Ota nikotin qo'rquv xotirasini kuchaytiradi, nikotin iste'molini kamaytiradi va nasldagi gipokampal genetik va asab funktsiyasini o'zgartiradi.

Aloqa: Audrey Xu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 Email:audrey.hu@wecistanche.com

Lisa R. Goldberg1*|Dana Zeid1*|Munir Gunes Kutlu2|Robert D. Koul3|Valeriya Lallai4|Aswathy Sebastian5|Istvan Albert5|Christie D. Fowler4|Vinay Parikh6|Tomas J. Gould1

1Pensilvaniya universiteti Parki, Penn State universiteti, Biohavioral salomatlik bo'limi

2 Farmakologiya bo'limi, Vanderbilt tibbiyot maktabi, Nashville, Tennessi

3Farmatsiya kolleji, Kentukki universiteti, Leksington, Kentukki

4 Neyrobiologiya va xulq-atvor bo'limi, Kaliforniya Irvine universiteti, Irvine, Kaliforniya

5Bioinformatika, biokimyo va molekulyar biologiya, Penn State universiteti, University Park, PA

6 Psixologiya bo'limi, Templ universiteti, Filadelfiya, Pensilvaniya

Abstrakt

Nikotin iste'moli butun dunyo bo'ylab iste'mol qilinadigan tamaki va elektron sigaret mahsulotlari bilan yuqori darajada qolmoqda. Biroq, transgenerativ epigenetik merosning ortib borayotgan dalillari nikotin foydalanish keyingi avlodlarda xatti-harakatlar va neyrobiologiyani o'zgartirishi mumkinligini ko'rsatadi. Biz C57BL6/J sichqonlarida surunkali ota tomonidan nikotin ta'sirining F1 va F2 avlodlarida qo'rquvni tartibga solishga ta'sirini, shuningdek, shartli qo'rquvni yo'q qilish va o'z-o'zidan tiklanish, nikotinni o'z-o'zini boshqarish, hipokampal xolinergik faoliyat, RNK ifodasi va F1da DNK metilatsiyasini sinab ko'rdik. nasl. Otaning nikotin ta'siri kontekstli va aniq qo'rquvni kuchaytirish va o'chirilgan qo'rquv xotiralarining o'z-o'zidan tiklanishi bilan bog'liq edi. Bundan tashqari, o'z-o'zini boshqarish paradigmasida baholanganidek, nikotinli sichqonlarda nikotinni kuchaytirish kamaydi. Ushbu xatti-harakatlar fenotiplari nikotinga javobning o'zgarishi, hipokampal nikotinik atsetilxolin retseptorlari bilan bog'lanishning ko'tarilishi, qo'zg'atilgan hipokampal xolinergik oqimlarning kamayishi va asab rivojlanishi va plastika bilan bog'liq bo'lgan hipokampal genlarning metilatsiyasi va ekspressiyasining o'zgarishi bilan birlashtirilgan. Genni ifodalash tahlili neyrooplastiklik va ruhiy kasalliklar bilan bog'liq bo'lishi mumkin bo'lgan kengroq gen tarmoqlariga ko'p avlod ta'sirini ko'rsatadi. Qo'rquv holatidagi o'zgarishlar xuddi shunday fenotiplarni ko'rsatadiki, post-travmatik stressga o'xshash anksiyete kasalliklariga o'xshash.

Kalit so'zlar: xolinergik, gippokamp, ​​o'rganish, ko'p avlod, nikotin, transgeneratsiya

cistanche ta'siri

1.KIRISH

To‘plangan dalillar shuni ko‘rsatadiki, giyohvand moddalarni suiiste’mol qilishning ta’siri insonning ta’siridan tashqari, ta’sirlanmagan nasllarning fiziologik va xulq-atvor fenotiplariga ham ta’sir qiladi.1-3 Nikotinning avlodlar o‘rtasidagi ta’sirini tavsiflash tamaki mahsulotlaridan foydalanishning tarqalishi4 va keskin o‘sishini hisobga olgan holda muhim ahamiyatga ega. Elektron sigaretadan foydalanish.5 Miyaning xolinergik tizimlariga ta'siri orqali nikotin ta'siri miya faoliyatida sezilarli o'zgarishlarga olib keladi, ular nikotinga qaramlikning asosi bo'lishi mumkin va psixiatrik kasalliklar, jumladan depressiya6 va tashvishlanish xavfini oshiradi.7 Xolinergik faollashuvning quyi oqimidagi epigenetik modifikatsiyalar bo'lishi mumkin. 8,9 Yaqin vaqtgacha bu epigenetik modifikatsiyalar germ chizig'i o'rnatilgandan so'ng o'chiriladi va shu tariqa keyingi avlodlardan ajratiladi, deb ishonilgan. Biroq, epigenetik modifikatsiyalar, jumladan, bir avlodda olingan DNK metilatsiyasi, gistondan keyingi translatsion modifikatsiyalar va kodlanmagan RNKlar keyingi avlodda meros bo'lib o'tishi mumkin.10,11 Ushbu epigenetik modifikatsiyalar ota-onalarning nikotin ta'sirining avlodlar va neyrobiologik xatti-harakatlarga ko'p avlod va transgeneratsiya ta'sirida vositachilik qilishi mumkin. .

Ko'p mustaqil laboratoriyalarda kemiruvchilarni o'rganish ota-onalarning nikotin ta'sirining ko'p avlod va transgeneratsiya oqibatlarini aniqlashga kirishdi. Bu ish hozirgacha ota-onaning nikotin ta'sirining depressiv va xavotirga o'xshash fenotiplarga, 1 kognitiv moslashuvchanlikka, 2 diqqat etishmasligi giperaktivligi buzilishiga (DEHB) o'xshash xatti-harakatlarga, 3 va gen ifodasiga ta'sirini aniqladi. nikotin ta'siri nikotinga qaramlik va ruhiy salomatlik bilan bog'liq endofenotiplarga ta'sir qilishi mumkin. Misol uchun, biz nikotin ta'siri kontekstli qo'rquvni tartibga solishni, ya'ni travmadan keyingi stress buzilishi (TSSB) va giyohvandlik kabi ruhiy salomatlik kasalliklariga zaiflik bilan bog'liq bo'lgan hipokampusga bog'liq qo'rquvni o'rganish modelini ko'rsatdi.12-14 Nikotin Kontekstli qo'rquvni o'rganishga ta'siri gippokamp tomonidan modulyatsiya qilinadi.15,16 Biz nikotinning o'tkir ta'siri hipokampusga bog'liq qo'rquvni o'rganishni kuchaytirishini, 15,17 kontekstli qo'rquvni yo'q qilishni susaytirishini,18,19 va keyin kontekstli qo'rquvning o'z-o'zidan tiklanishini kuchaytirishini aniqladik. yo'q bo'lib ketish.18 Biroq, bu fenotiplarga ota tomonidan nikotin ta'sirining ko'p avlod va transgeneratsiya ta'siri o'rganilmagan. Bundan tashqari, hech qanday oldingi tadqiqotlar nikotinning xolinergik funktsiyaga ko'p avlod ta'sirini tavsiflamagan. Ko'p avlod merosi ta'sirga uchragan shaxslardan so'ng darhol avlodda paydo bo'ladigan fenotiplarni nazarda tutadi, transgeneratsion meros esa fenotipik o'zgarishlarga olib keladigan to'g'ridan-to'g'ri atrof-muhit ta'sirisiz avlodlar o'rtasida epigenetik ma'lumotlarning germ liniyasi vositachiligida meros bo'lib o'tishidan iborat.11 Bu erda biz ikkala ko'p avlodni ham ko'rib chiqdik. va ota tomonidan nikotin ta'sirining F1 va F2 avlodlarida kontekstli va qo'rquvni o'rganishga, shuningdek nikotinni o'z-o'zini boshqarishga, hipokampal nikotinik atsetilxolin retseptorlari (nAChR) bog'lanishiga, hipokampal xolinergik faoliyatga, hipokampal gen ekspressiyasiga va metigiyaga transgenerativ ta'siri. F1 avlodi. Biz taxmin qilamizki, otaning nikotin ta'siri qo'rquvning holatiga, gippokampal genlarning ifodalanishiga va nasl va nasldagi funktsiyalarga ta'sir qiladi.

cistanche ekstraktining ta'siri

2 USUL VA MATERIALLAR

2.1 Mavzular

Mavzular erkak va urg'ochi C57BL/6J sichqonlari edi (8-20 haftalik, Jekson Laboratoriyasi, Bar Harbor, ME). Haram naslchilik uchun uy-joy bundan mustasno, barcha hayvonlar 12 soatlik yorug'lik / qorong'u tsikli va oziq-ovqat va suvga ad libitum kirish huquqi bilan guruhlangan. O'z-o'zini boshqarish paytida sub'ektlar erkin oziqlanadigan tana vaznining 85% dan 90% gacha oziq-ovqat bilan cheklandi va suv ad libitum bilan ta'minlandi. Barcha xatti-harakatlar testlari ertalab soat 9:00 va 18:00 oralig‘ida o‘tkazildi. Barcha protseduralar NIH laboratoriya hayvonlarini parvarish qilish va ulardan foydalanish bo'yicha qo'llanmasiga muvofiq amalga oshirildi va Penn State universiteti, Templ universiteti yoki Kaliforniya universiteti Irvine IACUC qo'mitalari tomonidan tasdiqlangan.

2.2 Otaning nikotin ta'siri

Erkaklar (8 hafta) 0, 9% steril sho'r suv yoki nikotin vodorod tartrat tuzini (kuniga 12,6 mg/kg, erkin asosiy og'irligi — Fisher Scientific, Waltham, MA yoki MP Biomedical, Santa Ana, CA) eritilgan holda qabul qildilar. 0, 9% steril sho'r suv, 28 kun davomida osmotik mini-nasoslar (Alzet, Model 1004, Durect, Cupertino, CA) orqali teri ostiga yuboriladi. Ushbu doz plazmadagi nikotin va kotinin darajasini o'rtacha chekuvchilarda kuzatiladigan darajada hosil qiladi.20,21

2.3 F1 va F2 sichqonlarining avlodi

Sichqonlarda nikotinning yarim yemirilish davri taxminan 6 minutni tashkil qiladi.22 Oldinroq nikotinni olib tashlashning ta'siri nikotin olib tashlanganidan keyin 4 kun o'tgach yo'qolishi ko'rsatilgan.23-25 Shuning uchun nikotin bilan davolash o'rtasida 4 kunlik kechikish bo'ladi. naslchilikdan oldin nikotinni tizimli ravishda yo'q qilishni ta'minlash uchun naslchilik amalga oshirildi. Erkak sichqonlar F1 avlodini yaratish uchun 2 hafta davomida ikkita sodda C57BL/6 J urg'ochi (8-20 haftalik) bilan qafaslarga joylashtirildi. F2 sichqonlari sodda erkak F1 sichqonlarini naif urg'ochilar bilan juftlashtirish orqali yaratilgan.

2.4 Qo'rquvni tartibga solish

Qo'rquvni tartibga solish va yo'q bo'lib ketish jarayonlari avvalroq batafsil tavsiflangan.19 Qisqacha aytganda, sichqonlar shovqinni susaytiruvchi kameralarda o'qitildi va sinovdan o'tkazildi (18,8 × 20 × 18,3 sm, 65 dB fon shovqini; MED Associates, Sent-Albans, VT). F1 va F2 sichqonlari ikkita shartli ogohlantiruvchi (CS, 3{17}} s, 85-dB oq shovqin) - shartsiz ogohlantiruvchi (AQSh, 2 s, 0,57-mA oyoq zarbalari) 120 soniya bilan ajratilgan juftlik bilan shartlangan qo'rquv edi. Nikotinning F1 va F2 sichqonlarida qo'rquv holatiga o'tkir ta'sirini o'rganish uchun avlodlar 2-4 daqiqa oldin o'tkir nikotin (0,09 mg / kg, NIC erkin asos og'irligi, ip; nikotin vodorod tartrat tuzi, Fisher Scientific) yoki sho'r (SAL) oldi. o'quv va sinov mashg'ulotlariga. Mashg'ulotdan yigirma to'rt soat o'tgach, sichqonlar kontekstli muzlashni baholash uchun 5 daqiqa davomida mashg'ulot kontekstiga qaytarildi. Kontekstli testdan so'ng, sichqonlar qo'rquvni o'rganishni baholash uchun alohida xonalarga joylashtirildi. Tajribachilar nafas olishdan tashqari ixtiyoriy harakatning yo'qligi sifatida aniqlangan muzlash sharoitlariga ko'r bo'lib, vaqtni xolis namuna olish usuli orqali baholandi.19 Sinov paytida yuzaga kelishi mumkin bo'lgan ship ta'sirini o'rganish uchun F1 sichqonlarining alohida guruhi faqat bitta CS-US bilan bir xil ta'lim oldi. juftlashtirish va kontekstli qo'rquvni yo'q qilish va o'z-o'zidan tiklanish ham tekshirildi. Qo'rquvni yo'q qilish kontekstli va qo'rquv sinovidan keyingi kundan boshlab ketma-ket besh seansda sodir bo'ldi. Yakuniy yo'q bo'lib ketish sessiyasidan so'ng, sichqonlar 7 kun davomida uy qafaslarida to'xtovsiz qoldirildi va keyin o'z-o'zidan tiklanish uchun trening kontekstida qayta sinovdan o'tkazildi. Qo'rquv sharoitlaridagi kuzatilgan farqlar zarba sezgirligi, tashvish yoki kengroq o'rganish kamchiliklari bilan bog'liqligini aniqlash uchun erkak va urg'ochi NIC- va SAL-Sired hayvonlari qo'shimcha ravishda ochiq maydonda, zarba sezgirligi, yuqori va labirintda sinovdan o'tkazildi ( EPM) va ob'ektni aniqlashning yangi paradigmalari (to'liq usullar va natijalar uchun Qo'llab-quvvatlovchi ma'lumotlarga qarang).

2.5 Oziq-ovqat va tomir ichiga nikotinni o'z-o'zidan yuborish

A separate cohort of adult SAL‐Sired and NIC‐Sired F1 mice were used for food and nicotine self‐administration studies. Beginning at 6 weeks of age, male F1 mice were weighed, mildly food‐restricted to 85% to 90% of their free‐feeding body weight, and then trained to press a lever in an operant chamber (Med Associates) for food chow pellets (20 mg; TestDiet, Richmond, IN) under a fixed‐ratio 5, time out 20 seconds (FR5TO20 sec) schedule of reinforcement (see Supporting Information for full methods). Once stable responding was achieved (>Keyingi uchta seansda har bir seansda 25 pellet), sub'ektlar yuqorida aytib o'tilganidek, izofluran (1 foiz -3 foiz)/kislorod bug'i anesteziyasi ostida bo'yin venalari kateterizatsiya qilindi. oziq-ovqat mukofoti uchun yana javob berish. Oziq-ovqat ta'sirining qayta tiklanishi sichqonlarning vena ichiga yuborilgan operatsiyadan keyin etarli darajada tiklanishini va operant kameralariga kirishning kechikishidan keyin normal operant javob berishini ta'minlaydi. Keyin sichqonlarga 1 soatlik kundalik seanslar davomida, haftasiga 6-7 kun davomida vena ichiga (IV) nikotinni o'z-o'zidan yuborishga ruxsat berildi (0,9% steril sho'r suvda eritilgan nikotin vodorod tartrat tuzi, {{1{) {12}}}}.03 mg/kg/infuziya, erkin bazaviy vazn; MP Biomedical, Santa Ana, CA). IV nikotin Razel shprits pompasi (Med Associates) tomonidan etkazib berildi. Har bir seansda ikkita tortib olinadigan tutqich (biri faol, biri nofaol) mavjud edi. Faol tutqichdagi javob mezonlarining bajarilishi vena ichiga nikotin infuzioni yuborilishiga olib keldi (0.{{20}}3 ml infuzion hajmi; FR5TO20 sek jadval). Faol bo'lmagan tutqich bo'yicha javoblar qayd etildi, ammo rejalashtirilgan oqibatlarga olib kelmadi. 0,03 mg/kg/infuziyada sakkizta qabul qilish seansidan so‘ng infuzion doza olti seans uchun 0,1 mg/kg/infuziyaga o‘tkazildi. Har bir doza uchun oxirgi uch seansning o'rtacha miqdori statistik tahlillar uchun ishlatilgan. Kateterlar har kuni geparin (100 USP birlik / ml) o'z ichiga olgan fiziologik steril sho'r suv (0,9% w / h) bilan yuviladi. Kateterning o'tkazuvchanligi nikotinni o'z-o'zini boshqarish bosqichidan so'ng Brevital (metoheksital natriy, Eli Lilly, Indianapolis, IN) bilan tasdiqlangan. Relaps bilan bog'liq xatti-harakatlarni baholash uchun sichqonlar seansdan so'ng nikotinni o'z-o'zidan yuborishning oxirgi 0,1 mg / kg / infuzion dozasidan so'ng darhol ishtiyoq inkubatsiyasi uchun sinovdan o'tkazildi; bu protsedurada sichqonlarga faol tutqichda javob berishga ruxsat beriladi, lekin nikotin infuziyalarini olmaydi. Birinchi asosiy inkubatsiya seansida (1-kun) sichqonlar FR5TO20 sek jadvali bo'yicha operativ kameralarga kontingent yorug'lik faollashuvi bilan joylashtirildi. Shundan so'ng, sichqonlar 20 kun davomida uy qafaslariga joylashtirildi. Abstinentning 21-kuni, sichqonlar ishtiyoq inkubatsiyasi uchun tekshirildi, FR5TO20 sek jadvali bo'yicha faol tutqichli signal nuri etkazib berildi. Tadqiqotlar guruh sharoitlariga ko'r bo'lmagan eksperimentchilar tomonidan o'tkazildi va xatti-harakatlarning javoblari MedAssociates dasturi tomonidan avtomatik ravishda qayd etildi.

2.6 Nikotinik atsetilxolin retseptorlari bilan bog'lanishi

Radioligand bilan bog'lanish tahlili16 8 haftalik NIC-Sired (5 M va 10F) va SAL-Sired (9 M va 6F) F1 sichqonlarining gippokampi yordamida amalga oshirildi. Namunalar lizis buferi (5 mM Tris plyus 5 mM EDTA va 5 mM EGTA) yordamida bir hil holga keltirildi, 100 000 g da 4 darajada 30 daqiqa santrifüj qilindi, lizis buferida qayta suspenziya qilindi va yana santrifüj qilindi. Palaflar Tris/10 foizli saxaroza tamponida qayta suspenziya qilindi va [3 H] Epibatidin ([3 H]EB) (27,28 ga asoslangan ~ 2 nM) (maxsus faollik 54,1 Ci/mmol, PerkinElmer, Boston, MA) bilan 1 marta inkubatsiya qilindi. soat xona haroratida. [3 H]EB nAChR bilan bogʻlanish uchun tanlangan, chunki oldingi natijalar hipokampal heteromerik 4 2 nAChRs nikotinning qoʻrquvni tartibga solishga taʼsirida vositachilik qilishini koʻrsatdi.17 Nonspesifik bogʻlanish 300 mkM nikotin (nikotin tuzi vodorod tartrat) ishtirokida baholandi. Tris buferida erigan, erkin asos konsentratsiyasi). [3 H] EB bilan bog'langan nAChRlar filtrlandi (24 quduqli hujayra yig'im-terim mashinasi, Brandel Co, Gaithersburg, MD) va suyuqlik sintillash hisoblagichi (Tri-Carb 2810 TR, Perkin Elmer, Boston, MA) filtr radioaktivligini o'lchadi. Fmol/mg to'qima sifatida ifodalangan o'ziga xos bog'lanish umumiy va nospetsifik bog'lanish o'rtasidagi farq sifatida hisoblangan.16

2.7 In vivo amperometrik xolinergik yozuvlar

Amperometriya yordamida hipokampal xolinergik uzatishdagi o'zgarishlarni baholash uchun 1{27}}-dan 20 haftagacha bo'lgan NIC-Sired va SAL-Sired F1 sichqonlarining alohida kogorti ishlatilgan. Seramika asosidagi mikroelektrodlar (Mikroelektrod texnologiyasi markazi, Leksington, KY), 4 (15 × 333 mkm) platina qayd qilish joylari juft bo'lib (yuqori va pastki) xolin oksidaza bilan qoplangan (EC raqami 1.1.3.17; Sigma- Aldrich, Sent-Luis, MO), avval xabar qilinganidek.29 Elektrodlar xolin oqimlarini aniqlash uchun selektivlikni oshirish uchun meta-fenilendiamin (m-PD; Sigma-Aldrich, Sent-Luis, MO) bilan elektropolimerizatsiya qilingan. Asetilxolin (ACh) ajralishining sezgir indeksini ta'minlash uchun 3pA/mkM dan katta yoki unga teng bo'lgan sezuvchanlik va aniqlash chegarasi 400 nM dan kam yoki unga teng bo'lgan mikroelektrodlar xolin uchun ishlatilgan.30 Hayvonlar uretan (1,2-1,5) bilan behushlik qilingan. g/kg, ip) va ferment bilan qoplangan mikroelektrodlar stereotaksik tarzda dorsal (A/P -1,7 mm, M/L ± 1,5 mm, D/V -2,3 mm) yoki ventral (A/P -3,1 mm, M) ga tushirildi. / L ± 3,0 mm, D / V -4,3 mm) hipokampus. Ventral va dorsal gipokampus alohida baholandi, chunki ular kontekstli qo'rquvni tartibga solishga differensial hissa qo'shadi: ventral hipokampus (vHPC) qo'rquvni birlashtirish va ifodalashda ko'proq rol o'ynaydi, dorsal hipokampus (DHCP) esa kontekstual xotira uchun juda muhimdir.31 Ag / AgCl mos yozuvlar elektrodlari qarama-qarshi rostral korteksga joylashtirildi.

Amperometrik qaydlar 2 Gts chastotada plyus 0,7 V ning belgilangan potentsialini qo'llash orqali o'tkazildi va ma'lumotlar raqamlashtirildi (FAST-16 potensiostat, Quainton, Nicholasville, KY). Fon oqimlari 60 daqiqa davomida barqarorlashtirildi, so'ngra elektrodga biriktirilgan shisha kapillyar (uchning diametri: 15 mkm) yordamida dorilar hipokampusga kiritildi. Depolyarizatsiya bilan qo'zg'atilgan ACh chiqarilishi kaliyning qisqa pulslarini (KCl 70 mM; 100 NL) yoki NIC (1 mM erkin baza, nikotin tartrat; 100 NL) har 2 daqiqada 2 dan 10 psi gacha qo'llash orqali o'lchandi. Yozuvlar hipokampal mintaqa (dorsal yoki ventral) va dori (kaliy yoki NIC) uchun muvozanatlangan. Xolin signalining amplitudalari ferment bilan qoplangan kanaldagi oqimning asosiy oqimdan o'zgarishi bilan o'lchandi va in vitro kalibrlash asosida xolinning mM ekvivalentiga aylantirildi. Qo'riqchi kanallardan oqimlarni olib tashlash orqali artefaktlarni yo'q qilish uchun o'z-o'ziga havola qilish qabul qilindi.29 Mikroelektrodning joylashishi koronal hipokampal bo'limlarni Nissl bo'yash orqali tasdiqlandi (S1-rasm). Statistik tahlil uchun har bir hayvon uchun dori manipulyatsiyasi uchun ikkita javobning o'rtacha ko'rsatkichlari ishlatilgan.

2.8 Statistik tahlil

Statistik taqqoslashlar SPSS (IBM, Armonk, NY) yoki GraphPad Prism (La Jolla, CA, AQSh) yordamida amalga oshirildi. Chiqib ketishlar o'rtacha qiymatdan 2 standart og'ish yuqoriroq qiymatlar bilan aniqlandi. Agar cheklov aniqlansa, ma'lumotlar natijalar bo'limiga kiritiladi. Muhimlik mezoni=.05 da belgilandi. Statistik tahlil dastlab erkak va ayol avlodlarini sinab ko'rgan barcha tajribalar uchun omil sifatida jinsni o'z ichiga olgan. Jinsiy aloqa bilan uch tomonlama yoki ikki tomonlama o'zaro ta'sirlar aniqlanmasa, tahlillar jinsiy aloqa bo'ylab qulab tushdi (P> .05). Ma'lumotlar, kerak bo'lganda, t-test, 1 tomonlama yoki 2 tomonlama ANOVA bilan tahlil qilindi. Muhim asosiy yoki o'zaro ta'sirlardan keyin LSD post hoc taqqoslashlari kuzatildi. Takroriy o'lchovlar ANOVA'lardan keyin Bonferroni post hoc taqqoslash bilan bir nechta taqqoslashlar uchun tuzatish kiritildi. Agar teng bo'lmagan dispersiya aniqlansa, teng bo'lmagan dispersiya uchun Welchning t-testi qo'llaniladi va erkinlik darajalari yaxlitlanadi.

2.9 RNK/DNK izolyatsiyasi

Katta yoshli F1 sichqonlari (8 haftalik; har bir guruhda n=3 M va 3 F) servikal dislokatsiya orqali evtanizatsiya qilindi. Gippokamplar tezda ventral va dorsal qismlarga ajratildi (1: 1 nisbatda), chap va o'ng tomondan birlashtirildi va quruq muzda muzlab qoldi. DNK va RNK AllPrep DNK/RNK Mini Kit (Qiagen, Valensiya, CA) yordamida birgalikda izolyatsiya qilingan va tozalangan. RNK va DNK konsentratsiyasi va sifati NanoDrop2000 (NanoDrop, Wilmington, DE) va Agilent Bioanalyzer (Agilent, Santa Clara, CA) yordamida baholandi. RNK ekstraktsiyasi uchun minimal RNK yaxlitlik raqami (RIN) 8,5 edi.

2.10 Transkriptom tahlili orqali

RNK ketma-ketlik kutubxonalari Hayot fanlari genomika yadro instituti (Penn shtati universiteti) Huk institutlari tomonidan Illumina TruSeq Stranded mRNK Library Prep Kit (Illumina, San-Diego, CA) yordamida 150 bp bir tomonlama oʻqish uchun tayyorlangan. va Illumina HiSeq 2500-da tezkor ishga tushirish rejimida ketma-ket (har bir namunada taxminan 10 million o'qish bilan ketma-ket uchta yugurish). FASTQ fayllar sifati FASTQC orqali tekshirildi va o'qish uchun o'rtacha Phred sifat ballari 30 dan yuqori (ya'ni, ketma-ketlik xatosi 0,1 foizdan kam) bo'ldi. FASTQ fayllari Galaxy Project33 da TopHat (v2.1.0)32 yordamida sichqoncha mos yozuvlar genomiga (mm10; UCSC Genome Browser) moslashtirildi. Qo'l tugmalari va Manjet tugmalari (v2.2.1.0)34 xaritalangan o'qishlardan transkriptlarni yig'ish va yakuniy transkriptom yig'ish uchun transkript fayllarini birlashtirish uchun ishlatilgan. Noto'g'ri kashfiyot tezligi (FDR) sozlangan P qiymatlari NIC-Sired va SAL-Sired namunalaridan differensial gen ifodasi uchun Cuffdiff (v2.2.1.3) yordamida hisoblab chiqilgan,34 standart FDR chegarasi 0,05,35 Transkriptom ma'lumotlar to'plami saqlangan. Gene Expression Omnibus-ga.

2.11 Boyitish tahlili

Differentsial ifodalangan genlar assotsiativ biologik tarmoqlarning potentsial boyilishini aniqlash maqsadida zukkolik yo'li tahlili (IPA, 2018 yil dekabr; www.qiagen.com/ingenuity; Qiagen, Redwood City, CA, AQSH)36 yordamida tahlil qilindi. Run parametrlari har bir gen tarmog'iga maksimal 35 ta molekulani ko'rsatdi va sutemizuvchilarning CNS to'qimalari yoki hujayra chiziqlari uchun cheklangan tahlil. Boyitishning statistik ahamiyati bir nechta sinov uchun tuzatilgan o'ng dumli Fisherning aniq testi yordamida aniqlandi.

2.12 Maqsadli bisulfit sekvensiyasi

RNK bilan birgalikda ajratilgan DNK (2.9-bo'limga qarang) DNK metilatsiyasini tahlil qilish uchun ishlatilgan. RNK-seq vHPC va DHCP da mos ravishda 952 va 162 ta differentsial ifodalangan genlarni aniqladi. Ushbu birlashtirilgan roʻyxatlardan 1010 noyob gen maxsus SeqCap Epi boyitish tizimi (Roche, Pleasanton, CA, AQSH; S1-jadval) yordamida bisulfit-seqda boyitish uchun tanlangan.38 Maqsadli bisulfit ketma-ketlik Penn State Huck institutlarida hayot fanlari genomika yadro institutida amalga oshirildi. Kutubxonalar KAPA Hyper Prep to'plamidan foydalangan holda qurilgan (Kapa Biosystems, Wilmington, MA). Natriy bisulfitga aylantirilgan kutubxonalar PCR kuchaytirildi va tanlangan genomik hududlar uchun maxsus tortib olish problari to'plamidan foydalangan holda boyitilgan (SeqCap Epi Choice Probes; Roche, Pleasanton, CA, AQSh). Olingan DNK Illumina HiSeq 2500 da 100 nt juftlashtirilgan o'qishlar yordamida ketma-ketlashtirildi. FASTQ fayllar sifati FASTQC orqali tekshirildi. Illumina adapterlari ketma-ketligi olib tashlandi va past sifatli tagliklar Trimmomatic yordamida qirqib olindi.39 Past sifatli taglik qirqish to‘rtta tayanch juftlik oynasidagi o‘rtacha sifat 20 chegaradan pastga tushganda, toymasin oyna yondashuvi bilan amalga oshirildi. Minimal o'qish uzunligi 35. Kesishdan so'ng FASTQ fayllari o'rtacha o'qish uchun Phred sifati 30 dan yuqori ballga ega bo'ldi (ya'ni, ketma-ketlik xatosi 0,1 foizdan kam). Kesilgan o'qishlar Bismarkda joriy qilingan Bowtie240 yordamida sichqoncha mos yozuvlar genomiga (mm10) tushirildi.41 Bismark ichidagi metil{20}}ekstrakti CpG metilatsiyasi ma'lumotlarini ajratib olish va metilatsiya hisobotlarini yaratish uchun ishlatilgan. MethylKit42 differentsial metillangan hududlarni (DMR) tahlil qilish uchun ishlatilgan. Metillanish holati 500 ta tayanch juftlikning bir-biriga mos kelmaydigan oynalari bo'yicha umumlashtirildi va differensial metilatsiya tahlili o'tkazildi, standart FDR 0,05,35 ma'lumotlar to'plami Gene Expression Omnibus-ga joylashtirildi.

Cistanche ekstraktining foydasi

3 NATIJA

3.1 Ota nikotini kontekstli qo'rquvni kuchaytiradi va F1 va F2 avlod sichqonlarida kontekstli qo'rquv konditsionerining keskin nikotin kuchayishini qaytaradi.

NIC-Sired va SAL-Sired F1 erkak va urg'ochi sichqonlari o'tkir SAL yoki NIC qo'llanilgandan keyin qo'rquv bilan bog'liq edi (0.09 mg/kg ip, 1A-rasm). Asosiy, CS dan oldingi va CS muzlatishning to'liq tahlili Qo'llab-quvvatlovchi ma'lumotlarga kiritilgan. Ota-ona davolash, o'tkir dori-darmon bilan davolash va jins omillari bilan kontekstli muzlatishning 3 tomonlama ANOVAsi ota × o'tkir dori-darmonlarni davolashning muhim o'zaro ta'sirini aniqladi (F(1,36)=32.75, P < .{{27)="" }}01).="" jinsiy="" va="" ota-ona="" o'rtasida="" sezilarli="" o'zaro="" ta'sir="" bo'lmaganligi="" sababli="" yoki="" o'tkir="" dori-darmonlarni="" davolashda="" jinsiy="" aloqa="" bo'ylab="" 2="" tomonlama="" anova="" qulab="" tushdi="" va="" muhim="" ota-ona="" davolash="" ×="" o'tkir="" dori-darmonlarni="" davolash="" o'zaro="" ta'siri="" aniqlandi="" (f(1,40)="20.96" ,="" p=""><.001). post="" hoc="" taqqoslashlar="" shuni="" ko'rsatdiki,="" sho'r="" suv="" bilan="" ishlangan="" nic-sired="" f1="" sichqonlari="" sho'r="" suv="" bilan="" ishlangan="" sal-sired="" f1="" sichqonlari="" bilan="" solishtirganda="" kuchaytirilgan="" kontekstli="" qo'rquvni="" ko'rsatdi="" (t20="2.73," p="">< .05).="" oldingi="" topilmalarga="" muvofiq,="" 43="" o'tkir="" nic="" 0,09="" mg="" kg="" sal-sired="" sichqonlarida="" kontekstli="" qo'rquvni="" kuchaytirdi="" (t22="2.99," p="">< .01).="" biroq,="" 0,09="" mg="" kg="" dagi="" o'tkir="" nic="" nic-sired="" sichqonlarda="" kontekstli="" qo'rquvni="" buzdi="" (t="" 18="3.36," p="">< .01).="" umuman="" olganda,="" nic-sired="" nic="" sichqonlarida="" kontekstni="" muzlatish="" darajalari="" sal-sired="" sal="" sichqonlarida="" 0,09="" mg/kg="" (p=""> .05) da kuzatilganlar bilan solishtirish mumkin edi.

Bundan tashqari, erkak va urg'ochi NIC- va SAL-Sired hayvonlari zarba sezgirligi (S2-rasm), baland va labirint (EPM, S3-rasm), ochiq maydon va yangi ob'ektni aniqlash paradigmalarida sinovdan o'tkazildi (S4-rasm, to'liq usullar uchun Qo'llab-quvvatlovchi ma'lumotga qarang). va natijalar). EPMdagi NIC-Sired urg'ochi (ular tashvishga o'xshash xatti-harakatlarni ko'rsatdi) va shok sezgirligidagi NIC-Sired hayvonlari bundan mustasno (ular shokga ovoz reaktivligining pasayishini ko'rsatdi, bu ko'p avlod fenotipini o'rganish qo'rquvini kuchaytirmaydi), hech qanday farq yo'q. NIC- va SAL-Sired sichqonlari o'rtasida aniqlangan.

1-rasm Ota nikotini kontekstli qo'rquv konditsionerligini kuchaytiradi va qo'rquv konditsionerining o'tkir nikotin kuchayishini susaytiradi. Kontekstni muzlatish SAL-Sired plus SAL boshqaruvlari bilan solishtirganda NIC-Sired plus SAL da sezilarli darajada yuqori edi. O'tkir nikotin 0.09 mg/kg SAL-Siredda kontekstli qo'rquv sharoitini kuchaytirdi, ammo NIC-Sired hayvonlarida kontekstli qo'rquv sharoitini sezilarli darajada kamaytirdi (har bir guruh uchun n=10-12). B, kontekstni muzlatish NIC-grandsire plus SAL da SAL-grandsire plus SAL boshqaruvlari bilan solishtirganda sezilarli darajada yuqori edi (har bir guruh uchun n=9-11). Xato satrlari o'rtacha (SEM) standart xatosini ko'rsatadi, *P <>

Buzilgan kontekstli qo'rquv konditsiyasi keyingi avlodda (F2) davom etishini aniqlash uchun NIC-grandsire va SAL-grandsire erkak va urg'ochi F2 sichqonlari sodda F1 erkak sichqonlaridan yetishtirildi. Asosiy, CS dan oldingi va CS muzlatishning to'liq tahlili Qo'llab-quvvatlovchi ma'lumotlarga kiritilgan. Kontekstli muzlatishning 3 tomonlama ANOVAsi mustaqil omillar sifatida grandsire davolash, o'tkir dori-darmonlarni davolash va jinsiy aloqa bilan amalga oshirildi (1B-rasm). Jinsiy aloqa va ota-ona yoki o'tkir dori-darmonlarni davolash o'rtasida sezilarli o'zaro ta'sir bo'lmaganligi sababli, jinsiy aloqada ikki tomonlama ANOVA qulab tushdi. Ota-onaning muhim asosiy ta'siri (F(1,37)=9.88, P < .01)="" topildi="" va="" keyingi="" taqqoslashlar="" shuni="" ko'rsatdiki,="" nic-grandsire="" sichqonlari="" bilan="" solishtirganda="" kontekstli="" qo'rquv="" sharoitlari="" kuchaygan.="" sal-grandsire="" sichqonlari="" bilan="" (t39="3.04," p=""><0.01). bundan="" tashqari,="" o'tkir="" nic="" qo'llanilgan="" sal-grandsire="" sichqonlari="" kontekstli="" qo'rquvni="" kuchaytirdi="" (t19="2.41," p="0.026)," ammo="" o'tkir="" nic="" nic-grandsire="" sichqonlarida="" kontekstli="" qo'rquv="" sharoitini="">

2-rasm Ota nikotini qo'rquvni tartibga solish va qo'rquv xotirasini o'z-o'zidan tiklashni kuchaytiradi. Sinov paytida potentsial shift effektlarini o'rganish uchun F1 sichqonlarining alohida kogorti faqat bitta CS-US juftligi bilan bir xil ta'lim oldi. NIC-Sired sichqonlarida 1 CS-US juftligi bilan o'qitilgan SAL-Sired sichqonlari bilan solishtirganda kontekst va qo'rquv konditsiyasi kuchaytirildi (har bir guruh uchun n=8-10). B, Otaning nikotin ta'siri kontekstli qo'rquvning yo'qolishiga ta'sir qilmadi, ammo so'nggi yo'q bo'lib ketish sessiyasidan 7 kun o'tgach qo'rquv xotirasining o'z-o'zidan tiklanishini kuchaytirdi (har bir guruh uchun n=8-10). Xato satrlari o'rtacha (SEM) standart xatosini ko'rsatadi, *P <>

3.2 Otalik nikotin F1 avlod sichqonlarida qo'rquv holatini kuchaytiradi

Shift effekti qo'rquvni tartibga solish uchun guruhlardagi farqlarni aniqlashga to'sqinlik qiladimi yoki yo'qligini tekshirish uchun (Qo'llab-quvvatlovchi ma'lumotga qarang), F1 sichqonlarining alohida guruhi bitta CS-US juftligi bilan o'qitildi. Ushbu kohortda kontekstli qo'rquv sharoitlarini yaxshilash (t7=3.21, P < .05),="" shuningdek,="" qo'rquvni="" tartibga="" solish="" nic-sired="" sichqonlarida="" (t6="2.41," p="">< .="" 05;="">

3.3 Ota nikotin F1 avlod sichqonlarida kontekstli qo'rquv xotirasining o'z-o'zidan tiklanishini kuchaytiradi.

Bitta CS-US juftligini olgan F1 sichqonlari kogorti keyinchalik kontekstli qo'rquv xotirasining yo'q bo'lib ketishi va o'z-o'zidan tiklanishi uchun sinovdan o'tkazildi. F1 NIC-Sired sichqonlari qo'rquvning normal yo'qolishini ko'rsatdi, ammo SAL-Sired sichqonlariga nisbatan kontekstli qo'rquv xotirasining o'z-o'zidan tiklanishini ko'rsatdi (t7=3.38, P < 0.05;="">

3.4 Ota nikotini nikotinni o'z-o'zini boshqarishni kamaytiradi

Nikotinni o'z-o'zini boshqarish bo'yicha treningdan oldin, sub'ektlarning oziq-ovqat mukofotini olish uchun operant topshirig'ini o'rganish qobiliyati tahlil qilindi va hech qanday farq kuzatilmadi (qo'llab-quvvatlovchi ma'lumot, S5-rasm). Nikotin ta'sirining F1 avlodlarida nikotinni kuchaytirishga potentsial ta'sirini tekshirish uchun nikotinni o'z-o'zidan yuborish (0.03 mg/kg/infuzion) ni aniqlash 2 tomonlama aralash dizaynli ANOVAda baholandi. seansning asosiy ta'siri (F(7,119)=13.60, P < .001)="" va="" sessiya="" ×="" ota-ona="" davolash="" o'zaro="" ta'siri="" (f(7,119)="5.00," p="">< .001).="" biroq,="" post="" hoc="" testlari="" sakkizta="" yig'ish="" seansining="" har="" birida="" guruhlar="" o'rtasida="" statistik="" jihatdan="" muhim="" farqlarni="" aniqlamadi="" (3a-rasm).="" so‘ngra="" faol="" va="" faol="" bo‘lmagan="" dastagi="" bosishlar="" soni="" tahlil="" qilinib,="" guruhlar="" o‘zlashtirish="" vaqtida="" faol="" tutqichni="" seanslar="" bo‘ylab="" afzal="" ko‘rganligini="" aniqlash="" uchun="" tahlil="" qilindi="" (3b-rasm),="" bu="" seansning="" asosiy="" ta’sirini="" aniqladi="" (f(7,238)="" {{20}="" }.18,="" p="">< .001)="" va="" sessiya="" ×="" ota-ona="" davolash="" o'zaro="" (f(21,238)="11.40," p="">< .001).="" post="" hoc="" tahlili="" shuni="" ko'rsatdiki,="" nikotinni="" o'z-o'zini="" boshqarishning="" birinchi="" kunida="" guruhlar="" farqlanadi.="" nic-sired="" guruhi="" sal-sired="" guruhi="" bilan="" solishtirganda="" ko'proq="" faol="" tutqichni="" bosishni="" namoyish="" etdi.="" bu="" ta'sir="" yoki="" ta'sir="" qilishning="" birinchi="" kunida="" giyohvand="" moddalarni="" izlash="" harakatining="" yuqori="" darajasini,="" oziq-ovqat="" mukofotiga="" javob="" berishda="" qat'iylikni="" va/yoki="" javobni="" oziq-ovqatdan="" doriga="" o'tkazishda="" kognitiv="" moslashuvchanlikni="" pasayishini="" ko'rsatishi="" mumkin.="" biroq,="" bu="" farq="" keyingi="" sessiyalarda="" saqlanib="" qolmadi.="" sal-sired="" sichqonlari="" faol="" bo'lmagan="" tutqichga="" nisbatan="" faol="" qo'lni="" doimiy="" statistik="" jihatdan="" muhim="" afzal="" ko'rdilar="" (post="" hoc="" p=""><.01), ammo="" nic-sired="" sichqonlari="" 3="" dan="" 8="" gacha="" bo'lgan="" seanslar="" uchun="" bu="" saqlanib="" qolgan="" afzallikni="">

3-rasm Ota nikotini nikotinni o'z-o'zini boshqarishni kamaytiradi. NIC- va SAL-Sired erkak sichqonlari (har bir guruhda n=9-10) 0 da sotib olish davrida har bir seans uchun olingan infuziyalarning umumiy sonida farq qilmadi. .03 mg/kg/infuzion doza. B, Sotib olish vaqtida faol va faol bo'lmagan tutqichli presslar soni birinchi seansda sezilarli darajada farq qildi, NIC-Sired sichqonlari nikotinlari SAL-Sired sichqonlari bilan solishtirganda ko'proq faol tutqichli presslarni ko'rsatdi. Biroq, keyingi mashg'ulotlar davomida NIC-Sired sichqonlari javob berishni kamaytirdi, natijada ularning 3-8 seanslarda tutqichni bosish sonining faol va nofaol soni o'rtasida sezilarli farq yo'q. Bundan farqli o'laroq, SAL-Sired hayvonlari faol tutqichni doimiy ravishda statistik jihatdan muhim afzal ko'rdilar. ularning faol bo'lmagan dastagi ustida. C, so'nggi uchta qabul qilish seansida nikotin infuziyalarining o'rtacha soni NIC- va SAL-Sired sichqonlari o'rtasida sezilarli farq qilmadi. D, o'rtacha dozada 0,1 mg / kg / infuziya, NIC-Sired sichqonlari o'z-o'zidan nikotin infuziyalarini sezilarli darajada kamaytirdi. E, Ishtirok inkubatsiyasini baholash faqat SAL-Sired sichqonlari uchun 21 kunlik abstinentlikdan so'ng ilgari faol tutqichga javob berishning sezilarli o'sishini aniqladi. Xato satrlari o'rtacha (SEM) standart xatosini ko'rsatadi, *P <>

Sotib olishning dastlabki bosqichida o'zgaruvchanlikni nazorat qilishda potentsial guruh farqlarini qo'shimcha tekshirish uchun so'nggi uch seansda nikotin infuziyalarining o'rtacha soni tekshirildi, bunda sub'ektlar nikotinga nisbatan barqarorroq javoblar ko'rsatdi (3C-rasm). Guruhlar nikotin infuziyalarining o'rtacha soni bo'yicha sezilarli darajada farq qilmadi (P > .05). Shundan so'ng, sichqonlar 0,1 mg/kg/infuzion nikotin dozasiga o'tkazildi, ilgari kattalar C57BL6/J sichqonlarida afzal ko'rilgan.44 Bu dozada NIC-Sired sichqonlari o'z-o'zidan kamroq miqdordagi infuziyalarni (t{ {7}}.20, P < .05;="" 3d-rasm).="" abstinent="" paytida="" giyohvand="" moddalarni="" izlashning="" kuchayishi="" o'lchovi="" hisoblanadigan="" ishtiyoq="" xatti-harakatlarini="" inkubatsiya="" qilish="" uchun="" seans="" va="" ota-onani="" davolash="" bilan="" 2="" tomonlama="" aralash="" dizayndagi="" anova="" seansning="" asosiy="" ta'sirini="" aniqladi="" (f(1,17)="" {{16}="" }.90,="" p=""><.001). sal-sired="" hayvonlari="" 1-kunga="" nisbatan="" abstinentning="" 21-kunida="" ko'proq="" javob="" berish="" bilan="" inkubatsiya="" effektini="" ko'rsatgan="" bo'lsa-da,="" nic-sired="" sichqonlarida="" nikotin="" izlash="" xatti-harakatlarida="" o'sish="" kuzatilmadi="" (p=""><>

3.5 Ota tomonidan nikotin ta'siri hipokampal xolinergik bog'lanish va funktsiyani o'zgartiradi.

NIC-Sired F1 sichqonlarida yuqori afinitetli hipokampal heteromerik nAChR ulanishi yuqori darajada tartibga solingan (t28=2.14, P <.05; sal-sired="1.21" ±="" {{10}="" }.043,="" nic-sired="1.34" ±="" 0.044).="" bitta="" mavzu="" (nic-sired)="" olib="" tashlandi,="" chunki="" majburiy="" qiymatlar="" o'rtacha="" qiymatdan="" ikki="" standart="" og'ish="" yuqori="">

Kaliy va nikotin bilan qo'zg'atilgan ACh oqimlarining amperometrik yozuvlari F1 dHPC va vHPC da baholandi. Har bir jinsdagi namunalar notekis bo'lganligi sababli, jins ushbu tahlillarda dastlabki omil sifatida kiritilmagan. KCl depolarizatsiyasi bilan qo'zg'atilgan xolinergik signallar dHPCda SAL- va NIC-Sired sichqonlari o'rtasida farq qilmadi (P > .05; 4A-rasm); ammo, mahalliy nikotin qo'llanilishi NIC-Sired sichqonlarida xolinergik signal amplitudalarining sezilarli darajada pasayishiga olib keldi (t8=2.33, P < .05;="" 4c-rasm).="" vhpcda="" nic-sired="" sichqonlarida="" kcl="" (t8="2.60," p="">< .05;="" 4b-rasm)="" yoki="" nikotin="" (t8="2.98," p="">< .05)="" qoʻllanilgandan="" soʻng,="" ach="" chiqishi="" kamaygan.="" ;="">

4-rasm Ota nikotini gipokampusdagi xolinergik signalizatsiyani kamaytiradi. KCl tomonidan qo'zg'atilgan terminal depolarizatsiyasi bilan chaqirilgan dHPC populyatsiyasi xolin signallari. NIC- va SAL-Sired hayvonlari o'rtasida sezilarli farqlar aniqlanmadi (har bir guruh uchun n=5). B, NIC-Sired sichqonlarida KCl tomonidan qo'zg'atilgan terminal depolarizatsiyasi bilan chaqirilgan vHPC populyatsiyasi xolin signallari kamaydi. C, Nikotin tomonidan qo'zg'atilgan populyatsiya dHPC xolin signallari NIC-Sired sichqonlarida kamaydi. D, Nikotin tomonidan qo'zg'atilgan populyatsiya vHPC xolin signallari NIC-Sired sichqonlarida kamaydi. Xolinergik signalizatsiyaga jinsiy aloqaning ta'siri kuzatilmadi. Xato satrlari o'rtacha (SEM) standart xatosini ko'rsatadi, *P <>

3.6 Otaning nikotin ta'siri dorsal va ventral hipokampal gen ekspressiyasini farqli ravishda o'zgartiradi.

RNK ketma-ketligi orqali F1 hipokampal transkriptom tahlili vHPCda 952 ta differensial ifodalangan genlarni aniqladi (FDR=0.05; S2-jadval). NIC-Sired sichqonlarida ushbu genlarning 612 tasi pastga, 340 tasi esa yuqoriga ko'tarilgan. dHPCda NIC-Sired sichqonlarida SAL-Sired sichqonlari bilan solishtirganda atigi 162 ta gen farqlangan (FDR=0.05). Ushbu 162 ta gendan 86 tasi pastga, 76 tasi esa yuqori tartibga solingan. VHPC va dHPC o'rtasida o'zgartirilgan gen ifodasi bo'lgan yuz uchta gen.

3.7 Otaning nikotin ta'siri asab tizimining rivojlanishida ishtirok etadigan transkripsiya yo'llarini o'zgartiradi.

vHPCda IPA tahlili "Nevrologik kasalliklar, organizm shikastlanishi va anormalliklari, hujayra o'limi va omon qolishi" (= 41 ball, S3 jadvali) va ikkinchi yuqori tarmoq "Asab tizimining rivojlanishi va faoliyati, to'qimalar morfologiyasi, nevrologik" ni aniqladi. Kasallik" (bal=23). Molekulyar va hujayra funktsiyalari boʻyicha eng yaxshi beshta toifaga quyidagilar kiradi: “Hujayra morfologiyasi” (88 molekula), “Hujayra yigʻilishi va tashkil etilishi” (79 molekula), “Hujayra rivojlanishi” (96 molekula), “Hujayra funksiyasi va taʼminoti” (79 molekula), va "Hujayralarning o'sishi va ko'payishi" (87 molekula). Fiziologik tizimning rivojlanishi va funktsiyasi "Asab tizimining rivojlanishi va funktsiyasi" (175 molekula) bo'lib, kasalliklar va buzilishlarning ba'zi eng yaxshi funktsiyalariga "Nevrologik kasallik" (ikkinchi, 191 molekula) va "Psixologik kasalliklar" (to'rtinchi, 90 molekula) kiradi. ) (S4-jadval).

IPA natijalarini toʻldiruvchi Enrichr yordamida boyitish tahlili vHPCda hujayra oʻsishi va rivojlanishidagi oʻzgarishlarga qoʻshimcha dalillar keltirdi, jumladan, “RNKning birikishi”, “ochilmagan oqsilga javob”, “hujayra oʻsishini tartibga solish” va “GO” biologik atamalari. oqsillarni barqarorlashtirish" (S5-jadval). Shunga mos ravishda, "spliceosomal kompleks" GO uyali atamasi sifatida aniqlandi. Enrichr orqali KEGG yo'li tahlili qo'shimcha ravishda potentsial ta'sir ko'rsatadigan yo'llar sifatida spliceosoma ishlashiga va MAPK signaliga ishora qildi.

vHPC bilan solishtirganda dHPCda differensial ravishda ifodalangan genlarning ancha qisqaroq ro'yxatiga qaramay, dHPC bilan boyitilgan shunga o'xshash yo'llar va atamalar aniqlandi (S3 va S4 jadvallari). IPA tahlili “Xulq-atvor, nevrologik kasalliklar, organizm shikastlanishi va anormalliklari” (= 24 ball) va ikkinchi yuqori tarmoq “Nevrologik kasalliklar, organizm shikastlanishi va anomaliyalari va psixologik kasalliklar (= 20 ball)”ni aniqladi. .

dHPC-dagi eng yaxshi besh molekulyar va hujayra funktsiyalari toifalari: "Hujayra rivojlanishi" (29 molekula), "Hujayra o'sishi va ko'payishi" (29 molekula), "Hujayra morfologiyasi" (27 molekula), "Hujayra yig'ilishi va tashkil etilishi" (23 molekula) , va "Uyali funktsiya va texnik xizmat ko'rsatish" (25 molekula). "Asab tizimining rivojlanishi va funktsiyasi" yana fiziologik tizimning rivojlanishi va funktsiyasi tasnifi (ikkinchi, 44 molekula) bo'yicha yuqori boyitilgan atama sifatida aniqlandi. Kasalliklar va buzilishlar funktsiyasi tasnifi bo'yicha eng yaxshi boyitilgan atamalar "Nevrologik kasallik" (1-chi, 51 molekula) va "Psixologik kasalliklar" (beshinchi, 31 molekula) ni o'z ichiga oladi. Enrichr yordamida boyitish tahlili vHPC bilan solishtirganda dHPC uchun bir nechta turli xil GO biologik atamalarini aniqladi, jumladan, "neyron o'limini tartibga solish" va "miya rivojlanishi" (jadval S5), bu IPA molekulyar va hujayra funktsiyasi "Hujayra o'limi va omon qolishi" ni to'ldiradi.

dHPC va vHPC o'rtasida bir-biriga mos keladigan differentsial ifodalangan transkriptlarning funktsional rolini yanada o'rganish uchun har ikkala mintaqa uchun umumiy bo'lgan differentsial ekspresslangan genlar (jami 103 ta) baholandi. Ikki mintaqa o'rtasida bir-biriga mos keladigan differentsial ifodalangan transkriptlarning barchasi bir xil yo'nalishda pastga yoki yuqoriga qarab tartibga solingan, bu NIC-sired sichqonlarida miya hududlari bo'ylab transkripsiya yo'llarida umumiy o'zgarishlarni ko'rsatadi. IPA tomonidan aniqlangan eng yaxshi besh molekulyar va hujayra funktsiyalari toifalari: "Hujayra o'limi va omon qolishi" (17 molekula), "Hujayra harakati" (10 molekula), "Hujayradan hujayra signali va o'zaro ta'siri" (17 molekula), "Hujayra o'sishi" va proliferatsiya” (18 molekula) va “Hujayra morfologiyasi” (17 molekula) (S4-jadval)

Keyinchalik dHPC va vHPC ga xos bo'lgan differentsial ifodalangan genlar ikki mintaqa o'rtasidagi divergent neyrobiologik moslashuvlarni tekshirish uchun IPAda alohida tahlil qilindi (jadval S6). Noyob vHPC noyob dHPC tahlillari o'rtasida hech qanday boyitilgan kanonik yo'llar bir-biriga o'xshamaydi. vHPC ga xos boʻlgan eng yaxshi boyitilgan kanonik yoʻllar (jami 44 ta) “Kaltsiy signalizatsiyasi” va “Glyukokortikoid retseptorlari signalizatsiyasi”ni oʻz ichiga olgan boʻlsa, eng yaxshi dHPC kanonik yoʻllari (jami sakkizta) “Qalqonsimon gormonlar almashinuvi” va “Retinoik kislota vositachiligida apoptoz signalizatsiyasi”ni oʻz ichiga oladi. vHPC ga xos boyitilgan kasalliklar va funksiyalar (jami 295 ta) “[Hippokampus] Ammon shoxining shakllanishi” va “Hujayra oʻsimtalari miqdori”ni oʻz ichiga olgan boʻlsa, noyob dHPC bilan boyitilgan kasalliklar va funksiyalar atamalari (jami 111 ta) “Oq moddaning yalligʻlanishi” va “Demiyelinatsiya”ni oʻz ichiga oladi. ."

3.8 Otaning nikotin ta'siri hipokampal DNK metilatsiyasini o'zgartiradi

NIC-Sired F1 avlodlarida differensial gen ifodasini tegishli tartibga soluvchi hududlarda o'zgartirilgan DNK metilatsiyasini aniqlash uchun maqsadli DNK metilatsiyasi tahlili o'tkazildi. Maqsadlar dHPC yoki vHPC da aniqlangan 1114 ta differensial ifodalangan genlarni o'z ichiga oladi. VHPCda 11 ta differentsial metillangan mintaqalar (DMR) aniqlandi, sakkiztasida metilatsiyaning kuchayishi va uchtasida metillanishning pasayishi (1-jadval). 11 DMRdan 10 tasi vHPCda o'zgargan ifodani ko'rsatadigan gen bilan bog'liq hududlarda joylashgan. dHPCda 30 ta DMR aniqlandi, 15 tasi metilatsiyaning kuchayganligini va 15 tasi metilatsiyaning kamayganligini ko'rsatdi. 30 ta DMRdan 29 tasi dHPCda o'zgargan ifodani ko'rsatadigan gen bilan bog'langan hududlarda joylashgan.

Bencistanche echinacoside ning ta'siri

4 MUHOKAZA

Epigenetik jarayonlarni so'nggi ma'lumotlar, shu jumladan hozirgi topilmalar bilan birgalikda tushunishning ortishi meros haqidagi an'anaviy tushunchani shubha ostiga qo'ydi. Faqatgina genotipdan tashqari omillar keyingi avlodlarda fenotiplarni aniqlashi mumkin va avlod ichidagi ta'sirlar nasldan ajratilmasligi mumkin. Ushbu tadqiqot shuni ko'rsatadiki, nikotin ta'sirining sog'liq uchun zararli ta'siri individual ta'sirdan oshib ketishi va keyingi avlodlarga ta'sir qilishi mumkin. Biz C57BL / 6J sichqonlarida otaning nikotin ta'sirining ko'p avlod va transgeneratsion ta'sirini Pavlovian qo'rquv sharoitlariga aniqladik, natijada F1 va F2 nasllarida qo'rquv xotiralari kuchliroq bo'ldi. Otaning nikotin ta'siri, shuningdek, nikotinni o'z-o'zini boshqarishning kamayishi va relaps bilan bog'liq xatti-harakatlarning zaiflashishiga olib keldi, bu nikotinga nisbatan ko'proq qo'rqinchli javobni ko'rsatadi. Ushbu xatti-harakatlardagi farqlarni qo'llab-quvvatlash uchun hipokampal xolinergik funktsiya va epigenetik jarayonlarda ko'p avlod o'zgarishlari kuzatildi. Birgalikda, bu natijalar nikotin ta'siriga uchragan sichqonlarning avlodlarida asab tizimi faoliyatidagi o'zgarishlarga ishora qiladi, bu esa fenotiplarning o'zgarishiga olib keladi.

Nikotin ta'siriga uchragan erkak sichqonlarning F1 va F2 avlodlari kontekstli va qo'rquvni kuchaytirdi. NIC- va SAL-Sired F1 sichqonlari o'rtasida kontekstli qo'rquvni yo'q qilishda hech qanday farq bo'lmasa-da, NIC-Sired sichqonlari kontekstli qo'rquv xotiralarining o'z-o'zidan tiklanishini ko'rsatdi. Muhimi, NIC- va SAL-Sired sichqonlari o'rtasida qo'rquvni kuchaytirishi mumkin bo'lgan zarba sezgirligida farqlar topilmadi. Kengaytirilgan qo'rquv sharoitlari o'rganish qo'rquviga xos bo'lgan jarayonlarni modulyatsiya qilishdan farqli o'laroq, o'rganish jarayonlarini umumlashtirilgan yaxshilashni taklif qilishi mumkin. Biroq, NIC-Sired sichqonlarida yangi ob'ektni aniqlash, operant oziq-ovqat tayyorlash yoki ochiq maydonda harakatlanishda hech qanday o'zgarishlar kuzatilmadi, ammo NIC-Sired ayol sichqonlarida EPM ochiq qo'l vaqtini ko'paytirishning jinsga xos ta'siri aniqlangan. Garchi bu boshqa ta'lim tizimlari yoki kognitiv jarayonlarga potentsial o'zgarishlarni istisno qilmasa-da, bu topilmalar birgalikda qo'rquvni o'rganish otaning nikotin ta'sirining ko'p avlod va transgeneratsiya ta'siriga nisbatan sezgir bo'lishi mumkinligini ko'rsatadi. Bundan tashqari, bu topilmalar NIC-Sired hayvonlarida o'zgargan xolinergik funktsiyani ko'rsatadi. Nikotin kontekstli qo'rquvni tartibga soladi. O'tkir nikotin kontekstli qo'rquvni kuchaytiradi, 15,45 surunkali nikotindan voz kechish kontekstli qo'rquvni tartibga solishni buzadi.16,21 Ushbu tadqiqotda o'tkir nikotin sho'rlangan sichqonlardan F1 va F2 sichqonlarida kontekstli qo'rquvni kuchaytirdi. Aksincha, o'tkir nikotin NIC-Sired sichqonlarida kontekstli qo'rquvni buzdi va NIC-grandsire sichqonlarida hech qanday ta'sir ko'rsatmadi, bu hipokampusdagi xolinergik funktsiyaning o'zgarishiga ishora qilishi mumkin.

Ota tomonidan nikotin ta'sirining F1 avlodida nikotinning keyingi o'z-o'zini boshqarishiga ta'siri ham xolinergik funktsiyaning buzilishiga ishora qiladi. Nikotinni quyi dozada IV o'z-o'zidan yuborishni sotib olish paytida, NIC-Sired guruhida faol tutqichli presslar sonining ko'payishi aniqlangan bo'lsa-da, guruhlar nikotin infuziyalari soni bo'yicha farq qilmadi. Bu shuni ko'rsatadiki, NIC-Sired sichqonlari oziq-ovqat mukofotiga javob berishda qat'iyatlilik ko'rsatgan bo'lishi mumkin va/yoki javobni oziq-ovqatdan dori-darmonlarga o'tkazishda kognitiv moslashuvchanlikni pasaytirgan. Shu bilan birga, shuni ham ta'kidlash joizki, guruhlar ehtiros inkubatsiyasining 1-kunida farq qilmagan, bu yo'q bo'lib ketish seansini anglatadi (masalan, sessiya davomida nikotin infuzioni yo'q) va shuning uchun bu ta'sir kuchaytirgichlar kiritilganda mavjud bo'lgan ko'rinadi. o'zgartiriladi, lekin o'chirish sessiyasi paytida mustahkamlovchi yo'qligida emas. NIC-Sired sichqonlari, shuningdek, o'rtacha dozada nikotinni o'z-o'zidan iste'mol qilishning pasayishini ko'rsatdi, bu ota-ona alkogol, kokain va morfin ta'siri bilan bog'liq spirtli ichimliklar, kokain va opioidlarni qabul qilishning pasayishini aniqlaydigan so'nggi ishlarga mos keladi (masalan, Vassoler va boshq. Goldberg va Gouldda ko'rib chiqilgan47). Nikotinni o'z-o'zini iste'mol qilishda kuzatilgan pasayish nikotinning foydali ta'siriga nisbatan sezgirlikning pasayishi va / yoki nikotinning salbiy ta'siriga sezuvchanlikning oshishi bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Darhaqiqat, guruhlar nikotinning o'rtacha dozasida farq qildilar, ammo pastroq nikotin dozasida emas, bu yuqori dozada qo'zg'aluvchan javobning kuchayishi tushunchasini qo'llab-quvvatlaydi. Qizig'i shundaki, biz NIC-Sired sichqonlarida o'rtacha dozada o'z-o'zini qo'llashdan keyin 21-kuni ishtiyoq inkubatsiyasi yo'qligini aniqladik, bu nikotin izlash xatti-harakatlarining kamayishi nikotin uchun nafrat bilan bog'liq xotira bilan bog'liq bo'lishi mumkinligini ko'rsatadi. Garchi turli nerv substratlari nikotinni iste'mol qilish va relaps bilan bog'liq bo'lgan javobga ta'sir qilishiga asos bo'lishi mumkin bo'lsa-da, yaqinda o'tkazilgan tadqiqot hipokampal CA1 hududida DNK metiltransferazasining kamayishi morfinning o'z-o'zini boshqarishini kamaytirishini aniqladi.48 Bu topilma, xolinergik hipokampal funktsiyaning ma'lum funktsiyasi bilan birga. o'rganish va xotira jarayonlari, NIC-Sired sichqonlarining hipokampusida nikotin vositachiligida buzilgan ishlov berish tushunchasini qo'llab-quvvatlaydi.

Ushbu yo'nalish bo'yicha NIC-Sired sichqonlari hipokampal yuqori afiniteli nAChR ulanishini ko'rsatdi. Biz, shuningdek, vHPCda kaliy bilan qo'zg'atilgan ACh, shuningdek, NIC-Sired hayvonlarining dHPC va vHPClarida nikotin qo'zg'atuvchi ACh ajralishining kamayganini aniqladik. Depolarizatsiya bilan qo'zg'atilgan ACh chiqarilishidagi o'zgarishlar retseptorlarni bog'lashdan keyingi o'zgargan xolinergik funktsiyani aks ettiradi, nikotin bilan qo'zg'atilgan ACh ajralishidagi o'zgarishlar esa o'zgargan nAChR funktsiyasini aks ettiradi. Bu maʼlumotlar nAChR funksiyasi kamayganidan soʻng yuqori tartibga solinadigan yuqori yaqinlikdagi nAChR bilan bogʻlanishi haqidagi oldingi topilmalarga mos keladi.49 NIC-Sired sichqonlarining vHPCsida kaliy va nikotin bilan qoʻzgʻatilgan ACh ajralishi oʻzgarganligi sababli, vHPC koʻproq sezgir boʻlishi mumkin. otaning nikotin ta'sirining ko'p avlod ta'siri. DHPC kontekstli qo'rquv sharoitlarini modulyatsiyalashi ma'lum.31,50 vHPC ning inhibisyoni ham qo'rquv holatini, ham kontekstli qo'rquv holatini buzadi51,52 va vHPC xolinergik lezyonlari qo'rquv sharoitlarini buzadi.53

O't sistanche

Bundan tashqari, biz dHPC ga to'g'ridan-to'g'ri nikotin infuzioni kontekstli qo'rquvni yaxshilashini ko'rsatdik, vHPC ga infuziya esa kontekstli qo'rquv sharoitini buzadi.15 vHPC shuningdek, kontekstli qo'rquv xotiralarining o'z-o'zidan tiklanishini modulyatsiya qilishi mumkin, chunki vHPC-prelimbik sxemasining inaktivatsiyasi kontekstli qo'rquv xotiralarining o'z-o'zidan tiklanishini kamaytiradi. 54 Qo'rquvni tartibga solish bilan bog'liq bo'lgan boshqa miya hududlari, masalan, amigdala,55 ham otaning nikotin ta'siridan ta'sirlanishi mumkin bo'lsa-da, bu topilmalar mavjud ma'lumotlar bilan birga vHPC funktsiyasidagi o'zgarishlar NIC-Sired sichqonlarida qo'rquv konditsionerining o'zgarishi uchun javobgar bo'lishi mumkinligini ko'rsatadi. . Biz otaning nikotin ta'sirining ko'p avlod ta'siri ushbu asab tizimlarining yuqori oqimida harakat qiladigan transkripsiya effektorlarining o'zgarishi bilan bog'liq bo'lishi mumkinligini taxmin qildik. F1 avlod sichqonlarining vHPC va dHPC-larida genom bo'yicha transkripsiya sekvensiyasi NIC- va SAL-Sired sichqonlari o'rtasida differensial ravishda ifodalangan 1114 genni aniqladi. Bu farq vHPC (952) va dHPC (162) da kattaroq edi, bu dHPC xolinergik funksiyasiga nisbatan vHPC ning ko'proq o'zgarishiga va kontekst va qo'rquv konditsionerlarining o'zgarishiga mos keladi. Keyingi yo'l tahlillari glyukokortikoid signalizatsiyasi va ikkala hipokampal mintaqada nerv rivojlanishi/plastikligi bilan bog'liq bo'lgan transkripsiya yo'llarida keng o'zgarishlarni taklif qildi.

VHPC ga xos potentsial moslashuvlarni aniqlash uchun yo'l tahlili faqat hipokampal subregionga xos bo'lgan transkriptlar yordamida amalga oshirildi. Hipokampusning funktsional jihatdan alohida subregionlari bo‘lgan vHPC va dHPC o‘rtasida boyitilgan IPA kanonik yo‘llari bir-birining ustiga tushmagan. , dHPC bilan solishtirganda ushbu mintaqada glyukokortikoid faoliyatining qo'shimcha o'zgarishi. Gen ekspressiyasiga ta'sir qilishi mumkin bo'lgan yuqori oqim epigenetik regulyatorlarini aniqlash maqsadida biz RNK-ketmalashdan aniqlangan dHPC va vHPC differentsial ekspresslangan genlarning tuzilgan ro'yxatidan foydalangan holda maqsadli DNK metilatsiyasini ketma-ketligini amalga oshirdik. Ajablanarlisi shundaki, biz NIC- va SAL-Sired hayvonlari o'rtasida vHPC-da atigi 11 DMR va dHPC-da 30 DMR topdik. vHPCda differensial ravishda ifodalangan transkriptlarning ancha ko'pligini hisobga olsak, bu kutilmagan bo'lsa-da, DNK metilatsiyasi gen ekspressiyasiga ta'sir ko'rsatishi mumkin bo'lgan bir nechta tartibga soluvchi omillardan faqat biri hisoblanadi va DNK metilatsiyasi doimiy ravishda o'zgartirilgan gen ekspressiyasiga aylanmaydi.56 11 vHPC DMRdan ettitasi differensial transkripsiya yo'nalishiga mos keladigan metilatsiya naqshlarini ko'rsatdi (DNK metilatsiyasining ortishi bilan transkripsiyaning pasayishi va metilatsiyaning kamayishi bilan transkripsiyaning kuchayishi). VHPCdagi differentsial metillangan genlar Fkbp5, Ksr1 va Pnpla2 ni o'z ichiga oladi. Qizig'i shundaki, Fkbp5 va Ksr1 transkripsiyasi PTSD ning bir xulq-atvor sichqoncha modelida buzilgan57, bu erda sichqonlar elektr zarbasiga duchor bo'lgan va keyin vaziyatga oid eslatmalar taqdim etilgan. Fkbp5 glyukokortikoid retseptorlari chaperonini kodlaydi, uning ishlashi TSSB va boshqa tashvishli kasalliklarga chalingan odamlarda uzoq muddatli stressga mos kelmaydigan javob bilan bog'liq.58

Xususan, insoniy tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, Fkbp5 metilatsiyasi va transkripsiyasi TSSB belgilarining zo'ravonligi bilan bog'liq bo'lib, metilatsiyaning kuchayishi va transkripsiyaning pasayishi yanada jiddiy TSSB simptomologiyasini bashorat qiladi.59,60 Fkbp5 ifodasi HPA o'qi faoliyatini modulyatsiya qiladi, bu uning ishtirokida vositachilik qiladi. PTSD.59,61 NIC-Sired hayvonlarida glyukokortikoid signalizatsiyasi bilan bog'liq transkripsiya yo'llarining disregulyatsiyasi bilan birgalikda qo'rquv xotirasining o'z-o'zidan tiklanishi haqida bizning topilmamiz TSSBga o'xshash fenotiplarga nisbatan zaiflikning kuchayishiga ishora qilishi mumkin. dHPC da DMR naqshlari RNK ketma-ketligi orqali topilgan differensial transkript ifodasi yo'nalishiga asosan mos kelmas edi, bu esa ota tomonidan nikotin ta'sirida hosil bo'lgan vHPC DNK metilatsiyasidagi o'zgarishlar dHPCga qaraganda gen ekspressiyasiga ta'sir qilish nuqtai nazaridan ko'proq oqibatli ekanligini ko'rsatadi. Bu dHPC bilan solishtirganda NIC-Sired vHPC da xolinergik uzatishdagi ko'proq sonli differentsial ifodalangan transkriptlarni va bo'rttirilgan o'zgarishlarni aniqlashimizga mos keladi. Bizning maqsadli ketma-ketlik yondashuvimiz distal metillangan ketma-ketliklar orqali potentsial transkripsiyaviy tartibga solishni aniqlash qobiliyatini cheklashi mumkin. Kelajakdagi tadqiqotlar, shu jumladan genom bo'ylab DNK metilatsiyasini tahlil qilish, giston modifikatsiyalari va kichik RNK ifodasi bu topilmalarning to'liq talqinini beradi.

Nikotin ta'sir qilish dizaynimizning potentsial cheklovi nikotin ta'sirining ko'p avlod va transgeneratsiya ta'sirini o'rganish uchun otaning nikotin ta'siriga e'tibor qaratishdir. Ota tomonidan giyohvand moddalar ta'siridan keyin ko'p/transgeneratsion fenotiplarni topadigan boshqa tadqiqotlar, jumladan, kokain46 va morfin62, ona parvarishida hech qanday farq topmagan bo'lsa-da, otaning nikotin ta'siri onaning parvarishiga ta'sir qilishi mumkin. Onalik parvarishiga ta'sirini o'rganadigan kelajakdagi tadqiqotlar kafolatlanadi. Bizning hozirgi e'tiborimiz otaning ta'siriga qaratilganligi sababli, kelajakdagi ishlar ota va onaning ta'sirini solishtirishi kerak. Umuman olganda, ushbu topilmalar nikotin ta'sirining ko'p avlod va transgeneratsion ta'siri haqida yangi tushunchani beradi, bu giyohvand moddalar ta'sirining ko'p avlod va transgeneratsion ta'sirini tavsiflovchi o'sib borayotgan adabiyotlar tomonidan qo'llab-quvvatlanadi (Goldberg va Gouldda ko'rib chiqilganidek47). Ushbu tadqiqot nikotinga duchor bo'lgan erkaklarning F1 va F2 avlodlarida kontekstli qo'rquv sharoitlarini sinovdan o'tkazgan birinchi bo'lib, qo'rquv xotirasining shakllanishi va qo'rquv xotiralarining o'z-o'zidan tiklanishini aniqladi. Ushbu tadqiqot, shuningdek, F1 nikotiniga duchor bo'lgan avlodlarda o'zgartirilgan nikotinni o'z-o'zini boshqarish va ishtiyoq inkubatsiyasini aniqlagan birinchi tadqiqot bo'ldi.

NIC-Sired sichqonlarida TSSB va HPA o'qi disregulyatsiyasi bilan bog'liq genlarda differentsial metilatsiya, shuningdek stress bilan bog'liq transkripsiya yo'llarida bir vaqtning o'zida uzilishlar aniqlandi. Ota nikotin ham hipokampal xolinergik funktsiyaning pasayishi va hipokampal nAChR bog'lanishining kuchayishi bilan bog'liq edi. Qizig'i shundaki, chekmagan TSSB bemorlari meziotemporal kortikal yuqori yaqinlikdagi nAChR bog'lanishini sezilarli darajada oshiradi63 va TSSB qo'rquvning kuchayishi va o'chirilgan qo'rquv xotiralarining o'z-o'zidan tiklanishi bilan bog'liq.64 Birgalikda, bizning topilmalarimiz nikotin ta'sirining ko'p avlodga ta'siri bo'lishi mumkinligini ko'rsatadi. TSSBga o'xshash simptomologiyaga naslning sezgirligini oshirish. Ushbu topilma va nikotin ta'sirining kognitiv moslashuvchanlikka ko'p avlod ta'sirini ko'rsatadigan boshqa so'nggi topilmalar2 nikotin ta'sirining salbiy sog'liq oqibatlari ilgari o'ylanganidan ko'ra kengroq tarmoqni keltirib chiqarishini ko'rsatadi.

Cistanche ekstrakti

ADABIYOTLAR

1 Dai J, Vang Z, Xu W va boshqalar. Otaning nikotin ta'siri mmu-miR-15b ning giper-metilatsiyasi orqali keyingi avloddagi turli xatti-harakatlarni belgilaydi. Sci Rep. 2017;7(1):7286.

2. McCarthy DM, Morgan TJ Jr, Lowe SE va boshqalar. Erkak sichqonlarning nikotin ta'siri bir necha avlod avlodlarida xatti-harakatlarning buzilishiga olib keladi. PLoS Biol. 2018;16(10):e2006497.

3. Zhu J, Li KP, Spenser TJ, Biederman J, Bhide PG. DEHBning sichqoncha modelida giperaktivlikning transgenerativ uzatilishi. J Neurosci. 2014;34(8):2768-2773.

4. Kammings KM, Proktor RN. Qo'shma Shtatlarda chekishning jamoatchilik imidjining o'zgarishi: 1964-2014. Saraton epidemiyasi biomarkerlari Oldingi. 2014;23(1):32-36.

5. Huang LL, Kowitt SD, Sutfin EL, Patel T, Ranney LM, Goldstein AO. O'rta maktab o'quvchilari orasida elektron sigaretdan foydalanish va uning sigaretani iste'mol qilish va chekishni tashlash bilan bog'liqligi, Shimoliy Karolina yoshlar tamaki tadqiqoti, 2011 va 2013. Oldingi Chronic Dis. 2016;13:E103.

6. Holliday ED, Nucero P, Kutlu MG va boshqalar. Surunkali nikotinning sichqonlarda hissiy va kognitiv xatti-harakatlarga va hipokampus hujayralari morfologiyasiga uzoq muddatli ta'siri: kattalar va o'smirlardagi nikotin ta'sirini taqqoslash. Eur J Neurosci. 2016;44:2818-2828.

7. Jonson JG, Koen P, Pine DS, Klein DF, Kasen S, Bruk JS. O'smirlik va erta balog'at davrida sigaret chekish va xavotirlik kasalliklari o'rtasidagi bog'liqlik. JAMA. 2000;284:2348-2351.

8. Jung Y, Hsieh LS, Li AM va boshqalar. Epigenetik mexanizm nikotinning neyronlarning tuzilishi va xatti-harakatlariga ta'siriga vositachilik qiladi. Nat Neurosci. 2016;19(7):905-914.

9. Gitik M, Holliday ED, Leung M va boshqalar. Xolin kattalar o'rganish kamchiliklarini yaxshilaydi va o'smirlik nikotin ta'siri bilan bog'liq xromatinni qayta qurish omillarining epigenetik modifikatsiyasini bekor qiladi. Neurobiol Learn Mem. 2018;155:239-248.

10. Qush A. Epigenetikaning idroklari. Tabiat. 2007;447:396-398.

11. Skinner MK. Atrof-muhit epigenetik transgeneratsion meros va somatik epigenetik mitotik barqarorlik. Epigenetika. 2011;6:838-842.

12. Davis JA, Gould TJ. Assotsiativ ta'lim, hipokampus va nikotinga qaramlik. Curr Narkomaniya Rev. 2008; 1:9-19.

13. Kutlu MG, Parikh V, Gould TJ. Nikotinga qaramlik va psixiatrik kasalliklar. Int Rev Neurobiol. 2015;124:171-208.

14. Parikh V, Kutlu MG, Gould TJ. nAChR disfunktsiyasi shizofreniya va komorbid nikotin giyohvandligi uchun umumiy substrat sifatida: hozirgi tendentsiyalar va istiqbollar. Shizofr Res. 2016;171:1-15.

15. Kenni JW, Raybuck JD, Gould TJ. Dorsal va ventral hipokampusdagi nikotinik retseptorlari kontekstli qo'rquvni differensial ravishda modulyatsiya qiladi. Gippokamp. 2012;22:1681-1690.

16. Wilkinson DS, Turner JR, Blendy JA, Gould TJ. Genetik fon surunkali nikotinni olib tashlashning o'rganishga ta'siri va dorsal va ventral hipokampusdagi yuqori afinitetli nikotinik atsetilxolin retseptorlari bilan bog'lanishiga ta'sir qiladi. Psixofarmakologiya (Berl). 2013;225(1): 201-208.

17. Davis JA, Gould TJ. DHBE va MLA ning C57BL / 6 sichqonlarida nikotin bilan bog'liq kontekstli qo'rquvni yaxshilashga ta'siri. Psixofarmakologiya (Berl). 2006;184:345-352.

18. Kutlu MG, Zeid D, Tumolo JM, Gould TJ. O'smirlikdan oldingi va o'smir sichqonlari o'tkir nikotinning yo'q bo'lib ketish va o'z-o'zidan tiklanishiga ta'siriga nisbatan kam sezgir. Brain Res Bull. 2018;138:50-55.

19. Kutlu MG, Gould TJ. O'tkir nikotin sichqonlarda kontekstli qo'rquvni yo'q qilishni kechiktiradi. Behav Brain Res. 2014;263:133-137.

20. Benowitz NL, Hukkanen J, Jacob P 3rd. Nikotin kimyosi, metabolizmi, kinetikasi va biomarkerlari. In: Nikotin psixofarmakologiyasi. Berlin, Geydelberg: Springer; 2009: 29-60.

21. Davis JA, Jeyms JR, Siegel SJ, Gould TJ. Surunkali nikotinni qabul qilishdan voz kechish C57BL / 6 sichqonlarida kontekstli qo'rquvni buzadi. J Neurosci. 2005;25:8708-8713.

22. Petersen DR, Norris KJ, Tompson JA. Sichqonlarning uchta inbred shtammlarida nikotin va uning metabolitlarining joylashishini qiyosiy o'rganish. Drug Metab Dispos. 1984;12:725-731.

23. Gould TJ, Portugal GS, Andre JM va boshqalar. Kontekstli qo'rquvni tartibga solishda nikotinni olib tashlash bilan bog'liq nuqsonlarning davomiyligi hipokampal yuqori darajadagi nikotinik atsetilxolin retseptorlarini ko'tarishdagi o'zgarishlarga parallel. Neyrofarmakologiya. 2012;62:2118-2125.

24. Kutlu MG, Oliver C, Huang P, Liu-Chen LY, Gould TJ. Surunkali nikotin bilan kontekstli qo'rquvni yo'q qilish va surunkali nikotindan voz kechish hipokampal nAChR regulyatsiyasi bilan bog'liq. Neyrofarmakologiya. 2016;109:341-348. 25. Damaj MI, Kao V, Martin BR. Sichqonchada nikotinning o'z-o'zidan va cho'kindi chiqarilishining xarakteristikasi. J Pharmacol Exp Ther. 2003;307:526-534.

26. Fowler CD, Lu Q, Jonson PM, Marks MJ, Kenny PJ. Habenular alfa5 nikotinik retseptorlari subunit signalizatsiyasi nikotin iste'molini nazorat qiladi. Tabiat. 2011;471:597-601.

27. Lomazzo E, MacArthur L, Yasuda RP, Wolfe BB, Kellar KJ. Sichqoncha hipokampusidagi heteromerik neyronal nikotinik retseptorlarning miqdoriy tahlili. J Neyroxim. 2010;115:625-634.

28. Turner JR, Castellano LM, Blendy JA. Surunkali nikotin va vareniklindan keyin parallel anksiyolitik ta'sirlar va neyronal nikotinik atsetilxolin retseptorlarini ko'tarilishi. Nikotin tob Res. 2011;13:41-46.

29. Parikh V, Ji J, Decker MW, Starter M. Prefrontal beta2 subunit o'z ichiga olgan va alfa7 nikotinik asetilkolin retseptorlari glutamaterjik va xolinergik signalizatsiyani differentsial nazorat qiladi. J Neurosci. 2010;30: 3518-3530.

30. Parikh V, Starter M. Old miya xolinergik tizimlari va idroki: fermentga asoslangan biosensorlar yordamida xolin pog'onasini tezkor aniqlashga asoslangan yangi tushunchalar. In: Mikroelektrodli biosensorlar. Totowa, NJ: Humana Press; 2013: 257-277.

31. Fanselow MS, Dong HW. Dorsal va ventral hipokampus funktsional jihatdan bir-biridan farq qiladigan tuzilmalarmi? Neyron. 2010;65(1):7-19.

32. Kim D, Pertea G, Trapnell C, Pimentel H, Kelley R, Salzberg SL. TopHat2: kiritishlar, o'chirishlar va gen sintezi mavjud bo'lganda transkriptomlarning aniq hizalanishi. Genom Biol. 2013;14(4): R36.

33. Afg'on E, Beyker D, van den Beek M va boshqalar. Kirish mumkin, takrorlanadigan va hamkorlikda biotibbiyot tahlillari uchun Galaxy platformasi: 2016 yil yangilanishi. Nuklein kislotalari Res. 2016; 44: W3-w10.

34. Trapnell C, Uilyams BA, Pertea G va boshqalar. Transkriptni yig'ish va RNK-Seq bo'yicha miqdorni aniqlash hujayralar differentsiatsiyasi paytida izohsiz transkriptlarni va izoformani almashtirishni ko'rsatadi. Nat Biotexnol. 2010;28(5): 511-515.

35. Benjamini Y, Dray D, Elmer G, Kafkafi N, Golani I. Xulq-atvor genetikasi tadqiqotlarida noto'g'ri kashfiyot tezligini nazorat qilish. Behav Brain Res. 2001; 125 (1-2): 279-284.

36. Kramer A, Green J, Pollard Jr, Tugendreich S. Ingenuity Pathway Analysis'da sabab tahlili yondashuvlari. Bioinformatika. 2014;30(4): 523-530.

37. Kuleshov MV, Jones MR, Rouillard AD va boshqalar. Enrichr: keng qamrovli gen to'plamini boyitish tahlili veb-serverining 2016 yangilanishi. Nuklein kislotalari Res. 2016;44(W1): W90-W97.

38. Wendt J, Rosenbaum H, Richmond TA, Jeddeloh JA, Burgess DL. SeqCap epi boyitish tizimidan foydalangan holda maqsadli bisulfit sekvensiyasi. Usullari Mol Biol. 2018;1708:383-405.

39. Bolger AM, Lohse M, Usadel B. Trimmomatic: Illumina ketma-ketligi ma'lumotlari uchun moslashuvchan trimmer. Bioinformatika. 2014;30(15):2114-2120.

40. Langmead B, Salzberg SL. Bowtie 2 bilan tez o'qiladigan tekislash. Nat Methods. 2012;9(4):357-359.

41. Krueger F, Endryu SR. Bismark: Bisulfite-Seq ilovalari uchun moslashuvchan moslashtiruvchi va metilatsiya chaqiruvchisi. Bioinformatika. 2011;27(11):1571-1572.

42. Akalin A, Kormaksson M, Li S va boshqalar. methylKit: genom bo'ylab DNK metilatsiyasi profillarini tahlil qilish uchun keng qamrovli R to'plami. Genom Biol. 2012;13(10): R87.

43. Gould TJ, Lommock JA. Nikotin kontekstli qo'rquvni tartibga solishni kuchaytiradi va kontekstli qo'rquv sharoitlarida etanoldan kelib chiqadigan tanqislikni yaxshilaydi. Xulq-atvor nevrologiyasi. 2003;117(6):1276-1282.

44. Fowler CD, Kenny PJ. Vena ichiga nikotinni o'z-o'zidan yuborish va sichqonlarda nikotinni qayta tiklash: nikotin dozasining ta'siri, dori infuzion tezligi va oldingi instrumental mashg'ulotlar. Neyrofarmakologiya. 2011;61(4):687-698.

45. Gould TJ, Wehner JM. Kontekstli qo'rquvni nikotin bilan kuchaytirish. Behav Brain Res. 1999;102(1-2):31-39.

46. ​​Vassoler FM, White SL, Shmidt HD, Sadri-Vakili G, Pirs RC. Kokainga qarshilik fenotipining epigenetik merosi. Nat Neurosci. 2013;16(1):42-47.

47. Goldberg LR, Gould TJ. Ota-onaning giyohvand moddalarga ta'sir qilishining xatti-harakatlar va asabiy funktsiyalarga ko'p avlod va transgeneratsiya ta'siri. Eur J Neurosci. 2018;50(3):2453-2466.

48. Chjan JJ, Jiang FZ, Zheng V va boshqalar. Hipokampal CA1dagi DNMT3a kalamushlarda morfinni o'z-o'zini boshqarishni olishda hal qiluvchi ahamiyatga ega. Giyohvand Biol. 2019;▪:▪‐▪.

49. Shvarts RD, Kellar KJ. Miyadagi nikotinik xolinergik retseptorlarni bog'lash joylari: in vivo regulyatsiya. Fan. 1983;220(4593):214-216.

50. Logue SF, Paylor R, Wehner JM. Hipokampal lezyonlar Morris suv labirintidagi tug'ma sichqonlarda o'rganish kamchiliklarini va shartli qo'rquv vazifasini keltirib chiqaradi. Xulq-atvor nevrologiyasi. 1997;111(1):104-113.

51. Chjan WN, Bast T, Feldon J. Ventral hipokampus va kalamushlarda qo'rquv konditsionerligi: N-metil-D-aspartat yoki uning raqobatbardosh bo'lmagan antagonisti MK-801 ventral hipokampusga kiritilgandan keyin qo'rquvning turli xil anterograd amneziyalari. Behav Brain Res. 2001;126(1-2):159-174.

52. Maren S, Holt WG. Gippokamp va Pavlov qo'rquvi kalamushlarda konditsionerlik: qorin bo'shlig'iga muscimol infuziyalari, ammo dorsal emas, hipokampus eshitish shartli qo'zg'atuvchiga shartli muzlashni sotib olishni buzadi. Xulq-atvor nevrologiyasi. 2004;118(1):97-110.

53. Staib JM, Della Valle R, Knox DK. Ventral hipokampusga Broca xolinergik proektsiyalarining medial septum va diagonal chiziqlarining buzilishi eshitish qo'rquv xotirasini buzadi. Neurobiol Learn Mem. 2018;152:71-79.

54. Vaskes JH, Leong KC, Gagliardi CM, Harland B, Apicella AJ, Muzzio IA. Prelimbik korteksga chiqadigan ventral hipokampal hujayralarning yo'lga xos faollashuvi qo'rquvning yangilanishini kamaytiradi. Neurobiol Learn Mem. 2019;161:63-71.

55. LeDoux JE, Cicchetti P, Xagoraris A, Romanski LM. Yanal amigdaloid yadrosi: qo'rquv sharoitida amigdalaning sezgir interfeysi. J Neurosci. 1990;10(4):1062-1069.

56. Jons PA. DNK metilatsiyasining funktsiyalari: orollar, boshlang'ich joylar, gen tanalari va boshqalar. Nat Rev Genet. 2012;13(7):484-492.

57. Tanaka M, Li H, Zhang X va boshqalar. PTSD ga o'xshash sichqoncha modelining amigdala va oldingi singulat korteksida mintaqaga va vaqtga bog'liq gen regulyatsiyasi. Mol miya. 2019;12(1):25.

58. Bog'lovchi EB. Affektiv va tashvishli kasalliklarning patogenezi va terapiyasida glyukokortikoid retseptorlarining hamkori bo'lgan FKBP5 ning roli. Psixonyroendokrinologiya. 2009;34 (1-ilova): S186-S195.

59. Sarapis C, Cai G, Bierer LM va boshqalar. Jahon savdo markazi hujumlaridan omon qolganlar orasida TSSB xavfi va chidamliligi uchun genetik belgilar. Dis markerlari. 2011;30(2-3):101-110.

60. Yehuda R, Daskalakis NP, Desarnaud F va boshqalar. Epigenetik biomarkerlar PTSD bilan kurashayotgan faxriylarda psixoterapiyadan keyin simptomlarni yaxshilashning bashorat qiluvchilari va korrelyatsiyasi sifatida. Old psixika. 2013;4:118.

61. Yehuda R, Cai G, Grolier JA va boshqalar. Jahon Savdo Markazi hujumlaridan keyin travmadan keyingi stress buzilishi bilan bog'liq genlarni ifodalash naqshlari. Biol Psixiatriya. 2009;66:708-711.

62. Li CQ, Luo YW, Bi FF va boshqalar. Ota-ona morfin ta'sirining avlodlarida hipokampal IGF-2 signalizatsiyasi orqali tashvishga o'xshash xatti-harakatlarning rivojlanishi: boyitilgan muhitning ta'siri. Neyropsixofarmakologiya. 2014;39(12):2777-2787.

63. Czermak C, Staley JK, Kasserman S va boshqalar. Shikastlanishdan keyingi stress buzilishida beta2 nikotinik asetilkolin retseptorlari mavjudligi. Int J Neuropsychopharmacol. 2008;11(3):419-424.

64. Milad MR, Pitman RK, Ellis CB va boshqalar. Posttravmatik stress buzilishida yo'q bo'lib ketish xotirasini eslay olmaslikning neyrobiologik asoslari. Biol Psixiatriya. 2009;66(12):1075-1082.