Uzoq muddatli yuqori yog 'dietasi DAT gen ifodasini o'zgartirmagan holda dopaminni qayta yuklashni qisqartiradi (2013)

  • Jekson J. Kon,
  • Elena H. Chartof,
  • Devid N. Potter,
  • Stefani R. Ebner,
  • Mitchell F. Roitman

mavhum

Ratsionga bog'liq semizlikning rivojlanishi (DIO) dopamin signalizatsiyasi, jumladan, dopamin tashuvchisi (DAT) ifodasi va dopaminni qayta tiklashning ko'p jihatlarini o'zgartirishi mumkin. Biroq, DAT ekspresivligi va funktsiyasidagi dietaga bog'liq o'zgarishlarning vaqti va DIO ning rivojlanishiga bog'liq bo'lgan-bo'lmaganligini hal etilmayapti. Bu erda biz kalamushlarni 2 yoki 6 haftalar uchun yuqori (HFD) yoki past (LFD) yog'li oziqlantirdik. Diyetaga ta'sir etilishidan so'ng, kalamushlar uretan bilan behushlik qilingan va striatal DAT funktsiyasi ventral tegmental sohada (VTA) dopamin hujayralari korpuslarini elektrlashtiruvchi va ventral striatumda dopamin konsentratsiyasida tezkor skanerli tsikli voltammetr yordamida o'zgarishlarni hisobga olgan holda baholandi. Shu bilan xun protokoli ta'siridan so'ng, alohida kalamush guruhidagi striatal hujayra fraksiyonlarındaki membranani DATga HFD ta'sirini aniqladik. E'tiborlisi shundaki, davolovchi guruhlarning hech biri tana og'irligida farq qilmagan. Biz HFD kalamushlarida 6 dan keyin LFD kalamushlari bilan solishtirganda dopaminni qayta tiklash tezligida kamchilikni topdik, ammo 2 xaftaligi xom ashyoni ta'sir qilmadi. Bundan tashqari, giyoh dorini chaqirgan dopaminin ortishi, LFD sıçanlarına ko'ra, HFD'de sezilarli darajada zayıflatıldı. Western blot tahlillari shuni ko'rsatdiki, dietaning umumiy DAT proteinida ta'siri yo'q. Biroq, 6 haftalik HFDga ta'sir qilish 50 kDa DAT izoformini sinaptozomal membrana bilan bog'liq fraksiyonda sezilarli darajada qisqartirgan, ammo qayta ishlash endosomalari bilan bog'liq bo'lmagan qismda emas. Ma'lumotlarimiz, DAT ishlab chiqarishdagi o'zgarishlardan qat'iy nazar, dopaminni qayta tiklashda dietning ta'sirini o'zgartirishga oid qo'shimcha dalillar keltirib chiqaradi va bunday o'zgarishlar DIO ning rivojlanishidan dalolat beradi. 

Izoh: Cone JJ, Chartoff EH, Potter DN, Ebner SR, Roitman MF (2013) Uzoq muddatli yog 'dietasi DAT genining ifodasini o'zgartirmasdan Dopaminni qayta yuklashni qisqartiradi. PLOS ONE 8 (3): e58251. doi: 10.1371 / journal.pone.0058251

muharriri: Sidney Artur Simon, Dyuk universiteti tibbiyot markazi, Amerika Qo'shma Shtatlari

Qabul qildi: Oktyabr 26, 2012; Qabul qilingan: Fevral 5, 2013; Chop etilgan: Mart 13, 2013

Mualliflik huquqi: © 2013 Cone va boshq. Vikipediya Bu maqola chaladir. Siz uni to'ldirib, loyihaga yordam berishingiz mumkin. Bu izohni aniqrog'iga almashtirish kerak. No iwiki template.gif Bu maqolada boshqa til bo'limlariga ishorat yo'q.

Moliyalashtirish: Ta'riflangan loyiha Milliy Sog'liqni Saqlash Instituti (NIH) tomonidan DA025634 (MFR) va T32-MH067631 tomonidan Biomedikal Neyrologiya Ta'lim Dasturi (JJC) tomonidan qo'llab-quvvatlandi. Tadqiqot resurslari bo'yicha milliy markaz va Chikago jamoatchilik fondi (JJC) ning Searle Funds fondi yordami bilan Chikago biomedikal konsortsiumi tomonidan UL1RR029877 granti (JJC) va NIH translatsiya fani bo'yicha milliy markaz tomonidan qo'shimcha yordam ko'rsatildi. Kontent faqat mualliflarning javobgarligi va NIH yoki Chikago Biomedikal Konsortsiumining rasmiy qarashlarini ifodalaydi. Tadqiqotchilar loyihani tayyorlashda, ma'lumotlar to'plashda va tahlil qilishda, nashr qilish yoki maqolani tayyorlashda moliyachilarning ahamiyati yo'q edi.

Raqobatbardosh qiziqishlar: Mualliflar hech qanday raqobatbardosh manfaatlar mavjud emasligini e'lon qildilar.

Kirish

Kam vazn va semiz AQSh va butun dunyo aholisining tobora ko'proq ulushini ifodalaydi [1], [2]. Semirib ketishning ko'plab yo'llari mavjud bo'lsa-da, ehtimol, sog'lom tana vazniga nisbatan eng katta tahdidlardan biri juda yoqimli, zich kaloriya ovqatlarining tarqalishi va iste'moli hisoblanadi [3]. Haqiqatan ham, oziq-ovqatning energiya zichligi (kkal / g) kattalardagi semizlik va semirishga salmoqli hissa qo'shadi [4], [5]. Xushbo'y ovqatlar inson va hayvonlar bo'lmagan hayvonlarning striatumida dopaminning tarqalishini keltirib chiqaradi [6], [7], [8], [9] oziq-ovqat mahsulotlarida chidamlilikning subyektiv ko'rsatkichlari ventral striatumdagi neytral javoblarning mustahkamligi bilan ijobiy bog'liqdir [10]. Shunday qilib, dopamin va striatum energiya zich oziq-ovqat uchun imtiyozlarga hissa qo'shadi. So'nggi paytlarda dietadagi farqlar striatal elektronlar va oziq-ovqatga yo'naltirilgan xatti-harakatlarda bir vaqtda o'zgarishlarga olib kelishi mumkinligi ko'rsatildi [11]. Shu bilan birga, ehtimol kamroq baholanadigan bo'lsak, yutilgan ovqatlardagi farqlar, ayniqsa yog 'bilan bog'liq, striatal dopamin signalizatsiyasi haqida mulohaza yuritishi va o'zgartirishi mumkin.

Striatal dopamin signalizatsiyasi, tirozin gidroksilaz fermenti, pre-va postinaptik dopamin retseptorlari va dopamin ishlab chiqarishni o'z ichiga olgan bir qator omillar bilan tartibga solinadi, ularning barchasi semizlikka aloqador bo'lgan presinaptik dopamin tashuvchilar (DAT) [12], [13]. DAT raqami yoki funktsiyasi o'zgarishi erkin dopamin va shuning uchun striatal funktsiyaning ta'sir doirasini o'zgartirishi mumkin [14], [15]. Yutilgan oziq-ovqat mahsulotlariga javoban chiqarilgan insulin DAT funktsiyasiga ta'sir ko'rsatadi [16], [17]. Shunday qilib, DAT dietaning ta'siri uchun ehtimoliy nomzodlardan biridir.

Yaqinda semizlik va DAT mavjudligi va DAT funktsiyasining diet bilan bog'liq o'zgarishi o'rtasidagi korrelyatsiyalar o'rganildi. Tana ommaviy indekslari (BMI) inson striatumida DAT mavjudligi bilan salbiy bog'liq [18]. DAT ulanishi va shuning uchun mavjudligi, yuqori yog 'dietasi (HFD) bilan oziqlangan sichqonlarda kamayadi [19]. HFD-obezlik (DIO) kalamushlarda DAT tomonidan dopaminni kamaytirish tezligi bilan bog'liq [20]. Birgalikda olib borilgan tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, HFD iste'moli tomonidan yaratilgan semizlik dopamin signalizatsiyasi - ayniqsa DATning muhim presinaptik regulyatorlariga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin. Biroq, dopamin signalizatsiya jarayonida dietga bog'liq o'zgarishlar va DIO ning rivojlanishining manifestga o'zgartirish uchun zarur bo'lganligi ma'lum emas. Biz DAT funktsiyasini ventral striatumda dopaminni chiqarib tashlash va tez-tekshiruvli tsikli voltammetr yordamida kalamushlarda qayta yuklash tezligini aniqlash orqali tahlil qildik. Dopamin kamayib ketishining kamayishi DAT genining ekssatsiyasi kamayishi bilan bog'liqligini aniqlash uchun biz real vaqtda qRT-PCR yordamida ventral tegmental sohada DAT mRNA va fundamental nigra o'lchagan edik. Bundan tashqari, xom sinaptozom va endosomal membranalarda striatal DAT darajalarini aniqlash uchun biokimyoviy fraksiyonasyon prosedürünü va Western blot tahlil qilish ishlatildi. Sichqonlarning 2 yoki 6 haftalari yuqori yoki past yog'li xun bor edi, ammo barcha o'lchovlar DIO yo'qligi bilan amalga oshirildi. Bizning natijalar shuni ko'rsatadiki, uzoq muddatli DFO iste'moli, DAT ifodasini kamaytirmasdan, ventral striatumda dopaminni qayta tiklash tezligini pasaytiradi.

Materiallar va usullari

Axloqiy bayonot

Ushbu tadqiqot Milliy Sog'liqni saqlash institutlarining laboratoriya hayvonlarini saqlash va ulardan foydalanish qo'llanmasida berilgan tavsiyalarga qat'iy muvofiq ravishda olib borildi. Protokol, Illinoys shtatidagi Chikago shahridagi hayvonlarni parvarish qilish qo'mitasi tomonidan tasdiqlangan. Barcha jarrohlik uretan anesteziyasi ostida o'tkazildi va azob-uqubatlarni kamaytirish uchun barcha sa'y-harakatlar amalga oshirildi.

Mavzular

Standart erkak Sprague-Dawley kalamush (n = 67), taxminan 2 oylik va 225-275 g gacha bo'lgan o'lchovlarda ishlatildi. 26.5: 50 h nurida jonivorlar alohida kameralarda (20 × 22 × 30 sm) haroratda (12 ° C) va namlik (12%) nazorat ostida muhitda plastik qafaslarda joylashtirilgan: quyuq sikl (07: 00 da yonadi) h). Sichqoncha bir hafta mobaynida zavodga kirib keldi ad libitum standart laboratoriya chow va suvga kirish.

Ovqat qabul qilish va tananing Og'irligi o'lchovlari

Uyqusizlikdan keyin sichqonchani tarozida tortilib, tasodifiy 1-ga 4 guruhlariga tayinlangan, ular dastlabki tana og'irligi uchun muvozanatlashgan. Kam yog'li dietada (LFD, Research Diets, New Brunswick, NJ, D12450B, yog '(10 kkal / g) dan 3.85% kilokalor) ikki guruh saqlanib qoldi. Boshqa 2 guruhlari HFD (Research Diets, D12492; yog '(60 kkal / g) dan 5.24% kilokalor) bo'yicha saqlandi. Har bir xun uchun, kalamush 2 yoki 6 hafta (wks) uchun saqlanib qolgan. Shunday qilib, 4 guruhlari quyidagilar edi: LFD-2 wk (n = 18), HFD-2 wk (n = 16), LFD-6 wk (n = 16) va HFD-6 wk (n = 17). Barcha guruhlar bor edi ad libitum suvga kirish. Ovqat qabul qilish va tana vazni o'lchovlari uch marta / wk qilingan va voltammetrik yozuvlar yoki DAT protein / xabarlarni tahlillari o'tkaziladigan kalamushlar uchun alohida ma'lumotlar keltiriladi.

Jarrohlik protseduralari va dopamin o'lchovlari

Parhez ta'siridan so'ng, tana vaznida farq qilmaydigan kalamushlarning bir qismi voltammetrik yozuvlar uchun tayyorlangan (LFD-2 wk (n = 8), HFD-2 wk (n = 6), LFD-6 wk (n = 6) , va uretan (6 g / kg) behushlik ostida HFD-7 wk (n = 1.5)) [9,21 da bo'lgani kabi]. Qo'llanma kanülü (Bioanalitik tizimlar, West Lafayette, IL) ventral striatum ustida joylashgan (1.3 mm old, bregmadan 1.5 mm lateral), xlorli kumush sim (Ag / AgCl) qarama-qarshi korteksga joylashtirilgan va ikkalasi ham bosh suyagiga zanglamas po'latdan yasalgan vintlardek va stomatologik tsement bilan biriktirilgan. Uglerod tolasi elektrodini (CFE) o'z ichiga olgan mikromanipulyator yo'riqnomaning kanulasiga kiritildi va elektrod ventral striatumga tushirildi. CFE va mos yozuvlar elektrodlari sahnaga ulangan va CFE potentsiali -0.4 dan +1.3 V gacha (Ag / AgCl ga qarshi) va orqaga (400 V / s; 10 Hz) skaner qilingan. Keyin bipolyar stimulyatsiya qiluvchi elektrod (Plastics One, Roanoke, VA) asta-sekin ventral tegmental area / substantia nigra pars compacta (VTA / SNpc; 5.2 mm posterior, 1.0 mm lateral and dastlab 7.0 mm ventral from bregma) 0.2 mm oshdi. . Har bir oshirishda oqim impulslari poezdi etkazib berildi (60 impuls, impulsga 4 ms, 60 Hz, 400 µA). Rag'batlantiruvchi elektrod VTA / SNpc ga joylashganda va CFE striatumda bo'lsa, stimulyatsiya ishonchli komponentni tahlil qilish yordamida voltammetrik ma'lumotlardan olinadigan dopaminni chiqarib yuboradi. [9], [22]; va har bir CFE ning har bir tajribadan keyin oqim in'ektsion tizimida sozlangandan keyin kontsentratsiyaga aylanadi [23]. Rag'batlantiruvchi elektrodning joylashuvi maksimal relef uchun optimallashtirildi. Keyin CFE eksperimentni boshlashdan oldin 10 daqiqa davomida muvozanatlashishga ruxsat berilgan edi. Dopaminning tarqalishi VTA / SNpc ning elektrostansiyalanishi (yuqorida ko'rsatilgan parametrlar) bilan uyg'unlashdi va natijada dopamin kontsentratsiyasining o'zgarishi 5-dan 10-dan ximoyalashga nisbatan hisoblandi. Rag'batlantirilgandan so'ng, kalamushlar 0.9% eritmadagi (10 mg / kg ip) eritilgan kokain gidroxlorid bilan va AHNXX minutidan keyin stimulyatsiya takrorlandi. Amaliy chastotalar, ma'lumotlarni to'plash va tahlil qilish LabVIEW (National Instruments, Austin, TX, AQSh) da yozilgan dastur yordamida amalga oshirildi. [22].

Dopaminni qayta tiklash

Dopaminni qayta yuklash Demon Voltammetry Analiz Programma (24; Wake Forest University, Winston-Salem NC) yordamida modellashtirilgan. Bu erda biz dopaminni qaytarib olish tezligining o'lchovi sifatida parchalanish sobit tau haqida xabar beramiz. Tau, dopamin klirensi egri aksariyatini o'z ichiga olgan va K (r = .9899) va Km, DAT uchun dopaminning aniq yaqinligi [24]. Kokainning yuqori dopamin kontsentratsiyasiga ta'sirini aniqlash uchun qo'llashdan oldin va keyin olingan qiymatlarni solishtirdik (% o'zgarish).

Histologiya

Har bir qayddan so'ng, zanglamaydigan po'latdan elektrod (AM tizimlar #571500, Sequim, WA) CFE bilan bir xil chuqurlikka tushirildi va ro'yxatga olish joyini belgilash uchun bir lezyon (10 mA, 4 s) chiqarildi. Miyalari olib tashlandi va 10% formalin ichida saqlandi. Nur mikroskopi striatum orqali koronali sektsiyalarda (50 mm) lezyon holatini aniqlash uchun ishlatilgan. Bu erda qayd etilgan barcha yozuvlar ventral striatumda qilingan [25].

Striatal to'qimalarning subcellular fraksiyasiyasi

Rats (LFD-2 wk, HFD-2 wk, LFD-6 wk, va HFD-6 wk; n = 10 / guruh, tana vaznidagi farqlar) dekapitatsiya bilan o'ldirildi. Biyokimyasal fraksiyonasyon, belgilangan protokoli yordamida amalga oshirildi [26]kichik o'zgarishlar bilan. Brainlar tezda chiqarildi, izopentanda muzlandi va striatuma etib borgach, kriyostatni (HM505E, Microm, Walldorf, Germaniya, -20 ° C) kesib tashladi. Ikki tomonlama 1-mm3 ventral striatum orqali zichlash (o'rtacha to'qimalarining vazni: 15.2 mg) 20 ml xNUMX s uchun homogenizatsiyalangan bo'lib, muzli sovuq TEVP (0.8 mM Tris asos, 10 mM NaF, 5 mM Na3VO4, 1 mM EDTA, 1 mM EGTA, pH 7.4) + 320 mM sukroz buferidan iborat. Jami homogenat (H) ning 100 mili alikot saqlandi. H ning qolgan qismi 800 ˚C uchun 10 daqiqada santrifüje qilindi. Palaf (P4, yadro va katta binoning) 1 ml TEVP tamponida qayta ishlab chiqarildi va saqlandi. Süpernatant (S0.2) chiqarildi va muz ustida toza bir trubaga joylashtirildi. S1, 1-daqiqada 9200-daqiqada 15x-da pellet (P4, xom sinaptozomal membranalar) va supernatant (S2) hosil qilish uchun santrifüj qilindi. P2 bir marta TEVP + 2 mkm sukroz tamponida bir marta yuvilib, 35.6 ml TEVP + 0.25 mM sukroz tamponida qayta susayib, 35.6 s uchun xushbo'y xandaqda va namunani muzga 3 daqiqada saqlash yo'li bilan hipo-osmotik tarzda lyse qilingan. Supero'tkazuvchi (S30) to'planib, TEVP (2 ml) ichida qayta ishlab chiqarilgan pellet (P165,000, engil membranalar, utilizatsiyalanuvchi endosomalar) ni hosil qilish uchun 2 g uchun 3x gacha to'plandi va saqlandi. Barcha namunalar poliakrilamid jel elektroforezigacha -0.1 ° C da saqlangan.

Jel elektroforez va Western Blotting

Protein miqdori Bio-Rad DC oqsillarni tahlil qilish to'plami (Herkules, CA) yordamida aniqlandi va har bir namunadagi konsentratsiya 0.3 mg / ml oqsilga o'rnatildi. NuPAGE LDS (lityum dodesil sulfat) namuna buferi (Invitrogen, Carlsbad, CA) va 50 mM dithiothreitol har bir namunaga 70 daqiqa davomida 10 ° C da qizdirilishidan oldin qo'shilgan. Har bir fraktsiya uchun ekvivalent miqdordagi oqsilni yuklash uchun har bir namunadan 3 mg dan gel elektroforez bilan ajratish uchun NuPAGE Novex 4-12% Bis-Tris gellariga (Invitrogen) yuklandi. Keyinchalik oqsillar poliviniliden ftorli membranaga (PVDF) (PerkinElmer Life Sciences, Boston, MA) o'tkazildi. Nonspesifik bog'lanish joylari xona haroratida blokirovka qiluvchi tamponda 2 soat davomida bloklandi (PBS tarkibidagi 5% yog'siz quruq sut va 0.02% Tween 20 [PBS-T]). Keyin dog'lar birlamchi antikorda inkubatsiya qilindi (1∶3000 sichqoncha monoklonal anti-NR2B [# 05-920, Millipore], 1∶5000 quyon anti-DAT [# AB2231, Millipore] va 1∶1000 sichqon monoklonal anti-transferrin retseptorlari ( TfR) [# 13-6800, Invitrogen]. Dog'lar 3 qismga bo'lingan: yuqori (> 97 kDa), o'rta (46-97 kDa) va past (<46 kDa) og'irliklar va har bir qism taniqli antikor bilan zondlangan O'sha vazn oralig'idagi oqsil. Antikorlarning ko'rinadigan molekulyar og'irliklari quyidagilardir: NR2B, 180 kDa; DAT, 75, 64 va 50 kDa; TrfR, 95 kDa. DAT uchun o'rtacha vazn diapazonlarini tekshirgandan so'ng, antitellar inkubatsiya bilan tozalangan 62.5 minut davomida 2 ° C da yaltiroq tampon bilan (100 mM Tris, 6.8% SDS, 15 mM b-merkaptoetanol, pH 50). Lekeler keyinchalik qayta bloklandi va anti-TfR bilan tekshirildi. SeeBlue Plus 2 (Invitrogen) oldindan bo'yalgan standartlar molekulyar og'irlikni baholash uchun ishlatilgan.

Protein immunoblotslari Carestream Molecular Imaging Software 5.0 yordamida tahlil qilindi. Har bir chiziq uchun aniq intensivlik (foiz pikselidagi jami pikselning yig'indisi jami fon piksellarining yig'indisi) aniqlandi. Blotlar orasidagi taqqoslashga ruxsat berish uchun ma'lumotlar 2 va 6-da LFD boshqaruvlari uchun normallashtirildi. Ma'lumotlar LFD ± SEM bilan solishtirganda o'rtacha katlama indüksiyonu sifatida ifoda etiladi.

Raqamli real vaqtda transkriptaz polimeraz zanjiri reaktsiyasi (qRT-PCR)

G'arbiy blok tahlillari uchun striatal punklarni to'plashdan so'ng, muzlatilgan beyinlar mikrotomda VTA / SN ga etib borilgunga qadar koronal tarzda ajratildi. Ikki tomonlama 1-mm3 VTA va SN to'qimalarining zichlashi (o'rtacha to'qimalarining og'irligi = 15.0 mg) va RNK PureLink RNA Mini Kit (Invitrogen) yordamida chiqarildi. RNK sifati va miqdori RNK 6000 Nano Chip (Agilent, Santa Clara, CA) yordamida Agilent Bioanalyzer 2100 orqali baholandi. RNK yaxlitligi raqamlari (RIN) barcha namunalar uchun 7 dan yuqori bo'lib, bu yuqori sifatni ko'rsatmoqda. Jami RNKning bir mikrogrami, ThermoHybaid iCycler (Thermo Scientific) da iScript cDNA Sintez Kiti (BioRad) yordamida cDNA ni sintez qilish uchun ishlatilgan. Dat uchun xos primer (Slc6a3; Forward primer: GGAAGCTGGTCAGCCCCTGCTT, teskari primer: GAATTGGCGCACCTCCCCTCTG), β-oqib chiqdi va TATA quti majburiy protein (Tbp; oldinga qarab primer (NBA;:; Forward primer AAGGAAGGCTGGAAGAGAGC AGGGAAATCGTGCGTGACAT astar teskarisi): ACCTAAAGACCATTGCACTTCGTGCC; astar Aksincha : GCTCCTGTGCACACCATTTTCCC) genlari (Genbankning kirish raqamlari NM_012694, NM_031144 va NM_001004198) NCBI Primer-BLAST (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/tools/primer-blast/) va o'rnatilgan DNK texnologiyalari (Coralville, Ayova shtati) dan sotib olingan. Eritma eğrisi tahlil qilish va poliakrilamid jel elektroforezi primerlerin o'ziga xosligini tasdiqladi. DAT, b-aktin va Tbp amplikonlari uzunligi navbati bilan 266, 182 va 136 tayanch juftlari.

Q-PCR kiti (iQ SybrGreen Supermix, BioRad) ishlatilgan. Reaktsiya 20 mL 2 mL 3 mkM oldinga va orqaga primer va 4: 1 suyultirilgan 10 mL cDNA namunasi bilan MyiQ yagona rangli real vaqtda PCR aniqlash tizimida (BioRad) amalga oshirildi. 95 min uchun PCR velosiped sharoitlari 5 ° C edi; 40 davrida 94 santimetrda 15 davrlari, 60 s uchun 15 °, 72 s uchun 15 ° C. Ma'lumotlar 84 s temperaturasi bo'yicha 15 s haroratida o'qilgan haroratda to'plangan. Har bir davolash guruhidan teng miqdorda cDNA'yı o'z ichiga olgan master cDNA stokunu sintez qilib (1.00, 0.2, 0.04 va 0.008-qat) ketma-ket seyreltilerek belgilangan har bir primer uchun standart seyreltme eğrisi ishlab chiqarilgan. Jurnal10 seyreltme qiymatlari, standart eğriler uchun pol qiymatlari qarshi çizilmiştir. Ma'lumotlarni tahlil qilish uchun MyiQ Optik tizim dasturiy ta'minot (BioRad) ishlatilgan. Hech qanday cDNA shablonini va teskari transkriptaz o'z ichiga olgan cDNA reaktsiyalaridan olingan namunalar navbati bilan genomik DNKning ifloslanishini va kuchaytirilishini nazorat qiladi. Hisoblangan qiymatlar har bir namunadagi ichki standartlarning ß-aktin va Tbp qiymatlari o'rtacha qiymatlariga moslashtirildi. Ma'lumotlar DAT / ichki me'yorlar mRNA ± SEM ning o'rtacha nisbiy darajasi sifatida ifodalanadi.

Statistik tahlil

DAT ifodasi ham odamlarda hayot aylanishi davomida dinamik ravishda o'zgaradi [27] va kalamushlar [28], [29]. Bundan tashqari, kokainga dopamin va xulq-atvorli ta'sir yosh g'ovaklari etuk bo'lib o'zgaradi [30]. Shunday qilib, DAT o'lchovlari yoshga qarab o'zgarishi mumkin va 2 va 6 wk guruhlari o'rtasida mazmunli taqqoslashni taqiqlaydi. Shuning uchun 2 va 6 wk guruhlari uchun talabalar tomonidan to'ldirilgan t-testdan foydalanib, oziq-ovqat iste'mol qilish, tana og'irligi, tepalik dopamin kontsentratsiyasi, tau,% o'zgarish va nisbiy gen ekspresiyasi uchun guruh vositalari ajratildi. G'arbiy blotalar tahlillari uchun normallashtirilgan DAT tarmoqli qizg'ishidagi guruhdagi farqlar 2 va 6 wk guruhlari uchun ikki tomonlama takroran ANOVA (dietXfraction) choralari yordamida alohida baholandi. Barcha statistik tahlillar Graph Pad 5 (Prism Inc.) da o'tkazildi.

natijalar

HFD yog'li iste'molni oshiradi

Diet ta'sirining boshlanishidan oldin 2 wk (LFD: 275.22 +/- 4.1 g; HFD: 280.87 +/- 4.8 g; p = 0.37), yoki 6 hafta (LFD: 287.31 +/− 4.9 g; HFD: 289.44 +/− 5.1 g; 6 hafta p = 0.97) guruhlar. Turli xil tarkibdagi parhezlarni iste'mol qilishimizga qaramay, biz 2 yoki 6 haftadan so'ng diet guruhlari o'rtasida tana vaznida farq yo'qligini aniqladik (Shakl 1a-b; ham ns). 2 va 6 ning har ikkalasi ham parhez ta'siridan so'ng guruhlar o'rtasida iste'mol qilinadigan umumiy kkallarda farq yo'q edi (Shakl 1c-d; ns). Shu bilan birga, HFD sıçanları yog 'Shakl 1e-f; 2 wks: T (32) = 25.59; 6 wks: T (31) = 27.54; pIkkala dietaning davomiyligi uchun <0.0001).

thumbnail

Download:

PowerPoint slide

katta rasm

original rasm

Shakl 1. Ovqat qabul qilish va tana og'irligi o'lchovlari.

Tana vaznining oxirida HFD va LFD o'rtasida farq yo'q edi (a-b) yoki iste'mol qilinadigan umumiy kilokalorlar (s-d) 2 yoki 6 haftalaridagi dietaga ta'sir qilishlari mumkin. (e-f) HFD sichqonlari LNFX faraziga qaraganda 2 haftada va 6 xaftaligida (***p

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

Uzoq muddatli HFD, ULARNING qayta takrorlash tezligini pasaytiradi

Voltametriy yozuvlar ventral striatumda (Shakl 2). Shakl 3 6 dozasida parhezdan so'ng olingan kalamushlardan olingan dopamin konsentratsiyasida elektromagnit uyg'otuvchi o'zgarishlarni ko'rsatadi. Dastlab, uyg'otadigan dopaminning miqdori parhez guruhlari va diet vaqtlari orasida farq qilmadi (Shakl 4a-b, ikkala ns). Shu bilan birga, ayrim misollar tekshiruvida 6 xom ashyoga ta'sir qilishdan keyin diet guruhlari o'rtasida pik dopamin kontsentratsiyasidan keyin pasayish tezligi ko'rsatildiShakl 3 a-b misollar). Chiqishning tezligi asosan DAT tomonidan dopaminning tozalanishi bilan bog'liq [31], Tau ni aniqlash uchun yagona faza eksponentligi sifatida modelldik. 2 dozasidagi dietaga ta'sir qilishdan keyin diet guruhlari o'rtasida farq bo'lmagan (Shakl 4c). Biroq, 6 xomashyo dietasi ta'siridan so'ng, tau LFD-6 wk ga nisbatan ancha katta bo'lgan (HFD-6 wk)Shakl 4d; T (11) = 2.668; p<0.05). Shunday qilib, 6 wk HFD LFD iste'mol qilgan hayvonlarga nisbatan ventral striatumda dopamin klirensi tezligini pasaytiradi.

thumbnail

Download:

PowerPoint slide

katta rasm

original rasm

Shakl 2. Qayta olish tahlili uchun ro'yxatga olingan joylarni histologik tekshirish.

LFD oziqlantiruvchi kalamushlarni yozish uchun yozuv joylari kulrang uchburchak va HFD kalamushlari uchun qora doiralar tomonidan kodlangan. Raqamlar Bregma oldida mm oldida masofani ko'rsatadi. Paxinos va Watson 2006 dan moslangan shakl.

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

thumbnail

Download:

PowerPoint slide

katta rasm

original rasm

Shakl 3. VTA / SNc ning elektrostansiyalanishi dopamin kontsentratsiyasida fosik boshoqni uyg'otadi.

6 haftalik xun ta'siridan so'ng olingan ma'lumotlarni vakillik misollari. a) Orqa fondan chiqarilgan rangli uchastkada elektrodning turli potentsiallarida (-5 dan 0 gacha boshlanishga nisbatan) va VTA / SNc ning (0.1 dan 10 gacha) elektr stimulyatsiyasi (STIM) dan keyingi o'zgarishlarni ko'rsatadi. Vaqt abscissa bo'lib, elektrod potensiali ordinatdir, va joriy o'zgarishlar noto'g'ri rangda kodlangan. Ushbu LFD-0.6 wk ratidagi stimulyatsiyaga javoban dopamin [uning oksidlanishi (+ 0.2 V, yashil) va kamayishi (-6 V, ko'k) xususiyatlari bilan aniqlangan. b) HFD-6-dan tashqari, a) ga o'xshash. c) Vaqt funktsiyasi sifatida dopamin kontsentratsiyasi a) ning rangli uchastkasidan olinadi va tau egri chizig'i orqali aniqlanadi. Ikkita qizil nuqta tovaga erishilgach, yig'ilish vaqtini va dopamin konsentratsiyasini belgilaydi. Tau o'ngda ko'rsatiladi. d) V) faqat ma'lumot b) dan olinadi.

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

thumbnail

Download:

PowerPoint slide

katta rasm

original rasm

Shakl 4. Olti hafta yuqori yog 'dietasi dopaminni qaytarib olish darajasini pasaytiradi va kokainga dopaminning ta'sirini kamaytiradi.

VTA / SNPC stimulyatsiyasi bilan uyg'unlashgan o'rtacha zichlikli dopamin konsentratsiyasi yoki 2 (a) yoki 6 hafta (b) kokaina in'ektsiyasidan oldin dietaga ta'sir qilish. s-d) O'rtacha Tau quyidagi 2 (c) wks yoki 6 wks (d). TU LFD-6 wk faralar bilan solishtirganda HFD-6 wk faralari uchun sezilarli darajada ko'p edi (*p e-f) 2 uchun kokain in'ektsiyasidan keyin eng yuqori dopamin kontsentratsiyasida uyg'unlik o'zgarishi (e) va 6 (f) xom-ashyoning xaftaligi. LFD-6 wk faralarigacha nisbatan HFD-6da foiz o'zgarishi sezilarli darajada kamaydi (**p

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

Uzoq muddatli HFD kokainga DA javobini pasaytiradi

DAT tarkibidagi dietaga bog'liq o'zgarishlar bo'yicha qo'shimcha tekshiruvlar o'tkazish uchun biz DAT taqiqlovchi kokain bilan kalamushlarni AOK qildik. Elektr stimulyatsiyasidan keyingi yuqori dopamin konsentratsiyasi dopaminning tarqalishi bilan bog'liq, lekin ayni paytda DAT tomonidan dopaminni bir vaqtning o'zida olib tashlash bilan cheklanadi [21]. Biz kokainning dopamin transsinga ta'sirini uyg'otadigan dopaminning kattaligidagi o'zgarishlarni preparatgacha (% o'zgarish) nisbatan hisoblash yo'li bilan aniqladik. HFD'nin ikki barobar LFD'ye nisbatan% o'zgarishiga ta'sir qilmadi (Shakl 4e; ns). Shunga qaramay, 6 xomiladorlik xurujidan so'ng,% LFD ga nisbatan sezilarli darajada kamaydiShakl 4f; T (10) = 4.014; p<0.01). Bizning natijalarimiz shuni ko'rsatadiki, HFD ta'sirining 6 emas, balki 2 wks, giyohga dopamin ta'sirini kamaytiradi.

Uzoq muddatli HFD ta'sir qilish, Synaptosomal membranlarda DAT proteinini ifodalaydi

Uzoq muddatli HFDning ta'siri DAT sonidagi o'zgarishlarga bog'liqligini aniqlash uchun DAT protein miqdori umumiy to'qimalar homogenalari (H fraktsiyasi), sinaptozomal membranalar (P2 fraktsiyasi) va hujayra ichidagi qayta ishlash endosomalari (P3 fraktsiyasi) miqdorida aniqlandi. DAT - bu Nglyukozilanayotgan qondagi glyukoprotein miqdori 50 va 80 kDa oralig'idagi aniq molekulyar og'irlik bilan [32]. Fraksiyonasyon, NMDA reseptörünün NR2B pastki qismini sinaptozomal membran fraksiyonunda va endosomal fraksiyonunda transferrin reseptörünün boyitilgan ifodasi bilan tasdiqlangan (masalan, blot qarang Shakl 5b). Biz 2 va 6 dan keyin dietaga ta'sir qilishdan so'ng (ma'lumotlar ko'rsatilmagan) jami DAT oqsilidagi farqni topmadik. DAT oqsilidagi fraksiyona xos farqlarni sinash uchun biz ikki tomonlama takroriy me'yorlar ANOVA (dietXfraction) dan foydalanganmiz. Voltammetriya tajribalari bilan muvofiq ravishda, 2 pHNUMX yoki P2 fraksiyonlaridagi DAT izoformlarining har qanday darajasini o'zgartirish uchun kam diet ta'sir qilish etarli emas edi (Anjir. 5. c, e, g; Barcha ns). Biroq, 6-dan keyingi xom ashyoning ta'siri ostida, muhim dietXFraktsiyasiF(1,18) = 8.361, p<0.01); Shakl 5d) DAT ning 50 kD izoformi uchun. Shunday qilib, uzoq muddatli HFD P50 fraktsiyasida DAT ning 2 kD izoformini sezilarli darajada qisqartirgan va P3 fraktsiyasining ortishi tendentsiyasiga olib keldi. Biz dietani yoki fraksiyani 64 kD (yokiShakl 5f; ns) yoki 70 kD (Shakl 5h; ns) DAT izoformlari.

thumbnail

Download:

PowerPoint slide

katta rasm

original rasm

Shakl 5. Yuqori yog'li parhez iste'moli ventral striatumdagi membrana bilan bog'liq DAT oqsilini pasaytiradi.

a) DAT oqsillari tahlili uchun birlashtirilgan ventral striatumdan olingan (2) 1 × 1 mm to'qimalarni yumshatuvchi tasvir. VStr = Ventral striatum; DStr = Dorsal Striatum; cc = korpus callozum; ac = oldingi komissura. b) Ma'lumotlarning vakili g'arbiy bloklari c-h da taqdim etilgan. L = LFD; H = HFD; TfR = transferrin retseptorlari; NR2B = NR2B NMDA retseptorlari bo'limi. c) 50 haftasidagi dietaga ta'sir qilishdan keyingi P2 yoki P3 fraksiyonlari uchun 2 kD DAT proteinida farq yo'q edi. d) 50 kD DAT oqsili P2 da sezilarli darajada kamayadi (* = p<.05), ammo LFD-3 sut kalamushlariga nisbatan HFD-6 wkdagi ventral striatal to'qimalarning P6 qismi emas. 64 kD DAT oqsilida 2 dan keyin farqlar bo'lmagan (e) yoki 6 hafta (f). 70 kD DAT oqsili yoki 2 (g) yoki 6 hafta (h).

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

P2 fraksiyonundaki DAT proteininin kamayganligi, qisman DAT transkripsiyonunun kamayishiga bog'liq bo'lib emasligini aniqlash uchun, VTA / SNc DAT mRNA darajalari yuqoridagi kabi bir xil sıçanlarda o'lchandi (Shakl 6a misol uchun). Biz 2 yoki 6 xomiladorlik xurujidan keyin midbrain DAT mRNA'sida diet guruhlari o'rtasida farq yo'qligini aniqladik (Shakl 6b-c; ham ns). Shunday qilib, ventral striatumdagi DAT protein darajasidagi farqlar DAT ishlab chiqarishdagi kamchiliklardan kelib chiqmaydi.

thumbnail

Download:

PowerPoint slide

katta rasm

original rasm

Shakl 6. Yuqori yog'li diet iste'moli DAT mRNA darajasini o'zgartirmaydi. a)

VTA / SN dan olingan va DAT mRNA tahlillari uchun birlashtirilgan 1 × 1 mm to'qimalarni yumshatuvchi tasvir. CP = miya yarim pandunkul; PC = posterior kommissura; MM = medial marmar yadrosi. 2 haftadan so'ng nisbatan DAT mRNA darajasida farqlar mavjud emas edi (b) yoki 6 xafta parhez ta'sir qilish (c).

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

muhokama

Uzoq muddatli HFD iste'moli markaziy asab tizimida DIO va plastisiyani keltirib chiqarishi mumkin. Dopamin neyronlari va striatal dopamin retseptorlari HFD va obez shaxslar tomonidan ta'sirlangan bir qator CNS maqsadlari kabi ko'rinadi [11], [13], [33]. Bu erda biz HFD ning ventral striatumda dopaminni qaytarib olish tezligini pasaytirishini va bu ta'sirning ta'sir qilish muddatiga bog'liqligini bildirmoqdamiz. Eng muhimi, HFD ning DAT funktsiyasi ta'siri DIO bo'lmasa sodir bo'ldi. Biz bu ishda badanga xos semirishni to'g'ridan-to'g'ri o'lchamas ekanmiz, hayvonlar an'anaviy ravishda DIO yoki dietaga chidamli bo'lib, faqatgina HFD [34]. Uzoq muddatli HFD dopaminning tarqalishini kuchaytirish uchun DATga to'sqinlik qiladigan giyohning qobiliyatini sezilarli darajada kamaytirdi. Biz Western blot tahlilini qo'llagan holda ventral striatumda DAT oqsili darajasini aniqladik - plazma membranasi yoki qayta ishlash endosomalari uchun boyitilgan subkellular fraksiyonlar ichida joylashgan DAT o'rtasidagi farqni aniqladik. Plazma membranasi bilan bog'liq bo'lgan DAT ning aniq bo'lmagan izoformida sezilarli kamayish kuzatildi. Shunday qilib, uzoq muddatli HFD DAT orqali dopaminni qayta yuklash tezligini, ehtimol DAT genofondini yoki DAT mRNA barqarorligini kamaytirish bilan emas, balki DAT trafigi yoki ehtimol, kamolotga aralashish orqali kamaytiradi. Bundan tashqari, HFD ta'sirlanishining ikki va olti haftalik oralig'i DATga nisbatan dietaga bog'liq plastisitivlikning dastlabki nuqtasi hisoblanadi.

Semirib ketish striatal dopamin signallarining ko'p qirralari bilan, jumladan, insonlarda DAT mavjudligi bilan bog'liq [18] va sichqonlar [19]. Shu bilan birga, DIO ning rivojlanishi faqat kalamushlarda dopaminni qaytarib olish darajasini o'zgartirganligi ko'rsatilgan [20]. Ushbu ishda faqat 4 hafta HFD dan so'ng ekzogen sifatida qo'llaniladigan dopamindan keyin dopaminni qayta tiklashda zaiflik mavjudligini ko'rsatgan bo'lsada, HFDda saqlanadigan hayvonlarning dastlabki kilogramm ortishi asosida tanlanishi va shuning uchun yagona populyatsiya bo'lishi mumkin. Ushbu nuqtai nazarga muvofiq, HFD hayvonlari LFD nazorati bilan taqqoslaganda ko'proq kaloriyalarni iste'mol qilishda va ko'proq og'irliklarga ega bo'lishda davom etishdi. Yaqinda o'tkazilgan yana bir tadkikotda 12 haftasidan so'ng dopaminni qayta tiklashning salbiy ta'siri qayd etildi [35]. Biroq, qayta qabul qilish o'lchovlari amalga oshirilganda, HFD bilan ta'minlangan hayvonlarning standart laboratoriya chow dietiga nisbatan tana vaznida muhim farqlar mavjud edi. Shu bois, dopaminni qayta tiklashdagi nuqsonlar DIO rivojlanishining to'g'ridan-to'g'ri natijasi yoki natijasi sifatida paydo bo'lmagani aniq emas edi. Yaqinda olingan so'nggi hisobotlardan farqli o'laroq, qayta o'lchash o'lchovlari o'tkazilganda biz diet guruhlari orasidagi tana vazniga yoki umumiy kkals iste'moliga hech qanday farq yo'qligini aniqladik. 6 dan keyin dopaminni qayta tiklashda farqlar mavjudligini, ammo 2 emas, HFD haftalari dopaminni qaytarib olishda o'zgarishlarning o'zgarishi surunkali, ammo o'tkir emasligi, xun tarkibida o'zgarishlar bo'lishini ko'rsatadi. Bundan tashqari, bizning natijalarimiz shuni ko'rsatadiki, semirishning natijasi bo'lish o'rniga DAT tarkibidagi dietaga bog'liq o'zgarishlar kasallikning rivojlanishiga hissa qo'shishi mumkin. Kelgusidagi tadqiqotlar DIOga nisbatan sezgir bo'lgan hayvon populyatsiyasining yo'qligini tekshirish kerak [34] DAT ifodasi / funktsiyasida oldindan mavjud bo'lgan farqlarga ega yoki DATda dietaga bog'liq o'zgarishlarga nisbatan sezgir.

Bizning ma'lumotimizga ko'ra, bu HFD kokainga dopaminning ta'sirini kamaytirishini ko'rsatadigan birinchi tadqiqot. Dopaminning dori-darmonlar bilan mukofotlanishida dopaminning rolini hisobga olgan holda, natijalarimiz oldingi ishlarga mos keladi, shuning uchun taxminan 6 hafta davomida HFD bilan ta'minlangan kalamushlarni nazorat ostida ovqatlantiruvchi hayvonlarga qaraganda, giyoh o'z-o'zini boshqarish uchun sekinroq bo'ladi [36]. Eng muhimi, bu ta'sir DIO rivojlanishidan mustaqil edi. Bundan tashqari, DIO uchun sezuvchanlik uchun qay tarzda tanlab olingan kalamushlar kokainning imtiyozli xususiyatlarini ushbu hayvonlarga aralashtirilganligini ko'rsatib, [37]. HFD-6 wk kalamushlarida kuzatgan kokainga javobning kamayishi striatal DAT mavjudligini kamaytirishi mumkin. Shu bilan birga, kokain DATga qaram bo'lmagan mexanizmlar orqali dopamin signalini oshiradi. Ayniqsa, HFD zahiraviy dopamin vaziküllerinin kokainle uyarılmış mobilizasyonunu buzgan bo'lishi mumkin [38]. Kokain, shuningdek, GABA transaminatsiyasini VTA ichidagi dopamin neyronlariga ham ta'sirini o'tkazadi [39] va dopamin hujayralarining jismlarning otish tezligida tebranishlarni keltirib chiqaradi [40]. Ushbu jarayonlarning barchasi yoki barchasi ham HFD tomonidan ta'sirlangan bo'lishi mumkin. Kelgusidagi tadqiqotlarda HFD kokainning foydali tomonlarini va / yoki giyohvand moddalarni keltirib chiqaradigan neyronlarning moslashuvchanligini o'zgartirishga asoslangan mexanizmlarni ko'rib chiqish kerak bo'ladi. [18]. HFD iste'moli ham xatti-harakatlarni kamaytiradi [41] va dopaminli javob [20], [42] amfetaminga ta'sir qiladi, bu esa DATga to'sqinlik qiladi. Muhimki, HFD iste'mol qilgan kalamushlar, kaltsiyni nazorat ostida ovqatlantiruvchi sichqonlarga nisbatan kaloriyani bilan solishtirilganda, DIO ni ishlab chiqmaydi, ammo amfetamin bilan shartlangan o'rni afzal ko'radi [41]. Bu erda keltirilgan ma'lumotlar bilan birgalikda, HFD iste'moli psixostimulyatorlarga javobni puchga chiqaradi. Dori vositalarining barcha dori-darmonlari dopamin tizimiga ta'sir qiladi va dopamin signalizatsiyasi bilan bog'liq dori vositalarining kuchayishi, giyohvandlikning rivojlanishi uchun juda muhimdir [43]. Shunday qilib, HFD sıçanlarındaki kokaine kam javob, obez odamlarda, bir moddalar suiiste'mol bozukluğunun rivojlanish xavfi ancha past bo'lgan hisobotlarni bilan mos keladi [44]. Kelajakdagi ishda odatdagi og'irlik nazorati bilan solishtiradigan bo'lsak, kokain mukofotining sub'ektiv reytingi obez kishilarda farq qilishi mumkin.

Bizning g'arbiy blok tahlilimiz shuni ko'rsatadiki, HFD ning uzoq muddatli iste'moli umumiy striatal DAT oqimiga taalluqli emas, balki glikosil bo'lmagan 50 kDa DAT izoformini sinaptozomal membranalarga kiritishni qisqartiradi. DAT glikosilatsiyasi dopamin transportini tezlashtiradi va membrana sirtini mustahkamlaydi [45], [46], [47], odamlardan glikozil bo'lmagan DAT [45], [46] shuningdek, kalamushlar [47] dopaminni osonlik bilan tashiydi. Bundan tashqari, immüno-etiketlash tajribalari shuni ko'rsatadiki, glyukozilatlanmagan DAT darajalari ventralda ikkala maymun va odamlarda dorsal striatoma nisbatan yuqori bo'ladi [47]. Birgalikda olib borilgan ushbu tadqiqotlar 50 kDa DAT ning membrana pasayishi 6 wk HFD kalamushlarida kuzatilgan qayta yuklash kamomadiga hissa qo'shishi mumkinligini ko'rsatadi. Ma'lumotlarimiz HFD iste'moli ko'rsatadigan avvalgi ishda sichqonchaning ventral striatumida DAT mavjudligini kamaytiradi. [19]. Biroq, bu tadqiqot turli hujayra ichidagi kompartmanlarda DATning lokalizatsiyasini o'lchadi. Bundan tashqari, bizning topilmalar DIO sichqonchalarining striatumida DAT hujayra yuzasida pasayish ko'rsatgan tadqiqot bilan mos keladi [20]. Ushbu ishda, shuningdek, DIO modelidagi diet bilan total DAT protein darajalariga ta'sir qilmaganligi haqida xabar berilgan. Ushbu topilmani kengaytiramiz, shuning uchun total DAT oqsilining tashqi tolali kalamushlarda HFD ta'siri ham befoyda. Shuning uchun, HFD ning uzoq muddat iste'mol qilinishi DAT ifodasini o'zgartirmaydi, lekin DAT savdosi yoki kamolotga olib kelishi mumkin.

VTA / SNpc DAT mRNA darajasidagi farqlarning etishmasligi, yoki 2 yoki 6 ning HFD maruziyetidan so'ng, bundan tashqari, umumiy DAT darajasi bizning diet manipulyatsiyasiga ta'sir qilmagan degan tushunchani qo'llab-quvvatlaydi. 17 hafta HFD iste'molidan keyin sichqonchaning VTA'sidagi kam DAT mRNA'sini ko'rsatadigan avvalgi hisobot bilan taqqoslanadi [12]. Shu bilan birga, bu ishda DAT mRNA darajasi, xun guruhlari 12 hafta davomida tana vaznida farq qilganidan keyin o'lchandi. Shunday qilib, ularning natijalari ehtimol DIOga kechki bosqichga moslashishni anglatadi. Xulosa qilib aytganda, bizning ma'lumotlarimiz HFD ta'sirining umumiy DAT ifodasini o'zgartirmasdan membrana bilan bog'liq DATlarni kamaytirish orqali striatal dopaminni qayta tiklashda funktsional o'zgarishlarga olib keladigan kuchli dalillarni keltirib chiqaradi. Muhim ma'lumotlarga qaraganda, DATdagi dietani keltirib chiqaradigan buzilishlar DIO ning boshlanishidan oldin sodir bo'lishi mumkin, bu o'zgarishlar ushbu semirishning rivojlanishiga yordam berishi mumkinligini ko'rsatmoqda.

Ma'lumotlarimiz, dopamin funktsiyasini tartibga solishda dietani kuchaytiradigan o'sib borayotgan adabiyotga qo'shimcha ravishda qo'shilib, DAT ekspresyonidagi o'zgarishlarni keltirib chiqaradigan dietaning dopamin signalizatsiyasi funktsional jihatdan tegishli o'zgarishlarga olib keladigan boshqa dalillarni keltirib chiqaradi. DAT orqali striatal dopamin signalizatsiya dinamikasida dietaga bog'liq o'zgarishlar, ovqatlanish xatti-harakatlariga ta'sir qiladi. Oziq-ovqat bilan bog'liq bo'lgan stimulyator striatal dopaminda fosik o'sishni uyg'otadi [9], [48], [49], bu oziq-ovqatga yo'naltirilgan harakatlarni kuchaytirishi va mustahkamlashi mumkin [50]. Bu erda 6 haftasidagi HFD iste'moli, dopamin funktsiyasi oziq-ovqat iste'mol qilish uchun zarur bo'lgan striatum mintaqasida membrana bilan bog'liq DATlarni kamaytirish orqali fosik dopaminning uzilish muddatini uzaytiradi. [51]. DAT ga dietaga bog'liq bo'lgan o'zgarishlar, oziq -ovqatlanish orqali uyg'otilgan uzoq muddatli dopamin signallari yaqin qarindoshlik striatal dopamin D1 retseptorlarining aktivlashuvini kuchaytiradi, bu esa yondashuv xatti-harakati uchun muhimdir [52], [53], [54]. Vaqt o'tishi bilan, striatal dopaminning uzoq vaqt davomida ko'tarilishi dopamin D2 retseptorlari (D2R) ning past darajadagi tartibga solish kabi adaptatsiyalarni rivojlanishiga yordam beradi, bu esa inson va kemiruvchi semizlik modellarida namoyon bo'ladi [11], [33]. Tadqiqotimiz shuni ko'rsatmoqdaki, semizlikning rivojlanishi dopaminni qaytarib olishni o'zgartirmaydi. Shunday qilib, DAT membranasida dietaga bog'liq pasayish DFH iste'moli davomida rivojlanayotgan D2R pastga regulyatsiyasi, semizlik va kompulsiv ovqatlanish xulqining boshlanishiga yordam berishi va yordam berishi mumkin [11].

rahmat

Drsga minnatdorchilik bildiramiz. Jamie D. Roitman va Jeyms E. McCutcheon qo'lyozma oldingi versiyalari haqida foydali ma'lumot uchun. Ushbu maqolaning mazmuni faqat mualliflarning javobgarligi va NIH yoki Chikago biomedikal konsortsiumining rasmiy qarashlarini ifodalaydi.

Mualliflar hissasi

Tajribalarni ishlab chiqdi va ishlab chiqdi: JJC EHC MFR. Tajribalarni bajargan: JJC DNP SRE. Ma'lumotlarni tahlil qilish: JJC EHC SRE MFR. Qog'ozni yozgan: JJC EHC MFR.

Manbalar

  1. 1. Flegal KM, Carroll MD, Kit BK, Ogden CL (2012) 1999-2010 - AQSh kattalaridagi tana massasi indeksining semirish va rivojlanish tendentsiyalari. JAMA 307: 491-497.
  2. 2. Ogden CL, Carroll MD, Curtin LR, McDowell Ma, Tabak CJ, va boshq. (2006) Qo'shma Shtatlardagi ortiqcha vazn va semizlikning tarqalishi, 1999-2004. JAMA 295: 1549-1555.
  3. Maqolani ko'rib chiqing
  4. PubMed / NCBI
  5. Google Scholar
  6. 3. Drewnowski A, Almiron-Roig E (2010) Yog'li oziq-ovqat uchun inson tanqisligi va afzalligi. In: Montmayeur JP, le Coutre J, tahrirlovchisi. Yog 'aniqlanishi: ta'mi, to'qimalari va yuboradigan ta'sirlari, 11 bob. Boka Raton, FL: CRC Press.
  7. Maqolani ko'rib chiqing
  8. PubMed / NCBI
  9. Google Scholar
  10. Maqolani ko'rib chiqing
  11. PubMed / NCBI
  12. Google Scholar
  13. Maqolani ko'rib chiqing
  14. PubMed / NCBI
  15. Google Scholar
  16. Maqolani ko'rib chiqing
  17. PubMed / NCBI
  18. Google Scholar
  19. Maqolani ko'rib chiqing
  20. PubMed / NCBI
  21. Google Scholar
  22. Maqolani ko'rib chiqing
  23. PubMed / NCBI
  24. Google Scholar
  25. Maqolani ko'rib chiqing
  26. PubMed / NCBI
  27. Google Scholar
  28. Maqolani ko'rib chiqing
  29. PubMed / NCBI
  30. Google Scholar
  31. Maqolani ko'rib chiqing
  32. PubMed / NCBI
  33. Google Scholar
  34. Maqolani ko'rib chiqing
  35. PubMed / NCBI
  36. Google Scholar
  37. Maqolani ko'rib chiqing
  38. PubMed / NCBI
  39. Google Scholar
  40. Maqolani ko'rib chiqing
  41. PubMed / NCBI
  42. Google Scholar
  43. Maqolani ko'rib chiqing
  44. PubMed / NCBI
  45. Google Scholar
  46. Maqolani ko'rib chiqing
  47. PubMed / NCBI
  48. Google Scholar
  49. Maqolani ko'rib chiqing
  50. PubMed / NCBI
  51. Google Scholar
  52. Maqolani ko'rib chiqing
  53. PubMed / NCBI
  54. Google Scholar
  55. Maqolani ko'rib chiqing
  56. PubMed / NCBI
  57. Google Scholar
  58. Maqolani ko'rib chiqing
  59. PubMed / NCBI
  60. Google Scholar
  61. Maqolani ko'rib chiqing
  62. PubMed / NCBI
  63. Google Scholar
  64. Maqolani ko'rib chiqing
  65. PubMed / NCBI
  66. Google Scholar
  67. Maqolani ko'rib chiqing
  68. PubMed / NCBI
  69. Google Scholar
  70. 4. Rolls BJ (2009) Parhez energiya zichligi va energiya iste'mol qilish o'rtasidagi bog'liqlik. Fiziologiya va o'zini tutish 97: 609-15.
  71. 5. Ledikwe JH, Blanck HM, Kettel Khan L, Serdula MK, Seymour JD va boshq. (2006) Diyet energiyasining zichligi AQSh kattalaridagi energiya iste'moli va og'irlik holati bilan bog'liq. 83: 1362-8 klinika Oziqlantirish Amerika jurnali.
  72. Maqolani ko'rib chiqing
  73. PubMed / NCBI
  74. Google Scholar
  75. Maqolani ko'rib chiqing
  76. PubMed / NCBI
  77. Google Scholar
  78. Maqolani ko'rib chiqing
  79. PubMed / NCBI
  80. Google Scholar
  81. Maqolani ko'rib chiqing
  82. PubMed / NCBI
  83. Google Scholar
  84. Maqolani ko'rib chiqing
  85. PubMed / NCBI
  86. Google Scholar
  87. Maqolani ko'rib chiqing
  88. PubMed / NCBI
  89. Google Scholar
  90. Maqolani ko'rib chiqing
  91. PubMed / NCBI
  92. Google Scholar
  93. Maqolani ko'rib chiqing
  94. PubMed / NCBI
  95. Google Scholar
  96. Maqolani ko'rib chiqing
  97. PubMed / NCBI
  98. Google Scholar
  99. Maqolani ko'rib chiqing
  100. PubMed / NCBI
  101. Google Scholar
  102. Maqolani ko'rib chiqing
  103. PubMed / NCBI
  104. Google Scholar
  105. Maqolani ko'rib chiqing
  106. PubMed / NCBI
  107. Google Scholar
  108. Maqolani ko'rib chiqing
  109. PubMed / NCBI
  110. Google Scholar
  111. Maqolani ko'rib chiqing
  112. PubMed / NCBI
  113. Google Scholar
  114. Maqolani ko'rib chiqing
  115. PubMed / NCBI
  116. Google Scholar
  117. Maqolani ko'rib chiqing
  118. PubMed / NCBI
  119. Google Scholar
  120. Maqolani ko'rib chiqing
  121. PubMed / NCBI
  122. Google Scholar
  123. Maqolani ko'rib chiqing
  124. PubMed / NCBI
  125. Google Scholar
  126. Maqolani ko'rib chiqing
  127. PubMed / NCBI
  128. Google Scholar
  129. Maqolani ko'rib chiqing
  130. PubMed / NCBI
  131. Google Scholar
  132. Maqolani ko'rib chiqing
  133. PubMed / NCBI
  134. Google Scholar
  135. Maqolani ko'rib chiqing
  136. PubMed / NCBI
  137. Google Scholar
  138. Maqolani ko'rib chiqing
  139. PubMed / NCBI
  140. Google Scholar
  141. Maqolani ko'rib chiqing
  142. PubMed / NCBI
  143. Google Scholar
  144. Maqolani ko'rib chiqing
  145. PubMed / NCBI
  146. Google Scholar
  147. Maqolani ko'rib chiqing
  148. PubMed / NCBI
  149. Google Scholar
  150. Maqolani ko'rib chiqing
  151. PubMed / NCBI
  152. Google Scholar
  153. Maqolani ko'rib chiqing
  154. PubMed / NCBI
  155. Google Scholar
  156. 6. Kichkina yassi, Jons-Gotman M, Dager A (2003) Dorsal striatumda oziqlantiruvchi dopamin salınması sog'lom inson ko'ngillilarida taomni yoqimli darajada bilan bog'liq. NeuroImage 19: 1709-1715.
  157. 7. Bassero V, Di Xiara G (1999) Dopamin transmissiyasining yadrodagi akumbens qobig'ida / yadro qismida oziq-ovqatni stimulyatsiya qilishning differensial ta'sirchanligi. 89: 637-41 neuroscience.
  158. 8. Roitman MF, Wheeler RA, Wightman RM, Carelli RM (2008) Yadro akumbensidagi real vaqtda kimyoviy reaktsiyalar foydali va ogohlantiruvchi ruxsatlardan ajralib turadi. Tabiiy nevrologiya 11: 1376-7.
  159. 9. Brown HD, McCutcheon JE, Cone JJ, Ragozzino ME, Roitman MF (2011) Boshlang'ich oziq-ovqat mukofotlari va mukofot-prognozli stimullar striatum davomida turli xil dopamin signallarini turli ko'rinishga keltiradi. 34 Yevropa nevrologiya jurnali: 1997-2006.
  160. 10. Grabenhorst F, Rolls ET, Parris B, D Souza AA (2010) Miya og'izdagi yog'ning mukofot qiymatini qanday aks ettiradi? Serebral Cortex 20: 1082-91.
  161. 11. Jonson PM, Kenny PJ (2010) Dopamin D2 retseptorlari, odat bo'yicha shunga o'xshash mukofot disfunktsiyasida va obez sıçanlarda majburiy ovqatda. Tabiiy nevrologiya 13: 635-41.
  162. 12. Vukset Z, Carlin JL, Totoki K, Reyes TM (2012) Detsizli semizlikda dopamin tizimining epigenetik regulyatsiyasi. 120 neyroximyo jurnali: 891-84.
  163. 13. Stitch E, Spoor S, Bohon C, kichik yassi (2008). Obezitatsiya va oziq-ovqat mahsulotlariga aralashtirilgan striatal javob o'rtasidagi munosabatlar TaqIA A1 aleli tomonidan boshqariladi. Fan 322: 449-452.
  164. 14. Cragg SJ, Rays ME (2004) DATni DA synapse-da o'tkazish. 27: 270-7 nevrologiya yo'nalishlari.
  165. 15. Dreyer JK, Herrik KF, Berg RW, Hounsgaard JD (2010) Fasik va tonik dopaminning retseptorlarning aktivatsiyasiga ta'siri. 30 nevrologiya jurnali: 14273-83.
  166. 16. Figwwicz DP, Szot P, Chavez M, Woods SC, Veith RC (1994) Intraventrikulyar insulin rat VTA / substantia nigra dopamin transporter mRNA'sını ziyoda. Brain Tadqiqotlari 644: 331-4.
  167. 17. Ventral tegmental sohada insulin hedonik oziqlantirishni kamaytiradi va ortib qaytarib olish yo'li bilan dopamin kontsentratsiyasini bostiradi. 2012 Yevropa nevrologiya jurnali: 36-2336.
  168. 18. Chen PS, Yang YK, Yeh TL, Lee IH, Yao WJ va boshq. (2008) Sog'lom ixtiyoriylarda tana ommaviy indekslari va striatal dopamin tashuvchilarning mavjudligi o'rtasidagi o'zaro bog'liqlik - SPECT tadqiqot. NeuroImage 40: 275-9.
  169. 19. Janubiy T, Xuang XF (2008) Yuqori yog 'dietasiga ta'sir qilish dopamin D2 retseptorini oshiradi va sichqon yadroidagi akumbens va kaudat pitomani dopamin transporter retseptorlari ulanish zichligini kamaytiradi. 33: 598-605 neyroximyoviy tadqiqotlari.
  170. 20. Tezlik N, Saunders C, Davis AR, Owens WA, Matthies HJG va boshq. (2011) Nogironlar striatal Akt signalizatsiyasi dopamin homeostazasini buzadi va ovqatlanishni oshiradi. PloS bir 6: e25169.
  171. 21. Roitman MF, Wescott S, Cone JJ, McLane MP, Wolfe HR (2010) MSI-1436 dopamin tashuvchisi faoliyatiga ta'sir qilmasdan, oziq-ovqatning yuqori miqdorini pasaytiradi. Farmakologiya Biokimyo va xulq-atvor 97: 138-43.
  172. 22. Heien MLAV, Jonson MA, Wightman RM (2004) Tez-tekshiruvchi tsikli voltammetriya orqali aniqlangan neyrotransmitterlarni echish. Analitik kimyo 76: 5697-704.
  173. 23. Sinkala E, McCutcheon JE, Schuck MJ, Schmidt E, Roitman MF va boshq. (2012) Tez-tekshiruvchi tsikli voltammetr uchun mikrodokli oqim xujayrasi bilan elektrod kalibrlash. Chip 12 ustida ishlaydigan laboratoriya: 2403-08.
  174. 24. Yorgazon JT, España RA, Jones SR (2011) Demon voltammetriya va tahlil dasturlari: ko'p kinetik tadbirlarni qo'llash orqali dopamin signalizatsiya jarayonida kokainga bog'liq o'zgarishlarni tahlil qilish. 202 nevrologiya usullari jurnali: 158-64.
  175. 25. Paxinos G va Franklin KBJ (2004) Stereotaksik koordinatlardagi rat miyasi. San-Diego, CA: Academic Press.
  176. 26. Hallett PJ, Collins TL, Standaert DG, Dunah AW (2008) Retseptorlari tarqalishi va savdosi bo'yicha tadqiqotlar uchun miya to'qimalarining biokimyoviy fraksiyalari. Neyrologiyada / tahririyat kengashida joriy protokollar, Jacqueline N. Crawley ... [et al.] 1 bo'lim: Birlik 1.16.
  177. 27. Meng SZ, Ozawa Y, Itoh M, Takashima S (1999) Dopamin transporteridagi rivojlanish va yoshga bog'liq o'zgarishlar va inson bazal ganglionida dopamin D1 va D2 retseptorlari. Brain Tadqiqotlari 843: 136-144.
  178. 28. Moll GH, Mehnert S, Wicker M, Bock N, Rothenberger A va boshq. (2000) Suvli miyaning turli hududlarida presinaptik monoamin transporterlarining zichlikdagi yoshga bog'liq o'zgarishlar erta o'smirlikdan tortib to kechgacha yetib boradi. Rivojlanayotgan miya tadqiqotlari 119: 251-257.
  179. 29. Cruz-Muros I, Afonso-Oramas D, Abreu P, Perez-Delgado MM, Rodriguez M va boshq. (2009) Dopamin transporter ifodasi va kompensator mexanizmlari bo'yicha qarish effekti. 30: 973-986 qarishining neyrobiologiyasi.
  180. 30. Badanich KA, Adler KJ, Kirstein CL (2006) Ergenlar kokaindagi konditsionerlikdagi joylarda kattalarnikidan farq qiladi va kokain bilan indikatsiyalangan dopamin yadroidagi akumbens septi ichida farqlanadi. European Journal of Pharmacology 550: 95-106.
  181. 31. Jones SR, Garris PA, Kilts CD, Wightman RM (1995) Bazolyak amigdaloid yadroidagi dopaminni olish, kaudat-pitamen va ratning yadroviy gumbazlarini taqqoslash. 64 neyroximyo jurnali: 2581-9.
  182. 32. Rao A, Simmons D, Sorkin A (2011) endosomal bo'linmalari va dopaminergik neyronlarda dopamin transporterining differentsial subcellular tarqalishi. 46: 148-58 molekulyar va hujayrali neuroscience.
  183. 33. Wang GJ, Volkow ND, Thanos PK, Fowler JS (2009) Miya dopamin yo'llarini ko'rish: semirib ketishni tushunish oqibatlari. 3 giyohvandlik dori jurnali: 8-18.
  184. 34. Levin BD, Dunn-Meynell AA, Bolqon B, Keesey RE (1997) Sprague-Dawley kalamushlarida dietaga bog'liq semirib ketish va qarshilik uchun selektiv nasl. Amerika fiziologiyasi jurnali 273: R725-730.
  185. 35. Morris JK, Bommoff GL, Gorres BK, Davis VA, Kim J va boshq. (2011) Insulin qarshiligi nigrostriatal dopamin funktsiyasini buzadi. 231 eksperimental nevrologiya: 171-80.
  186. 36. Wellman PJ, Nation JR, Davis KW (2007) Yuqori yog'li parhezda saqlangan kalamushlarda o'zboshimchalik bilan kokainni o'zlashtirilishining pasayishi. Farmakologiya, biokimyo va xulq-atvor 88: 89-93.
  187. 37. Thanos PK, Kim R, Cho J, Mayklides M, Anderson BJ va boshq. (2010) Semirib ketishga chidamli S5B kalamushlari, semirishga moyil OM kalamushlariga qaraganda kokainga ko'proq moslashtirilgan joyni afzal ko'rdi. Fiziologiya va xatti-harakatlar 101: 713-8.
  188. 38. Venton BJ, Seipel AT, Phillips PEM, Wetsel WC, Hitler D va boshq. (2006) Kokain sinapsina qaram zahiraviy havzani safarbar qilish orqali dopaminning tarqalishini oshiradi. 26 nevrologiya jurnali: 4901-04.
  189. 39. Cocaine GABA neuronlari kuchlanish sezgir natriy kanallarining foydalanishga qarama-qarshi bosim orqali ventral tegmenal hududida dopamin neyronlarini disinhibitsitadi. Evropa nevrologiya jurnali 2008: 28-2028.
  190. 40. Shi WX, Pun CL, Zhou Y (2004) Psikostimulantlar dopamin neyronlarining otash faolligida past frekanslı salınımlara sabab bo'ladi. Nöropsikofarmakologiya 29: 2160-2167.
  191. 41. Davis JF, Tracy AL, Schurdak JD, Tschop MH, Lipton JW va boshq. (2008) Yuqori darajadagi parhez yog'iga ta'sir etilishi sichqonda psixostimulyar darajada mukofot va mesolimbik dopamin aylanishini kamaytiradi. 122: 1257-63 qiziqishlariga oid nevrologiya.
  192. 42. Geiger BMT, Haburcak M, Avena NM, Moyer MC, Hoebel B.G. va boshq. (2009) Sichqoncha parhezi semirishida meolimbik dopamin nörotransfeksiyonunun etishmovchiligi. 159: 1193-9 neuroscience.
  193. 43. Hyman SE, Malenka RC, Nestler EJ (2006) Narkomanlikning Neural mexanizmlari: mukofot bilan bog'liq ta'lim va xotiraning ahamiyati. Xamma 29: 565-598.
  194. 44. Simon GE, Von Korff M, Saunders K, Miglioretti DL, Crane PK va boshq. (2006) AQShda kattalar populyatsiyasida semizlik va psixiatrik kasalliklar o'rtasidagi uyushma. 63 umumiy psixiatriya arxivi: 824-30.
  195. 45. Torres GE, Carneiro A, Seamans K, Fiorentini C, Sweeney A va boshq. (2003) Oligomerizatsiya va inson dopamin tashuvchilarining kontrabandasi. 278 biologik kimyo jurnali: 2731-2739.
  196. 46. Li LB, Chen N, Ramamoaty S, Chi L, Cui XN va boshq. (2004) Inson dopamin tashuvchisi funktsiyasi va sirtini sotishda N-glikosillanishning roli. 279 biologik kimyo jurnali: 21012-21020.
  197. 47. Afonso-Oramas D, Cruz-Muros I, de la Rosa DA, Abreu P, Giraldez T va boshq. (2009) Dopamin transporti glikozilatsiyasi parkinson kasalligida midbrain dopaminerjik hujayralarining zaifligi bilan bog'liq. 36 kasallikning nevrologiyasi: 494-508.
  198. 48. Roitman MF, Stuber GD, Phillips PEM, Wightman RM, Carelli RM (2004) Dopamin oziq-ovqat izlovchining pastki modulatori bo'lib ishlaydi. 24 nevrologiya jurnali: 1265-71.
  199. 49. McCutcheon JE, Beeler JA, Roitman MF (2012) Sucrose-prognozli belgilar sakkarin prognozi bilan taqqoslagandan ko'ra ko'proq fosik dopaminning tarqalishini keltirib chiqaradi. Synapse 66: 346-51.
  200. 50. Flagel SB, Clark JJ, Robinson TE, Mayo L, Czuj A va boshq. (2011) Rag'batlantiruvchi-mukofotni o'rganishda dopamin uchun tanlangan rol. Tabiat 469: p53-7d.
  201. 51. Szczypka MS, Mandel RJ, Donahue BA, Snyder RO, Leff SE, va boshq. (1999) Virusli genlarni etkazib berish qay tarzda oziqlantirilishini tiklaydi va dopamin etishmaydigan sichqonlarning o'limini oldini oladi. Neuron 22: 167-78.
  202. 52. Di Ciano P, Kardinal RN, Cowell RA, Little SJ, Everitt BJ (2001) Pavloviyning yondashuv xatti-harakati va bajarilishida yadrodagi accumbenslar yadrosidagi NMDA, AMPA / kainat va dopamin retseptorlarining differentsial ishtiroki. 21 nevrologiya jurnali: 9471-9477.
  203. 53. Kravitz AV, Freeze BS, Parker PRL, Kay K, Thwin MT, va boshq. (2010) Bazal ganglion davrlarini optogenetik nazorat qilish yo'li bilan parkinson motor harakatlarini tartibga solish. Tabiat 466: 622-6.
  204. 54. Kravitz AV, Tye LD, Kreitzer AC (2012) To'g'ridan-to'g'ri va bilvosita yo'llar uchun mustahkamlovchi striatal neyronlar uchun alohida rollar. Tabiiy nevrologiya 15: 816-818.