อาหารไขมันสูงปานกลางเพิ่มการดูแลตนเองด้วยซูโครสในหนูหนู (2013)

Dianne P. Figlewicz,^1,2 Jennifer L. Jay,² Molly A. Acheson, Irwin J. Magrisso,⁴ คอนสแตนซ์เอช. ตะวันตก,¹ Aryana Zavosh,² สตีเฟ่นซีเบอนัวต์,³ และ จอนเอฟ. เดวิส³

ก่อนหน้านี้เราได้รายงานว่าอาหารที่มีไขมันสูงปานกลางเพิ่มแรงจูงใจให้ซูโครสในหนูโต ในการศึกษานี้เราได้ทำการทดสอบแรงจูงใจทางประสาทและการเผาผลาญของอาหารไขมันสูงในหนูตัวผู้ที่เปลี่ยนผ่านวัยแรกรุ่นในช่วงอายุ 5-8 สัปดาห์ เราสังเกตว่าอาหารที่มีไขมันสูงเพิ่มขึ้นมีแรงจูงใจในการตอบสนองน้ำตาลซูโครสซึ่งเป็นอิสระจากการเปลี่ยนแปลงการเผาผลาญอาหารหรือการเปลี่ยนแปลงในสารสื่อประสาท catecholamine สารสื่อประสาทในนิวเคลียส อย่างไรก็ตามระดับ AGRP mRNA ในมลรัฐได้รับการยกระดับอย่างมีนัยสำคัญ เราแสดงให้เห็นว่าการกระตุ้นการทำงานของเซลล์ประสาท AGRP ที่เพิ่มขึ้นนั้นเกี่ยวข้องกับพฤติกรรมที่กระตุ้นและการบริหาร AGRP จากภายนอก (การทำงานของสมองส่วนที่สาม) ส่งผลให้เกิดการกระตุ้นน้ำตาลซูโครส ข้อสังเกตเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าการแสดงออกและกิจกรรมของ AGRP ที่เพิ่มขึ้นในระดับไฮโปทาลามัสที่อยู่ตรงกลางอาจรองรับการตอบสนองของซูโครสที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากการแทรกแซงอาหารที่มีไขมันสูง ในที่สุดเราเปรียบเทียบแรงจูงใจของซูโครสใน pubertal เทียบกับหนูโตและสังเกตเห็นแรงจูงใจที่เพิ่มขึ้นสำหรับซูโครสในหนู pubertal ซึ่งสอดคล้องกับรายงานก่อนหน้านี้ว่าสัตว์เล็กและมนุษย์มีความชอบต่อรสชาติหวานเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับผู้ใหญ่ การศึกษาร่วมกันของเราชี้ให้เห็นว่าการทานอาหารพื้นหลังมีบทบาทที่แข็งแกร่งในการสร้างแรงจูงใจในการรับรสหวานในสัตว์วัยรุ่น

Subjects

กลุ่มตัวอย่างเป็นหนูเผือกตัวผู้จากไซมอนเซ่น (กิลรอยแคลิฟอร์เนีย) หนูยังคงอยู่ใน chow (ห้องปฏิบัติการหนูอาหาร 5001, LabDiet) หรืออาหารไขมันสูงปานกลาง (31.8%; Research Diets Inc) โฆษณาฟรี. อาหารจะจับคู่กับเนื้อหาคาร์โบไฮเดรตโดยรวม (58% kcal เทียบกับ 51% kcal สำหรับไขมันต่ำและไขมันสูงตามลำดับ) Chow ไขมันต่ำมีน้ำตาลฟรี 6.23 gm% และอาหารไขมันสูงมี 29 gm% น้ำตาลซูโครส พวกเขาได้รับการบำรุงรักษาในรอบ 12: 12 ชั่วโมงแสงที่มืดพร้อมไฟที่ 6 AM หนูถูกนำตัวมาที่อายุ 3 สัปดาห์หลังการหย่านมทันทีและถูกกักตัวไว้เป็นเวลานานจนกระทั่งมีอายุ 5 สัปดาห์ เมื่อถึงวัยนี้การควบคุมอาหารและ / หรือการฝึกอบรมและทดสอบพฤติกรรมได้เริ่มขึ้นแล้ว โปรโตคอลที่เฉพาะเจาะจงมีการอธิบายรายละเอียดด้านล่างและสรุปมา 1 ตาราง. เพราะหนูตัวผู้จะเข้าสู่วัยแรกรุ่นที่ 6^th-7^th สัปดาห์ของอายุเวลาของการศึกษาถูกออกแบบมาเพื่อศึกษาหนูในขณะที่พวกเขาสำรวจระยะการพัฒนานี้ ขั้นตอนทั้งหมดดำเนินการกับหนูตามแนวทาง NIH สำหรับการดูแลสัตว์และได้รับการอนุมัติจากคณะอนุกรรมการดูแลและใช้สัตว์ของคณะกรรมการวิจัยและพัฒนาที่ระบบการดูแลสุขภาพ VA Puget Sound

  

1 ตาราง

โปรโตคอลทดลอง

ซูโครสการบริหารตนเอง

พิธีสารทั่วไป ขั้นตอนนั้นขึ้นอยู่กับวิธีการเผยแพร่ของเรา (Figlewicz et al., 2008; Figlewicz et al., 2006) กระบวนการฝึกอบรมและการทดสอบทั้งหมดดำเนินการระหว่าง 0700 และ 1200 hr การทดลองรวมระยะ 2-3: การฝึกอัตโนมัติและอัตราส่วนคงที่ (FR); การผ่าตัดและการกู้คืนในกลุ่มที่ระบุ (ดู 1 ตาราง); และการฝึกอบรมแบบขั้นอัตราส่วน (PR) โดยใช้อัลกอริธึมการประชาสัมพันธ์ของ Richardson and Roberts (ริชาร์ดสันและโรเบิร์ต, 1996) อัลกอริทึม PR ต้องการ 1, 2, 4, 6, 9, 12, 16, 20, 28, 36, 48, 63, 83, 110, 145, 191, 251, 331, 437, 575, 759, 999, 999, 27, 5, 0.5, 10 ฯลฯ ) คันโยกกดสำหรับการส่งมอบรางวัลที่ประสบความสำเร็จภายในเซสชันและเป็นการทดสอบที่แม่นยำสำหรับแรงจูงใจและรางวัล (1) หนูได้รับการฝึกฝนให้จัดการด้วยตนเองซูโครส 50% (ผลตอบแทน 5 ml) ลงในภาชนะรองรับของเหลว กล่องตัวถูกควบคุมโดยระบบ Med Associates (Georgia, VT) มีสองคัน แต่มีเพียงคันเดียว (คันโยกที่ใช้งานและหดได้) เปิดใช้งานปั๊มแช่ กดที่คันโยกอื่น ๆ (คันโยกที่ไม่ทำงานและไม่เคลื่อนที่) ถูกบันทึกเช่นกัน สารละลายซูโครสถูกส่งไปยังภาชนะรองรับหยดแบบหยดสำหรับการบริโภคในช่องปาก (Med Associates) การฝึกอบรมเบื้องต้นได้ดำเนินการในช่วงหนึ่งชั่วโมงเป็นเวลา 2900 วันภายใต้ตารางการเสริมแรงอย่างต่อเนื่อง (FR20: การกดคานแต่ละครั้งได้รับการเสริม) ด้วยความเป็นไปได้สูงสุดที่จะได้รับรางวัลซูโครส 7.5 ต่อเซสชั่น แต่ละเซสชั่นเริ่มต้นด้วยการแทรกคันโยกที่ใช้งานอยู่และการส่องสว่างของแสงสีขาวที่ยังคงอยู่ในเซสชั่นทั้งหมด เสียง 20-s (3 Hz, 30 dB เหนือพื้นหลัง) + แสง (แสงสีขาว XNUMX W เหนือคันโยกที่ใช้งาน) คิวผสมไม่ต่อเนื่องพร้อมการส่งมอบรางวัลแต่ละครั้งตามด้วยการส่งมอบซูโครสแต่ละครั้ง การฝึกอบรมการประชาสัมพันธ์ได้ดำเนินการเป็นไปได้สูงสุด XNUMX ชั่วโมง / วันเป็นเวลาสิบวัน เซสชันรายวันสิ้นสุดลงหลังจาก XNUMX ขั้นต่ำไม่มีการกดปุ่มคันโยกตอบสนองซึ่งเป็นจุดที่ไฟบ้านถูกปิดและคันโยกที่ใช้งานอยู่จะถูกดึงกลับ

ผลของ AGRP ต่อการจัดการตนเองซูโครส

เนื่องจากผลลัพธ์ของเราแสดงให้เห็นว่าการแสดงออกของ AGRP mRNA ที่เพิ่มขึ้นในหนูขาวที่เลี้ยงด้วยอาหารที่มีไขมันสูงเราต้องการยืนยันว่า AGRP สามารถเพิ่มการบริหารน้ำตาลซูโครสได้เอง หนูตัวเมียที่กินด้วยอาหาร 5-wk ถูกนำตัวผ่านการฝึกอบรม FR จากนั้นได้รับ cannulas เข้าสู่สมองส่วนที่สาม (ICV) หลังจากหนึ่งสัปดาห์ของการฟื้นตัวให้ทำการยืนยันการเข้าร่วมงานกับการทดสอบการตอบสนองต่อการดื่ม angiotensin II (ดู Figlewicz et al., [2006]) และการฝึกอบรม FR อีกครั้งหนึ่งครั้งหนูเริ่มใช้กระบวนทัศน์การบริหารจัดการด้วยตนเองของ PR หลังจาก PR Day 1 หนูถูกกำหนดให้กับหนึ่งในสองกลุ่มนั่นหมายถึงประสิทธิภาพของ PR Day 1 ไม่แตกต่างกันระหว่างสองกลุ่ม (ยานพาหนะ CSF เทียม aCSF หรือ AGRP, 2 μlของ 0.01 nmol) พวกเขาได้รับการฉีด aCSF (n = 8) หรือ AGRP (n = 7) ในวัน PR 2, 5 และ 8 รวมปริมาณอาหารที่ได้รับในแต่ละวันในช่วงเวลาการฝึกอบรมการประชาสัมพันธ์

ผลของอายุต่อการจัดการซูโครสด้วยตนเอง

เราเปรียบเทียบพฤติกรรมการบริหารตนเองระหว่างหนูวัยหมดระดูกับคนหนุ่มสาวที่กินอาหารหรืออาหารไขมัน 31.8% หนูใช้เวลาสองสัปดาห์ในการปรับตัวให้ชินกับสภาพแวดล้อม VAPSHCS (3 — 5wk หรือ 8 — 10 wk) จากนั้นพวกเขาได้รับอาหารในช่วงระยะเวลาการทดสอบ / การฝึกอบรมทั้งหมด (4 wk) ดังนั้นในการทดลองครั้งแรกหนูวัยแรกรุ่นจึงถูกศึกษาที่อายุ 5-8 สัปดาห์ ผู้ใหญ่วัยหนุ่มสาวได้ทำการศึกษาที่อายุ 10-13

การกำหนดองค์ประกอบของร่างกาย

องค์ประกอบของร่างกายถูกวัดโดยใช้สเปกโทรสโกปีเรโซแนนซ์แม่เหล็กเชิงปริมาณ (QMR [นิกสันและคณะ, 2010]) เพื่อตรวจสอบปริมาณน้ำในร่างกายของหนูแต่ละตัวซึ่งคำนวณปริมาณไขมันในร่างกายของญาติ สัตว์ถูกวางไว้ในที่จับทรงกระบอกที่ไม่ได้ดมยาสลบแล้วใส่เข้าไปในเครื่อง QMR สำหรับการสแกน 2 นาทีซึ่งดำเนินการวัดแบบเพิ่มขึ้นสามเท่า ข้อมูลจะถูกบันทึกลงในคอมพิวเตอร์รวม (EchoMRI, Echo Medical Systems, Houston, TX) สำหรับการคำนวณน้ำทั้งร่างกายไขมันและมวลน้อยได้ทันที

การทดสอบความทนทานต่อกลูโคสทางหลอดเลือดดำ (IVGTT)

IVGTT ที่มีสติมีการดำเนินการในหนูที่มี cannulas IV ที่ปลูกถ่ายแบบเรื้อรังซึ่งถูกอดอาหารข้ามคืนก่อนการศึกษาโดยใช้วิธีการตาม Frangioudakis, Gyte, Loxham และ Poucher (2008). cannulas ทางหลอดเลือดดำทวิภาคีถูกฝังสองสัปดาห์ก่อนการศึกษาตามวิธีการที่จัดตั้งขึ้นของเรา (Figlewicz et al., 2009) ตัวอย่างพื้นฐานถูกวาดที่ t-10 min (0.5 ml สำหรับการหาอินซูลินและกลูโคส ณ จุดเวลาทั้งหมด) และ t0 min หนูได้รับการฉีด 1 gm กลูโคส / 2ml / kg ในช่วง 15-20 วินาทีตามด้วย 0.5 ml ล้างน้ำเกลือ ตัวอย่างเลือดถูกถ่ายที่ 5, 15, 30, 60, 90 และ 120 ขั้นต่ำ เนื่องจากการเสียบสายสวนระหว่างขั้นตอน (ดังนั้นจึงไม่สามารถรับตัวอย่างเลือด) ข้อมูลสุดท้ายของ n 'สำหรับข้อมูลพื้นฐาน / IVGTT ที่นำเสนอคือ 7-8 สำหรับหนู Chow-fed และ 8 สำหรับหนูที่ได้รับอาหารไขมัน 31.8% (3 ตาราง) พลาสมาอินซูลินถูกกำหนดโดยใช้ Linco หนูอินซูลินชุด RIA (# RI-13K และ SRI-13K, Linco) และน้ำตาลกลูโคสในพลาสมาถูกกำหนดบนเครื่องวิเคราะห์กลูโคส YSI) พื้นที่ใต้เส้นโค้ง (AUC) สำหรับการตอบสนองจากพื้นฐานถูกคำนวณที่ 5 min และ 120 min ดัชนี HOMA ถูกคำนวณเป็นการอดอาหาร (กลูโคส [mM] ×อินซูลิน [U / L]) / 22.5 และคำนวณโดยใช้ตัวอย่างการอดอาหารด้วยเทอร์มินัลที่วัดสำหรับอินซูลินและกลูโคส

  

3 ตาราง

พารามิเตอร์การเผาผลาญ¹

การอดอาหารพารามิเตอร์การเผาผลาญ

หนูจากการทดลอง 1 ถูกอดอาหารข้ามคืนก่อนนาเซียเซียไม่กี่วันหลังจากเสร็จสิ้นการ IVGTT หนูถูกดมยาสลบอย่างลึกล้ำด้วยการสูดดมไอโซฟลูรูนและการทำให้กระจ่าง สมองถูกกำจัดอย่างรวดเร็วและถูกแช่แข็งในไนโตรเจนเหลวสำหรับการวัดปริมาณของ hypothalamic peptide mRNA และนิวเคลียส accumbens catecholamines เทอร์มินัลพลาสม่าหรือซีรัมถูกใช้สำหรับการวัดอินซูลิน, กลูโคส, เลปตินและไตรกลีเซอไรด์ สำหรับไตรกลีเซอไรด์ชุด GPO # T7531-400 GP Scientific Triglyceride (ฟิชเชอร์ # 23-666-418) และชุดมาตรฐาน # 7531-23-666-422) ถูกนำมาใช้ พลาสม่า leptin ถูกวัดด้วยชุด Linco RIA Kit # RL 3K

วิธีการ Catecholamine HPLC [Davis et al., 2008]

หนูถูกกำจัดทิ้งด้วยไอโซลูลาเรนชาและสมองถูกกำจัดออกอย่างรวดเร็วแช่แข็งและเก็บไว้ที่ −80 ° C ทวิภาคีไมโคร - เจาะนิวเคลียส accumbens (NAcc) แยกออกจากสัตว์แต่ละชนิด แม้ว่าการดูแลอย่างมีนัยสำคัญได้รับการดำเนินการเพื่อลดการปนเปื้อนจากบริเวณสมองข้างเคียงเนื่องจากลักษณะและขนาดของแต่ละหมัดขนาดเล็กวิธีการของเราไม่อนุญาตให้เราแยกแยะภูมิภาคย่อย (เช่น NAcc core กับเปลือก) ภายใน NAcc สำหรับการวิเคราะห์โครมาโตกราฟีของเหลวประสิทธิภาพสูง (HPLC) โซลูชันสารต้านอนุมูลอิสระ (0.4 N perchlorate, 1.343 mM ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) และ 0.526 mM โซเดียมเมตาไบซัลไฟต์ถูกเพิ่มเข้าไปในตัวอย่างที่เป็นเนื้อเดียวกันโดยใช้ homogenization ) ส่วนเล็ก ๆ ของเนื้อเยื่อ homogenate ถูกละลายใน 2% sodium dodecyl sulfate (SDS) (w / v) สำหรับการตรวจหาโปรตีน (Pierce BCA Protein Reagent Kit; Rockford, IL) สารแขวนลอยที่เหลือถูกหมุนที่ 14,000 g สำหรับ 20 นาทีใน centrifuge แช่เย็นส่วนที่เหลือถูกสงวนไว้สำหรับ HPLC

ตัวอย่างถูกแยกออกจากคอลัมน์ Microsorb MV C-18 (5 Am, 4.6_250 mm, Varian; Walnut Creek, CA) และตรวจสอบหากรด DA, 3,4-dihydroxyphenylacetic acid (DOPAC) และ homovanillic acid (HVA) ซึ่งทั้งคู่เป็นตัวทำเครื่องหมาย ของการย่อยสลายโดปามีน 5-HT และ 5-HIAA ตรวจพบสารประกอบโดยใช้ 12-channel coulometric array detector (CoulArray 5200, ESA; Chelmsford, MA) ที่ติดอยู่กับ Waters 2695 Solvent Delivery System (Waters; Milford, MA) ภายใต้เงื่อนไขดังต่อไปนี้: อัตราการไหลของ 1 ml / นาที; ศักยภาพในการตรวจจับของ 50, 175, 350, 400 และ 525 mV และ; ศักยภาพในการขัดผิวของ 650 mV เฟสเคลื่อนที่ประกอบด้วยสารละลายเมทานอล 10% ในกลั่นเอช₂O ที่มี 21 g / l (0.1 M) กรดซิตริก, 10.65g / l (0.075 M) Na2HPO4, 176 mg / l (0.8 M) heptanesulfonic acid และ 36 mg / l (0.097 mM) เอ็มทีเอ ตัวอย่างที่ไม่รู้จักถูกหาปริมาณเทียบกับเส้นโค้งมาตรฐาน 4.1 จุดที่มี R ขั้นต่ำ² จาก 0.97 ตัวอย่างการควบคุมคุณภาพถูกสลับกับการวิ่งแต่ละครั้งเพื่อให้แน่ใจว่ามีการสอบเทียบ HPLC

เปปไทด์ Orexigenic mRNA qPCR

เราตรวจวัดการแสดงออกของเปปไทด์ในมลรัฐที่กระตุ้นการให้อาหารและมีส่วนเกี่ยวข้องกับแรงจูงใจและพฤติกรรมการให้รางวัล (Figlewicz & Sipols, 2010): neuropeptide Y (NPY [ Hahn, Breininger, Baskin และ Schwartz, 1998; Jewett และคณะ, 1995; Kelley, Nannini, Bratt, & Hodge, 2001]); เปปไทด์ที่เกี่ยวข้องกับโรคเกาต์ (AGRP [Aponte, Atasoy และ Sternson, 2011; Barnes, Argyropoulos, & Bray, 2010; Broberger et al., 1998; Hagan et al., 2000; Hahn, Breininger, Baskin และ Schwartz, 1998; Kaushik และคณะ, 2011; Krashes et al., 2011; Rossi et al., 1998; เทรซี่และคณะ, 2008]); และ orexin (Cason และคณะ, 2010; ชอยเดวิสฟิตซ์เจอรัลด์และเบอนัวต์ 2010). หนูถูกกำจัดออกไปด้วยการระงับความรู้สึกแบบ isoflurane และสมองจะถูกกำจัดออกอย่างรวดเร็วแช่แข็งและเก็บไว้ที่ −80 ° C จนกระทั่งผ่านกระบวนการ ไฮโปทาลามัสที่อยู่ตรงกลางและด้านข้างถูกไมโครดิสเทอลามัสเป็นบล็อกเดียวโดยใช้เครื่องบินแช่แข็ง AHP-1200CPV (เทอร์โมอิเล็กทริกคูลลิ่งอเมริกา, ชิคาโก, อิล) ซึ่งรักษาอุณหภูมิคงที่ 12 ° C ตลอดกระบวนการผ่า RNA ทั้งหมดจากเนื้อเยื่อที่ถูกแมลงขนาดเล็กถูกแยกโดยน้ำยา Trizol (Invitrogen, Carlsbad, CA) และทำให้บริสุทธิ์โดยใช้ RNeasy Mini Kit (Qiagen, Valencia, CA) ตามคำแนะนำของผู้ผลิต RNA ทั้งหมดได้รับการบำบัดเพื่อขจัดการปนเปื้อนของดีเอ็นเอทางพันธุกรรมที่อาจเกิดขึ้นโดยใช้ RNase free DNase (Promega, Madison, WI) และได้รับการวัดปริมาณโดยใช้เครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ NanoVue (GE Healthcare, Cambridge, UK) คุณภาพของ RNA ได้รับการยืนยันโดย agarose gel electrophoresis มาตรฐาน จากนั้น DNA เสริม (cDNA) ได้รับการถ่ายทอดซ้ำ (RT) จาก 1-2 ไมโครกรัมของ RNA ทั้งหมดโดยการผสมของ hexamers แบบสุ่มและ oligo DT priming โดยใช้ iScript cDNA Synthesis Kit (Bio-Rad Laboratories, Inc. , Hercules, CA) นอกจากนี้ยังมีการเตรียมปฏิกิริยา non-retrotranscribed (no RT) จากแต่ละตัวอย่างเพื่อควบคุมการปนเปื้อนของจีโนมดีเอ็นเอที่อาจเกิดขึ้น การควบคุม cDNA และ no-RT ถูกเจือจางและ 5-10 ng ของแม่แบบ cDNA จากแต่ละตัวอย่างใช้ในการวัดการแสดงออก mRNA ของยีนที่เลือกโดย PCR เชิงปริมาณแบบเรียลไทม์โดยใช้ระบบตรวจจับ PCR แบบเรียลไทม์ MyIQ (Bio-Rad, Hercules , CA) การวัดแบบสามเท่าสำหรับแต่ละตัวอย่างถูกเรียกใช้บนเพลต iCycler 96 มาตรฐานพร้อมกับไม่มีการควบคุมแม่แบบ (NTC) เพื่อตรวจจับการปนเปื้อนข้ามที่อาจเกิดขึ้นในปริมาณปฏิกิริยา 20 ไมโครลิตรประกอบด้วย 10 ll 2 × iQ Sybr Green Supermix (Bio- Rad, Hercules, CA), ไพรเมอร์ 2 l 0.2-0.5 μM, น้ำ DEPC 3 μlและแม่แบบ 5 μl ปฏิกิริยา qPCR ทั้งหมดรวมถึงการวิเคราะห์เส้นโค้งละลายเพื่อให้แน่ใจว่ามีความจำเพาะของสัญญาณ การแสดงออกเชิงสัมพัทธ์สำหรับยีนที่สนใจแต่ละยีนคำนวณโดยการคาดคะเนไปยังเส้นโค้งมาตรฐานที่รันทีละแผ่นในแต่ละแผ่นและได้มาจากการเจือจางแบบอนุกรมของตัวอย่าง cDNA อ้างอิงที่รวมกลุ่มกันและทำให้เป็นมาตรฐานกับการแสดงออกสัมพัทธ์ของยีนอ้างอิง (ไรโบโซมอลฟอสโฟโปรตีนที่เป็นกรด 36B4 สำหรับการแสดงออกของยีนใน hypothalamic tissue และ mitochondrial ribosomal protein L32 สำหรับการแสดงออกในนิวเคลียส accumbens) ลำดับไพรเมอร์ต่อไปนี้ (IDT, San Diego, CA) ถูกใช้เพื่อขยายหนูพรีโปร - ออริกซิน, NPY และ AGRP: Prepro-orexin, ส่งต่อ: 5′-TTCCTTCTACAAAGGTTCCCT-3 ′, 5′-GCAACAGTTCGTAGAGACGGCAG-3′; NPY: ไปข้างหน้า 5- TACTCCGCTCTGCGACACTACATC-3 ′; ย้อนกลับ: 5′-CACATGGAAGGGTCTTCAAGCC-3 ′; AGRP, ส่งต่อ: 5′-GCAGAAGGCAGAAGCTTTGGC-3 ′; ย้อนกลับ: 5′-CCCAAGCAGGACTCGTGCAG-3 ′

cFos Immunocytochemistry (ICC) และปริมาณ

ICC ฟลูออเรสเซนต์ถูกใช้เพื่อระบุเซลล์ประสาทเซลล์ Fos-positive และ AGRP-positive ในไฮโปทาลามัสตรงกลางตามวิธีการที่เรากำหนดไว้ (Figlewicz et al., 2011). ในวันสุดท้าย (PR Day 10) หนูถูกขังไว้ในห้องดูแลตนเองตามปกติเป็นเวลา 90 นาที ทันทีหลังจากเซสชั่น 90 นาทีที่ผ่านมาหนูจะได้รับการดมยาสลบอย่างล้ำลึกด้วยการสูดดมไอโซฟลูเรนและทาด้วย NaCl 0.9% ตามด้วยสารละลายพาราฟอร์มัลดีไฮด์ 4% เย็น ระยะเวลาในการฉีดยาชาและนาเซียเซียขึ้นอยู่กับช่วงเวลาที่ทราบว่ามีการแสดงออกสูงสุดของโปรตีน cFos ที่ 90–120 นาทีหลังเหตุการณ์ ดังนั้นการแสดงออกของ cFos จะสะท้อนถึงการกระตุ้นระบบประสาทส่วนกลางในช่วงเริ่มต้นของภารกิจด้านพฤติกรรมแทนที่จะเป็นผลมาจากสัตว์ที่ประสบกับงาน สมองถูกถอดออกและโพสต์คงที่ในพาราฟอร์มัลดีไฮด์หลายวันจากนั้นวางไว้ในซูโครส - พีบีเอส 20% จากนั้นให้สารละลายซูโครส - พีบีเอส 30% สมองถูกแบ่งส่วนบน cryostat (Leica CM 3050S cryostat) สำหรับอิมมูโนวิทยาเคมี เราใช้วิธีการที่กำหนดขึ้นเพื่อหาปริมาณโปรตีน cFos ที่กระตุ้นภูมิคุ้มกันในส่วนของสมอง (Figlewicz et al., 2011) เลื่อนส่วน 12 μmทั้งสมองส่วนถูกล้างในน้ำเกลือบัฟเฟอร์ฟอสเฟตสามครั้ง (PBS, OXOID, Hampshire, England) ส่วนถูกล้างสำหรับ 20 นาทีด้วย 100% เอทานอล / น้ำ DI (50%, v / v) ตามด้วยการล้าง PBS จากนั้นบล็อกชั่วโมง 1 ที่อุณหภูมิห้องใน PBS ที่มีแพะปกติหรือซีรัมลา 5% ส่วนถูกล้างแล้วหลายครั้งใน PBS และบ่มในชั่วข้ามคืนที่ 4 ° C ในโซลูชั่นแอนติบอดีปฐมภูมิที่สร้างขึ้นใน PBS ส่วนถูกล้างสามครั้งใน PBS และบ่มในที่มืดที่อุณหภูมิห้องในสารละลายแอนติบอดีทุติยภูมิที่สร้างขึ้นใน PBS เป็นเวลา 1 ชั่วโมง ส่วนถูกล้างอีกครั้งใน PBS และติดตั้งและฝาปิดในสื่อการติดตั้งฮาร์ด Vectashield (Vector; Burlingame, CA) ภาพดิจิตอลของส่วนต่างๆได้มาจากกล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซ็นซ์ Nikon Eclipse E-800 ที่เชื่อมต่อกับกล้องจับภาพดิจิตอล Qimaging Retiga โดยใช้ซอฟต์แวร์ NIS Elements (Nikon)

จากการศึกษา PCR ที่แสดงให้เห็นถึงการเพิ่มขึ้นของระดับ AGRP mRNA เรามุ่งเน้นไปที่บริเวณที่มี hypothalamic อยู่ตรงกลางโดยเฉพาะอย่างยิ่งใน ventromedial nucleus และ arcuate nucleus (ARC) Atlas ได้จับคู่ส่วน 12 μmที่ได้รับการประเมินสำหรับการแสดงออกของ cFos และปริมาณในส่วนและภูมิภาคที่ตรงกันตามแผนที่ของ Paxinos and Watson [2005]. สำหรับการหาปริมาณ (ที่กำลังขยาย 40 ×) จะมีการเลือกภูมิภาคที่จับคู่แอตลาส ซอฟต์แวร์ NIS Elements (Nikon) ถูกใช้เพื่อจับภาพของพื้นที่ที่ต้องการ พื้นที่ถูกวิเคราะห์เพื่อนับและขีด จำกัด สำหรับการนับเซลล์บวกถูกสร้างขึ้น มีการใช้พื้นที่และพื้นหลัง (ขีด จำกัด ) ที่เหมือนกันสำหรับส่วนต่างๆจากกลุ่มการทดลองที่เกี่ยวข้องและการนับซอฟต์แวร์ของเซลล์บวก (ปริมาณ) ดำเนินการในเซสชันเดียวกันสำหรับกลุ่มทดลองทั้งหมดเพื่อป้องกันการเปลี่ยนแปลงระหว่างการตั้งค่าพื้นหลัง สำหรับการวิเคราะห์ทางสถิติการนับถูกนำมาจากหนูแต่ละตัวเฉพาะในกรณีที่มีส่วนที่เกี่ยวข้องหรือสมบูรณ์ในแต่ละพื้นที่ ข้อมูลสำหรับพื้นที่เฉพาะไม่ได้ถูกนำมาจากหนูหากมีการแสดงทวิภาคีที่ไม่สมบูรณ์สำหรับพื้นที่นั้น

นอกเหนือจากการหาปริมาณ cFos แล้วยังมีการจัดทำอิมมูโนฮิสโตเคมีแบบฉลากคู่เชิงปริมาณสำหรับ cFos และ AGRP เนื่องจากเราไม่ต้องการรบกวนการแสดงพฤติกรรมของสัตว์พวกมันจึงไม่ได้รับการรักษาล่วงหน้าด้วยโคลชิซินเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการแสดงภาพของ AGRP ดังนั้นการมองเห็นภาพของเซลล์ประสาทที่เป็นบวก AGRP อาจถูกมองข้ามไป ขั้นตอนการย้อมสีคู่สำหรับ AGRP นั้นเทียบได้กับการทดสอบการสร้างภูมิคุ้มกันของ cFos ด้วยตัวมันเองยกเว้นว่าส่วนต่างๆจะถูกปิดกั้นเป็นเวลาหนึ่งชั่วโมงที่อุณหภูมิห้องในซีรั่มลา PBS-5% จากนั้นจึงใช้ส่วนผสมของแอนติบอดีหลัก fos-Ab และ AGRP สำหรับการบ่มค้างคืนที่อุณหภูมิ 4 ° C; ในทำนองเดียวกันแอนติบอดีทุติยภูมิทั้งสองอยู่ในสารละลายเดียวกันและฟักตัวเป็นเวลาหนึ่งชั่วโมงในที่มืดที่อุณหภูมิห้อง การทดสอบการเพิ่มประสิทธิภาพเบื้องต้นดำเนินการเพื่อพิจารณาการเจือจางที่เหมาะสมของแอนติบอดีหลัก แอนติบอดีหลักที่ใช้ ได้แก่ rabbit anti-cFos (1: 500) (sc-52) และ goat anti-AGRP (1: 100) (18634) (Santa Cruz Biotechnology, Inc. , Santa Cruz, CA) แอนติบอดีทุติยภูมิที่ใช้ ได้แก่ Cy3-conjugated donkey anti-rabbit (Jackson Immunoresearch; West Grove, PA) และ Alexa fluor 488 donkey anti-goat IgG (Molecular Probes, Eugene, OR); แอนติบอดีทุติยภูมิทั้งหมดเจือจางที่ 1: 500

การวิเคราะห์ทางสถิติ

ข้อมูลกลุ่มแสดงเป็นค่าเฉลี่ย±ข้อผิดพลาดมาตรฐานของค่าเฉลี่ย (SEM) ในข้อความตารางและตัวเลข ความสำคัญกำหนดเป็น p ≤ 0.05 การเปรียบเทียบทางสถิติเกิดขึ้นระหว่างกลุ่มทดลองตามที่แสดงไว้ใน“ ผลลัพธ์” โดยใช้การทดสอบของนักเรียนที่ไม่ได้จับคู่ (เช่นการรับประทานอาหารอายุหรือการเปรียบเทียบการรักษา) 'Normalization' ของข้อมูลถูกกำหนดตามที่ใช้

ผลของอาหารไขมันสูงปานกลางต่อแรงจูงใจในการรับประทานซูโครส

หนูที่ได้รับอาหารไขมัน 31.8% ในช่วง WKS 5-8 ในขณะที่อยู่ในช่วงการดูแลตนเองมีแรงจูงใจในการยกระดับน้ำตาลซูโครสอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับหนูที่เลี้ยงด้วยอาหาร ตามที่ปรากฏใน รูปที่ 1aไม่มีความแตกต่างของประสิทธิภาพในระหว่างการฝึกอบรม FR ครั้งแรก (การกดคันโยกแบบแอคทีฟเฉลี่ย XDUMX-1, 10 ± 38 เทียบกับ 5 ± 39 สำหรับอาหารที่มีไขมันชนิดไขมันต่ำ 2 ตามลำดับ) อย่างไรก็ตามเมื่อหนูถูกสลับไปยังงานประชาสัมพันธ์ที่เข้มงวดมากขึ้นมีจำนวนเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญของการกดคันโยกที่ใช้งานอยู่และจำนวนของรางวัลซูโครสถ่าย แต่ไม่ได้อยู่ในความยาวเซสชั่นโดยรวม (รูปที่ 1b) ไม่มีผลของการรักษาอาหารเรื้อรังต่อจำนวนการกดก้านที่ไม่ได้ใช้งาน เมื่อหนูได้รับอาหารไขมันสูงในช่วงสัปดาห์ 5-8 แต่ต่อมากลับไปเป็นอาหารเชาเชาที่ดำเนินการผ่านการฝึกอบรม FR และ PR ในช่วงสัปดาห์ที่ 9-12 มีแนวโน้ม แต่ไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในการกดก้านที่ใช้งาน ดังนั้นจึงไม่มีผลต่อพฤติกรรมการบริโภคอาหารที่มีไขมันสูงในระดับปานกลางในช่วงระยะเวลา ข้อมูลพารามิเตอร์ PR สำหรับกลุ่มคนเหล่านี้ได้รับการสรุป 2 ตาราง. เพื่อที่จะเริ่มอธิบายกลไกการกระตุ้นให้เกิดการเพิ่มขึ้นของแรงกระตุ้นซูโครสเราได้ทำการวัดเมตาบอลิซึมและระบบประสาทส่วนกลาง

  

รูป 1

แรงจูงใจในการตอบสนองต่อการรับรางวัลซูโครสจะเพิ่มขึ้นในหนูที่กินอาหารไขมันในช่องท้อง 31.8% (n = 8) 1a ตลอดช่วงการทดลองไม่มีผลของการลดน้ำหนัก แต่ผลการควบคุมอาหารจะปรากฏเมื่อหนูถูกเปลี่ยนเป็นกระบวนทัศน์การประชาสัมพันธ์ 1b ข้อมูลคือ ...

  

2 ตาราง

ผลของอาหารที่มีไขมันสูงในเปอร์รี - Pubertal ต่อประสิทธิภาพของ Progressive Ratios สำหรับซูโครส

ผลของอาหารไขมันสูงปานกลางต่อพารามิเตอร์เมแทบอลิซึม

ทันทีหลังจากบทสรุปของการทดสอบพฤติกรรมองค์ประกอบของไขมันในร่างกายได้รับการพิจารณาในหนูที่มีการแทรกแซงอาหารและกระบวนทัศน์ของพฤติกรรมในช่วงสัปดาห์ 5-8 หนูได้รับ cannulas ทางหลอดเลือดดำเรื้อรังสำหรับ (สติ) การทดสอบความทนทานต่อกลูโคส IV (IVGTTs) จากนั้นจึงทำการตรวจพลาสมาและการอดอาหารด้วยเครื่องปลายทาง ตามที่ปรากฏใน 3 ตารางไม่มีความแตกต่างในองค์ประกอบของร่างกายน้ำหนักตัวการวัดอินซูลินหรือน้ำตาลกลูโคสความไวของอินซูลิน (การคำนวณ HOMA) หรือการตอบสนองต่อ IVGTT ระหว่างหนูที่กินด้วยนมและไขมันสูง การวัดค่า Leptin และไตรกลีเซอไรด์ในการอดอาหารของเทอร์มินัลไม่แตกต่างกันระหว่างสองกลุ่ม ดังนั้นแม้ว่าการรักษาด้วยอาหารมีผลต่อแรงจูงใจของซูโครส แต่ก็สะท้อนถึงพฤติกรรมการตอบสนองของหนูที่ได้รับไขมันสูงซึ่งเป็นโรคอ้วนก่อน

ผลของการรับประทานอาหารที่มีไขมันสูงในระดับปานกลางต่อระบบประสาทส่วนกลางในระบบประสาทส่วนกลางของร่างกายและระบบประสาทของรางวัล

นอกเหนือจากการวัดค่าการเผาผลาญของขั้วสมองจากกลุ่มที่มีทั้งการแทรกแซงอาหารและการฝึกอบรมพฤติกรรมในช่วงสัปดาห์ที่ 5-8 ถูกวัดสำหรับนิวเคลียส accumbens โปรไฟล์ amine (n = 4 ต่อกลุ่มอาหาร) หรือระดับ mRNA ของเปปไทด์ hypothalamic ตามที่ปรากฏใน 4 ตารางไม่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญของอาหารที่มีไขมันสูงต่อโดปามีน, นอเรพิน, หรือสารเซโรโทนินในนิวเคลียส accumbens, ศูนย์กลางของรางวัลและกิจกรรมสร้างแรงบันดาลใจ (อิเคโมโต & ปันเซปป์, 1996; Kelley & Berridge, 2002) ซึ่งแต่ละระบบสารสื่อประสาทเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการกำกับดูแล ภายในสารสกัด hypothalamic ระดับ mRNA ของเปปไทด์ orexigenic, NPY, AGRP และ orexin ถูกวัด พบแนวโน้มที่แข็งแกร่ง แต่ไม่สำคัญสำหรับ AGRP ที่เพิ่มขึ้นในหนูที่เลี้ยงด้วยไขมันในกลุ่มนี้ (n = 8 สำหรับอาหารอย่างใดอย่างหนึ่ง); ดังนั้นเราจึงทำซ้ำกระบวนทัศน์การฝึกอาหาร / พฤติกรรมในกลุ่มประชากรเพิ่มเติมและวัดค่า NPY, AGRP และ orexin mRNA ในไฮโปทาลามัส ในกลุ่มประชากรที่อยู่ร่วมกันเราสังเกตเห็นการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ (p <0.05) ของ AGRP mRNA ในหนูที่กินอาหารที่มีไขมันสูงเทียบกับการควบคุม chow (รูป 2) แต่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในการแสดงออก NPY หรือ orexin ในการประเมินการเชื่อมต่อที่เป็นไปได้ระหว่างการแสดงออกของ AGRP และพฤติกรรมการบริหารตนเองเราได้วัด cFos และ AGRP ของเซลล์ภูมิคุ้มกันในเซลล์สมองส่วนล่าง (mediobasal hypothalamus) กลุ่มหนูได้รับอาหารที่มีไขมันหรือ 31.8% บางคนถูกนำมาใช้ผ่านโปรโตคอลการจัดการตนเอง (สัปดาห์ 5-8) และอื่น ๆ ได้รับการจัดการเป็นการควบคุมพฤติกรรม รูปที่ 3a แสดงตัวอย่างของการ จำกัด วงของ cFos และ AGRP ในเซลล์ประสาทนิวเคลียสคันศร ตามที่สรุปไว้ใน 5 ตารางการเปิดใช้งานเซลล์ประสาท AGRP (การแสดงออกร่วมกันของ cFos-ICC และ AGRP-ICC ภายในเซลล์เดียวกัน) เกี่ยวข้องกับกิจกรรมการบริหารตนเอง นี่แสดงให้เห็นใน รูปที่ 3bที่จำนวนเซลล์เปิดใช้งาน (บวก cFos) แสดงเป็นจำนวนเซลล์ประสาทหรือเป็นเปอร์เซ็นต์ของเซลล์ประสาท AGRP บวกทั้งหมด: มีการเปิดใช้งานที่สำคัญของเซลล์ประสาท AGRP ในหนูน้ำตาลซูโครสด้วยตนเองจัดการกับการควบคุมการจัดการ ในกลุ่มอาหารที่รวมกัน การเปรียบเทียบการรักษาภายในอาหารสำหรับจำนวนเซลล์ประสาท AGRP ที่เปิดใช้งานในกลุ่มการดูแลตนเองและการควบคุมการจัดการแสดงแนวโน้มที่ไม่ถึงนัยสำคัญทางสถิติ (chow, p = .078; 31.8% อาหารที่มีไขมัน, p = .073) . ที่สำคัญไม่เพียง แต่การเปิดใช้งานการเชื่อมโยงข้อมูล AGRP กับการทำงานของเซลล์ประสาทด้วยพฤติกรรมการจัดการตนเอง แต่เนื่องจากการกำหนดเวลาสำหรับการวัด cFos (นาที 90 นาทีหลังจากที่หนูถูกวางไว้ในห้องควบคุมดูแลตนเอง) การแสดงออกของ cFos สะท้อนถึงกิจกรรมของเซลล์ประสาท AGRP ความคาดหมายของหรือเมื่อเริ่มกิจกรรมการบริหารตนเอง มีแนวโน้มที่ไม่สำคัญสำหรับเซลล์ประสาท AGRP-positive ทั้งหมดที่เพิ่มขึ้นในกลุ่มการจัดการตนเอง (เทียบกับการควบคุมการจัดการ, p = 0.16) ในหนูเหล่านั้นที่ซึ่งการกดคานถูกจับคู่ระหว่างกลุ่มอาหารจำนวนของเซลล์ประสาทบวก AGRP ก็ถูกจับคู่ด้วย ไม่มีผลของการรักษาด้วยอาหารเพียงอย่างเดียวต่อจำนวนของ AGRP-positive neurons ในหนูที่ควบคุมพฤติกรรม

  

รูป 2

ผลของการรับประทานอาหารที่มีไขมัน 31.8% ต่อการแสดงออกของ mRNA hypothalamic peptide อยู่ตรงกลาง ข้อมูลถูกทำให้เป็นมาตรฐานสำหรับหนูที่กินอาหารไขมันสูง (n = 17) เทียบกับตัวควบคุม chow (n = 16) AGRP mRNA สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ (p <0.05)

  

รูป 3

การกระตุ้นเซลล์ประสาท AGRP เมื่อเริ่มมีน้ำตาลซูโครสด้วยตนเอง 3a การ จำกัด เฉพาะของ cFos และ AGRP ในเซลล์อาร์คิวอาร์นิวเคลียส 60x กำลังขยาย 3b จำนวนการเปิดใช้งาน (cFos-immunopositive) AGRP-immunopositive neurons ใน mediobasal hypothalamus ...

  

4 ตาราง

นิวเคลียส Accumbens Amine Metabolites

  

5 ตาราง

การเปิดใช้งาน Agrp Neuron: การควบคุมอาหารและพฤติกรรม

ผลของการบริหาร AGRP ต่อแรงจูงใจซูโครส

การตีความของเราในการค้นพบนี้คือการแสดงออกของ AGRP ในหนูขาวเป็นกลไกสำคัญที่ช่วยเพิ่มการบริหารน้ำตาลซูโครสด้วยตนเองของหนูที่ได้รับอาหารที่มีไขมันสูง เพื่อยืนยันถึงประสิทธิภาพของ AGRP ในการเพิ่มแรงจูงใจให้กับซูโครส AGRP ได้รับการฉีดผ่านช่องที่สามไปยังหนูขาวที่เลี้ยงด้วยอาหารสำเร็จรูปในช่วงส่วน PR ของกระบวนทัศน์พฤติกรรม ขนาดยาของ AGRP นี้เป็นเกณฑ์ย่อยสำหรับการกระตุ้นการบริโภคในช่วง 2 สัปดาห์ของกระบวนทัศน์การประชาสัมพันธ์ แต่ส่งผลให้การบริหารตนเองของซูโครสเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญดังแสดงใน รูป 4. (โปรดทราบว่าแต่ละรางวัลซูโครสมีเนื้อหาแคลอรี่ของ 0.1 kcal ดังนั้นกิจกรรมการดูแลตนเองของซูโครสมีส่วนช่วยแคลอรี่เล็กน้อยต่อการบริโภคทุกวัน) 6 ตาราง แสดงข้อมูลพารามิเตอร์การจัดการตนเองข้ามกระบวนทัศน์ PR ของ 9 ในวันนั้นด้วย AGRP หรือ aCSF ที่ฉีด ICV ในวัน 2, 5 และ 8 ในหนูที่ได้รับการรักษา AGRP จำนวนการกดก้านที่ใช้งานจะเพิ่มขึ้นโดยรวมอย่างมีนัยสำคัญในช่วง PR วัน 2-10 (p = 0.03) และในวันที่ไม่ฉีดยา (p = 0.048) ที่มีแนวโน้มเพิ่มขึ้น (เฉลี่ย) วันฉีด นอกจากนี้ Stop Time (ซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงเวลาทั้งหมดที่ใช้ในงานการดูแลตนเอง) เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในวันที่ไม่ฉีด (p = 0.02) โดยมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นโดยรวมและในวันที่ฉีด จำนวนของรางวัลซูโครสเพิ่มขึ้นโดยรวมในช่วง PR วัน 2-10 (p = 0.03) ไม่มีผลของการรักษา AGRP ในการกดก้านที่ไม่ใช้งานเปรียบเทียบกับการควบคุมด้วย aCSF หรือระหว่างวันที่ฉีดและไม่ฉีด ผลลัพธ์สนับสนุนการตีความผลที่ยั่งยืนของ AGRP เพื่อเพิ่มการจัดการตนเองซูโครส: หนูกดบนคันโยกให้รางวัลมากขึ้นรับรางวัลซูโครสมากขึ้นและใช้เวลากับงานมากขึ้น

  

รูป 4

ventricular ventricular (ICV) AGRP ที่สาม (0.01 nmol) กระตุ้นการบริหารน้ำตาลซูโครสในกระบวนทัศน์การประชาสัมพันธ์ แต่ไม่มีผลต่อการบริโภคอาหารทุกวันตลอดระยะเวลาการศึกษา . แสดงข้อมูล AGRP (n = 2) ...

  

6 ตาราง

ผลของ ICV AGRP เทียบกับ aCSF ต่อประสิทธิภาพของอัตราส่วนแบบต่อเนื่องสำหรับซูโครส

ผลของระยะชีวิตต่อความชอบและแรงจูงใจในซูโครส

ในการทดลองขั้นสุดท้ายเราประเมินว่าแรงจูงใจของซูโครสนั้นแตกต่างกันระหว่างหนูหัวโตกับหนูโตหรือไม่ ในขั้นต้นหนูตัวเก่า 5-และ 10-wk ได้รับการทดสอบความพึงพอใจของซูโครสพร้อมทางเลือกของการแก้ปัญหาตั้งแต่ 0 ถึง 20% ซูโครสก่อนที่จะเริ่มการทดสอบด้วยตนเองและการฝึกอบรม ตามที่ปรากฏใน รูปที่ 5aและสอดคล้องกับการค้นพบที่รายงานในวรรณคดีหนูก่อนวัยแรกรุ่นปรากฏว่าชอบโซลูชันที่หวานกว่าหนูวัยหนุ่มสาว: หนูก่อนวัยแรกรุ่นส่วนใหญ่มีปริมาณสารละลายสูงสุดของสารละลายน้ำตาลซูโครส 20% ในขณะที่หนูผู้ใหญ่แสดงปริมาณสูงสุด 15% ซูโครส ต่อจากนั้นทั้งสองกลุ่มอายุได้แยกระหว่างหนูห่าวกับอาหารไขมันสูงในระหว่างการฝึกอบรมและทดสอบด้วยตนเอง มีจำนวนเพิ่มขึ้นเล็กน้อย แต่มีนัยสำคัญทางสถิติในจำนวนของคันโยกแบบแอคทีฟเปรียบเทียบกับหนูวัยผู้ใหญ่ (45 ± 3 เทียบกับ 37 ± 2, p = 0.05) โดยเฉลี่ยไม่แตกต่างจากจำนวน FR รางวัลซูโครสหรือจำนวนกดบนคันโยกที่ไม่ทำงาน ตามที่ปรากฏใน รูปที่ 5bมีผลโดยรวมที่สำคัญอย่างมากของอายุในช่วงการประชาสัมพันธ์ด้วยการกดคันโยกที่ใช้งานเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญสำหรับ pubertal (n = 15) กับผู้ใหญ่วัยหนุ่มสาว (n = 14) หนู (2-way ANOVA, PRDay × age; ผลกระทบของอายุ, p = 0.017, ไม่มีผลกระทบที่เป็นอิสระจาก PRDay, ไม่มีการโต้ตอบอย่างมีนัยสำคัญ) Tthere เป็นแนวโน้มสำหรับอายุที่มากขึ้นในภาวะที่ให้อาหารที่มีไขมันสูง แต่สิ่งนี้ไม่ได้มีนัยสำคัญทางสถิติ (p = .13) 7 ตาราง แสดงรายการพารามิเตอร์พฤติกรรม PR: นอกเหนือจากการกดคันโยกที่ใช้งานเพิ่มขึ้นหนู peri-pubertal ได้รับรางวัลซูโครสมากขึ้นอย่างมีนัยสำคัญและแสดงแนวโน้มต่อช่วงเวลาหยุดที่เพิ่มขึ้น นอกจากนี้หนูพันธุ์ peri-pubertal มีการเพิ่มขึ้นเล็กน้อย แต่สำคัญในการกดคันโยกที่ไม่ได้ใช้งาน (เช่นไม่มีการให้รางวัล) แม้ว่าหนูทั้งใบ peri-pubertal และผู้ใหญ่จะมีจำนวนกดก้านที่ไม่ได้ใช้งานอยู่ประมาณ 10% ของจำนวน ของคันโยกที่ใช้งานกด ผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าหนูในวัยเจริญพันธุ์ชอบและชอบหาอาหารที่มีรสหวานมากขึ้นและอาจขยายผลด้วยภูมิหลังของอาหารที่มีไขมันสูง

  

รูป 5

หนูตัวเมียมีแรงจูงใจในการให้รางวัลซูโครสเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับหนูโต 5a การทดสอบความพึงพอใจของซูโครสสำหรับหนูวัยรุ่น (เพริ - pubertal, n = 15) และผู้ใหญ่ (n = 14) หนู หนูมี 30 ขั้นต่ำในการดื่มจากช่วงความเข้มข้น (0-20% ซูโครส) ...

  

7 ตาราง

ผลของอายุที่มีต่อประสิทธิภาพอัตราส่วนก้าวหน้า^a สำหรับซูโครส

การวิจัยนี้ได้รับการสนับสนุนโดย NIH ให้ DK40963 Dianne Figlewicz Lattemann เป็นนักวิทยาศาสตร์อาวุโสด้านการวิจัยอาชีพโครงการวิจัยห้องปฏิบัติการชีวการแพทย์กรมกิจการทหารผ่านศึก Puget Sound ระบบการดูแลสุขภาพ, Seattle, Washington Stephen Benoit ได้รับการสนับสนุนจาก NIH DK066223 และ Ethicon Endosurgery Inc. ผู้เขียนขอบคุณดร. Tami Wolden-Hanson ที่ให้การสนับสนุนการวัดองค์ประกอบของร่างกาย Dr. William Banks และ Lucy Dillman ที่ให้การสนับสนุนการตรวจวัดไตรกลีเซอไรด์; และ Amalie Alver และ Samantha Thomas-Nadler สำหรับความช่วยเหลือด้านการศึกษาเชิงพฤติกรรม

• Andersen SL, Teicher MH ความเครียดระยะเวลาที่อ่อนไหวและเหตุการณ์ที่ครบกำหนดในภาวะซึมเศร้าของวัยรุ่น แนวโน้มทางประสาทวิทยาศาสตร์ 2008; 31: 183 191- [PubMed]
• Aponte Y, Atasoy D, Sternson SM เซลล์ประสาท AGRP เพียงพอต่อการเตรียมพฤติกรรมการกินอาหารอย่างรวดเร็วและไม่มีการฝึกอบรม ประสาทวิทยาศาสตร์ 2011; 14: 351 355- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
• Barnes MJ, Argyropoulos G, Bray GA การตั้งค่าสำหรับอาหารที่มีไขมันสูง แต่ไม่ใช่ hyperphagia หลังจากการเปิดใช้งานตัวรับ mu opioid ถูกปิดกั้นในหนูที่น่าพิศวง AgRP การวิจัยสมอง 2010; 1317: 100 107- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
• Bolaños CA, Barrot M, Berton O, Wallace-Black D, Nestler EJ การรักษา methylphenidate ในช่วงก่อนและหลังคลอดมีการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมการตอบสนองต่อสิ่งเร้าทางอารมณ์ที่ผู้ใหญ่ จิตเวชชีวภาพ 2003; 54: 1317 1329- [PubMed]
• Bolaños CA, Glatt SJ, Jackson D. ความไวต่อยาเสพติดโดพามีนในหนูอายุร้อยละ: การวิเคราะห์พฤติกรรมและระบบประสาท การวิจัยสมองพัฒนาการวิจัยสมอง 1998; 111: 25 33- [PubMed]
• Brandon CL, Marinelli M, Baker LK, White FJ ปรับปรุงปฏิกิริยาและความอ่อนแอของโคเคนหลังการรักษา methylphenidate ในหนูวัยรุ่น Neuropsychopharmacology 2001; 25: 651 61- [PubMed]
• แบรนดอน CL, Marinelli M, FJ สีขาว การสัมผัสกับวัยรุ่นใน methylphenidate จะเปลี่ยนแปลงการทำงานของเซลล์ประสาทโดปามีนหนูกลางสมอง จิตเวชชีวภาพ 2003; 54: 1338 1344- [PubMed]
• Broberger C, Johansen J, Johansson C, Schalling M, Hokfelt T. โปรตีนจากยีน neuropeptide Y / agouti ที่เกี่ยวข้องกับโปรตีน (AGRP) ในสมองปกติ, anorectic, และ monosodium glutamate การดำเนินการของ National Academy of Science 1998; 95: 15043 15048- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
• Cason AM, Smith RJ, Tahsili-Fahadan P, Moorman DE, Sartor GC, Aston-Jones G. บทบาทของ orexin / hypocretin ในการแสวงหารางวัลและการเสพติด: ผลกระทบของโรคอ้วน สรีรวิทยาและพฤติกรรม. 2010; 100: 419–428 [บทความฟรี PMC] [PubMed]
• Choi DL, Davis JF, Fitzgerald ME, Benoit SC บทบาทของ orexin-A ในแรงจูงใจด้านอาหารพฤติกรรมการกินอาหารที่ได้รับรางวัลและการกระตุ้นเซลล์ประสาทที่เกิดจากอาหารในหนู ประสาท 2010; 167: 11 20- [PubMed]
• Cizza G, Brown RJ, Rother KI อุบัติการณ์ที่เพิ่มขึ้นและความท้าทายของโรคเบาหวานในวัยเด็ก รีวิวมินิ วารสารการสอบสวนต่อมไร้ท่อ 2012 epub พฤษภาคม 8, 2012 [บทความฟรี PMC] [PubMed]
• Coldwell SE, Oswald TK, Reed DR. เครื่องหมายของการเติบโตแตกต่างกันระหว่างวัยรุ่นที่มีความต้องการน้ำตาลสูงและน้ำตาลต่ำ สรีรวิทยาและพฤติกรรม. 2009; 96: 574–580 [บทความฟรี PMC] [PubMed]
• เดวิสเจเอฟ Choi DL เบอนัวต์เซาท์แคโรไลนา อินซูลินเลปตินและรางวัล แนวโน้มของต่อมไร้ท่อและเมแทบอลิซึม 2010; 21: 68 74- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
• Davis JF, Choi DL, Schurdak JD, Fitzgerald MF, Clegg DJ, Lipton JW, Figlewicz DP, Benoit SC Leptin ควบคุมสมดุลพลังงานและแรงจูงใจผ่านการกระทำที่วงจรประสาทที่แตกต่างกัน จิตเวชชีวภาพ 2011a; 69: 668 674- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
• Davis JF, Choi DL, Schurdak JD, Krause EG, Fitzgerald MF, Lipton JW, Sakai RR, Benoit SC melanocortins ส่วนกลางปรับกิจกรรม mesocorticolimbic และพฤติกรรมการแสวงหาอาหารในหนู สรีรวิทยาและพฤติกรรม. 2011b; 102: 491–495 [บทความฟรี PMC] [PubMed]
• Davis JF, Tracy AL, Schurdak JD, Tschop MH, Clegg DJ, Benoit SC, Lipton JW การสัมผัสกับระดับที่สูงขึ้นของไขมันในอาหารลดทอนการได้รับสารกระตุ้นจิตและการหลั่งโดปามีน mesolimbic ในหนู ประสาทวิทยาศาสตร์เชิงพฤติกรรม. 2008; 122: 1257 1263- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
• Desor JA, Beauchamp GK. การเปลี่ยนแปลงในระยะยาวของความชอบความหวานในมนุษย์ สรีรวิทยาและพฤติกรรม. 1987; 39: 639–641 [PubMed]
• Desor JA, Greene LS, Maller O. การตั้งค่าสำหรับความหวานและเค็มใน 9- ถึง 15 ปีและมนุษย์ผู้ใหญ่ วิทยาศาสตร์. 1975; 190: 686 687- [PubMed]
• Drewnowski A. ความหนาแน่นของพลังงานความอร่อยและความอิ่มแปล้: ความหมายสำหรับการควบคุมน้ำหนัก รีวิวโภชนาการ 1998; 56: 347 353- [PubMed]
• Figlewicz DP, Bennett JL, Aliakbari S, Zavosh A, Sipols AJ อินซูลินทำหน้าที่ในไซต์ต่าง ๆ ของระบบประสาทส่วนกลางเพื่อลดการให้อาหารที่มีน้ำตาลซูโครสเฉียบพลันและการจัดการด้วยตนเองซูโครสในหนู วารสารอเมริกันสรีรวิทยา 2008; 295: R388-R394 [บทความฟรี PMC] [PubMed]
• Figlewicz DP, Bennett JL, Naleid AM, Davis C, Grimm JW อินซูลินในช่องปากและเลปตินช่วยลดการให้ซูโครสในหนูขาว สรีรวิทยาและพฤติกรรม. 2006; 89: 611–616 [PubMed]
• Figlewicz DP, Bennett-Jay JL, Kittleson S, Sipols AJ, Zavosh A. Sucrose การจัดการตนเองและการกระตุ้นระบบประสาทส่วนกลางในหนู Am J Physiol 2011; 300: R876-R884 [บทความฟรี PMC] [PubMed]
• Figlewicz DP, Ioannou G, Bennett Jay J, Kittleson S, Savard C, Roth CL ผลของการบริโภคสารให้ความหวานในระดับปานกลางต่อสุขภาพการเผาผลาญในหนู สรีรวิทยาและพฤติกรรม. 2009; 98: 618–624 [บทความฟรี PMC] [PubMed]
• Figlewicz DP, Sipols AJ สัญญาณบังคับด้านพลังงานและรางวัลอาหาร เภสัชวิทยาชีวเคมีและพฤติกรรม 2010; 97: 15 24- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
• Frangioudakis G, Gyte AC, Loxham SJ, Poucher SM การทดสอบความทนทานต่อกลูโคสทางหลอดเลือดดำในหนูขาววิสตาร์: วิธีการที่มีประสิทธิภาพสำหรับการประเมินการหลั่งอินซูลินจากกลูโคสในร่างกาย วารสารวิธีการทางเภสัชวิทยาและพิษวิทยา 2008; 57: 106 113- [PubMed]
• Hagan MM, PA เร่งด่วน, Pritchard LM, Schwartz MW, Strack AM, Van Der Ploeg LHT, Woods SC, Seeley RJ ผลกระทบระยะยาวจากการใช้ AgRP- (83-132) เกี่ยวข้องกับกลไกอื่นที่ไม่ใช่การปิดกั้นตัวรับเมลาโนคอร์ทิน วารสารอเมริกันสรีรวิทยา 2000; 279: R47-R52 [PubMed]
• Hahn TM, Breininger JF, Baskin DG, Schwartz MW การแสดงออกของ Agrp และ NPY ในเซลล์ประสาท hypothalamic ที่กระตุ้นการทำงาน ประสาทวิทยาศาสตร์ 1998; 1: 271 272- [PubMed]
• Hodos W. Progressive ratio เป็นการวัดความแข็งแกร่งของรางวัล วิทยาศาสตร์. 1961; 134: 943 944- [PubMed]
• Ikemoto S, Panksepp J. ความแตกต่างระหว่างการตอบสนองที่น่าพอใจและการตอบสนองโดยการใช้ยาทางเภสัชวิทยาของภูมิภาคสมองที่เกี่ยวข้องกับการให้รางวัล ประสาทวิทยาศาสตร์เชิงพฤติกรรม. 1996; 110: 331 345- [PubMed]
• Jewett DC, Cleary J, Levine AS, Schaal DW, ธ อมป์สันทีผลของ neuropeptide Y, อินซูลิน, 2-deoxyglucose และการกีดกันทางอาหารต่อพฤติกรรมกระตุ้นอาหาร เภสัช 1995; 120: 267 271- [PubMed]
• Kaushik S, Rodriguez-Navarro JA, Arias E, Kiffin R, Sahu S, Schwartz GJ, Cuervo AM, Singh R. Autophagy ในเซลล์ประสาท AgRP ควบคุมการรับอาหารและพลังงาน การเผาผลาญของเซลล์ 2011; 14: 173 183- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
• ตวัด AE, Berridge KC ประสาทวิทยาศาสตร์ของรางวัลตามธรรมชาติ: ความเกี่ยวข้องกับยาเสพติด วารสารประสาทวิทยา 2002; 22: 3306 3311- [PubMed]
• ตวัด SP, Nannini MA, Bratt AM, Hodge CW Neuropeptide-Y ในนิวเคลียส paraventricular เพิ่มเอทานอลด้วยตนเอง เปปไทด์ 2001; 22: 515 522- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
• Kohli R, Boyd T, Lake K, Dietrich K, Nicholas L, Balistreri WF, Ebach D, Shashidkar H, Xanthakos SA ความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วของ NASH ในวัยเด็ก วารสารระบบทางเดินอาหารและโภชนาการเด็ก 2010; 50: 453 456- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
• Krashes MJ, Koda S, Ye CP, Rogan SC, Adams AC, Cusher DS, Maratos-Flier E, Roth BL, Lowell BB การเปิดใช้งานแบบย้อนกลับอย่างรวดเร็วของเซลล์ประสาท AgRP ทำให้พฤติกรรมการกินอาหารของหนูในหนู วารสารการสอบสวนทางคลินิก 2011; 121: 1424 1428- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
• Mennella JA, Pepino MY, Reed DR ปัจจัยทางพันธุกรรมและสิ่งแวดล้อมของการรับรู้ที่ขมและความชอบหวาน กุมารเวชศาสตร์ 2005; 115: 216 222- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
• Myers KP, Sclafani A. การพัฒนาความชอบด้านรสชาติที่เรียนรู้ จิตวิทยาพัฒนาการ 2006; 48: 380 388- [PubMed]
• โครงการวิจัยประยุกต์สถาบันมะเร็งแห่งชาติ. แหล่งที่มาของแคลอรี่จากน้ำตาลเพิ่มในสหรัฐอเมริกาประชากร 2005-06 อัปเดต 21 ธันวาคม 2010 [เข้าถึง 21 กันยายน 2011]; 2010 มีให้ตั้งแต่: http://riskfactor.cancer.gov/diet/foodsources/added_sugars/
• นิกสัน JP, จางเอ็ม, วัง CF, Kuskowski MA, วัค CM, Levine JA, Billington CJ, Kotz CM การประเมินผลของระบบถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กด้วยคลื่นเสียงเชิงปริมาณสำหรับการวิเคราะห์องค์ประกอบของร่างกายในหนู ความอ้วน 2010; 18: 1652 1659- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
• Ogden CL แคร์โรลล์แมรี่แลนด์ กองสำรวจสุขภาพและโภชนาการสำรวจ ความชุกของโรคอ้วนในเด็กและวัยรุ่น: สหรัฐอเมริกา, แนวโน้ม 1963-1965 ผ่าน 2007-2008 [เข้าถึง 21 กันยายน 2011]; สุขภาพ E-Stat 2010 2010 มีให้ตั้งแต่: http://www.cdc.gov/nchs/fastats/overwt.htm.
• Paxinos G, Watson C. Atlas ของสมองหนูในพิกัด stereotaxic 5th ซานดิเอโกแคลิฟอร์เนีย: Elsevier Academic Press; 2005
• ริชาร์ดสัน NR, Roberts DC ตารางอัตราก้าวหน้าในการศึกษาการควบคุมตนเองของยาในหนู: วิธีการประเมินประสิทธิภาพการเสริมแรง วารสารวิธีการทางประสาท 1996; 66: 1 11- [PubMed]
• Roitman MF, Stuber GD, Phillips PE, Wightman RM, Carelli RM โดปามีนทำงานเป็นโมเดอเรเตอร์ตัวที่สองของการเสาะหาอาหาร วารสารประสาทวิทยา 2004; 24: 1265 1271- [PubMed]
• Rossi M, Kim M, Morgan D, C ขนาดเล็ก, Edwards C, Sunter D, Abusnana S, Goldstone A, Russell S, Stanley S, Smith S, Yagaloff K, Ghatei M, Bloom S A C-terminal ชิ้นส่วนของ Agouti- โปรตีนที่เกี่ยวข้องเพิ่มการให้อาหารและลดผลกระทบของฮอร์โมนกระตุ้นอัลฟา - เมลาโนไซต์ในร่างกาย การศึกษาเกี่ยวกับต่อมไร้ท่อ 1998; 139: 4428 4431- [PubMed]
• สแตนโฮป KL บทบาทของน้ำตาลที่มีฟรุกโตสในการระบาดของโรคอ้วนและโรคเมตาบอลิ รีวิวยาประจำปี 2012; 63: 329 343- [PubMed]
• Sturman DA, Mandell DR, Moghaddam B. วัยรุ่นแสดงความแตกต่างเชิงพฤติกรรมจากผู้ใหญ่ในระหว่างการเรียนรู้และการสูญพันธุ์ ประสาทวิทยาศาสตร์เชิงพฤติกรรม. 2010; 124: 16 25- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
• Tracy AL, Clegg DJ, Johnson JD, Davidson TL, Woods SC antagonist melanocortin AgRP (83-132) เพิ่มการตอบสนองต่อความอยากอาหารสำหรับไขมัน แต่ไม่ใช่คาร์โบไฮเดรตเสริม เภสัชวิทยาชีวเคมีและพฤติกรรม 2008; 89: 263 271- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
• Vartanian LR, Schwartz MB, Brownell KD ผลของการบริโภคน้ำอัดลมที่มีต่อโภชนาการและสุขภาพ: การทบทวนอย่างเป็นระบบและการวิเคราะห์อภิมาน วารสารอเมริกันสาธารณสุข 2007; 97: 667 75- [บทความฟรี PMC] [PubMed]