文摘
我们此前报道称,老鼠,经历过3 h的日常产妇在第一次分离出生2周(MS)显示binge-like饮食行为的活动增加肾上腺轴时受到反复禁食/重新喂料周期。在这项研究中,我们调查了psychoemotional女士的行为大鼠禁食/重新喂料周期,连同他们的大脑多巴胺的水平。禁食/重新喂料周期大鼠女士规范化的动态活动,减少了女士的经历。类似抑郁的行为,而不是焦虑,经验在禁食后改善/女士重新喂料周期。禁食/重新喂料周期没有明显影响的行为得分nonhandled (NH)控制老鼠。禁食/重新喂料周期增加多巴胺的水平不仅在海马体也在中脑多巴胺能神经元在大鼠女士,但不是在NH控制。结果表明,禁食/重新喂料周期增加mesohippocampal多巴胺活动和改善大鼠的抑郁样行为经验的女士在一起与我们之前的论文,建议增加多巴胺神经传递海马体中可能涉及的潜在机制禁食/重新喂料周期诱导binge-like饮食和改善大鼠女士的类似抑郁的症状。
1。介绍
新生儿母亲分离被认为是压力的经验在生命早期的动物模型。大量的研究已经证明,新生儿产妇分离可能导致永久改变的特点-肾上腺轴(HPA)应对压力(1- - - - - -3)和抑郁的发展(4,5)和焦虑行为(6,7在以后的生活中。我们以前证明老鼠经验3 h的日常产妇在第一次分离出生2周(MS)表现出抑郁和焦虑行为(8,9)改变了反应HPA轴压力的挑战在以后的生活中(10,11]。HPA轴功能障碍是与饮食失调症的发病机理12- - - - - -14),焦虑和抑郁的症状与饮食失调的病理生理学15,看评论),尤其是binge-like饮食失调(16,17]。我们的老鼠显示女士binge-like饮食行为与重复挑战时禁食/重新喂料周期在青少年时期,和他们binge-like饮食行为似乎与增加HPA轴的活动(11]。
特别感兴趣的多巴胺能系统,伏隔核中多巴胺(NAc)已被证明是与动机、相关奖励,和快感18]。我们女士老鼠显示快感缺乏,抑郁的症状,与降低多巴胺活动NAc对急性应激(19,20.]。有人建议,血清素激活的传输在南汽调节多巴胺的释放(21],malregulation多巴胺活动的NAc血清素可能参与了抑郁的表型(22]。虽然5 -羟色胺含量的NAc老鼠女士没有显著不同于nonhandled (NH)控制老鼠,不仅在海马区5 -羟色胺含量和中缝还在中缝核5 -羟色胺再摄取转运蛋白的基因表达是减少我们的老鼠女士(8,20.]。含血清素的功能障碍在内的各种精神疾病,包括抑郁症(23,24和焦虑25)和5 -羟色胺神经传递在海马体被认为是参与调节下丘脑轴活动整个生命。因此,很可能降低海马5 -羟色胺神经传递可能涉及的病理生理学抑郁和/或焦虑行为(8,9),可能在与HPA轴功能失调的活动(10,11在我们老鼠女士)。
海马体的NAc接收从腹侧中脑多巴胺能纤维26- - - - - -28,多巴胺调节海马可塑性(29日- - - - - -31日]。海马功能障碍与抑郁症的症状(32,33]。海马体是参与HPA轴的反馈调节活动,和HPA轴功能障碍的病理生理学与焦虑(34)、抑郁(35),和饮食失调(12,14]。与我们之前的报告证明我们的老鼠表现出焦虑和抑郁样行为女士(8,9)和binge-like饮食行为与HPA轴活动增加时承受反复禁食/重新喂料周期(11),这是假设禁食/重新喂料周期可能改变海马的多巴胺神经传递我们的老鼠,女士也许导致一个改变在焦虑和/或类似抑郁的症状。在这项研究中,我们检测了大脑多巴胺的变化内容和psychoemotional行为重复后禁食和NH老鼠女士/重新喂料周期。
2。材料和方法
2.1。动物
Sprague-Dawley老鼠购买(Samtako生物、乌山、韩国)和关心specific-pathogen-free障碍区域常数控制温度(22±1°C)、湿度(55%),和一个12/12小时光/暗周期(灯在早上07:00)。厂家标准实验室食品(其它啮齿动物食物,有限公司,首尔,韩国)和膜过滤纯化水随意。动物是根据动物实验的指导关心,2000年,由韩国医学科学院编辑,这是符合美国国立卫生研究院实验室动物保健和使用指南,1996年修订。所有动物实验委员会批准的保健和首尔国立大学实验动物的使用。
2.2。试验协议
未生育过的女性和证明增殖男性被用于在实验室繁殖动物的设施,和幼崽长大控制的方式来减少和规范的环境刺激在子宫内的生活。十二小时后确认交付(患产后抑郁症的1),幼崽被扑杀5男性和5女性/垃圾。每个垃圾被母体分离(MS)集团或为nonhandled (NH)组。正如我们先前描述执行[女士8- - - - - -11]。总之,幼崽女士被从他们的大坝和家庭笼和放置紧密合作一个新的笼子里飘满了碎木(阿斯彭剃须、动物JS被褥、Cheongyang、韩国)180分钟,然后回到家里凯奇和大坝。女士在室温下进行,没有额外的治疗保持幼崽温暖分离期间,除了将他们紧密合作,提供和pup-cooling女士是预期。每天从患产后抑郁症的女士在9点执行h-12:00 h 1到14日,然后这些小狼崽是剩下的大坝原状,直到断奶患产后抑郁症的22所示。NH集团保持着原状,直到断奶除了常规笼清洗。所有老鼠笼子清洁,搬到一个干净的笼子每周两次。雌性幼崽被排除在这项研究中,因为我们的先前的研究支持计划的基本原理与男性后代(本研究被执行11]。断奶日4雄性幼崽被随机选择从每个垃圾和放置2每个笼子里的幼崽在一起。两个幼崽在一个笼子里受到重复禁食/重新喂料周期,也就是说,一个24小时禁食,后跟一个24小时反复重新喂料(RFR)患产后抑郁症的28岁,其余2同窝出生在另一个笼子里仍与自由获取食物美联储控制(FC)组。RFR组(NH / RFR或MS / RFR)被剥夺了从食物,但没有水,从上午09:00每隔一天24小时,否则随意在重新喂料天获得食物和水。FC组(NH / FC或MS / FC)收到免费的食物和水对整个实验周期。
NH / RFR和女士/ RFR老鼠(n= 10 /每组,共20个老鼠来自10个不同的窝)受到行为会话从患产后抑郁症的54 13重新喂料会话结束时,他们仍在重复整个实验期间禁食/重新喂料周期。Age-matching免费美联储控制幼崽在每个NH和MS组(NH / FC和MS / FC,n= 7 - 8 /每组,总15从8种不同的老鼠窝)并行处理。
2.3。非固定的活动
NH / RFR和女士/ RFR老鼠和免费age-matching美联储控制老鼠(NH / FC和MS / FC)受到患产后抑郁症的54的动态测试。在每个试验中,活动的老鼠被放置在中心室(43.2厘米长,42.2厘米宽,30.5厘米高度,地中海Associates VT,美国),一个透明的丙烯酸室配备两个水平16飞机红外photocell-detector对放置在x,y尺寸、间距为2.5厘米,它的动态活动由计算机监控系统为60分钟。测试房间的光线条件与动物保持在同一强度的房间的采光条件下。动态活动测量梁的总数量中断在水平传感器在每个连续5分钟会话。室活动是与70%乙醇每次使用后清洗,消除任何先前测试老鼠的嗅觉线索。
2.4。高+迷宫
两天后动态活性试验(14年底重新喂料会话),老鼠受到行为评估在高架+迷宫,一个plus-shaped丙烯酸迷宫有两个相反的张开双臂(50厘米长和宽10厘米)和两种截然相反的封闭的武器(50厘米,宽10厘米,和31厘米高),扩展从中央平台(10厘米×10厘米)。整个装置上升50厘米以上。随后的测试程序是如前所述[7]。每个老鼠都放置在迷宫的中心面临的一个张开双臂,然后允许探索迷宫的开放或关闭武器为5分钟。所花费的时间在不同的武器被记录,分别。四爪必须在入口线每个手臂,这标志着开始的时间在特定的手臂,然后时记录的结束时间是所有直线外的四个爪子。迷宫是每个测试后用70%的乙醇清洗,以防止影响前面测试的老鼠。
迷宫测试结束会议后,老鼠笼子被允许休息在家里一个星期任何以前的压力的影响降到最低,然后被强迫游泳测试。
2.5。强迫游泳测试
老鼠受到强迫游泳测试在18重新喂料的会话结束时,根据前文所述的方法36]。每个老鼠被允许游泳在一个玻璃量筒(54厘米高度和直径24厘米)装满水40厘米的深度(第23 - 25°C) 5分钟,和测试会话被摄像机记录从侧面的气缸。老鼠的静止时间在水里被一个训练有素的观察者得分从录像带被蒙蔽到实验条件。静止的状态被定义为老鼠被认为只做必要的运动来保持头浮出水面。
老鼠被放置在测试房间至少2 h在每个测试之前尽量减少不必要的压力影响,和所有行为评估进行一天的上午9:00至12:00点避免昼夜变化的影响。行为得分与观察者做盲目的治疗的老鼠。
2.6。高效液相色谱法
行为测试结束后一个星期会议(70年患产后抑郁症),满足老鼠迅速斩首短暂麻醉后二氧化碳室。背侧海马组织样本,伏隔核,和中脑腹侧被盖区和黑质快速切割斩首后立即在冰上,在液态氮冷冻,储存在−80°C到使用。组织内容的多巴胺及其代谢物dihydroxyphenylacetic酸(DOPAC)的高效液相色谱测定(水工具,型号700,米尔福德,妈,美国),由600 E溶剂输送系统配备了2487紫外探测器设置在254 nm和717 Autosampler。流动相,包括88%的蒸馏水、2%乙腈,和10%乙酸铵缓冲(0.1米,pH值5.0),泵的速度1毫升/分钟。使用的列是亚特兰蒂斯dC18(150×4.6毫米,5μ米粒子大小、水域,米尔福德,妈,美国)。
2.7。统计分析
数据分析和双向(孕产妇分离X喂养条件)方差分析(方差分析)和预先计划的对比组执行的事后费雪的保护有显著差异(PLSD)测试,使用StatView软件(Abacus伯克利分校CA)。意义是P< 0。05年,所有值都意味着±SE。
3所示。结果
3.1。行为评估
老鼠受到患产后抑郁症的54(图上的动态活性试验1)。双向方差分析活动的计数显示主要的影响产妇分离(F(18)= 4.875,P= 0.0405,总数量),饲养条件(F(18)= 4.602,P= 0.0458,最初的10分钟;F(18)= 13.833,P= 0.0016,总数量),和一个母亲的分离和喂养条件之间的相互作用(F(18)= 7.451,P= 0.0138,最初的10分钟)。主要饲养条件的影响(F(18)= 6.109,P= 0.0237,最初的10分钟;F(18)= 15.653,P= 0.0009,总数量)和母亲分离之间的交互和喂养条件(F(18)= 9.841,P= 0.0057,最初的10分钟)被发现在行驶距离。不仅步计数室还行驶距离的活动在最初的10分钟是减少女士/ FC老鼠与NH / FC控制相比,和总流动的数量和旅行距离在60分钟的测试会话也减少女士/ FC老鼠与NH(图/ FC控制1)。重复禁食/重新喂料周期显著增加的动态活动大鼠女士(MS / FC和MS / RFR)活动计数和旅行的距离,但不是NH的老鼠。这些结果显示,重复禁食/重新喂料周期的动态活动不影响NH老鼠,但正常的老鼠女士是减少了女士的经历。
(一)
(b)
为了评估焦虑行为,老鼠受到高+迷宫测试会话(图14日重新喂料后2)。分析%手臂条目(百分比条目的关闭或打开双臂总手臂条目)和双向方差分析显示主要的影响(女士F(27)= 4.604,P= 0。0410年关闭的手臂,F(27)= 4.604,P= 0。0411张开双臂),没有饲养条件的影响,没有女士之间的交互和喂养条件。女士/ FC老鼠参观了封闭的手臂,张开双臂更少,比NH / FC老鼠。重复禁食/重新喂料周期并不影响老鼠女士的手臂条目。
为了评估类似抑郁行为,老鼠受到强迫游泳测试后(图18重新喂料会话3)。双向方差分析显示女士之间的交互和喂养条件(F(26)= 4.291,P= 0.0484)。静止时间/ FC老鼠女士超过NH / FC老鼠和缩短重复禁食后重新喂料周期。重复禁食/重新喂料周期没有改变NH老鼠的静止时间。
3.2。在大脑中多巴胺的内容区域
21后重新喂料会议(70年患产后抑郁症),组织内容的多巴胺及其代谢物DOPAC海马、中脑黑质和腹侧被盖区,并分析了伏隔核(图4)。多巴胺的分析内容与女士之间双向方差分析显示交互和喂养条件在海马体(F(11)= 5.344,P= 0.0412)和中脑多巴胺神经元(F(11)= 6.093,P= 0.0312)。多巴胺的大脑区域和DOPAC水平/ FC老鼠女士没有显著不同NH / FC老鼠。多巴胺和女士大鼠的海马DOPAC水平显著增加了重复禁食/重新喂料周期,但不是在NH老鼠(图4(一))。重复禁食/重新喂料周期显著增加中脑多巴胺水平的老鼠,女士的大脑中的多巴胺神经元位于(图4 (b))。伏隔核多巴胺和DOPAC水平的老鼠没有显著改变了女士重复禁食(图/重新喂料周期4 (c))。重复禁食/重新喂料周期并不影响多巴胺和DOPAC的组织内容在所有三个NH老鼠的大脑区域。
(一)
(b)
(c)
4所示。讨论
在这项研究中,我们一再表明,禁食/重新喂料周期增加多巴胺的水平不仅在中脑多巴胺神经元也在海马体的老鼠和增加这些女士没有观察到在NH老鼠,建议增加活动女士mesohippocampal多巴胺能通路的老鼠,但不是在NH,重复禁食/重新喂料周期。DOPAC水平增加了重复禁食/重新喂料周期女士大鼠海马的进一步支持增加多巴胺活动mesohippocampal通路,因为多巴胺再摄取后转换为DOPAC发布神经终端。我们以前报道,重复禁食/重新喂料周期促进持续食欲过盛女士在我们的大鼠模型,在HPA轴的关系增加了活动11]。海马体是参与HPA轴活动的监管。因此,建议增加多巴胺神经传递mesohippocampal通路可能与HPA轴活动增加了重复禁食/重新喂料周期女士在我们的大鼠模型。
先前的研究已经报道,多巴胺调节海马可塑性synapse-specific和活动依赖性机制(29日- - - - - -31日]。人类的研究表明,海马故障与抑郁症的症状(32,37,38]。海马结构的最优功能至关重要的监管HPA轴和应激反应,调节异常的观察到几乎一半的抑郁症患者(39,40]。女士在这项研究中,老鼠显示类似抑郁的行为与增加静止在游泳测试,按照我们以前的报告(8]。有趣的是,重复禁食/重新喂料周期似乎改善类似抑郁大鼠女士的行为,也就是说,静止时间减少老鼠受到重复禁食女士/重新喂料周期,美联储对照组相比,他们的自由。相反,重复禁食/重新喂料周期并没有改变NH老鼠的行为分数测量类似抑郁的症状。综上所述,得出增加多巴胺神经传递在海马可能参与监管机制改进的类似抑郁大鼠女士的行为重复禁食/重新喂料周期。
伏隔核中多巴胺功能中断(NAc)造成快感缺乏,重度抑郁症的核心症状,在啮齿动物41)和多巴胺神经传递的NAc应对食品,削弱了慢性温和应激抑郁动物模型(42]。我们之前的研究表明,中脑边缘多巴胺活动减弱对急性应激与类似抑郁的行为包括快感缺乏(减少享乐行为)在我们的老鼠模型[女士8,19,20.]。在这项研究中,重复禁食/重新喂料周期并没有显著增加中枢的多巴胺水平NAc女士不仅在NH老鼠还在老鼠,老鼠女士建议改进的类似抑郁的行为屡次禁食/重新喂料周期可能不占享乐行为的改善。因此,目前的结果似乎并不支持这一观点,重复禁食/重新喂料周期可能会增加食品消费的享乐价值老鼠小姐,这可能导致持续食欲过盛在重新喂料天周期的观察在我们以前的报告(11]。然而,这还不确定,因为一个享乐的行为本身或多巴胺释放应对食品消费并没有测量在这个研究。
负面情绪似乎与饮食行为有关。吃被视为一个战略改善负面情绪(43和面具压力44]。肥胖暴饮暴食的经验增加趋势热潮在回应消极情绪(45,46]。此外,据报道,甚至健康,体重正常的人调节消极情绪吃(47- - - - - -49]。在新生儿产妇分离的大鼠模型,食用高脂肪的饮食减少焦虑,类似抑郁的症状(50,51),这表明早期开发的负面情绪压力的经验可以提高了吃。这是进一步支持目前的结果证明类似抑郁行为,虽然没有焦虑,老鼠女士提高重复/重新喂料周期禁食期间的行为得分NH老鼠被禁食/重新喂料周期没有改变。应该注意到,老鼠受到行为评估满足重新喂料时,和老鼠显示binge-like女士吃每天重新喂料(11]。,因此,它是合理的改进的老鼠女士类似抑郁的行为受到禁食/重新喂料周期可能binge-like吃的结果可能发生的在重新喂料天禁食期间应对代谢压力挑战/重新喂料周期。事实上,女士大鼠的抑郁样行为得分时的周期测量禁食一天仍高于NH控制(数据未显示)。
脑源性神经营养因子(BDNF)是一个生成的生长因子家族成员之一,规范发展,维护和形态可塑性的神经系统。据报道,BDNF促进培养的多巴胺能神经元的存活和分化(52,53),提高大脑中多巴胺的营业额(54,提升活动依赖性释放多巴胺(55),这表明脑源性神经营养因子在调节多巴胺的语气中扮演着关键角色。先前的研究已经报道,BDNF表达降低(51)或增加(56在海马体的老鼠女士受到类似的分离协议在这项研究中,使用和消费的高脂肪饮食标准化女士大鼠的海马BDNF表达(51]。同时,增加海马脑源性神经营养因子被证明调节类似抑郁的行为引起的急性应激(57)或慢性不可预知的压力(58]。此外,长期食用抗抑郁治疗的老鼠减少类似抑郁的行为和增加海马脑源性神经营养因子mRNA (59]。综上所述,推测BDNF可能发挥作用在mesohippocampal多巴胺能活动的监管重复禁食大鼠女士/重新喂料周期。研究监管机制增加mesohippocampal多巴胺活动禁食/重新喂料周期目前在我们的考虑。
总之,禁食/重新喂料周期可能会增加mesohippocampal多巴胺活动和改善大鼠的抑郁样行为与女士的经历。一起与我们以前的报告证明老鼠女士表现出binge-like禁食期间饮食行为/重新喂料周期(11),建议增加多巴胺神经传递在海马体可能涉及的潜在机制禁食/重新喂料周期诱导binge-like吃老鼠女士和改进类似抑郁的行为。底层机制禁食/重新喂料周期增加mesohippocampal多巴胺活动应进一步研究。
确认
本研究支持由大脑研究中心21世纪的前沿研究项目(2009 k001269)和国家研究基金会(2010 - 0003642)由韩国政府(教育部、科学和技术)。