杏仁核中央和基底外侧核中的CRF-CRF1受体系统差异介导过度食用可食用食物(2013)

。 2013 11月; 38(12):2456-2466。

在线发布2013 Jul 10。 在线预览2013 Jun 10。 DOI:  10.1038 / npp.2013.147

PMCID:PMC3799065

抽象

高度可口的食物和节食是导致肥胖和饮食失调的强迫性进食的主要因素。 我们以前证明间歇性获取可口食物会导致促肾上腺皮质素释放因子-1(CRF1)受体拮抗剂 - 可逆行为,包括过量可口的食物摄入,常规食物的食欲减退和焦虑样行为。 然而,调解这些影响的大脑区域仍然未知。 雄性Wistar大鼠连续喂食食物7天/周(松狮 组),或间歇性喂食食物5天/周,然后是蔗糖,可口的饮食2天/周(周先生/可口 组)。 慢性饮食改变后,微量融合CRF的效果1 在杏仁核(CeA)的中央核,杏仁核(BlA)的基底外侧核或纹状体末端的床核(BNST)中的受体拮抗剂R121919(0,0.5,1.5μg/侧)在过量摄入时评估适口饮食,食物性食欲减退和焦虑样行为。 此外,在饮食循环大鼠的脑中评估CRF免疫染色。 内部CeA R121919阻止过度可口的食物摄入和焦虑样行为 周先生/可口 大鼠,不影响食物低食。 相反,BLA内部R121919减少了食物中的食物减退症 周先生/可口 大鼠,不影响过度可口的食物摄入或焦虑样行为。 BNST内治疗无效。 治疗方法并未改变其行为 松狮 老鼠。 免疫组织化学显示CeA中CRF阳性细胞数量增加,但在BlA或BNST中没有 周先生/可口 与对照组相比,大鼠在停药和重新获得美味饮食期间。 这些结果提供了CRF-CRF的功能证据1 CeA和BlA中的受体系统在调节适口饮食循环引起的适应不良行为方面具有不同的作用。

关键词: 促肾上腺皮质激素释放因子,BNST,成瘾,焦虑,食欲不振,大鼠

引言

高度可口的食物(例如,富含糖和/或脂肪的食物)被认为是某些形式的肥胖和进食障碍中强迫性进食出现的主要因素(; )。 药物成瘾和过度摄入高度可口的食物之间存在许多类比,包括失去对药物/食物的控制,尽管有消极后果,但是在试图戒除毒品/食物时无法终止使用/暴饮暴食,痛苦和烦躁不安(; )。 已经提出这些常见症状是由脑回路的功能障碍引起的,其在药物成瘾和强迫性进食中重叠。

促肾上腺皮质激素释放因子1型(CRF1)受体拮抗剂已被提议作为成瘾性疾病的新型治疗靶点,因为它们能够降低戒断的动机效应()。 CRF是压力的内分泌,交感神经和行为反应的关键调节剂(; )。 下丘脑室旁核中的CRF控制下丘脑 - 垂体 - 肾上腺(HPA)对应激的反应,而CRF的行为效应是HPA独立的并且由下丘脑外区域介导()。 下丘脑外CRF-CRF1 受体系统是通过中毒/戒断周期依赖于所有已知的滥用药物而被招募的,并且这种过度活化被认为是一种常见因素,通过消极增强机制促进过量药物摄入(即通过去除戒断产生的强制性药物摄入 - 诱发消极情绪状态; ; ; ).

虽然滥用药物和食物之间的相似性已经被广泛研究,因为它们具有积极的增强特性(即通过获得令人愉悦的效果而产生过多的食物摄入; ; ; ; ; ),相对而言,有关以下事实的假设是相对不足的假设:过多的食物摄入可能是一种“自我用药”的形式,以缓解与退出高口味食物相关的负面情绪状态(; ; ).

我们之前已经表明,从慢性,间歇性获取高度可口的食物中退出导致外上丘脑CRF系统的募集和CRF的出现1 受体依赖的适应不良行为,包括在重新获得高度适口饮食时摄入过多的食物,在其他方面可接受的食物饮食的食欲减退,以及禁欲期间的焦虑样行为().

然而,关于哪个脑区负责CRF的直接功能证据1 由适口饮食循环诱导的受体依赖性行为适应缺失。 因此,该研究旨在确定CRF的位点特异性拮抗作用1 杏仁核(CeA)中央核内的受体,杏仁核(BlA)的基底外侧核或纹状体末端的床核(BNST)能够阻止过度摄入高度可口的食物,退缩诱导的常规食物减退症食物和焦虑的行为。 此外,本研究旨在确定与对照组相比,使用免疫组织化学,饮食循环大鼠中CeA,BlA和BNST中CRF的表达是否增加。 虽然我们之前已经表明从可口食物中撤出与CeA中CRF表达增加相关,但是目前还不知道BlA和BNST如何受到饮食循环的影响。

材料和方法

主题

雄性Wistar大鼠(n= 140,其中用于CeA实验的33大鼠,用于BIA实验的46大鼠,用于BNST实验的39大鼠和用于免疫组织化学实验的22大鼠; 补充表1),称重180-230 g和41-47在抵达时的日子(Charles River,Wilmington,MA,USA),在27-h反向灯上单独收纳在带有顶部的塑料笼(48×20×12 cm)中循环(在1100小时点亮),在AAALAC认可的湿度 - (60%)和温度控制(22°C)的动物饲养箱中。 老鼠了 随意 获取基于玉米的食物(Harlan Teklad LM-485 Diet 7012; 65%kcal碳水化合物,13%脂肪,21%蛋白质,可代谢能量310 cal / 100 g; Harlan,Indianapolis,IN,USA)和水,除非另有说明。 本研究中使用的程序遵循美国国立卫生研究院实验动物护理和使用指南(NIH出版物编号85-23,修订版1996)和实验动物护理原则,并获得波士顿大学医学校园机构批准动物护理和使用委员会。

毒品

R121919 (3-[6-(dimethylamino)-4-methyl-pyrid-3-yl]-2,5-dimethyl-N,N-dipropyl-pyrazolo [2,3-a]嘧啶-7-胺,NBI 30775)如下所述合成 )。 R121919是一种有效的非肽,高亲和力CRF1 受体拮抗剂(Ki= 2-5 nM),显示CRF的1000折叠活动较弱2 受体,CRF结合蛋白或70其他受体类型()。 使用121919:18:1盐水:乙醇:cremophor的混合物溶解R1。

行为测试

自由采食适口饮食交替获取

访问 随意 如前所述进行了可口的饮食改变(, , ; )。 简而言之,在适应之后,将大鼠分成两组,用于食物摄取,体重和先前3-4天的饲料效率。 然后提供了一组 随意 每周7天获得食物(食物)(松狮,本研究的对照组),第二组每周5天免费获得食物,然后是2天 随意 高度可口,巧克力味,高蔗糖饮食(Palatable; 周先生/可口 组)。 所有行为测试均在饮食周期至少7周的大鼠中进行。 “低脂”饮食是上述来自哈兰的玉米食物,而可口的饮食是营养上完整的,巧克力味的高蔗糖(50%大卡),AIN-76A饮食,可与大量营养素媲美饮食的比例和能量密度(巧克力味配方5TUL:66.7%大卡碳水化合物,12.7%脂肪,20.6%蛋白质,可代谢能量344 kcal / 100 g(Test Diet,里士满,印第安纳州,美国),精确配制为45 mg食品颗粒以增加其优先级)。 为简洁起见,在所有实验中,将每周的前5天(仅适合自己)和后2天(适合于实验组,适合自己) CP 阶段。 在GPF20'J'喂食器(美国纽约州贝尔莫尔的安卡瑞)中提供了可口的饮食。 从未同时饮食。

食物摄入实验

在黑暗周期开始时,在其家笼中向大鼠提供预先称重的食物。 在重新获得可口饮食后,在饮食循环至少7周的大鼠中进行治疗(CP 阶段),或对食物的饮食(PC 相)。 使用随机化的受试者内拉丁方设计,在CeA,BlA或BNST(121919,0和0.5μg/侧,1.5μl/侧,0.5-min预处理时间)内双侧微量注射R30。

浅暗箱测试

在明暗矩形盒(10×50×100 cm)中测试大鼠的35 min,其中用50勒克斯光照射厌恶光室(70×35×60 cm)。 暗侧(50×30×35 cm)具有不透明的覆盖物和~0 lux的光。 两个隔间通过一个开放的门口相连,这使得受试者可以在两者之间自由移动。 测试发生在至少7周的饮食交替后,5-9 h从适口饮食转为食物饮食后(PC 相); 这个时间点确保了从可口食物中撤出引起的焦虑样行为的发生 周先生/可口 老鼠(, )。 在测试之前,将大鼠保持在安静的黑暗前室中至少2 h。 在整个习惯和测试中都存在白噪声。 在测试当天,在放入面向门口的暗室中之前,在CeA,BlA或BNST(121919,0和0.5μg/侧,1.5μl/侧)0.5 min内用R30双侧微量注射大鼠。和行为是录像以供以后评分。 使用受试者之间的设计给予治疗。 在开放隔室中花费的时间被测量为焦虑样行为的指标。 用水擦干该装置并在每个受试者后干燥。

颅内手术,微量输注手术和套管放置

颅内手术

如前所述,将大鼠立体定位植入双侧颅内插管(; ; )。 简短地说,将不锈钢制的导向插管(24号,Plastics One,美国弗吉尼亚州罗阿诺克,塑料制)从CeA,BlaA或BNST两侧降低了2.0mm。 将四个不锈钢珠宝商的螺钉固定在套管周围的大鼠头骨上。 使用牙科修复填充树脂(Henry Schein,美国纽约州梅尔维尔)和丙烯酸水泥,形成牢固地固定套管的基座。 根据CeA的图谱,用于CeA的来自前from的插管坐标为:AP +0.2,ML±4.2,DV -7(来自颅骨),门牙棒位于耳间线以上5.0 mm )。 用于BlA的套管坐标是:AP -2.64,ML±4.8,DV -6.5(来自头骨),扁平颅骨,根据 )。 用于BNST的套管坐标是:AP-0.6,ML±3.5,DV-4.8(来自颅骨),具有平坦的头骨和倾斜角度14°。 不锈钢假钢管(Plastics One)保持套管通畅。 手术后,允许大鼠进行7天恢复期,在此期间每天处理它们。

微量输注手术

如前所述,药物在大鼠脑中微量注射(; )。 对于颅内微量输注,将假探针从导管中取出,并用31-gauge不锈钢注射器代替,该注射器将2 mm伸出导管的尖端; 注射器通过PE 20管连接到由多注射器微量输注泵(KD Scientific / Biological Instruments,Holliston,MA,USA)驱动的Hamilton微量注射器(Hamilton,Reno,Nevada)。 以0.5 min递送的2μl体积进行显微注射; 注射器留在1额外的一分钟,以尽量减少回流。

套管放置

在所有测试结束时验证了套管放置(见 图1)。 将受试者麻醉(异氟烷,氧气中的2-3%)并用冰冷的4%多聚甲醛(PFA)在水中(pH 7.4)经心脏灌注并用甲酚紫(0.5μl/侧)微量注射。 然后将脑在4%PFA中固定过夜,并在PFA中的30%蔗糖中平衡。 使用低温恒温器(Thermo Scientific HM-40)收集525μm的冠状切片,并在显微镜下验证放置。 由于套管放置不正确,40名受试者(14 for CeA,16 for BlA和10 for BNST)被排除在分析之外。 分析来自错误放置的数据以帮助解释效应的位点特异性。

图1 

绘制冠状大鼠大脑切片。 点代表数据分析中包括的杏仁核(CeA)(a),杏仁核的基底外侧核(BlA)(b)和终末纹的床核(BNST)(c)的注射部位。 ...

CRF免疫组织化学

行为程序,灌注和免疫组织化学

老鼠(n= 22)饮食循环7周,麻醉,灌注2-4 h后从适口饮食转为食物饮食(PC 阶段)或从食物饮食到美味饮食(CP 相)。 将大鼠麻醉,然后首先用盐水+ 2%(w / v)亚硝酸钠(pH = 7.4)经心脏灌注,然后用在硼砂(pH = 4)中缓冲的9.5%多聚甲醛灌注。 然后将大鼠断头并立即收集脑,置于~20ml的4%PFA中,并在30%C中的4%蔗糖中的4%蔗糖中储存直至饱和。

为了进行CRF可视化,使用低温恒温器将大脑切成40μm的冠状切片,然后将其保存在-20°C的低温保护剂中。 以系统随机的方式选择整个CeA,BlaA和BNST的每个第六部分(相距240μm)并进行免疫细胞化学处理。 自由漂浮的切片在磷酸钾缓冲盐水(KPBS)中洗涤。 初次洗涤后,将切片在0.3%过氧化氢KPBS溶液中孵育30分钟,以封闭内源性过氧化物酶。 然后将切片再次洗涤并置于封闭溶液(3%正常山羊血清,0.25%Triton X100和0.1%牛血清白蛋白)中2小时。 然后将切片转移至封闭溶液中的一抗(1:100稀释度,抗CRF(sc-10718),Santa Cruz Biotechnology)中,并在72°C孵育4小时。 再次洗涤后,将切片在封闭溶液中于室温下孵育至二抗(1:1000稀释度,生物素化抗兔(BA-1000)Vector Laboratories,Burlingame,加利福尼亚州)中2小时。 清洗切片,然后在封闭溶液中的抗生物素蛋白-生物素辣根过氧化物酶ABC溶液(Vector Laboratories)中孵育1小时。 然后根据制造商的说明使用二氨基联苯胺底物试剂盒(Vector Laboratories)孵育切片,一旦反应完成,将切片在KPBS中冲洗,固定在载玻片上,干燥过夜。 第二天,用分级的乙醇浓度使玻片脱水,并用DPX封固剂(美国宾夕法尼亚州哈特菲尔德的电子显微镜科学公司)盖玻片。

CRF +细胞体的定量

根据无偏的立体学方法进行CRF +细胞体的定量。 对每个染色批次分析一系列切片。 使用配备有Rotiga 51R实时摄像机(QImaging,Surrey,BC,Canada),三轴MAC2000 XYZ电动载物台(Ludl Electronics,Hawthorne,纽约,美国)和个人电脑工作站。 由盲处于治疗条件的研究者在编码载玻片上进行所有细胞计数。 使用Stereo Investigator软件(MicroBrightField,Williston,VT,USA)的光学分馏器工作流程模块,在每个随机选择的部分的数字化图像上虚拟地概述每个区域。 使用具有数值孔径6000的Olympus PlanApo N 2X物镜在低放大率下绘制所有轮廓,并使用具有数值孔径0.08的Olympus UPlanFL N 40X物镜计数。 网格框和计数框设置为0.75×275μm。 使用160μm的保护区和2μm的解剖器高度。 冷冻切片最初以标称厚度20μm切割。 免疫染色和安装导致切片厚度改变,这在每个计数部位测量。 通过软件计算平均截面厚度并用于估计样品区域的总体积和CRF +细胞的总数。

统计分析

学生们 t - 测试用于分析两个级别的因素。 进行ANOVA以分析具有两个以上水平的因子。 遵循ANOVA的显着综合效应(p<0.05),费希尔的LSD 事后 使用比较测试。 Dunnett检验用于确定R121919是否归一化摄入 周先生/可口 大鼠经媒介物处理 松狮 - 水平。 使用的软件/图形包是Systat 11.0,SigmaPlot 11.0(Systat Software,Chicago,IL,USA),InStat 3.0(GraphPad,San Diego,CA,USA),Statistica 7.0(Statsoft,Tulsa,OK,USA)和PASW。统计18.0(SPSS,芝加哥,IL,美国)。

成果

微量注射R121919对CeA的影响

过量摄入可口的食物

确定是否CRF1 CeA中的受体介导饮食循环大鼠过量摄入可口食物,我们微量注射部位特异性选择性CRF1 受体拮抗剂R121919进入这个脑区并测量食物摄入量的开始 P 相。 如图所示 图2a,摄入车辆治疗的美味饮食 周先生/可口 大鼠比食物喂养对照高两倍 松狮 老鼠。 CeA CRF的拮抗作用1 受体完全阻止了过量食用可口食物 周先生/可口 大鼠,不影响对照大鼠的食物摄入量(松狮,F(2,20)= 0.72,NS; 周先生/可口,F(2,14)= 5.02, p 事后 比较显示,与载体相比,最高剂量的R121919(1.5μg/侧)显着降低了可口的食物摄入量。 周先生/可口 老鼠。 摄入量 周先生/可口 微量输注1.5μg/侧剂量后的大鼠与载体处理的摄入量没有显着差异 松狮 老鼠。 确认CRF效果的特异性1 CeA中的受体,对于错放套管的受试者的食物摄入没有观察到效果(周先生/可口,F(2,2)= 4.32,NS)。

图2 

显微注射选择性促肾上腺皮质激素释放因子-1(CRF1)受体拮抗剂R121919(0,0.5,1.5μg/侧)在杏仁核中枢核(CeA)上过量食用可口食物,经常食欲不振 ...

正常食物的食物减食

确定是否CRF1 CeA中的受体介导饮食循环大鼠食物中的食物下食,我们将R121919微量注入这个大脑区域,并在开始时测量食物摄入量。 C 相。 如图所示 图2b,车辆处理的摄入量 周先生/可口 大鼠是~1 / 3的载体处理的摄入量 松狮 大鼠(食欲减退)。 R121919治疗并未影响常规食物的食欲减退 周先生/可口 老鼠(周先生/可口,F(2,12)= 0.14,NS)。 确认获得的结果 P 相,在CeA中R121919微量输注不影响对照中的食物摄入量 松狮 老鼠(松狮,F(2,20)= 0.01,NS)。

急性戒断引起的焦虑样行为

判断是否是CeA CRF1 受体介导通过在循环大鼠中撤回可口食物诱导的负面情绪状态,我们将特定R121919位点微量注入该脑区并使用明暗盒测试5 h测量焦虑样行为。 C 相。 如图所示 图2c大鼠急性退出慢性,间歇性进入高度可口的饮食,显示在明暗盒的光室中花费的时间显着减少。 在CeA中微量注射1.5μg/侧R121919,有效减少过量食用可口食物的剂量,通过增加在盒子的光照区域中花费的时间来完全阻止焦虑样行为 周先生/可口 大鼠,不影响其中的行为 松狮 大鼠(剂量:F(1,24)= 4.40, p<0.05)。 确认CRF疗效的特异性1 在CeA中,受体错位的受试者的食物摄入没有观察到效果(DOSE:F(2,2)= 4.32,NS)。

微量注射R121919对BlA的影响

过量摄入可口的食物

确定是否为BlA CRF1 受体介导在饮食循环大鼠中过量食用可口食物,我们将特定的R121919微量注射到这个大脑区域,并在开始时测量食物摄入量。 P 相。 与将R1219191施用于CeA后观察到的不同,如图所示 图3a 双侧微量输注选择性CRF1 受体拮抗剂进入BlA并未显着影响美味食物的摄入量 周先生/可口 老鼠(周先生/可口,F(2,26)= 1.56,NS)。 同样,经常食用 松狮 大鼠不受R121919微量输注的影响(松狮,F(2,18)= 0.52,NS)。

图3 

显微注射选择性促肾上腺皮质激素释放因子-1(CRF1)杏仁核(BlA)基底外侧核上的受体拮抗剂R121919(0,0.5,1.5μg/侧)过量食用可口食物,经常食欲不振 ...

正常食物的食物减食

确定是否CRF1 BlA中的受体介导循环大鼠食物的食物下食,我们将R121919微量注射到这个大脑区域并在开始时测量食物摄入量。 C 相。 如图所示 图3b,微量输注CRF后,观察到常规食物摄入量显着增加1 B淋巴细胞受体拮抗剂 周先生/可口 老鼠(周先生/可口,F(2,26)= 4.46, p<0.05)。 的确,在治疗期间,将最大剂量(1.5μg)的R121919微注入BlA C 与载体处理相比,221.1±33.1(M±SEM)%显着增加了常规饲料的消耗量 松狮 老鼠。 R121919在注射的最高剂量下减毒但没有完全阻断退缩引起的食欲减退。 确认获得的数据 P 相,R121919微量输注不影响正常的食物摄入量 松狮 老鼠(松狮,F(2,20)= 0.25,NS)。 确认CRF效果的特异性1 在BlA中的受体中,对于错放套管的受试者的食物摄入没有观察到效果(周先生/可口,F(2,8)= 0.50,NS)。

急性戒断引起的焦虑样行为

确定是否为BlA CRF1 受体介导通过在循环大鼠中急性抽出可口食物诱导的负面情绪状态,我们将特异性R121919微量注射到该脑区并测量焦虑样行为5 h进入 C 相。 如图所示 图3c,美味的食物 周先生/可口 与小鼠相比,大鼠在光室中花费的时间更少 松狮 大鼠(饮食:F(1,23)= 84.03, p<0.001)。 R121919,微注入BlA中,并没有显着影响在亮区花费的时间(DOSE:F(1,39)= 0.01,NS)。

微量注射R121919对BNST的影响

过量摄入可口的食物

判断是否为BNST CRF1 受体介导饮食循环大鼠过量食用可口食物,R121919特异性微量注射到这个大脑区域,食物摄入量在开始时测量 P 相。 如图所示 图4b,双侧微量输注选择性CRF1 受体拮抗剂进入BNST并未显着影响美味食物的摄入量 周先生/可口 老鼠(周先生/可口,F(2,18)= 0.33,NS)。 同样,经常食用 松狮 大鼠不受R121919微量输注的影响(松狮,F(2,20)= 1.03,NS)。

图4 

显微注射选择性促肾上腺皮质激素释放因子-1(CRF1)受体拮抗剂R121919(0,0.5,1.5μg/侧)在纹状体末端(BNST)床核上过量食用可口食物,食欲不振 ...

正常食物的食物减食

判断是否为BNST CRF1 受体介导循环大鼠食物中食物的食欲减退,我们将R121919微量注入这个大脑区域并在开始时测量食物摄入量。 C 相。 如图所示 图4a,R121919微量输注不影响正常的食物摄入量 松狮 老鼠(松狮,F(2,14)= 0.03,NS)。 同样,R121919治疗并未影响常规食物的食欲减退 周先生/可口 老鼠(周先生/可口,F(2,20)= 0.27,NS)。

急性戒断引起的焦虑样行为

判断是否为BNST CRF1 受体介导通过在循环大鼠中急性抽出可口食物诱导的负性情绪状态,我们将特异性R121919微量注射到该脑区域,并在切换后测量焦虑样行为5 h PC 相。 如图所示 图4c,美味的食物 周先生/可口 与对照相比,大鼠在光室中花费的时间更少 松狮 大鼠(饮食:F(1,17)= 17.11, p<0.01)。 R121919,以每边1.5μg的剂量向BNST双向微滴注,不会显着影响光亮区域的时间(DOSE:F(1,33)= 0.47,NS)。

CRF免疫组织化学

图5 图1显示了CeA,BlA和BNST中CRF +细胞的代表性显微照片 松狮周先生/可口 老鼠,跟随 随意 美味的饮食交替程序。 对CeA的CRF免疫反应性的分析显示,它们之间存在显着差异 周先生/可口松狮 两只老鼠都在 CP 阶段(F(2,19)= 4.19, p<0.05)。 在BlA(F(2,17)= 1.13,NS)或BNST(F(2,19)= 1.16,NS)中均未观察到统计学上的显着差异。

图5 

杏仁核(CeA)(a-d)中央核,杏仁核(BlA)(e-h)基底外侧核和纹状体末端核内的促肾上腺皮质激素释放因子(CRF)免疫反应性的代表性显微照片(BNST) )(i-l) ...

讨论

本研究旨在通过功能确定负责CRF介导的饮食交替方案中大鼠过度摄入高度可口食物的大脑部位。 我们的研究结果证明了CeA在调节过度食用高度可口食物方面的主要作用。 此外,我们证明了BlA中的CRF系统与CeA不同,在食品奖励幅度降低时发生的贬值过程中发挥作用。

我们之前已经证明,从含糖,高度可口的饮食中获得和急性戒断的重复循环导致过量食用可口食物以及常规食物饮食和焦虑样行为的急性戒断依赖性食欲减退(; , )。 这里观察到的过度进食被假设是由于通过额外的下丘脑CRF-CRF从高度可口的食物中急性戒断引起的负面情绪状态所驱动的。1 受体系统介导的机制,类似于成瘾性疾病的“结结”样过程(; ; ; ).

该研究的结果证明了CRF1 CeA和BlA的受体差异地介导慢性饮食循环大鼠的喂养适应性和焦虑样行为。 施用选择性CRF1 CeA中的受体拮抗剂阻断了过量进食和焦虑样行为 周先生/可口 大鼠,不影响未经接受的常规饮食的食欲减退。 有趣的是,将R121919施用于BlA,减轻了食欲不振的食物(即增加常规食物摄入量)的食欲减退。 周先生/可口 大鼠,不影响过度进食或焦虑样行为。 当在BNST中微量注入时,R121919不会影响测量的任何变量 周先生/可口 大鼠(过度饮食高度适口的饮食,摄入常规食物和急性戒断引起的焦虑样行为)。 观察到的药理作用是有选择性的 周先生/可口 大鼠因为R121919,在CeA,BlA或BNST内微量注入 松狮 对照大鼠,没有发挥作用。 因此,CRF-CRF1 CeA和BlA的受体系统似乎差异地介导由慢性可口饮食循环引起的行为结果。 另一方面,CRF-CRF1 BNST的受体系统似乎不参与由适口饮食交替诱导的行为适应。

我们的行为和药理学发现得到了观察结果的支持,即CRA在CeA中的免疫反应性 周先生/可口 与大鼠相比,大鼠显着增加 松狮 控制大鼠,在戒断期间和之后重新获得高度可口的饮食()。 有趣的是,在BlA或BNST内未观察到组间CRF免疫反应性的显着差异。 在CeA中观察到的CRF免疫反应性增加 周先生/可口 大鼠与我们之前的发现一致,即从适口饮食中急性戒断与CeA中CRF释放的增加有关()。 然而,与之前显示的相反,重新获得适口饮食不会导致CeA中CRF表达恢复到对照水平。 这里获得的结果与先前观察结果之间的差异可能与大脑采集的不同时间点以及用于测量CRF表达的技术的不同解剖学分辨率有关。 尽管如此,观察到的戒断期间和重新获得适口饮食后CeA中CRF表达的增加与封锁焦虑样行为(戒断期间)和过度进食(重新进入)的选择性效果一致。 周先生/可口 老鼠。 因此,两个研究之间的明显不一致可以统称解释如下:在急性可口的食物戒断期间,与对照相比,饮食循环大鼠的CeA中CRF表达增加,并且其导致负面情绪的出现。 CeA CRF表达在高度可口的进食的第一个小时内仍然被改变,导致过度进食。 然而,在过度美味的食物消费后,CRF回归到控制水平().

显示的行为,药理和分子结果支持CRF-CRF的假设1 CeA中的受体系统在调节饮食循环大鼠的负面情感状态和过量摄入可口食物方面具有重要作用,类似于已经广泛证实的酒精和药物依赖性()。 实际上,乙醇依赖性大鼠在停药期间在CeA中表现出CRF的细胞外释放增加,并且向CeA中施用CRF受体拮抗剂能够阻止在戒断期间升高的乙醇自我给药(; )。 类似地,阿片类依赖性动物在戒断期间显示CeA中CRF表达增加()和阻断CeA中的CRF受体,而不是BNST,可以减少戒断的行为迹象(; )。 CRF-CRF的关键作用1 CeA中的系统也已经在尼古丁依赖中得到证实。 实际上,美卡拉明沉淀的尼古丁戒断与CRF-CRF的过度活化有关1 CeA中的受体系统()和内部CeA,但不是内部CMA,微量输注CRF1 受体拮抗剂可降低大脑奖赏阈值中尼古丁戒断依赖性升高()。 在大麻素依赖的大鼠中,沉淀的戒断与CeA中细胞外CRF浓度的显着升高有关()。 总而言之,这一证据强烈支持CRF-CRF的假设1 CeA中的受体系统是急性戒断引起的负面影响的关键介质,以及依赖期间过量的药物和酒精摄入。 我们的研究结果将这种知识扩展到过度食用高度可口的食物,这表明类似的神经适应性发生。

这项研究的结果表明,选择性CRF的BlA内微量输注减弱了食欲不振的低食量食欲减退症。1 受体拮抗剂,而过量进食和焦虑样行为不受BlA内药物治疗的影响。 BlA CRF-CRF的差异性参与1 饮食循环结果中的受体系统表明,食物的食欲不足可能代表一种独立于焦虑样行为的行为过程。 相反,这些发现与BlA介导动机显着事件的感觉和激励方面的假设是一致的。 实际上,有相当多的证据表明,BlA在调解贬值过程和对奖励减少的厌恶反应(即Crespi效应,连续负面对比,奖励贬值等)方面具有至关重要的作用; ; ; 因此,从高度可口的饮食转向不那么食欲的食物饮食所导致的食欲减退可能代表了享乐的贬值过程,而不是依赖于能量稳态的机制(即独立于先前的能量摄入或体重增加)。 ; , )。 封锁CRF1 因此,假设BlA内的受体通过减弱当从高度可口的食物转换到较不好吃的食物时发生的贬值过程来减少食物低食量(即,增加食物摄入量)。 与该背景相关的还有分子和在BlA中获得的行为/药理学结果之间的明显不一致。 虽然是CRF1 当在BlA中注射时,受体拮抗剂能够减少食物性食欲减退的程度,当比较对照和饮食循环的大鼠时,在该区域中没有观察到CRF免疫反应性的显着差异。 考虑到替代奖励的BlA依赖性贬值过程在生理上发生并且在选择产生最高奖励/能量值的食物中具有重要的进化意义,可以解释这种明显的差异()。 因此,有争议的是,在BlA中这些过程的调解不需要CRF系统中的神经适应(类似于在CeA中观察到的那些)。 为了支持这一假设,虽然过度进食需要慢性饮食循环发育,但是在从高度可口的饮食第一次转换回常规食物之后,发生较不优选的替代食物的食欲减退()。 此外,重要的是要强调,基于通过将CRF1受体拮抗剂注射到BlA和CeA中获得的结果,CRF1 这里观察到的受体依赖性食欲减退似乎与药物戒断中所见的快感缺失有不同的行为过程。 尽管如此,已经证明急性戒断以间歇性获取可口的食物会引起其他类似声波的样反应,例如强迫游泳试验中的不动性增加以及渐进比例增强的反应减少(; ).

值得注意的是,尽管如此 周先生/可口 大鼠长期饮食循环,这里显示的行为和神经化学变化发生在急性而非慢性退出可口饮食期间。 强调这方面特别重要,因为成瘾研究急性行为,药理学和神经化学后果的深刻差异 vs 已经观察到长期禁欲(; )。 未来的研究将有助于确定长期戒断可能如何影响饮食循环的结果。

讨论的一个相关点是,在这种动物模型的背景下,我们观察到的过度可口的食物摄入行为是否可以被视为“强制性”。 在临床前成瘾研究中,“强制性”一词已被广泛用于描述戒断期间过量的药物摄入,这是由负面的情感状态驱动的,并在重新获得药物后缓解(; )。 对``强迫性''一词的接受是基于这样的概念框架,即强迫性疾病的特征是在犯下强迫行为之前会感到焦虑和压力,并通过执行强迫行为来缓解压力(; )。 在此处使用的动物模型的背景下,鉴于先前发表的证据表明,间歇性进食可口饮食的大鼠在可口食物戒断期间表现出负面的情绪状态,因此过度进食行为可以解释为“强迫”行为的一种形式。通过类似焦虑和抑郁之类的行为,这些行为在重新获得访问权限后得到缓解(, ; ).

总之,本研究的结果提供了CRF-CRF的关键功能证据1 CeA和BlA的受体系统在介导由于间歇性获取可口食物而导致的适应不良行为方面具有不同的作用。 在CeA中,CRF-CRF1 受体系统是过量食用可口食物和依赖戒断的负面影响的关键介体,而在BlaA中,受体系统介导由奖励减少引起的受试者厌恶反应。

资金和披露

作者宣称没有利益冲突。

致谢

我们感谢Duncan Momaney,Aditi R Narayan,Jina Kwak的技术援助,以及Tamara Zeric的技术和编辑援助。 我们也感谢Elena F Crawford与CRF免疫组织化学有关的有用建议。 国立药物滥用研究所(NIDA),国立精神卫生研究所(NIMH)和国立酒精滥用和酒精中毒研究所(NIMH)的授权号DA023680,DA030425,MH091945,MH093650和AA016731使该出版物成为可能NIAAA),彼得保罗职业发展教授奖学金(PC)和波士顿大学的本科生研究机会计划(UROP)。 这项研究还得到了美国国家药物滥用研究所的NIH校内研究计划以及美国国立卫生研究院(NIH),DHHS的国家酒精滥用和酒精中毒研究所的支持。 其内容仅由作者承担,并不一定代表美国国立卫生研究院的正式观点。

脚注

 

补充信息 伴随神经精神药理学网站(http://www.nature.com/npp)上的论文

 

 

补充材料

补充信息

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