราเรากำลังจัดทำต้นฉบับฉบับแรกนี้ ต้นฉบับจะได้รับการคัดลอกเรียงพิมพ์และตรวจสอบหลักฐานที่เป็นผลลัพธ์ก่อนที่จะเผยแพร่ในรูปแบบที่อ้างอิงได้สุดท้าย โปรดทราบว่าในระหว่างกระบวนการผลิตข้อผิดพลาดอาจถูกค้นพบซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อเนื้อหาและการปฏิเสธความรับผิดชอบทางกฎหมายทั้งหมดที่ใช้กับวารสารที่เกี่ยวข้อง

อ้างอิง

  1. เคย LE, พุ่มไม้ VL, Vialou V, Nestler EJ, Meisel RL การแสดงออกของเดลต้า JunD ใน accumbens นิวเคลียสป้องกันไม่ให้รางวัลทางเพศในแฮมสเตอร์ซีเรียหญิง ยีนสมอง Behav 2013; 12: 666 672- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  2. Berton O, McClung CA, DiLeone RJ, Krishnan V, Russo S, Graham D, Tsankova NM, Bolanos CA, Rios M, Monteggia LM, DW ตนเอง, Nestler EJ บทบาทสำคัญของ BDNF ในเส้นทางโดปามีน mesolimbic ในความเครียดจากการพ่ายแพ้ทางสังคม วิทยาศาสตร์. 2006; 311: 864 868- [PubMed]
  3. Carle TL, Ohnishi YN, Ohnishi YH, Alibhai IN, Wilkinson MB, Kumar A, Nestler EJ การขาดโดเมน C-terminal degron ที่อนุรักษ์ไว้จะช่วยสร้างเสถียรภาพที่ไม่ซ้ำกันของΔFosB Eur J Neurosci 2007; 25: 3009 3019- [PubMed]
  4. เฉิน JS, Kelz MB, โฮป BT, Nakabeppu Y, Nestler EJ แอนติเจนที่เกี่ยวข้องกับ Fos เรื้อรัง: สายพันธุ์ที่มีความเสถียรของ deltaFosB ที่เกิดขึ้นในสมองโดยการรักษาเรื้อรัง J Neurosci 1997; 17: 4933 4941- [PubMed]
  5. Colby CR, Whisler K, Steffen C, Nestler EJ, DW ตัวเอง ΔFosBช่วยเพิ่มแรงจูงใจสำหรับโคเคน J Neurosci 2003; 23: 2488 2493- [PubMed]
  6. Grueter BA, Robison AJ, Neve RL, Nestler EJ, Malenka RC ΔFosBปรับแต่งนิวเคลียส accumbens ฟังก์ชั่นทางเดินทั้งทางตรงและทางอ้อม Proc Natl Acad Sci สหรัฐอเมริกา 2013; 110: 1923 1927- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  7. Hedges VL, Chakravarty S, Nestler EJ, Meisel RL expressFosB แสดงออกมากเกินไปในนิวเคลียส accumbens ช่วยเพิ่มรางวัลทางเพศในแฮมสเตอร์ซีเรียหญิง ยีนสมอง Behav 2009; 8: 442 449- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  8. Hiroi N, Brown J, Haile C, Ye H, Greenberg ME, Nestler EJ หนูกลายพันธุ์ FosB: การสูญเสียการเหนี่ยวนำโคเคนเรื้อรังของโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับ Fos และความไวที่สูงขึ้นต่อจิตของโคเคนและผลกระทบที่คุ้มค่า Proc Natl Acad Sci สหรัฐอเมริกา 1997; 94: 10397 10402- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  9. Hope BT, Nye HE, Kelz MB, DW ตัวเอง, Iadarola MJ, Nakabeppu Y, Duman RS, Nestler EJ การเหนี่ยวนำของคอมเพล็กซ์ AP-1 ที่ยาวนานประกอบด้วยโปรตีน Fos-like ที่เปลี่ยนแปลงในสมองโดยโคเคนเรื้อรังและการรักษาอื่น ๆ เซลล์ประสาท 1994; 13: 1235 1244- [PubMed]
  10. Kelz MB, Chen J, Carlezon WA, Jr, Whisler K, Gilden L, Beckmann AM, Steffen C, Zhang YJ, Marotti L, DW เอง, Tkatch R, Baranauskas G, Surmeier DJ, Neve RL, Duman RS, Picciotto MR, Nestler EJ การแสดงออกของปัจจัยการถอดรหัสΔFosBในสมองควบคุมความไวต่อโคเคน ธรรมชาติ. 1999; 401: 272 276- [PubMed]
  11. Monteggia LM, Luikart B, Barrot M, Theobald D, Malkovska I, NEF S, Parada LF, Nestler EJ เงื่อนไขที่น่าพิศวง BDNF แสดงความแตกต่างทางเพศในพฤติกรรมที่เกี่ยวข้องกับภาวะซึมเศร้า จิตเวช Biol 2007; 61: 187 197- [PubMed]
  12. Muschamp JW, Nemeth CL, Robison AJ, Nestler EJ, Carlezon WA., Jr ΔFosBช่วยเพิ่มเอฟเฟกต์ผลตอบแทนของโคเคนในขณะเดียวกันก็ลดผลกระทบที่เกิดจากการกดขี่ของผู้ใช้ Kappa-opioid agonist U50488 จิตเวช Biol 2012; 71: 44 50- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  13. Nestler EJ กลไกการติดยาเสพติด: บทบาทของ deltaFosB Philos Trans R Soc London B Biol Sci 2008; 363: 3245 3255- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  14. Ohnishi YN, Ohnishi YH, Hokama M, Nomaru H, Yamazaki K, Tominaga Y, Sakumi K, Nestler EJ, Nakabeppu Y. FosB เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเพิ่มความทนทานต่อความเครียดและทำให้เกิดอาการแพ้จากการเคลื่อนไหวของ FosB จิตเวช Biol 2011; 70: 487 495- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  15. Perrotti LI, Hadeishi Y, Ulery P, Barrot M, Monteggia L, Duman RS, Nestler EJ การเหนี่ยวนำของΔFosBในพื้นที่สมองที่เกี่ยวข้องกับการให้รางวัลหลังจากความเครียดเรื้อรัง J Neurosci 2004; 24: 10594 10602- [PubMed]
  16. Perrotti LI, ผู้ประกอบ RR, Robison B, Renthal W, Maze I, Yazdani S, Elmore RG, Knapp DJ, Selley DE, Martin BR, Sim-Selley L, Bachtell RK, DW ตนเอง, Nestler EJ รูปแบบที่แตกต่างของการเหนี่ยวนำΔFosBในสมองโดยยาเสพติด ไซแนปส์ 2008; 62: 358 369- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  17. Pitchers KK, Frohmader KS, Vialou V, Mouzon E, Nestler EJ, Lehman MN, Coolen LM ΔFosBในนิวเคลียส accumbens เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการเสริมผลกระทบของรางวัลทางเพศ ยีนสมอง Behav 2010; 9: 831 840- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  18. Pitchers KK, Vialou V, Nestler EJ, Lehman MN, Coolen LM ประสบการณ์ทางเพศจะเพิ่มรางวัลแอมเฟตามีนและนิวเคลียส accumbens spinogenesis ผ่านโดปามีน D1 กิจกรรมตัวรับและการเหนี่ยวนำของ deltaFosB J Neurosci 2013; 33: 3434 3442- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  19. Roybal K, Theobold D, DiNieri JA, Graham A, Russo S, Krishnan V, Chakravarty S, Peevey J, Oehrlein N, Birnbaum S, Vitaterna MH, Orsulak P, Takahashi JS, Nestler EJ, Carlezon WA, Jr, McClung CA พฤติกรรมคล้ายคลั่งที่เกิดจากการหยุดชะงักของ CLOCK Proc Natl Acad Sci สหรัฐอเมริกา 2007; 104: 6406 6411- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  20. Teegarden SL, Bale TL การลดความชอบในการบริโภคอาหารทำให้อารมณ์และความเสี่ยงต่อการกำเริบของอาหารลดลง จิตเวช Biol 2007; 61: 1021 1029- [PubMed]
  21. Ulery PG, Rudenko G, Nestler EJ ระเบียบของ stabilityFosB เสถียรภาพโดย phosphorylation J Neurosci 2006; 26: 5131 5142- [PubMed]
  22. Ulery-Reynolds PG, Castillo MA, Vialou V, Russo SJ, Nestler EJ phosphorylation ของΔFosBไกล่เกลี่ยความมั่นคงในร่างกาย ประสาท 2009; 158: 369 372- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  23. Vialou V, Robison AJ, LaPlant QC, Covington HE, III, Dietz DM, Ohnishi YN, Mouzon E, Rush AJ, III, วัตต์ EL, วอลเลซ DL, Iñiguez SD, Ohnishi YH, Steiner MA, Warren B, Krishnan V, Neve RL, Ghose S, Berton O, Tamminga CA, Nestler EJ ΔFosBในวงจรรางวัลสมองไกล่เกลี่ยความยืดหยุ่นต่อความเครียดและการตอบสนองต่อยากล่อมประสาท Neurosci ธรรมชาติ 2010a; 13: 745 752- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  24. Vialou V, Maze I, Renthal W, LaPlant QC, Watts EL, Mouzon E, Ghose S, Tamminga CA, Nestler EJ ปัจจัยการตอบสนองของเซรั่มส่งเสริมความยืดหยุ่นต่อความเครียดทางสังคมเรื้อรังผ่านการเหนี่ยวนำของΔFosB J Neurosci 2010b; 30: 14585 14592- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  25. Wallace DL, Vialou V, Rios L, Carle-Florence TL, Chakravarty S, Kumar A, Graham D, Green TA, Iniguez SD, Perrotti LI, Barrot M, DiLeone RJ, Nestler EJ, Bolaños CA อิทธิพลของΔFosBในนิวเคลียสมีผลต่อพฤติกรรมที่เกี่ยวข้องกับการให้รางวัลตามธรรมชาติ J Neurosci 2008; 28: 10272 10277- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
  26. Werme M, Messer C, Olson L, Gilden L, Thorén P, Nestler EJ, Brené S. ΔFosBควบคุมการวิ่งของล้อ J Neurosci 2002; 22: 8133 8138- [PubMed]
  27. Zachariou V, Bolanos CA, Selley DE, Theobald D, Cassidy MP, Kelz MB, Shaw-Lutchman T, Berton O, Sim-Selley LJ, DiLeone RJ, Kumar A, Nestler EJ ΔFosB: บทบาทที่สำคัญสำหรับΔFosBในนิวเคลียส accumbens ในการกระทำมอร์ฟีน Neurosci ธรรมชาติ 2006; 9: 205 211- [PubMed]