Oxytocin menyekat motivasi yang dipertingkatkan untuk alkohol dalam pergantungan alkohol dan menyekat kesan alkohol pada penghantaran GABAergik di amigdala pusat

PLoS Biologi

(2019) 17(4): e2006421 doi:10.1371/journal.pbio.2006421

Tunstall BJ, Kirson D, Zallar LJ, McConnell SA, Vendruscolo JCM, Ho CP, et al.

Abstrak

Pentadbiran oksitosin telah dilaporkan mengurangkan penggunaan, penarikan, dan pencarian dadah yang dikaitkan dengan beberapa ubat penyalahgunaan dan dengan itu mewakili pendekatan farmakologi yang menjanjikan untuk merawat ketagihan dadah. Kami menggunakan model pergantungan alkohol tikus yang telah ditetapkan untuk menyiasat kesan oxytocin terhadap minum alkohol yang disebabkan oleh pergantungan, motivasi yang dipertingkatkan untuk alkohol, dan penghantaran GABAergik yang diubah dalam nukleus pusat amygdala (CeA). Pentadbiran oksitosin intraperitoneal menyekat peningkatan minum alkohol dan peningkatan motivasi untuk alkohol dalam tikus yang bergantung kepada alkohol tetapi bukan tidak bergantung. Penghantaran oksitosin intranasal mereplikasi sepenuhnya kesan ini. Pentadbiran intraperitoneal mempunyai kesan kecil tetapi ketara dalam mengurangkan pergerakan dan pengambilan larutan yang tidak beralkohol, manakala pentadbiran oksitosin intranasal tidak. Dalam tikus yang bergantung, pentadbiran intracerebroventricular oxytocin atau agonis reseptor oksitosin PF-06655075, yang tidak melepasi halangan darah-otak (iaitu, ia tidak akan meresap ke pinggir), tetapi bukan pentadbiran sistemik PF-06655075 (iaitu, ia tidak akan sampai ke otak), mengurangkan minum alkohol. Pentadbiran antagonis reseptor oksitosin yang dihadkan secara periferal tidak membalikkan kesan oksitosin intranasal pada minum alkohol. Ex vivo rakaman elektrofisiologi daripada neuron CeA menunjukkan bahawa penurunan oksitosin menimbulkan penghantaran GABA dalam tikus tidak bergantung tetapi tidak bergantung, manakala oksitosin menurunkan amplitud tindak balas GABAergik spontan dalam kedua-dua kumpulan. Oxytocin menyekat kesan pemudah cara alkohol akut pada pelepasan GABA dalam CeA tikus yang bergantung tetapi bukan tidak bergantung. Bersama-sama, keputusan ini memberikan bukti penumpuan bahawa oksitosin secara khusus dan selektif menghalang motivasi yang dipertingkatkan untuk minum alkohol yang berkembang dalam pergantungan alkohol mungkin melalui mekanisme pusat yang mungkin terhasil daripada kesan oksitosin yang diubah pada penghantaran CeA GABA dalam pergantungan alkohol. Penyesuaian neuro dalam isyarat oksitosin endogen mungkin menyediakan mekanisme untuk melanjutkan pemahaman kita tentang gangguan penggunaan alkohol.

Ringkasan pengarang

Gangguan penggunaan alkohol dicirikan oleh pengurangan dalam fungsi ganjaran dan keuntungan dalam fungsi tekanan. Oksitosin neuropeptida terlibat dalam pengawalan kedua-dua sistem ganjaran dan tekanan. Kami menguji hipotesis bahawa pentadbiran oksitosin boleh menormalkan disregulasi yang berlaku dalam pergantungan alkohol dan dengan itu mengurangkan minum alkohol dalam tikus yang bergantung. Kami menunjukkan bahawa oksitosin yang diberikan secara sistemik, intranasal, atau ke dalam otak menyekat minuman yang dipertingkatkan yang ditunjukkan oleh tikus yang bergantung kepada alkohol. Kesan ini ditunjukkan sebagai berpusat dan bukannya pengantara periferi. Oxytocin menyekat minuman alkohol yang dipertingkatkan ini pada dos yang tidak mengubah tingkah laku yang tidak berkaitan dengan alkohol atau minum alkohol dalam tikus yang tidak bergantung, menunjukkan kesannya adalah khusus untuk minum alkohol dalam pergantungan alkohol. Ex vivo rakaman elektrofisiologi dalam nukleus pusat amygdala (CeA; kawasan otak utama dalam rangkaian disregulasi yang disebabkan oleh pergantungan alkohol) menunjukkan bahawa oksitosin menyekat kesan pemudah alkohol pada isyarat perencatan pada tikus yang bergantung tetapi bukan tidak bergantung. Keputusan ini memberikan bukti yang meyakinkan bahawa disregulasi dalam sistem oksitosin endogen mempunyai kaitan berfungsi dengan pemahaman mekanistik tentang gangguan penggunaan alkohol.

angka

Petikan: Tunstall BJ, Kirson D, Zallar LJ, McConnell SA, Vendruscolo JCM, Ho CP, et al. (2019) Oxytocin menyekat motivasi yang dipertingkatkan untuk alkohol dalam pergantungan alkohol dan menyekat kesan alkohol pada penghantaran GABAergik di amygdala pusat. PLoS Biol 17(4): e2006421. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2006421

Editor Akademik: Richard Daneman, UCSD, Amerika Syarikat

Menerima: April 23, 2018; Diterima: Mac 8, 2019; Published: April 16, 2019

Ini adalah artikel akses terbuka, bebas dari semua hak cipta, dan boleh diterbitkan semula, diedarkan, dihantar, diubahsuai, dibina, atau digunakan oleh sesiapa sahaja untuk sebarang tujuan yang sah. Kerja ini disediakan di bawah Creative Commons CC0 dedikasi domain awam.

Ketersediaan Data: Semua data yang berkaitan ada di dalam kertas dan fail Penyokong Maklumat.

Pembiayaan: Institut Kebangsaan Penyalahgunaan Dadah—Program Penyelidikan Intramural (nombor pemberian N/A) menyokong BJT, GFK, LFV. Pembiaya tidak mempunyai peranan dalam reka bentuk kajian, pengumpulan dan analisis data, keputusan untuk menerbitkan, atau penyediaan manuskrip. Institut Kesihatan Negara (nombor geran F32 AA02526) dianugerahkan kepada DK. Pembiaya tidak mempunyai peranan dalam reka bentuk kajian, pengumpulan dan analisis data, keputusan untuk menerbitkan, atau penyediaan manuskrip. Institut Kesihatan Negara (nombor geran AA015566) dianugerahkan kepada MR. Pembiaya tidak mempunyai peranan dalam reka bentuk kajian, pengumpulan dan analisis data, keputusan untuk menerbitkan, atau penyediaan manuskrip. Institut Kesihatan Negara (nombor geran AA017447) dianugerahkan kepada MR. Pembiaya tidak mempunyai peranan dalam reka bentuk kajian, pengumpulan dan analisis data, keputusan untuk menerbitkan, atau penyediaan manuskrip. Institut Kesihatan Negara (nombor geran P60 AA006420) dianugerahkan kepada MR. Pembiaya tidak mempunyai peranan dalam reka bentuk kajian, pengumpulan dan analisis data, keputusan untuk menerbitkan, atau penyediaan manuskrip. Institut Kesihatan Negara (nombor geran K99 AA026638) dianugerahkan kepada DK. Pembiaya tidak mempunyai peranan dalam reka bentuk kajian, pengumpulan dan analisis data, keputusan untuk menerbitkan, atau penyediaan manuskrip.

Minat bersaing: Para pengarang telah menyatakan bahawa tidak ada kepentingan bersaing.

Singkatan: aCSF, cecair serebrospinal tiruan; CeA, nukleus pusat amygdala; CRF, faktor pelepas kortikotropin; DL-AP5, DL-2-amino-5-phosphonovalerate; DNQX, 6,7-dinitroquinoxaline-2,3-dione; eIPSP, menimbulkan potensi pascasinaptik perencatan; FR1, nisbah tetap 1; I/O, input–output; IACUC, Jawatankuasa Penjagaan dan Penggunaan Haiwan Institusi; mIPSC, arus pascasinaptik perencatan kecil; NPY, neuropeptida Y; OTA, desGly-NH2-d(CH2)5[D-Tyr2,Thr4]OVT; PPR, nisbah nadi berpasangan; PR, nisbah progresif; RM ANOVA, ukuran berulang ANOVA; rPOD, Peranti Olfaktori Ketepatan tikus; sIPSC, arus pascasinaptik perencatan spontan; TGOT, (Thr⁴,Gly⁷)-Oksitosin; TMA, (d(CH2)5,Tyr(Me)2,Arg8)-Vasopressin; TTX, Tetrodotoxin

Pengenalan

Gangguan penggunaan alkohol adalah isu kesihatan awam global; 6% daripada penduduk dunia tertakluk kepada morbiditi dan kematian akibat alkohol [1]. Ketergantungan alkohol (mencerminkan disfungsi bersamaan dengan gangguan penggunaan alkohol sederhana hingga teruk) adalah gangguan kronik yang berulang yang berkembang akibat penyesuaian neuro dalam ganjaran otak, tekanan, dan sistem fungsi eksekutif yang dikawal oleh litar neuro yang melibatkan ganglia basal, amigdala lanjutan, dan korteks prefrontal, masing-masing [2]. Dalam pergantungan alkohol, motivasi untuk mencari dan mengambil alkohol didorong oleh hipofungsi ganjaran dan pemekaan tekanan. Kedua-dua proses ini menyumbang kepada keadaan emosi negatif yang mendorong peningkatan motivasi untuk minum alkohol melalui peneguhan negatif [3,4].

Oxytocin telah dihipotesiskan mempunyai peranan penting dalam tingkah laku sosial, ketakutan dan kebimbangan, dan pembelajaran dan ingatan [5]. Kajian pemetaan optogenetik dan neuroanatomi terkini telah memajukan pemahaman kita tentang kerumitan litar saraf oksitosin dan peranan isyarat oleh sistem oksitosin endogen dalam pelbagai tingkah laku [6]. Oxytocin memodulasi tekanan dan fungsi ganjaran dan telah lama dicadangkan sebagai rawatan yang diduga untuk ketagihan [7]. Laporan bahawa pentadbiran oksitosin boleh mengurangkan penggunaan dadah, penarikan, dan kambuh semula yang berkaitan dengan pelbagai ubat penyalahgunaan dalam model praklinikal telah meningkatkan minat dalam bidang ini [8,9]. Sesungguhnya, oksitosin mengurangkan permintaan ekonomi untuk perangsang [10], pengembalian semula rangsangan mencari [11,12], toleransi dan penarikan opioid [13], dan perkembangan toleransi alkohol [7]. Sangat relevan untuk merawat pergantungan alkohol, oxytocin mempunyai profil anti-tekanan dan anti-kebimbangan [14]. Kajian klinikal awal telah menunjukkan bahawa pentadbiran oksitosin intranasal mengurangkan kebimbangan yang berkaitan dengan pengeluaran alkohol dan keinginan alkohol pada pesakit yang bergantung kepada alkohol dalam pantang awal.15], mengurangkan keinginan alkohol dalam individu yang bergantung kepada alkohol yang cemas [16], dan mengurangkan tindak balas saraf kepada isyarat alkohol dalam peminum sosial yang berat [17]. Oksitosin mengurangkan minum pada tikus tidak bergantung [18,19], minum berlebihan pada tikus [20,21], dan pengembalian semula akibat isyarat dalam tikus pasca bergantung [17]. Walau bagaimanapun, kesan oxytocin terhadap minum alkohol dan motivasi untuk alkohol dalam tikus yang bergantung kepada alkohol pada masa ini masih belum ditentukan. Oleh itu, dalam kajian ini, kami menggunakan model pendedahan terputus-putus kronik kepada wap alkohol untuk mendorong pergantungan alkohol dan meningkatkan motivasi untuk alkohol. Model ini mempunyai kesahan ramalan yang sangat baik, telah membenarkan pemisahan neurobiologi yang mendasari tingkah laku bergantung kepada alkohol berbanding tingkah laku tidak bergantung, dan telah digunakan untuk menentukan kemungkinan sumbangan pelbagai sistem neurobiologi kepada gangguan penggunaan alkohol [3,39].

Oxytocin telah dikesan dalam otak berikutan pentadbiran intraperitoneal dan intranasal pada tikus dan tikus [22-24]. Reseptor oksitosin terdapat di dalam otak dan dalam pelbagai tisu periferal, di mana pengikatan menjadi pengantara peranan klasik oksitosin dalam penyusuan, kelahiran dan refleks seksual pada lelaki dan perempuan [25]. Terdapat beberapa tapak pengikat oksitosin lain di pinggir, termasuk usus, jantung, sistem vaskular, dan saraf vagus, yang semuanya boleh menyumbang kepada kesan tingkah laku oksitosin, termasuk perencatan selera makan dan ketakutan.25,26]. Sumbangan pusat berbanding periferi kepada kesan oksitosin pada peminum alkohol juga masih belum ditentukan.

Reseptor oksitosin ditemui di banyak kawasan otak yang relevan untuk pergantungan alkohol, seperti amigdala lanjutan pada tikus dan manusia, termasuk nukleus pusat amygdala (CeA) [27,28]. CeA digambarkan dengan baik sebagai struktur utama yang terlibat dalam peralihan kepada pergantungan dadah dan alkohol [2,29]. Membungkam ensembel neuron CeA yang diaktifkan dengan pengeluaran alkohol menyekat minuman yang dipertingkatkan yang berkaitan dengan pergantungan alkohol [30]. Majoriti neuron CeA adalah GABAergic, dan peningkatan isyarat GABA dalam CeA dikaitkan dengan pergantungan alkohol. Infusi Intra-CeA daripada GABA_A agonis reseptor mengurangkan minum alkohol dalam tikus yang bergantung kepada alkohol [31]. Kami sebelum ini menunjukkan bahawa penghantaran GABA spontan dan ditimbulkan meningkat dalam CeA tikus yang bergantung kepada alkohol [32]. Kedua-dua neuropeptida pro dan anti-tekanan berinteraksi dengan isyarat CeA GABA dan memodulasi pengambilan alkohol secara dua hala. Oxytocin telah dilaporkan berinteraksi dengan isyarat GABAergik dan boleh menyekat kesan akut alkohol melalui tindakan langsung pada GABA_A reseptor [33]. Walau bagaimanapun, kesan fisiologi CeA oxytocin dalam pergantungan alkohol pada masa ini tidak diketahui.

Oleh itu, dalam kajian ini, kami menguji hipotesis bahawa oxytocin mengurangkan minum alkohol dan motivasi untuk alkohol khususnya dalam tikus yang bergantung kepada alkohol melalui tindakan pusat dan bukan periferi. Tambahan pula, kami membuat hipotesis bahawa pergantungan alkohol akan mengubah cara oksitosin memodulasi isyarat GABA dalam CeA.

Bahan dan kaedah

Kenyataan etika

Untuk semua eksperimen tingkah laku dan elektrofisiologi yang melibatkan anestesia, penyedutan isoflurane telah digunakan. Untuk eksperimen elektrofisiologi, anestesia diikuti dengan pemenggalan kepala yang cepat untuk membolehkan penyediaan kepingan otak. Semua kajian tingkah laku telah diluluskan oleh Jawatankuasa Penjagaan dan Penggunaan Haiwan Institusi (ACUC) Program Penyelidikan Intramural Institut Penyalahgunaan Dadah Kebangsaan. Semua prosedur elektrofisiologi telah diluluskan oleh IACUC dari Institut Penyelidikan Scripps. Semua prosedur telah dijalankan mengikut Panduan Institut Kesihatan Nasional untuk Penjagaan dan Penggunaan Haiwan Makmal (edisi ke-8).

haiwan

Tikus yang digunakan dalam tingkah laku (Wistar jantan, n = 86; Charles River, Kingston, NY) dan elektrofisiologi (lelaki Sprague-Dawley, n = 87; Eksperimen Charles River, Raleigh, NC) seberat 225 hingga 275 g semasa ketibaan, ditempatkan dalam kumpulan (2 hingga 3 setiap sangkar) dalam sangkar plastik standard dalam bilik terkawal suhu dan kelembapan, dan dikekalkan di bawah 12 jam terbalik. Kitaran terang/gelap 12 jam dengan makanan dan air tersedia secara ad libitum kecuali semasa ujian tingkah laku.

Dadah

Untuk eksperimen tingkah laku, alkohol (etanol; Warner Graham, Cockeysville, MD) telah dilarutkan dalam air paip. Oxytocin (ChemPep Inc., Wellington, FL) telah dibubarkan dalam 0.9% garam. Untuk pentadbiran periferi, agonis reseptor oksitosin penembus penghalang darah-otak bukan PF-06655075 pada mulanya dibubarkan dalam 10% (v/v) Sistem Penghantaran Ubat Pengemulsi Sendiri yang terdiri daripada 3:4:3 Miglyol 812:Cremophor RH40:Capmul MCM (v/v/v). Emulsi telah dilengkapkan dengan penimbal fosfat berair 90% (v/v) 50 mM (pH 7.4). Untuk pentadbiran intracerebroventricular, PF-06655075 pada mulanya dibubarkan dalam 5% (v/v) dimetil sulfoksida, kemudian digabungkan dengan 5% (v/v) polietilena glikol 300, dan dilengkapkan dengan 90% (v/v) garam. PF-06655075 dan kenderaan yang digunakan untuk pentadbiran persisian telah disediakan oleh Pfizer. Antagonis penembus penghalang bukan darah-otak L-371,257 (Tocris Bioscience, Ellisville, MO) telah disediakan dalam kenderaan 5% (v/v) dimetil sulfoksida, 5% (v/v) Cremophor, dan 90% (v). /v) air steril.

Untuk eksperimen elektrofisiologi, oksitosin dan antagonis reseptor vasopressin terpilih 1A (d(CH2)5,Tyr(Me)2,Arg8)-Vasopressin (TMA) [34] diperoleh daripada Tocris (Ellisville, MO). Antagonis reseptor oksitosin terpilih desGly-NH2-d(CH2)5[D-Tyr2,Thr4]OVT (OTA) telah disediakan oleh Dr. Maurice Manning (University of Toledo, OH) [34]. CGP 55845A, DL-2-amino-5-phosphonovalerate (DL-AP5), dan 6,7-dinitroquinoxaline-2,3-dione (DNQX) diperoleh daripada Tocris (Ellisville, MO). Tetrodotoxin (TTX) dibeli daripada Biotium (Hayward, CA). Alkohol telah dibeli daripada Remet (La Mirada, CA, Amerika Syarikat). Semua ubat telah dibubarkan dalam cecair serebrospinal buatan (aCSF).

Pengendalian alkohol sendiri dan pendedahan wap alkohol

Eksperimen tadbir sendiri alkohol oral telah dijalankan dalam ruang pengendali standard (Med Associates, St. Albans, VT) yang dipasang dengan 2 tuas boleh tarik dan bekas cecair dwi-cawan. Selepas latihan awal, seperti yang diterangkan sebelum ini [29,35], haiwan dibenarkan menekan tuas untuk alkohol (10%, w/v; 0.1 ml) dan air (0.1 ml) pada tuas berasingan mengikut jadual tetulang nisbah tetap 1 (FR1) serentak (setiap tekanan tuil terhasil. dalam penghantaran cecair) dalam sesi operan 30 minit. Selepas setiap sesi latihan, bekas cecair dan kawasan sekitarnya diperiksa untuk mengesahkan penggunaan tetulang yang diperolehi. Selepas pemerolehan tindak balas, tikus dibahagikan kepada 2 kumpulan yang dipadankan dengan penggunaan alkohol mereka. Untuk baki eksperimen ini, tikus dalam kumpulan tidak bergantung telah terdedah kepada udara tanpa alkohol, manakala tikus dalam kumpulan bergantung terdedah kepada wap alkohol dalam kitaran harian yang direka untuk menyebabkan mabuk (14 jam wap "hidup"; sasaran 200 mg/dl tahap alkohol darah) dan pengeluaran (10 jam wap "dimatikan") untuk mendorong pergantungan alkohol, seperti yang diterangkan sebelum ini [29,35]. Kebergantungan dicirikan oleh tanda-tanda penarikan diri somatik dan motivasi yang termasuk peningkatan tingkah laku seperti kebimbangan, defisit ganjaran, dan peningkatan motivasi untuk pengambilan alkohol sendiri.36-39]. Dalam semua eksperimen pentadbiran sendiri alkohol operan, penggunaan alkohol garis dasar yang mantap telah ditubuhkan pada tikus bergantung dan tidak bergantung sebelum ujian farmakologi bermula. Sesi pengendalian sendiri alkohol termasuk ujian farmakologi telah dijalankan 2 hingga 3 sesi setiap minggu (tidak sekali-kali pada hari berturut-turut untuk meminimumkan potensi kesan bawaan) dalam tempoh 10 jam "off", 6 hingga 8 jam selepas pengeluaran.

Kesan oksitosin intraperitoneal pada pengambilan alkohol (FR1) dan motivasi (nisbah progresif)

Oksitosin intraperitoneal (0, 0.125, 0.25, 0.5, dan 1 mg/kg; 0.5 atau 1 ml/kg) diberikan 30 minit sebelum sesi pengambilan diri alkohol FR1 secara bergantung (n = 10) dan tidak bergantung (n = 10) tikus. Masa prarawatan dipilih berdasarkan kerja terdahulu yang menentukan kepekatan oksitosin otak puncak selepas pentadbiran oksitosin intraperitoneal [22]. Susunan ujian dos intraperitoneal diimbangi menggunakan reka bentuk segi empat Latin dalam subjek. Pengambilan sendiri alkohol dan air direkodkan semasa ujian. Berdasarkan keputusan ujian FR1, dos intraperitoneal 0, 0.125, dan 0.25 mg/kg kemudiannya diuji pada jadual tetulang nisbah progresif (PR), di mana bilangan tekanan tuil yang diperlukan untuk mendapatkan peneguh alkohol seterusnya meningkat secara progresif , seperti berikut: 1, 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 7, 7, 9, 9, 11, 11, 13, 13, dsb. Nisbah selesai terakhir (titik putus) ialah digunakan sebagai petunjuk motivasi untuk alkohol. Semasa ujian PR, hanya tuil alkohol disediakan. Sesi berlangsung selama 90 minit atau sehingga 15 minit telah berlalu tanpa respons. Masa prarawatan semasa ujian PR adalah sama seperti ujian FR1. Sekali lagi, dos ini ditadbir dalam reka bentuk segi empat sama Latin, dengan selang hari tanpa ujian.

Kesan oksitosin intranasal pada pengambilan alkohol (FR1) dan motivasi (PR)

Untuk mewujudkan semula garis dasar pengambilan yang stabil, tikus yang sama yang diterangkan di atas telah dipindahkan ke ruang operan yang berbeza dengan bekas manipulanda dan penguat operan yang sepadan. Mereka dibenarkan lapan sesi FR30 selama 1 minit untuk mendapatkan alkohol dan air (Rajah S1). Seterusnya, oksitosin intranasal diberikan 1 jam sebelum ujian bertindak balas terhadap alkohol pada jadual tetulang FR1 dan PR (diterangkan di atas). Masa prarawatan dipilih berdasarkan kerja terdahulu yang menentukan kepekatan oksitosin otak puncak selepas pentadbiran oksitosin intranasal [22]. Sekali lagi, ujian telah dijalankan dalam reka bentuk Latin-square dengan selang hari tanpa ujian. Untuk penghantaran ubat intranasal, anestesia am dengan cepat diinduksi oleh isoflurane (5% selama 2 hingga 5 minit), dan kemudian tikus segera diberikan intranasal oxytocin (0, 0.25, 0.5, dan 1 mg/kg/20 μl; berdasarkan FR1. data, dos intranasal 0.5 dan 1 mg/kg/20 μl dipilih untuk ujian pada jadual PR) menggunakan Peranti Olfactory Precision tikus (rPOD; Impel NeuroPharma, Seattle, WA) dan dibenarkan pulih sebelum dipulangkan ke rumah mereka. sangkar.

Kesan oksitosin sistemik dan intranasal pada pergerakan, dandanan, koordinasi motor, dan penggunaan penyelesaian yang tidak beralkohol.

Berdasarkan kesan oksitosin pada minum alkohol dan motivasi untuk alkohol, kami memilih dos oksitosin intraperitoneal (0.25 mg/kg) dan intranasal (1 mg/kg) untuk ujian tingkah laku selanjutnya. Dos ini mengikut setiap laluan adalah dos terendah mengikut setiap laluan yang mengurangkan penggunaan alkohol dengan ketara dan motivasi untuk alkohol khususnya pada tikus yang bergantung. Masa prarawatan adalah sama seperti yang digunakan untuk ujian pada pengambilan alkohol sendiri.

Ujian tingkah laku telah dijalankan dalam kohort tikus yang berasingan untuk menilai potensi kesan bukan alkohol khusus oksitosin pada pergerakan dan dandanan di padang terbuka (bergantung, n = 6; tidak bergantung, n = 6) dan koordinasi motor pada rotarod (bergantung, n = 5; tidak bergantung, n = 7). Dua pemerhati buta menjaringkan sebarang contoh tingkah laku dandanan mengikut karya yang diterbitkan sebelum ini. Satu mata diberikan untuk setiap contoh getaran kaki depan, mencuci muka, dandanan badan, menggaru badan, menjilat kaki, menggelengkan kepala, menggoncang badan, dan dandanan alat kelamin, menurut kajian yang dilaporkan sebelum ini.40,41]. Mata telah dijumlahkan untuk setiap haiwan untuk menghasilkan skor dandanan.

Selain kesan farmakologi alkohol, alkohol mengandungi kalori dan mempunyai komponen rasa manis yang menyumbang kepada keberkesanan penguat alkohol. Untuk menilai potensi peranan kalori dan rasa manis dalam keupayaan oksitosin intraperitoneal dan intranasal untuk mengurangkan penggunaan alkohol, kami menguji oksitosin pada penggunaan penguat kalori bukan alkohol tanpa rasa manis (5% maltodekstrin; n = 7) dan pada larutan manis bukan alkohol tanpa kandungan kalori (0.1% sakarin; n = 8; butiran tambahan disediakan dalam Teks S1).

Pengantaraan pusat berbanding periferi kesan oksitosin pada pengambilan alkohol

Tiga kohort berasingan tikus bergantung kepada alkohol telah digunakan (pentadbiran oksitosin pusat: n = 6; agonis reseptor oksitosin periferal: n = 9; antagonis reseptor oksitosin periferal digabungkan dengan pentadbiran oksitosin intranasal: n = 12). Subset kumpulan yang digunakan untuk menguji antagonis reseptor oksitosin periferal digabungkan dengan pentadbiran oksitosin intranasal diberi 2 sesi tanpa sebarang rawatan untuk mewujudkan semula garis dasar dan kemudian digunakan untuk menguji kesan pentadbiran pusat agonis reseptor oksitosin PF-06655075 (agonis reseptor oksitosin pusat: n = 7). Kohort pentadbiran oxytocin pusat dan PF-06655075 telah ditanam melalui pembedahan dengan kanula panduan untuk membolehkan pentadbiran intracerebroventricular sebatian ini.

Antagonis reseptor oksitosin L-371,257, yang tidak melepasi halangan darah-otak, telah diuji dalam kombinasi dengan pentadbiran oksitosin intranasal untuk menguji keupayaan antagonisme periferal untuk membalikkan keupayaan oksitosin intranasal untuk mengurangkan minum alkohol dalam tikus yang bergantung. L-371,257 ialah antagonis yang kuat dan kompetitif bagi reseptor oksitosin (pA2 = 8.4) dengan pertalian tinggi pada kedua-dua reseptor oksitosin (Ki = 19 nM) dan reseptor vasopressin V1a (Ki = 3.7 nM) [42]. Masa dan dos prarawatan (45 min; 5 mg/kg) dipilih untuk melebihi dos yang menyediakan sekatan kontraksi rahim yang disebabkan oleh oksitosin selama sekurang-kurangnya beberapa jam selepas pentadbiran periferal (intravena atau intraduodenal) pada tikus [42]. Dos jauh lebih rendah daripada ini pada tikus (0.5 mg/kg intraperitoneal) [43] dan tikus (300 μg/kg intranasal) [44,45] telah ditunjukkan untuk memberikan antagonisme yang berkesan dari segi tingkah laku. Selain itu, dalam kajian terdahulu, dos setanding L-371,257 berbanding oksitosin (0.5 mg/kg berbanding 0.5 mg/kg intraperitoneal dalam tikus [43]; 300 μg/kg berbanding 200 μg/kg intranasal pada tikus [45]) telah ditadbir. Di sini, kami memberikan 5 kali ganda dos antagonis berbanding oksitosin (5 mg/kg berbanding 1 mg/kg) melalui laluan pilihan penyerapan periferal (suntikan intraperitoneal berbanding aplikasi intranasal [23]) untuk menguji secara konservatif keupayaan antagonis bertindak periferal untuk mengubah tindakan oksitosin intranasal. Tikus telah diuji dalam reka bentuk segi empat Latin dalam subjek dengan kombinasi rawatan intraperitoneal dan intranasal berikut: kenderaan intraperitoneal dengan kenderaan intranasal, kenderaan intraperitoneal dengan oksitosin intranasal (1 mg/kg/20 μl), intraperitoneal L-371,257 (5 mg /kg/ml) dengan kenderaan intranasal, dan intraperitoneal L-371,257 (5 mg/kg/ml) dengan oksitosin intranasal (1 mg/kg/20 μl). Latihan operan dan induksi pergantungan telah dijalankan, seperti yang diterangkan di atas.

Untuk menguji kesan agonisme reseptor oksitosin pusat berbanding periferal pada peminum alkohol yang disebabkan oleh pergantungan, kami mentadbir secara berpusat atau periferal molekul besar bertindak panjang yang tidak menembusi penghalang darah-otak (PF-06655075). Untuk pentadbiran pusat, 7 tikus telah ditanam secara pembedahan dengan kanula panduan untuk membolehkan pentadbiran intracerebroventricular PF-06655075. Tikus-tikus ini sebelum ini digunakan untuk menguji antagonis reseptor oksitosin periferal digabungkan dengan pentadbiran oksitosin intranasal (data ditunjukkan dalam Gambarajah 3B). Dos PF-06655075 sebanyak 30 μg dipilih untuk pentadbiran intracerebroventricular untuk memadankan dos tertinggi oxytocin yang diberikan melalui laluan yang sama, dos yang menyekat minum dalam tikus yang bergantung kepada alkohol. Untuk pentadbiran periferal, tikus diberikan 1 mg/kg PF-06655075 secara subkutan. Dos ini dipilih dengan mengambil kira pengikatan protein plasma tinggi PF-06655075 (iaitu, menghasilkan kepekatan tidak terikat yang lebih rendah daripada oksitosin) serta pengikat reseptor oksitosinnya Ki. Pentadbiran subkutaneus 1 mg/kg PF-06655075 berbanding 1 mg/kg oksitosin dijangka menghasilkan penghunian reseptor yang setanding (94.2% berbanding 99.7% pada Cmax; lihat Teks S1 untuk pengiraan berdasarkan data Modi dan rakan sekerja [26]). Oleh itu, 1 mg/kg subkutaneus PF-06655075 dijangka menyusun semula pengikatan periferal diduga oxytocin. Hipotesis ini adalah berdasarkan pemerhatian bahawa dos oksitosin intraperitoneal yang lebih rendah adalah mencukupi untuk menghalang minum dalam tikus yang bergantung kepada alkohol dalam kajian ini. Secara khusus, 0.25 mg/kg oksitosin intraperitoneal mengurangkan minum alkohol dalam tikus yang bergantung kepada tahap yang sama seperti 30 μg oksitosin intracerebroventricular. Akhirnya, dos sistemik 1 mg/kg PF-06655075 ini telah dilaporkan dapat mengurangkan tingkah laku ketakutan yang berpotensi melalui tindakan anti-simpatetik di pinggir [26].

Elektrofisiologi

Tikus yang bergantung dan tidak bergantung telah dibius secara mendalam dengan isoflurane diikuti dengan pemenggalan kepala yang cepat dan penyingkiran segera otak ke dalam larutan pemotongan kepingan otak sukrosa tinggi ais sejuk (sukrosa 206 mM; KCl 2.5 mM; CaCl2 0.5 mM; MgCl2 7 mM; Na.H2PO4; Na. mM; NaHCO1.2 3 mM; glukosa 26 mM; HEPES 5 mM [pH 5]). Kepingan koronal (7.4 hingga 300 μm) yang mengandungi CeA terus dilebur (kadar aliran 400 hingga 2 ml/min) dengan 4% O₂/ 5% CO₂ aCSF yang diseimbangkan bagi komposisi berikut: NaCl 130 mM, KCl 3.5 mM, NaH2PO4 1.25 mM, MgSO4·7H2O 1.5 mM, CaCl2 2.0 mM, NaHCO3 24 mM, dan glukosa 10 mM. Rakaman dilakukan dalam neuron dari subbahagian medial CeA. Setiap kumpulan eksperimen mengandungi neuron daripada sekurang-kurangnya 3 ekor tikus. Aktiviti GABAergik diasingkan secara farmakologi dengan DNQX, DL-AP5, dan CGP. Semua ubat digunakan dengan superfusi mandi.

Kami merakam dengan mikropipet tajam yang diisi dengan 3M KCl dan menimbulkan potensi pascasinaptik perencatan GABAergik (eIPSP) dengan merangsang secara tempatan dalam bahagian medial CeA melalui elektrod bipolar. Neuron dipegang berhampiran potensi membran rehat mereka (-82.4 ± 0.8 mV). Kami melakukan protokol input-output (I/O) yang terdiri daripada julat 5 rangsangan semasa, bermula pada arus ambang yang diperlukan untuk mendapatkan eIPSP, sehingga kekuatan yang diperlukan untuk memperoleh amplitud subambang maksimum. Keamatan rangsangan pertengahan digunakan untuk memantau perubahan akibat dadah sepanjang tempoh eksperimen. Nisbah nadi berpasangan (PPR) dilakukan pada keamatan rangsangan memberikan kira-kira 50% daripada amplitud maksimum yang ditentukan dalam protokol I/O.

Rakaman pengapit voltan sel keseluruhan bagi arus pascasinaptik (sIPSCs) dan arus pascasinaptik perencatan kecil (mIPSC) adalah daripada neuron CeA yang divisualisasikan pada −60 mV untuk tempoh rakaman. Pipet tampalan (3 hingga 6 MΩ) telah diisi dengan larutan dalaman yang terdiri daripada yang berikut (dalam mM): 145 KCl, 0.5 EGTA, 2 MgCl2, 10 HEPES, 2 Na-ATP, dan 0.2 Na-GTP. Dalam semua eksperimen, sel dengan rintangan siri lebih besar daripada 25 MΩ dikecualikan daripada analisis, dan rintangan siri dipantau secara berterusan semasa rakaman bebas jurang dengan nadi 10-mV. Sel di mana rintangan siri berubah lebih daripada 25% semasa percubaan telah dikecualikan daripada analisis. Semua langkah telah dilakukan sebelum (garis dasar) dan semasa penggunaan dadah (butiran dalam Teks S1).

Analisis statistik

Keputusan dibentangkan sebagai min ± ralat piawai bagi min. Tahap kepentingan telah ditetapkan sebagai p < 0.05. Analisis statistik dilakukan dalam Prism 6 (Graphpad Software, Inc., La Jolla, CA). Data tingkah laku dianalisis dengan analisis sehala (Dos, Sesi, atau Rawatan) ukuran berulang bagi analisis varians (RM ANOVA), dua hala (Kumpulan × Dos) RM ANOVA, atau dengan sampel berpasangan t ujian. Ujian Holms-Sidak digunakan untuk perbandingan post hoc. Data elektrofisiologi dianalisis dengan ANOVA dua hala (Kumpulan × Kepekatan atau Rawatan Kumpulan ×) diikuti dengan perbandingan post hoc Bonferroni, satu sampel t ujian, atau sampel bebas t ujian, mengikut kesesuaian.

Hasil

Kesan oksitosin intraperitoneal pada pengambilan alkohol (FR1) dan motivasi (PR)

Pendedahan pasif kepada wap alkohol telah ditunjukkan untuk menyebabkan tanda somatik pergantungan dalam pengeluaran alkohol serta disregulasi sistem ganjaran dan tekanan. Ciri utama model ini ialah peningkatan penggunaan dan motivasi untuk alkohol yang ditunjukkan oleh tikus yang bergantung kepada alkohol apabila dibenarkan melakukan tindak balas operan untuk akses kepada alkohol [3]. Sebelum ujian farmakologi, tikus yang bergantung kepada alkohol yang terdedah kepada wap alkohol terputus-putus kronik menunjukkan penggunaan alkohol yang dipertingkatkan dengan ketara berbanding tikus tidak bergantung yang terdedah kepada udara di dalam sangkar rumah mereka sepanjang kajian (Rajah S1).

Oxytocin menghapuskan perbezaan dalam minum alkohol antara tikus yang bergantung dan tidak bergantung pada dos ≥ 0.25 mg/kg (Rajah 1). A 2 × 5 (Kumpulan × Dos) RM ANOVA menghasilkan interaksi Kumpulan × Dos yang ketara (F_{4, 72} = 7.98, hlm 0.0001). Analisis post hoc menunjukkan bahawa tikus yang bergantung ditadbir sendiri dengan ketara lebih banyak alkohol daripada tikus yang tidak bergantung selepas 0 (hlm 0.0001) dan 0.125 mg/kg (hlm 0.001) dos oksitosin, tetapi perbezaan ini hilang pada dos yang lebih tinggi. Bertindak balas telah diturunkan dengan ketara pada dos 0.25, 0.5, dan 1 mg/kg (semua p < 0.0001) pada tikus yang bergantung berbanding dengan keadaan kenderaan, manakala hanya dos tertinggi 1 mg/kg secara ketara menurunkan tekanan tuil untuk alkohol dalam tikus tidak bergantung (p < 0.05). Data pengambilan air semasa semua ujian dibentangkan dalam Rajah S2.

Download:

Rajah 1. Kesan oksitosin intraperitoneal dan intranasal pada pengambilan alkohol (FR1) dan motivasi (PR).

(A) Kesan oksitosin intraperitoneal pada peneguh alkohol yang diperolehi oleh tikus bergantung dan tidak bergantung dalam sesi pengambilan diri alkohol 30 minit. (B) Kesan oksitosin intraperitoneal pada titik putus alkohol pada jadual peneguhan PR. (C) Kesan oksitosin intranasal pada peneguh alkohol yang diperolehi oleh tikus bergantung dan tidak bergantung dalam sesi pengambilan alkohol sendiri selama 30 minit. (D) Kesan oksitosin intranasal pada titik putus alkohol pada jadual peneguhan PR. ^#Perbezaan ketara antara tikus bergantung dan tidak bergantung (p < 0.05). *Sangat berbeza daripada keadaan kawalan kumpulan masing-masing (0 mg/kg; p < 0.05). EtOH, etanol; FR1, nisbah tetap 1; DALAM, intranasal; IP, intraperitoneal; PR, nisbah progresif.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2006421.g001

Oxytocin (0.125 atau 0.25 mg/kg) secara selektif menghapuskan peningkatan motivasi untuk alkohol dalam tikus yang bergantung (Gambarajah 1B). A 2 × 3 (Kumpulan × Dos) RM ANOVA menghasilkan interaksi Kumpulan × Dos yang ketara (F_{2, 36} = 3.59, p < 0.05). Perbezaan titik putus PR antara kumpulan selepas rawatan kenderaan adalah ketara (p < 0.05). Apabila dirawat dengan sama ada 0.125 atau 0.25 mg/kg dos oksitosin, tikus bergantung tidak lagi berbeza daripada tikus tidak bergantung. Oksitosin (0.125 dan 0.25 mg/kg) dengan ketara mengurangkan titik putus PR untuk alkohol dalam tikus bergantung (semua p <0.01), manakala tindak balas dalam kumpulan tidak bergantung tidak diubah oleh oxytocin.

Kesan oksitosin intranasal pada pengambilan alkohol (FR1) dan motivasi (PR)

Intranasal oxytocin bergantung kepada dos mengurangkan minum alkohol dalam tikus bergantung tanpa menjejaskan minum pada tikus tidak bergantung (Gambarajah 1C). 2 × 4 (Kumpulan × Dos) RM ANOVA menghasilkan interaksi Kumpulan × Dos yang ketara (F_{3, 54} = 14.18, p < 0.0001). Tikus tanggungan meminum lebih banyak alkohol daripada tikus tidak bergantung yang dirawat dengan garam, 0.25, dan 0.5 mg/kg oksitosin (semua p < 0.001). Perbezaan ini tidak lagi diperhatikan selepas rawatan dengan 1 mg/kg oksitosin. Minum alkohol dalam tikus bergantung dengan ketara berkurangan merentas dos oksitosin berbanding dengan keadaan garam (semua p <0.0001), manakala minum dalam kumpulan tidak bergantung tidak banyak diubah oleh oksitosin.

Pada ujian PR (Rajah 1D), RM ANOVA dua hala menghasilkan interaksi Kumpulan × Dos yang ketara (F_{2, 36} = 4.27, p < 0.05). Selepas rawatan salin, tikus bergantung mempunyai titik putus alkohol yang jauh lebih tinggi daripada tikus tidak bergantung (t₅₄ = 4.50, p < 0.001). Perbezaan ini tidak lagi diperhatikan selepas pemberian oksitosin 0.5 atau 1 mg/kg. Oxytocin (1 mg/kg) mengurangkan titik putus PR dalam kumpulan bergantung (p < 0.001) tanpa mengubah tingkah laku tikus tidak bergantung.

Kesan oksitosin intraperitoneal dan intranasal pada pergerakan, dandanan, koordinasi motor rotarod, dan penggunaan penyelesaian yang tidak beralkohol yang enak.

Tikus yang bergantung dan tidak bergantung tidak jauh berbeza dalam pergerakan spontan atau tingkah laku dandanan mereka. Intraperitoneal oxytocin (0.25 mg/kg) secara signifikan menurunkan pergerakan dalam kedua-dua tikus bergantung dan tidak bergantung (Rajah 2A; dos: F_{1, 10} = 14.63, p < 0.01; ujian post hoc semua p <0.05), manakala oksitosin intranasal (1 mg/kg) tidak mempunyai kesan dalam kedua-dua kumpulan. Rawatan oksitosin intraperitoneal dan intranasal tidak menjejaskan tingkah laku dandanan (yang kekal minimum sepanjang ujian; Rajah 2A sisipan). Tikus yang bergantung dan tidak bergantung tidak jauh berbeza dalam prestasi rotarod mereka, dan prestasi ini tidak diubah dengan ketara oleh rawatan oksitosin intraperitoneal atau intranasal (Gambarajah 2B). Sakarin terkurang oksitosin intraperitoneal (t₆ = 2.80, p < 0.05) dan maltodekstrin (t₆ = 3.20, p penggunaan <0.05), manakala oksitosin intranasal tidak mempunyai kesan (Gambarajah 2C).

Download:

Rajah 2. Kesan pentadbiran oksitosin intraperitoneal dan intranasal pada pergerakan, dandanan, koordinasi motor dan penggunaan larutan yang tidak beralkohol.

Kesan oksitosin intraperitoneal (0.25 mg/kg) dan intranasal (1 mg/kg) pada pergerakan spontan (A) yang diukur dalam ujian 5 minit di medan terbuka. Panel inset menunjukkan tingkah laku dandanan semasa ujian runtuh merentas tikus bergantung dan tidak bergantung; (B) koordinasi motor yang diukur dalam kependaman untuk jatuh dalam ujian rotarod pecutan; (C) penggunaan penyelesaian bukan alkohol yang sedap dinilai dalam tikus yang dilatih pada jadual FR1 untuk bertindak balas terhadap akses kepada 0.1% sakarin manis/bukan kalori atau maltodekstrin 5% kalori/bukan manis. *Sangat berbeza daripada salin (p < 0.05). Dep, bergantung; FR1, nisbah tetap 1; DALAM, intranasal; IP, intraperitoneal; NonDep, tidak bergantung.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2006421.g002

Kesan pusat berbanding periferal oksitosin pada pengambilan alkohol

Sesi asas yang dijalankan antara sesi ujian oksitosin intracerebroventricular tidak berbeza dengan ketara, jadi ia digabungkan untuk analisis (Rajah 3A). Semua dos oksitosin intracerebroventricular mengurangkan penggunaan alkohol dalam tikus yang bergantung (Dos: F_{3, 15} = 10.25, p < 0.001; ujian pos hoc: semua p <0.05).

Download:

Rajah 3. Pengantaraan pusat berbanding persisian kesan OXT terhadap pengambilan alkohol.

(A) Kesan infusi intracerebroventricular OXT pada peneguh alkohol yang diperolehi oleh tikus bergantung dalam sesi pengambilan alkohol sendiri selama 30 minit. (B) Kesan pentadbiran periferal (intraperitoneal) antagonis reseptor OXT L-371,257 yang tidak melepasi halangan darah-otak terhadap keupayaan OXT intranasal untuk mengurangkan peneguh alkohol yang diperolehi oleh tikus bergantung dalam sesi pengambilan alkohol sendiri selama 30 minit . (C) Kesan pentadbiran pusat (intracerebroventricular) agonis reseptor OXT (PF-06655075, molekul besar bertindak panjang yang tidak melepasi halangan darah-otak), pada peneguh yang diperolehi oleh tikus bergantung dalam alkohol 30 minit. -sesi pentadbiran. (D) Kesan pentadbiran sistemik (subkutaneus) PF-06655075 ke atas peneguh yang diperolehi oleh tikus bergantung dalam sesi pengambilan alkohol sendiri selama 30 minit. *Sangat berbeza daripada keadaan garis dasar atau VEH (kedua-duanya dalam kes panel C) (p < 0.05). OXT, oksitosin; VEH, kenderaan.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2006421.g003

Rawatan oksitosin intranasal mengurangkan dengan ketara minum pada tikus yang bergantung sama ada tikus telah dirawat dengan sama ada kenderaan (VEH + VEH berbanding VEH + OXT) atau dengan antagonis reseptor oksitosin yang terhad secara periferi L-371,257 (L-371,257 + VEH berbanding L-371,257; Rawatan: F_{3, 33} = 10.73, p < 0.0001; ujian pos hoc: semua p < 0.05). L-371,257 tidak mengubah minuman dengan ketara dengan sendirinya (VEH + VEH berbanding L-371,257 + VEH) dan juga tidak membalikkan keupayaan oksitosin intranasal untuk mengurangkan minum alkohol dalam tikus bergantung (VEH + OXT berbanding L-371,257 + OXT; Gambarajah 3B).

Sesi asas yang dijalankan di antara sesi ujian dengan pentadbiran intracerebroventricular PF-06655075 tidak berbeza dengan ketara dan dengan itu digabungkan untuk analisis (Gambarajah 3C). Pentadbiran intracerebroventricular PF-06655075, yang tidak melepasi penghalang darah-otak dan dengan itu dijangka tidak meresap ke pinggir, dengan ketara mengurangkan tindak balas terhadap alkohol berbanding tindak balas garis dasar dan relatif kepada kenderaan (Rawatan: F_{2, 12} = 42.25, p < 0.0001; ujian pos hoc: semua p < 0.0001). Pentadbiran kenderaan tidak banyak mengubah tindak balas berbanding garis dasar (Gambarajah 3C). Pentadbiran sistemik PF-06655075 (dijangka tidak sampai ke otak) tidak banyak mengubah tindak balas terhadap alkohol berbanding tindak balas garis dasar atau keadaan kenderaan dan kenderaan itu sendiri tidak mengubah tindak balas secara signifikan berbanding garis dasar (Rajah 3D).

Pengurangan oksitosin menimbulkan isyarat GABAergik CeA dalam tikus tidak bergantung tetapi tidak bergantung

Kami merekodkan daripada neuron dalam subbahagian medial CeA, menggunakan konfigurasi sel keseluruhan intraselular yang tajam untuk eIPSP GABAergic yang ditimbulkan secara tempatan dan konfigurasi pengapit tampalan seluruh sel untuk arus postsynaptic GABAergic. Kami mendapati tiada perbezaan dalam rintangan input neuron daripada tikus tidak bergantung (154.4 ± 11.4 MΩ) dan bergantung (159.7 ± 7.6 MΩ) dan tiada perbezaan dalam kekerapan pancang (Rajah S3) antara kumpulan. Amplitud eIPSP GABAergik asas yang dirangsang secara tempatan dalam subbahagian medial CeA tidak berbeza antara haiwan tidak bergantung (9.7 ± 0.7 mV) dan bergantung (9.9 ± 0.7 mV) (Rajah S4). Tiada perbezaan diperhatikan dalam PPR eIPSP pada selang interstimulus 100 ms dalam neuron tidak bergantung (1.06 ± 0.08) dan bergantung (1.01 ± 0.09).

Dalam neuron CeA tikus tidak bergantung, 100 nM oxytocin (10 hingga 15 min) tidak mengubah amplitud eIPSP, manakala 500 nM dan 1,000 nM secara ketara menurunkan amplitud kepada 83.4% ± 4.9% (t₁₀ = 3.40, p < 0.01) dan 74.1% ± 7.7% (t₄ = 3.37, p < 0.05) daripada garis dasar, masing-masing (Gambarajah 4B). Terutama, dalam tikus yang bergantung, oksitosin pada semua 3 kepekatan tidak menjejaskan eIPSP. ANOVA dua hala (Kumpulan × Kepekatan) menghasilkan kesan Kumpulan yang ketara (F_1,44 = 4.55, p < 0.05). Oksitosin tidak mengubah rintangan input bukan bergantung (garis dasar: 144.3 ± 13.8 MΩ, oksitosin: 148.3 ± 13.7 MΩ) atau bergantung (garis dasar: 148.2 ± 10.6 MΩ, oksitosin: 141.8 MsΩcining kesan yang dicadangkan oleh oksitosin: 12.9 MsΩcining A pada neuron IPS 500). bukan disebabkan oleh perubahan keterujaan tetapi disebabkan penurunan penghantaran GABAergik. Oksitosin (0.98 nM) meningkatkan PPR eIPSP dengan ketara (PPR asas: 0.11 ± 1.35; PPR oksitosin: 0.14 ± XNUMX; t₁₀ = 2.56, p <0.05) dalam tikus tidak bergantung, mencadangkan kemungkinan penurunan dalam pelepasan presinaptik GABA (kerana perubahan dalam PPR berkait songsang dengan perubahan dalam pelepasan) [46]. Oxytocin tidak mengubah PPR dalam tikus bergantung (baseline PPR: 1.17 ± 0.22, oxytocin PPR: 1.03 ± 0.07).

Download:

Rajah 4. Oksitosin mengurangkan isyarat CeA GABAergik yang ditimbulkan tempatan dan menumpulkan kesan alkohol.

(A) EIPSP wakil direkodkan daripada neuron CeA tikus tidak bergantung (atas) dan bergantung (bawah) sebelum (garis dasar) dan semasa penggunaan akut oxytocin (500 nM), oxytocin dengan alkohol (44 mM), dan alkohol sahaja. (B) Kesan 3 kepekatan oxytocin (100, 500, dan 1,000 nM) pada amplitud eIPSP dalam neuron CeA daripada tikus yang tidak bergantung kepada alkohol dan bergantung. Kepekatan oksitosin yang lebih tinggi (500 dan 1,000 nM) menurunkan amplitud eIPSP dalam tikus tidak bergantung tetapi tidak bergantung. (C) Oxytocin menumpulkan peningkatan eIPSP yang disebabkan oleh alkohol dalam neuron daripada kedua-dua tikus yang tidak bergantung kepada alkohol dan alkohol. *Kesan ketara ubat berbanding garis dasar (p <0.05). ^#Perbezaan yang ketara antara kumpulan (p < 0.05). CeA, nukleus pusat amygdala; eIPSP, menimbulkan potensi pascasinaptik perencatan; EtOH, etanol; OT, oksitosin.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2006421.g004

Peningkatan alkohol menimbulkan penghantaran CeA GABAergik

Alkohol akut (44 mM; dos maksimum [47]) aplikasi meningkatkan amplitud eIPSP dengan ketara dalam CeA bagi kedua-dua tidak bergantung (kepada 140.8% ± 8.5% daripada garis dasar; t₇ = 4.79, p < 0.01) dan tikus yang bergantung (kepada 133.9% ± 13.4% daripada garis dasar; t₆ = 2.53, p <0.05; Gambarajah 4C), menunjukkan kekurangan toleransi untuk kesan akut alkohol pada isyarat GABAergic yang dirangsang, seperti yang dilaporkan sebelum ini [47]. Di samping itu, alkohol tidak mengubah rintangan input bukan bergantung (garis dasar: 169.0 ± 19.2 MΩ, alkohol: 167.6 ± 15.8 MΩ) atau bergantung (garis dasar: 167.6 ± 10.4 MΩ, alkohol: 161.4 ± 11.4 MΩ) Oleh kerana oxytocin juga mengikat kepada reseptor vasopressin dan terdapat subpopulasi CeA neuron yang sensitif kepada pengikatan vasopressin (khususnya, melalui reseptor vasopressin V1a tetapi bukan V1b), kami sentiasa menggunakan pra-pakai reseptor vasopressin terpilih 1A antagonis TMA (500 nM) untuk mengasingkan oksitosin tertentu. tindakan pengantara reseptor [34,48]. TMA tidak mempunyai kesan ke atas amplitud eIPSP (tidak bergantung: 8.51 ± 1.08 mV dan bergantung: 9.68 ± 1.31 mV tanpa TMA) dan tidak menjejaskan magnitud peningkatan akibat alkohol bagi eIPSP dalam kedua-dua tidak bergantung (kepada 148.6% ± 10.5% daripada garis asas ; t₅ = 4.64, p < 0.01) dan tikus bergantung (129.8% ± 10.6% daripada garis dasar; t₆ = 2.80, p <0.05; Rajah S5).

Untuk menentukan potensi interaksi antara oxytocin dan alkohol akut, dalam kebanyakan neuron yang menerima 500 nM oxytocin, kami menggunakan alkohol dengan kehadiran oxytocin. Dalam subset neuron ini (7 daripada 9) daripada kepingan tidak bergantung, penggunaan bersama alkohol hanya menyebabkan peningkatan sederhana dan tidak ketara bagi amplitud eIPSP (oksitosin: 83.4% ± 4.9%; oksitosin + alkohol: 101.7% ± 8.3% garis dasar; Gambarajah 4C). Dalam subset neuron (12 daripada 15) daripada kepingan bergantung, alkohol tidak meningkatkan lagi eIPSP (oksitosin: 107.6% ± 9.3%; oksitosin + alkohol: 123.0% ± 16.8% daripada garis dasar; Gambarajah 4C), mencadangkan sekatan penghantaran GABA yang disebabkan oleh oksitosin menurun dalam tikus bergantung. ANOVA dua hala (Rawatan Kumpulan ×) menghasilkan kesan utama Rawatan (F_2,53 = 6.33, p <0.01), dan ujian post hoc Bonferroni menunjukkan perbezaan yang signifikan antara kesan alkohol dan oksitosin (t₅₃ = 3.35, p < 0.01). Begitu juga, oksitosin pada 100 dan 1,000 nM menumpulkan kemudahan eIPSP yang disebabkan oleh alkohol dalam kedua-dua tidak bergantung (84.2% ± 11.0% dan 82.1% ± 13.2% garis dasar, masing-masing) dan hirisan bergantung (124.0% ± 18.6% dan 125.5% 15.3. % daripada garis dasar, masing-masing). Secara keseluruhan, oxytocin menumpulkan peningkatan penghantaran GABA yang disebabkan oleh alkohol (lihat Gambarajah 4C).

Oksitosin mengurangkan CeA GABA_A fungsi reseptor

Untuk menyiasat lebih lanjut tindakan pre-versus postsynaptic oxytocin pada isyarat GABA, kami melakukan rakaman tampalan-clamp sel keseluruhan bagi sIPSC dan mIPSC dalam neuron CeA. Secara amnya, perubahan dalam frekuensi IPSC mencerminkan pelepasan pemancar yang diubah, dan perubahan dalam amplitud atau kinetik mencerminkan perubahan dalam GABA pascasinaptik_A sensitiviti reseptor. Walau bagaimanapun, amplitud yang diubah juga mungkin mencerminkan gabungan kesan pra-dan pascasinaptik [49,50].

Kami mula-mula menyiasat sIPSC, mendapati tiada perbezaan yang ketara antara tikus tidak bergantung dan bergantung dalam kekerapan sIPSC (masing-masing 1.1 ± 0.2 dan 0.8 ± 0.1 Hz), amplitud (82.0 ± 8.4 dan 66.6 ± 5.8 ± pA, masing-masing), masa kenaikan (2.6 ± pA, masing-masing), dan 0.1 ± 2.8 ms, masing-masing), atau masa pereputan (masing-masing 0.1 ± 8.0 dan 0.8 ± 9.4 ms). Kami seterusnya menggunakan reseptor vasopressin 1.0A antagonis TMA dan mendapati tiada kesan TMA sahaja dalam tikus tidak bergantung atau bergantung (Rajah S6), seperti yang diperhatikan untuk tindak balas GABAergik yang ditimbulkan. Dalam neuron CeA tikus tidak bergantung, penggunaan 500 nM oxytocin dengan ketara menurunkan amplitud sIPSC kepada 85.2% ± 6.7% garis dasar (t₁₁ = 2.22, p < 0.05) dan peningkatan masa kenaikan kepada 110.5% ± 4.7% daripada garis dasar (t₁₁ = 2.24, p < 0.05) tanpa perubahan dalam kekerapan atau masa pereputan (Rajah 5A), menunjukkan terutamanya tindakan postsynaptic oxytocin untuk mengurangkan GABA_A fungsi reseptor. Dalam tikus yang bergantung (Rajah 5A), oksitosin juga menurunkan amplitud sIPSC dengan ketara kepada 83.1% ± 5.0% daripada garis dasar (t₈ = 3.37, p <0.01), tanpa perubahan dalam frekuensi atau kinetik sIPSC.

Download:

Rajah 5. Oksitosin mengurangkan penghantaran GABAergik spontan pascasinaptik CeA dan menyekat kesan alkohol presinaptik.

(A, Atas) Wakil GABA_A-mediated sIPSCs neuron CeA daripada tikus tidak bergantung dan bergantung sebelum (garis dasar) dan semasa penggunaan oxytocin (500 nM). (A, Bawah) Oxytocin menurunkan amplitud sIPSC daripada garis dasar dalam neuron CeA daripada kedua-dua tikus tidak bergantung dan bergantung dan menyebabkan peningkatan kecil daripada garis dasar dalam masa kenaikan sIPSC dalam tikus tidak bergantung. Walau bagaimanapun, tidak terdapat perbezaan yang ketara antara neuron daripada tikus tidak bergantung dan bergantung pada langkah-langkah ini. (B, Atas) Wakil GABA_A-mediated mIPSC neuron CeA daripada tikus tidak bergantung dan bergantung dengan TTX dan semasa penggunaan oxytocin (500 nM). (B, Bawah) Oxytocin tidak mempunyai kesan pada frekuensi, amplitud, atau kinetik mIPSC dalam neuron CeA daripada kedua-dua tikus tidak bergantung dan bergantung. (C) SIPSC perwakilan neuron CeA daripada tikus tidak bergantung (Kiri) dan bergantung (Kanan) sebelum dan semasa penggunaan alkohol (44 mM), oxytocin (500 nM), dan oxytocin dengan alkohol. (D) Dalam neuron yang menerima oxytocin dan oxytocin dengan alkohol, oxytocin tidak mempunyai kesan yang ketara pada kekerapan sIPSC dari garis dasar sama ada tikus tidak bergantung atau bergantung. Walau bagaimanapun, alkohol dengan oksitosin dengan ketara meningkatkan kekerapan sIPSC daripada oksitosin sahaja hanya pada tikus tidak bergantung. (E) Dalam neuron yang sama ini, oxytocin menurunkan amplitud sIPSC dari garis dasar dalam tikus bergantung tetapi tanpa kesan ketara terhadap sejarah dadah atau alkohol. (F) Oksitosin dan penggunaan bersama oksitosin dengan alkohol meningkatkan masa kenaikan daripada garis dasar dalam neuron daripada tikus tidak bergantung sahaja, tanpa kesan ketara sejarah dadah atau alkohol. (G) Alkohol dengan oksitosin meningkatkan masa pereputan sIPSC daripada oksitosin sahaja hanya pada tikus tidak bergantung. (H) Alkohol sahaja meningkatkan kekerapan sIPSC dari garis dasar dalam kedua-dua tikus tidak bergantung dan bergantung tetapi tanpa kesan ketara terhadap sejarah dadah atau alkohol jika dibandingkan dengan alkohol dengan oksitosin. Alkohol tidak mempunyai kesan ke atas amplitud (I), masa kenaikan (J), atau masa pereputan (K) pada tikus tidak bergantung atau bergantung, tetapi alkohol dengan peningkatan oksitosin dalam masa kenaikan pada tikus tidak bergantung adalah berbeza dengan ketara daripada kesan alkohol sahaja ( J). (L) SIPSC perwakilan neuron CeA daripada tikus bergantung dengan antagonis reseptor oksitosin OTA (100 nM), semasa oksitosin (500 nM), dan semasa penggunaan bersama oksitosin dengan alkohol 44 mM. (M) OTA menyekat kesan oksitosin pada amplitud sIPSC dan penggunaan alkohol seterusnya meningkatkan kekerapan sIPSC. *Sangat berbeza daripada keadaan asas atau kawalan (p <0.05). ^#Perbezaan yang ketara antara kumpulan (p < 0.05). Amp, amplitud; CeA, nukleus pusat amygdala; EtOH, etanol; Kekerapan, kekerapan; mIPSC, arus pascasinaptik perencatan kecil; OT, oksitosin; OTA, desGly-NH2-d(CH2)5[D-Tyr2,Thr4]OVT; sIPSC, arus pascasinaptik perencatan spontan; TTX, tetrodotoxin.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2006421.g005

Kami seterusnya menyiasat mIPSC dengan kehadiran TTX penyekat saluran natrium untuk mengasingkan arus bebas potensi tindakan. Secara amnya, analisis mIPSC mendedahkan kesan khusus ubat pada pelepasan vesikular GABA, yang terhasil daripada eksositosis neurotransmitter yang mengandungi vesikel dengan cara yang bebas daripada mekanisme pelepasan yang disebabkan oleh potensi tindakan. Di samping itu, sIPSC dan mIPSC mungkin terhasil daripada mekanisme pelepasan neurotransmitter presinaptik yang berbeza, contohnya, jentera gabungan vesikel, pengasingan ruang vesikel dan/atau populasi vesikel, dan dinamik kolam vesikel sinaptik [51]. Sama seperti sIPSC, kami tidak menemui sebarang perbezaan asas antara tikus tidak bergantung dan bergantung dalam frekuensi mIPSC (masing-masing 0.8 ± 0.1 dan 0.9 ± 0.3 Hz), amplitud (53.2 ± 4.0 dan 60.7 ± 12.3 pA, masing-masing), masa kenaikan (2.5). ± 0.1 dan 2.5 ± 0.1 ms, masing-masing), atau masa pereputan (masing-masing 5.5 ± 0.6 dan 6.2 ± 0.8 ms). Oxytocin tidak mengubah frekuensi, amplitud, atau kinetik mIPSC untuk neuron daripada tikus tidak bergantung atau bergantung (Gambarajah 5B), mencadangkan tiada kesan oksitosin pada bentuk pelepasan GABA ini dalam subbahagian medial CeA.

Oxytocin menyekat kesan alkohol pada pelepasan GABA dalam tikus yang bergantung

Kami seterusnya mengkaji interaksi oxytocin dan alkohol akut pada CeA sIPSCs dalam tikus tidak bergantung dan bergantung. Dalam 8 daripada 12 neuron CeA daripada tikus tidak bergantung yang menerima 500 nM oxytocin, dan 7 daripada 9 neuron daripada tikus bergantung, kami menggabungkan alkohol (44 mM) dan membandingkan kesan antara kumpulan pada langkah sIPSC (Rajah 5D–5G). ANOVA dua hala (Rawatan Kumpulan ×) menghasilkan kesan ketara Rawatan (F_1,13 = 4.87, p < 0.05) dan interaksi Kumpulan × Rawatan (F_1,13 = 9.84, p < 0.01) untuk kekerapan sIPSC (Rajah 5D). Perbandingan post hoc Bonferroni menunjukkan bahawa alkohol dengan oksitosin secara signifikan meningkatkan kekerapan sIPSC berbanding dengan oksitosin sahaja dalam tikus tidak bergantung (t₁₃ = 3.91, p < 0.01). Oleh itu, oxytocin menyekat peningkatan yang disebabkan oleh alkohol dalam pelepasan GABA hanya dalam neuron CeA tikus yang bergantung kepada alkohol. Selain itu, ANOVA dua hala (Rawatan Kumpulan ×) menghasilkan interaksi Kumpulan × Rawatan yang ketara (F_1,13 = 20.88, p < 0.001) untuk masa pereputan sIPSC (Rajah 5G). Perbandingan post hoc Bonferroni menunjukkan bahawa alkohol dengan oksitosin secara signifikan meningkatkan masa pereputan berbanding dengan oksitosin sahaja dalam tikus tidak bergantung (t₁₃ = 4.86, p <0.001).

Seperti yang ditunjukkan sebelum ini [52], kami mendapati bahawa dalam tikus tidak bergantung dan bergantung, alkohol akut sahaja telah meningkatkan kekerapan sIPSC dengan ketara kepada 145.5% ± 13.4% daripada garis dasar (t₅ = 3.40, p < 0.05) dan 131.4% ± 8.6% daripada garis dasar (t₉ = 3.65, p < 0.01), masing-masing (Rajah 5H), tanpa perubahan dalam amplitud atau kinetik sIPSC, mencadangkan peningkatan pelepasan GABA yang bergantung kepada potensi tindakan. Kami membandingkan kesan alkohol sahaja dengan kesan alkohol dan oksitosin menggunakan ANOVA dua hala (Rawatan Kumpulan ×) untuk setiap ukuran sIPSC (Rajah 5H–5K). Kami mendapati kesan utama yang ketara daripada Rawatan (F_1,27 = 9.00, p < 0.01) dan interaksi Kumpulan × Rawatan yang signifikan (F_1,27 = 5.61, p < 0.05) untuk masa kenaikan sIPSC (Rajah 5J). Perbandingan post hoc Bonferroni menunjukkan perbezaan yang ketara dalam kesan alkohol dengan oksitosin berbanding alkohol sahaja untuk neuron tidak bergantung.

Akhirnya, kami mendapati bahawa antagonis reseptor oksitosin selektif desGly-NH2-d(CH2)5[D-Tyr2, Thr4]OVT sahaja tidak mengubah sIPSCs (Rajah S7), mencadangkan tiada aktiviti asas reseptor ini pada penghantaran GABAergic spontan dalam tikus bergantung. Terutama, dalam neuron daripada tikus yang bergantung, oksitosin dengan kehadiran OTA tidak mempunyai kesan ke atas sIPSC jika dibandingkan dengan garis dasar (Rajah 5L dan 5M). Dalam subset neuron ini (8 daripada 11), kami menggunakan alkohol dengan kehadiran kedua-dua OTA dan oxytocin, mengakibatkan peningkatan ketara dalam kekerapan sIPSC (t₇ = 3.01, p <0.05; Rajah 5M). Kami mendapati kesan OTA yang sama untuk menyelamatkan kesan alkohol pada eIPSP daripada neuron tidak bergantung (t₇ = 2.70, p <0.05; Rajah S8). Keputusan ini mengesahkan bahawa antagonisme reseptor oxytocin menyekat kesan postsynaptic oxytocin dan memulihkan kemudahan akut yang disebabkan oleh alkohol pelepasan GABA dalam CeA tikus yang bergantung kepada alkohol.

Perbincangan

Oksitosin yang dihantar melalui laluan intraperitoneal, intranasal, dan intracerebroventricular menyekat motivasi yang dipertingkatkan untuk minum alkohol yang berkembang dalam tikus yang bergantung kepada alkohol. Oksitosin intraperitoneal dan intranasal pada dos tertentu menyekat peningkatan penggunaan alkohol dan motivasi untuk alkohol dalam tikus yang bergantung, tanpa memberi kesan kepada tingkah laku ini dalam tikus yang tidak bergantung. Oksitosin intranasal tidak mengganggu pergerakan spontan, tingkah laku dandanan, koordinasi motor, atau penggunaan larutan manis atau kalori yang sedap. Pentadbiran pusat oksitosin menghasilkan pengurangan bergantung dos dalam minum alkohol dalam tikus yang bergantung, dan kesan ini direplikasi oleh pentadbiran pusat agonis reseptor oksitosin (PF-06655075) yang tidak melepasi halangan otak darah dan oleh itu dijangka tidak meresap ke pinggir. Walau bagaimanapun, pentadbiran periferi PF-06655075 (dijangka tidak sampai ke otak) tidak mempunyai kesan. Selain itu, pentadbiran periferal antagonis reseptor oksitosin yang tidak melepasi halangan otak darah tidak membalikkan keupayaan oksitosin intranasal untuk mengurangkan minum alkohol dalam tikus yang bergantung. Bersama-sama, data mencadangkan mekanisme pusat untuk tindakan oksitosin terhadap minum alkohol. Ex vivo rakaman elektrofisiologi menunjukkan bahawa oksitosin menghalang penghantaran GABAergic yang bergantung kepada potensi tindakan spontan dalam kepingan CeA daripada kedua-dua tikus yang bergantung dan tidak bergantung. Walau bagaimanapun, keupayaan oxytocin untuk mengurangkan bergantung kepada dos mengurangkan aktiviti GABAergik rangkaian yang dibangkitkan tidak terdapat dalam kepingan daripada tikus yang bergantung. Tambahan pula, oxytocin menumpulkan kemudahan akut yang disebabkan oleh alkohol untuk menimbulkan tindak balas GABAergik dalam kedua-dua tikus yang tidak bergantung dan bergantung tetapi menyekat fasilitasi yang disebabkan oleh alkohol bagi pelepasan GABA yang bergantung kepada potensi tindakan spontan hanya dalam kepingan CeA daripada tikus yang bergantung kepada alkohol, mencadangkan kesan rangkaian GABA yang berbeza dalam tikus tidak bergantung dan bergantung yang dihasilkan oleh oksitosin.

Oksitosin sistemik menyekat motivasi yang dipertingkatkan untuk alkohol yang diperhatikan dalam tikus bergantung, diindeks oleh peningkatan minum alkohol dan peningkatan titik putus dalam ujian PR, pada dos yang tidak mengubah tingkah laku tikus tidak bergantung. Penemuan ini konsisten dengan laporan terdahulu bahawa oksitosin boleh mengurangkan minum alkohol dalam tikus dan tikus yang tidak bergantung [20,21] dan bahawa oksitosin amat berkesan dalam mengurangkan pengembalian semula alkohol yang disebabkan oleh isyarat yang mencari pada tikus selepas bergantung berbanding dengan tikus tidak bergantung [17]. Penemuan sekarang adalah unik dalam beberapa cara daripada kerja sebelumnya dalam tikus [17]. Mereka menunjukkan perkara berikut: (1) Oxytocin boleh mengurangkan minum alkohol dan meningkatkan motivasi untuk "bekerja" untuk alkohol pada tikus yang bergantung kepada alkohol pada masa ini. Perbezaan ini adalah kritikal, kerana ia memberikan petunjuk baru untuk potensi nilai terapeutik oxytocin. Minum alkohol semasa akut (iaitu, tikus yang bergantung kepada alkohol pada masa ini) dan pantang berlarutan (iaitu, mencari alkohol pada tikus dengan sejarah pergantungan alkohol) dicadangkan untuk memodelkan fasa dan aspek gangguan penggunaan alkohol yang berbeza, dengan neurocircuitry asas yang berbeza [2]. Keputusan kajian ini menunjukkan bahawa oksitosin mungkin mempunyai potensi untuk mengurangkan minum berat dalam gangguan penggunaan alkohol yang sederhana hingga teruk. (2) Kesan anti-minuman oksitosin dalam tikus boleh dicapai dengan pemberian intranasal, menggunakan peranti yang direka untuk membenarkan penghantaran ubat bukan invasif merentasi halangan otak darah [53]. (3) Pentadbiran intranasal mengurangkan penggunaan alkohol dan motivasi untuk alkohol dalam tikus yang bergantung tanpa menyebabkan lokomotor tidak spesifik, dandanan, koordinasi motor, dan penggunaan penyelesaian manis atau kalori yang tidak beralkohol, menunjukkan bahawa kesan oksitosin pada minum alkohol adalah khusus kepada kesan farmakologi alkohol. . (4) Kajian ini memberikan bukti bahawa reseptor periferi tidak memberikan sumbangan besar kepada kesan oksitosin intranasal. Lebih khusus lagi, pentadbiran intracerebroventricular bagi molekul besar (PF-06655075) yang tidak melepasi halangan darah-otak atau pentadbiran intracerebroventricular oxytocin mengurangkan dengan ketara minum alkohol dalam tikus yang bergantung. Walau bagaimanapun, PF-06655075 yang diberikan secara sistemik pada dos yang sepadan dengan dos oksitosin sistemik yang diuji tertinggi (4 kali ganda dos yang mencukupi untuk menghalang minum dalam tikus yang bergantung kepada alkohol) tidak mempunyai kesan. Oleh itu, kesan oxytocin untuk mengurangkan minum alkohol dalam model pergantungan alkohol sekarang mungkin dimediasi secara berpusat. Selanjutnya menyokong hipotesis ini, penggunaan antagonis penembus bukan otak L-371,257 tidak membalikkan keupayaan oksitosin intranasal untuk mengurangkan minum alkohol dalam tikus yang bergantung kepada alkohol, menunjukkan bahawa pentadbiran intranasal oxytocin mengurangkan minum alkohol dalam tikus yang bergantung bebas daripada pengikatan reseptor oksitosin dalam pinggiran.

Walaupun mekanisme tepat masih tidak diketahui, terdapat bukti terkumpul bahawa oksitosin yang digunakan secara periferal boleh melintasi penghalang darah-otak dalam tikus dewasa. Seperti yang dicadangkan oleh orang lain [22,23], kemungkinan terdapat mekanisme untuk pengangkutan langsung oksitosin yang digunakan secara intranasal merentasi penghalang darah-otak dalam tikus dewasa. Tanaka dan rakan sekerja menggunakan oksitosin melalui laluan intravena, intraperitoneal, dan intranasal pada tikus untuk menentukan tahap periferal dan pusat oksitosin yang terhasil daripada setiap laluan pemberian.23]. Penulis menggunakan data pentadbiran intraperitoneal untuk menentukan jumlah oksitosin yang dikesan secara terpusat yang boleh dijangka terhasil daripada tahap peredaran periferal. Mereka menggunakan maklumat ini untuk mengambil kira oksitosin yang dikesan secara berpusat berikutan pentadbiran intranasal yang mungkin hasil pemindahan oksitosin terlebih dahulu dari epitelium hidung ke dalam peredaran periferal, kemudian ke otak. Disimpulkan bahawa, di bawah keadaan pentadbiran intranasal,> 95% daripada oksitosin yang dikesan di dalam otak dijangka terhasil daripada pengangkutan langsung merentasi penghalang darah-otak.22,23]. Sesungguhnya, oxytocin yang dikesan di dalam otak adalah lebih tinggi selepas pentadbiran intranasal berbanding dengan pentadbiran intravena atau intraperitoneal, walaupun pentadbiran intranasal mengakibatkan kepekatan plasma oxytocin yang jauh lebih rendah. Tambahan pula, kepekatan oksitosin adalah sangat tinggi dalam mentol pencium selepas pentadbiran intranasal, mencadangkan laluan langsung kemasukan [23]. Bustion dan rakan sekerja menunjukkan bahawa oksitosin berlabel radio yang diberikan pada tikus secara intranasal telah dikesan di seluruh otak, iaitu, mengasingkan oksitosin deuterasi yang digunakan secara eksogen daripada oksitosin endogen, dengan itu mengesahkan kemasukan terus [24]. Sekali lagi, paras yang lebih tinggi telah dikesan dalam mentol penciuman, menunjukkan titik kemasukan pada epitelium hidung.

Walaupun pentadbiran oksitosin intraperitoneal mengurangkan pergerakan di padang terbuka dan penggunaan larutan manis bukan alkohol, bukan kalori dan larutan kalori tanpa gula tanpa alkohol, pentadbiran intranasal tidak. Baik pentadbiran oksitosin intraperitoneal mahupun intranasal tidak mengubah tingkah laku dandanan di padang terbuka atau prestasi dalam tugas rotarod, menunjukkan bahawa kesan intraperitoneal pada pergerakan berkemungkinan bukan hasil koordinasi motor yang diubah. Penjelasan yang mungkin untuk kesan tidak spesifik pentadbiran oksitosin intraperitoneal ialah oksitosin mungkin mempunyai "kesan sampingan" yang terhasil daripada pengikatan pada tapak periferi (cth, usus, jantung, sistem vaskular dan/atau saraf vagus) yang mengganggu tingkah laku secara umum dan yang telah diinduksi berikutan pentadbiran oksitosin intraperitoneal dalam kajian ini. Selaras dengan akaun ini ialah pemerhatian bahawa oksitosin intraperitoneal menyekat penggunaan air semasa ujian untuk kesan oksitosin ke atas penggunaan alkohol. Sebaliknya, rawatan oxytocin tidak mengubah penggunaan air apabila diberikan secara intranasal, intracerebroventricularly, atau intranasally dalam kombinasi dengan L-371,257, menunjukkan bahawa "kesan sampingan" periferi telah dielakkan semasa ujian ini (Rajah S2). Pentadbiran oxytocin intraperitoneal, tidak seperti agonis terhad periferal PF-06655075, dapat menyekat minum alkohol dalam tikus yang bergantung, sama seperti pentadbiran oksitosin intranasal. Walaupun pemindahan oksitosin yang beredar secara periferi ke petak pusat dijangka sangat terhad, lonjakan pesat dan dramatik dalam kepekatan plasma-oksitosin telah diperhatikan berikutan pentadbiran intraperitoneal yang mungkin membolehkan kepekatan pusat oksitosin yang berkaitan secara farmakologi dicapai, terutamanya selepas penggunaan. dos oxytocin supraphysiological, seperti yang digunakan dalam kajian ini [18,20,22,23,54]. Satu kajian baru-baru ini mendapati oksitosin deuterasi yang diberikan secara intravena telah dikesan secara berpusat dalam kera rhesus (iaitu, mengasingkan oksitosin berlabel eksogen daripada oksitosin endogen, mengesahkan pemindahan langsung [55]). Walaupun pentadbiran intraperitoneal oxytocin menyebabkan beberapa kesan sampingan dalam kajian ini, tindakan oxytocin intraperitoneal yang menyebabkan pengurangan minum alkohol dalam tikus bergantung berkemungkinan mekanisme pusat yang sama seperti yang digunakan selepas pentadbiran intranasal. Walau bagaimanapun, data semasa menunjukkan bahawa pentadbiran melalui intranasal berbanding dengan laluan intraperitoneal boleh menghasilkan farmakokinetik yang lebih baik untuk mencapai pendedahan oksitosin pusat berbanding periferal [22,23].

Untuk menguji lagi hipotesis tindakan oksitosin pusat, kami menunjukkan bahawa infusi intracerebroventricular oxytocin dan PF-06655075 (dijangka tidak meresap ke pinggir) mengurangkan minum alkohol dalam tikus yang bergantung. Pentadbiran sistemik PF-06655075 (dijangka tidak melepasi halangan darah-otak) tidak menjejaskan pengambilan alkohol dalam tikus yang bergantung. Akhirnya, antagonis reseptor oksitosin yang terhad secara periferal L-371,257 tidak mengubah kesan oksitosin intranasal dalam mengurangkan minum alkohol dalam tikus yang bergantung. Bersama-sama, data ini mencadangkan bahawa reseptor periferal memberikan sumbangan yang minimum kepada kesan oksitosin intranasal terhadap minum alkohol.

Seterusnya, kami mengkaji kesan oxytocin pada penghantaran GABAergic dalam CeA, kawasan otak utama disregulasi dalam pergantungan alkohol [3,56-59]. Untuk mendapatkan gambaran mekanistik mengenai sumbangan sistem oksitosin pada penghantaran GABAergik CeA dalam konteks alkohol akut dan kronik, di sini, kami mengkaji kedua-dua penghantaran GABAergik yang bergantung kepada potensi tindakan spontan dan membangkitkan di mana aktiviti rangkaian adalah utuh, serta tindakan. transmisi -berpotensi-bebas. Kami mendapati bahawa oxytocin mengurangkan isyarat GABA dalam CeA kedua-dua tikus yang bergantung dan tidak bergantung, tetapi kesannya berbeza-beza antara mod penghantaran GABAergik yang berbeza. Dalam tikus yang tidak bergantung kepada alkohol, oksitosin menurunkan tindak balas GABA yang ditimbulkan dengan mengurangkan pelepasan GABA yang ditimbulkan, kesan yang tidak lagi diperhatikan dalam tikus yang bergantung, mencadangkan penyesuaian neuro sistem oksitosin CeA dalam pergantungan. Sebaliknya, oksitosin menurunkan GABA_A fungsi reseptor dalam kedua-dua tikus tidak bergantung dan bergantung. Sama seperti kajian terdahulu dalam subbahagian medial CeA [48], oxytocin tidak menjejaskan penghantaran GABAergik yang berpotensi tindakan dalam kedua-dua kumpulan. Tindak balas GABA yang dibangkitkan dijana dengan menyampaikan rangsangan elektrik terkawal secara tempatan dalam CeA, manakala kejadian spontan mencerminkan isyarat perencatan merentasi rangkaian sinaptik CeA yang lebih luas. Arus kecil terhasil daripada gabungan vesikel presinaptik spontan tanpa kemasukan natrium dan dengan lebih tepat menentukan kesan ubat pra dan pascasinaptik yang berlaku di terminal. Di samping itu, bentuk penghantaran GABA yang spontan dan ditimbulkan mungkin mewakili bentuk penghantaran GABA yang berbeza, hasil daripada mekanisme pelepasan neurotransmitter presinaptik yang berbeza (cth, jentera gabungan vesikel, pengasingan ruang vesikel dan/atau populasi vesikel, dinamik kolam vesikel sinaptik) [51]. Nota, oxytocin tidak mempunyai kesan pada mIPSC atau keterujaan selular, oleh itu kesannya pada amplitud sIPSC dan masa kenaikan, serta dalam amplitud eIPSP dan PPR, mencadangkan kesan sinaptik dan bukannya keterujaan sel. Kesan sinaptik ini berkemungkinan berlaku di hulu dalam rangkaian GABAergik utuh tempatan yang dikongsi oleh bentuk penghantaran sinaptik spontan dan ditimbulkan, manakala kesan kecil lebih disetempatkan pada terminal khusus dalam subbahagian medial CeA di mana reseptor oksitosin mungkin tidak hadir [48]. Pertimbangan ini adalah kritikal dan perlu diambil kira apabila membandingkan dengan kesan elektrofisiologi oksitosin yang dilaporkan oleh orang lain dalam subbahagian sisi CeA [48,60,61]. Sebaliknya, kajian CeA sisi ini melaporkan kesan oksitosin dalam meningkatkan keceriaan neuron CeA GABAergik sisi yang mengunjur ke CeA medial, mengakibatkan peningkatan frekuensi sIPSC dan penurunan keceriaan dalam CeA medial [48]. Walaupun kekurangan kesan oksitosin pada mIPSC dalam CeA medial adalah konsisten dengan keputusan kami, kami mendapati bahawa oxytocin menurunkan penghantaran GABAergik dalam CeA medial tanpa mengubah keceriaan selular. Terdapat dua kemungkinan sebab untuk percanggahan ini. Yang pertama ialah penggunaan oksitosin peptida asli dalam kajian kami berbanding agonis reseptor oksitosin peptida terpilih (Thr⁴,Gly⁷)-Oxytocin (TGOT) [34]. Walaupun kami secara farmakologi menyekat reseptor vasopressin yang dominan dalam CeA, agonis peptida asli berbanding selektif untuk reseptor oksitosin mungkin menunjukkan selektiviti berfungsi pada reseptor oksitosin atau kesan luar sasaran. Kemungkinan kedua ialah heterogeniti dan kesalinghubungan neuron GABAergic dalam CeA. CeA medial mengandungi neuron GABAergik yang menonjol keluar dari CeA serta sinaps secara tempatan. Dalam satu kajian lepas [48] daripada sel responsif TGOT, hanya kira-kira separuh daripada neuron yang menghalang TGOT teruja oleh vasopressin. Selain itu, Viviani dan rakan sekerja melaporkan bahawa populasi unjuran khusus neuron CeA GABAergic medial tidak bertindak balas terhadap TGOT [60]. Oleh itu, ada kemungkinan bahawa majoriti neuron dari mana kami merekodkan adalah daripada subpopulasi neuron GABA yang tidak menerima pemuliharaan langsung neuron CeA GABAergik yang teruja oxytocin. Di samping itu, daripada eksperimen yang ditimbulkan kami, rangsangan elektrik mungkin merangsang neuron di CeA sisi dan medial, dan tindak balas kami adalah gabungan daripada kesan ini. Oleh itu, eksperimen masa depan akan menentukan jenis sel tertentu untuk memahami kesan oksitosin yang berbeza pada komponen rangkaian sinaptik yang berbeza.

Memahami tindakan fisiologi oksitosin dalam CeA mungkin mendapat manfaat berbanding dengan pro-tekanan, kesan pro-minuman faktor pelepas kortikotropin (CRF) dan anti-tekanan, kesan anti-minuman neuropeptida Y (NPY). CRF neuropeptida pro-tekanan dinaikkan dalam CeA, mungkin dimediasi oleh reseptor glukokortikoid [62,63] dalam pergantungan alkohol, dan infusi CRF₁ atau antagonis reseptor glukokortikoid dalam CeA menyekat minum khususnya dalam tikus yang bergantung kepada alkohol [38,62,64-66]. Sebaliknya, neuropeptida anti-tekanan NPY dikurangkan dalam CeA dalam pergantungan alkohol, dan infusi intra-CeA NPY menyekat minum alkohol secara khusus dalam tikus yang bergantung.67,68]. Kami telah melaporkan bahawa CRF, sama dengan alkohol, meningkatkan penghantaran GABAergik dengan kuat dalam CeA tikus [38,66,68]. Walau bagaimanapun, NPY dan nociceptin menurunkan pelepasan GABA presinaptik dalam CeA, menormalkan penghantaran GABAergik yang dipertingkatkan yang diperhatikan dalam pergantungan alkohol [68]. Kedua-dua NPY dan nociceptin juga menyekat kemudahan presinaptik akut yang disebabkan oleh pelepasan GABA CeA, manakala oksitosin menyekat pelepasan GABA dalam tikus bergantung sahaja. Kami sebelum ini melaporkan bahawa alkohol boleh bertindak secara prasinaptik melalui saluran kalsium berpagar voltan untuk meningkatkan pelepasan GABA yang bergantung kepada potensi tindakan dalam CeA dan bahawa pergantungan alkohol mengganggu mekanisme ini, mengalihkan tindakan alkohol kepada CRF₁ reseptor [52]. Ini mungkin menjelaskan mengapa oksitosin tidak mempunyai kesan ke atas eIPSP dalam haiwan bergantung jika pergantungan alkohol mendisregulasi saluran kalsium dan kesan oksitosin berfungsi melalui mekanisme yang bergantung kepada kalsium yang disebabkan oleh potensi tindakan. Selain itu, oksitosin, melalui tindakan pada reseptor oksitosin, mungkin mengganggu CRF₁ mekanisme pengantara reseptor dalam tikus yang bergantung untuk menumpulkan kesan alkohol. Oleh itu, tindakan oxytocin dalam CeA adalah serupa tetapi tidak sama dengan neuropeptida anti-tekanan seperti NPY [67]. Tindakan oxytocin adalah sangat kompleks memandangkan interaksi pra dan pascasinaptik dengan alkohol. Kajian masa depan akan diperlukan untuk menyiasat peranan fungsi oksitosin dalam interaksinya dengan sistem pro-tekanan dan anti-tekanan lain dalam CeA.

Satu batasan penting dalam kerja ini ialah kajian dijalankan secara eksklusif pada tikus jantan, terutamanya mempertimbangkan pengedaran oksitosin khusus jantina dan pengantaraan tingkah laku [69,70] dan perbezaan jantina dalam minum alkohol [35,71]. Adalah penting untuk menguji kesan oksitosin dalam subjek wanita untuk menentukan sejauh mana kesimpulan sekarang boleh digeneralisasikan kepada wanita. Kedua, eksperimen tingkah laku dan elektrofisiologi dilakukan pada tikus Wistar dan Sprague Dawley, masing-masing. Ambil perhatian bahawa, secara amnya, kami mendapati strain tikus yang berbeza lebih sesuai untuk satu set eksperimen atau yang lain (Wistar untuk tingkah laku dan Sprague-Dawley untuk elektrofisiologi). Mungkin terdapat perbezaan ketegangan dalam sensitiviti tikus terhadap rawatan oksitosin (cth, MacFadyen dan rakan sekerja melaporkan bahawa 0.1 mg/kg oksitosin mengurangkan minum dalam tikus Sprague-Dawley yang tidak bergantung [18]). Walau bagaimanapun, kami memasukkan kawalan dalaman dalam eksperimen tingkah laku dan elektrofisiologi dan sebelum ini telah menunjukkan bahawa aktiviti sinaptik CeA asas dan kesan ubat adalah serupa antara strain ini [72]. Oleh itu, kami tidak menemui masalah menghubungkan set data secara konsep. Akhir sekali, walaupun kami menguji kesan oksitosin pada isyarat CeA GABAergic dengan kehadiran antagonis V1a untuk menolak sumbangan reseptor vasopressin CeA dalam kesan oxytocin pada isyarat CeA GABAergic, sumbangan reseptor vasopressin kepada kesan tingkah laku yang diperhatikan tidak dinilai dalam kajian ini. Terdapat bukti yang menunjukkan peranan reseptor vasopressin pusat dalam tingkah laku sosial dan agresif, dan keadaan afektif, termasuk tingkah laku seperti kebimbangan [54]. Kami menjangkakan bahawa agonisme reseptor ini oleh oxytocin akan mempunyai kesan pro-tekanan, pro-minuman daripada menyumbang kepada pengurangan dalam minum alkohol dalam tikus bergantung dalam model ini. Selaras dengan hipotesis ini, Edwards dan rakan sekerja melaporkan bahawa antagonisme V1b dalam tikus yang bergantung telah mengurangkan pengambilan alkohol mereka [73]. Kesan yang sama juga telah dilaporkan dalam tikus Sardinia yang lebih suka alkohol [74] dan manusia yang bergantung kepada alkohol [75].

Ringkasnya, kajian ini melaporkan bahawa oksitosin melalui tindakan pusat dan bukannya periferal mengurangkan penggunaan alkohol dan motivasi untuk alkohol dalam model haiwan pergantungan alkohol. Kesan ini mungkin disebabkan oleh perubahan yang disebabkan oleh pergantungan dalam sistem oxytocin dan GABA dalam kawasan otak ekstrahipothalamik yang berkaitan ganjaran dan tekanan seperti amygdala yang dilanjutkan. Pentadbiran oksitosin intranasal nampaknya berfaedah dari segi kekhususan dalam mengurangkan tingkah laku bermotivasi alkohol berbanding dengan pentadbiran intraperitoneal. Oleh itu, kerja ini menonjolkan sistem oksitosin sebagai sasaran untuk memahami keplastikan tekanan otak dan sistem anti-tekanan dalam etiologi gangguan penggunaan alkohol. Menyasarkan sistem ini, mungkin melalui pentadbiran intranasal, boleh menyediakan campur tangan farmaseutikal baru untuk rawatan gangguan penggunaan alkohol.

Maklumat sokongan

pbio.2006421.s001.tif

arasaham

(A) 8 sesi terakhir latihan pentadbiran sendiri alkohol operan (FR1) sebelum ujian intraperitoneal. A 2 × 8 (Kumpulan × Sesi) RM ANOVA mengesahkan kesan ketara Kumpulan (F_1,18 = 53.14, p < 0.0001). Kesan ketara Sesi (F_{7, 126} = 2.14, p <0.05) juga dikesan, menunjukkan peningkatan dalam minum merentasi sesi. (B) Lapan sesi latihan pengendalian diri alkohol operan digunakan untuk mewujudkan semula garis asas minum sebelum ujian intranasal. A 2 × 8 (Kumpulan × Sesi) RM ANOVA menunjukkan bahawa perbezaan antara tikus bergantung dan tidak bergantung selama 8 sesi adalah ketara (F_{1, 18} = 30.58, p < 0.0001), dan terdapat kesan utama sesi yang ketara apabila tingkah laku menjadi stabil dari semasa ke semasa (F_{7, 126} = 3.397, p < 0.01). (C) Tindak balas/tetulang air semasa 8 sesi sebelum ujian intraperitoneal. Penurunan ketara dalam minum air telah diperhatikan sepanjang sesi (F_{7, 126} = 3.54, p < 0.01). (D) Tindak balas/tetulang air adalah rendah semasa 8 sesi sebelum ujian intranasal. FR1, nisbah tetap 1; RM ANOVA, ukuran berulang ANOVA.

(TIF)

Rajah S1. Operasi garis dasar bertindak balas/tetulang (FR1) untuk 10% alkohol (w/v) dan air sebelum ujian farmakologi oksitosin intraperitoneal dan intranasal.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2006421.s001

(TIF)

Rajah S2. Bertindak balas/tetulang pada tuil air semasa ujian farmakologi.

Tindak balas air kekal rendah berbanding tindak balas alkohol/tetulang dalam semua ujian farmakologi. (A) Oksitosin mengurangkan tindak balas/tetulang air selepas pentadbiran intraperitoneal tanpa mengira kumpulan (F_{4, 72} = 4.32, p < 0.01). Analisis post hoc menunjukkan bahawa tindak balas terhadap air telah berkurangan dengan ketara pada dos 0.5 mg/kg dan 1 mg/kg (p < 0.01). (B) Tindak balas/tetulang air tidak diubah semasa rawatan oksitosin intranasal dalam mana-mana kumpulan. (C) Purata penggunaan air tidak berubah dengan ketara semasa ujian pentadbiran icv oxytocin. (D) Tindak balas/tetulang air tidak diubah dalam tikus bergantung semasa ujian oksitosin intranasal digabungkan dengan antagonis terhad periferi L-371,257. (E) Pentadbiran intracerebroventricular PF-06655075 dengan ketara mengurangkan penggunaan air berbanding dengan garis dasar (F_{2, 12} = 4.098, p < 0.05, ujian post hoc: p < 0.05) tetapi tidak dibandingkan dengan kenderaan. (F) Pentadbiran sistemik PF-06655075 menurunkan penggunaan air dengan ketara berbanding garis dasar (F_{2, 16} = 3.948, p < 0.05, ujian post hoc: p < 0.05), manakala kenderaannya tidak. icv, intracerebroventricular.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2006421.s002

(TIF)

Rajah S3. Kesan oxytocin pada kekerapan spike.

Kekerapan spike pada 2 arus yang disuntik di bawah keadaan garis dasar untuk neuron daripada tidak bergantung (200 pA: 1.55 ± 0.46 spike, 400 pA: 4.18 ± 0.57 spike) dan bergantung kepada alkohol (200 pA: 2.47 ± 0.55 spikes, 400 spikes: 4.73. ) tikus. Oxytocin (0.91 nM) tidak mengubah kekerapan pancang pada kedua-dua paras semasa untuk tidak bergantung (500 pA: 200 ± 1.91 pancang, 0.46 pA: 400 ± 4.91 pancang) atau bergantung (0.58 pA: 200 ± 1.87 pancang,: 0.73 ± 400 pA pancang) neuron.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2006421.s003

(TIF)

Rajah S4. Hubungan amplitud eIPSP garis dasar I/O untuk haiwan tidak bergantung dan bergantung kepada alkohol.

lengkung I/O eIPSP dijana oleh 5 keamatan rangsangan normal setara antara tidak bergantung (3.7 ± 0.3, 7.0 ± 0.6, 9.7 ± 0.7, 12.2 ± 0.8, dan 14.7 ± 0.9 mV) dan bergantung (3.7 ± 0.3 mV) dan bergantung (6.8 ± 0.5. 9.9, 0.7 ± 12.8, dan 0.8 ± 14.9 mV) haiwan. eIPSP, menimbulkan potensi pascasinaptik perencatan; I/O, input–output.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2006421.s004

(TIF)

Rajah S5. Kesan alkohol dan TMA pada eIPSP.

Alkohol (44 mM) meningkat menimbulkan tindak balas GABA dalam neuron daripada tikus tidak bergantung dan bergantung, kesan yang tidak terjejas oleh antagonis reseptor vasopressin 1A TMA. eIPSP, menimbulkan potensi pascasinaptik perencatan; TMA, (d(CH2)5,Tyr(Me)2,Arg8)-Vasopressin.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2006421.s005

(TIF)

Rajah S6. Kesan TMA pada sIPSC.

Garis asas GABA_A-pengantaraan frekuensi, amplitud, dan pengukuran kinetik sIPSC (masa naik dan mereput) tidak terjejas oleh aplikasi antagonis reseptor vasopressin 1A (TMA) dalam neuron CeA daripada tikus tidak bergantung dan bergantung kepada alkohol. CeA, nukleus pusat amygdala; sIPSC, arus pascasinaptik perencatan spontan; TMA, (d(CH2)5,Tyr(Me)2,Arg8)-Vasopressin.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2006421.s006

(TIF)

Rajah S7. Kesan OTA pada sIPSC.

Antagonis reseptor oksitosin OTA tidak menjejaskan frekuensi, amplitud, atau kinetik sIPSC dalam neuron CeA daripada haiwan bergantung. CeA, nukleus pusat amygdala; OTA, desGly-NH2-d(CH2)5[D-Tyr2,Thr4]OVT; sIPSC, arus pascasinaptik perencatan spontan.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2006421.s007

(TIF)

Rajah S8. Kesan OTA pada eIPSP.

Antagonis reseptor oksitosin OTA tidak menjejaskan amplitud eIPSP tetapi menghalang oksitosin disebabkan penurunan amplitud dan pemulihan akibat etanol meningkatkan amplitud dalam neuron CeA daripada haiwan tidak bergantung. CeA, nukleus pusat amygdala; eIPSP, menimbulkan potensi pascasinaptik perencatan; OTA, desGly-NH2-d(CH2)5[D-Tyr2,Thr4]OVT.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2006421.s008

(TIF)

Teks S1. Fail ini mengandungi kaedah dan keputusan tambahan.

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2006421.s009

(DOCX)

Data S1. Fail ini mengandungi data mentah yang dibentangkan dalam angka dalam manuskrip utama (Gamb 1-5) dan angka tambahan (S1-S8 Ara).

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2006421.s010

(XLSX)

Penghargaan

Penulis mengucapkan terima kasih kepada Pfizer kerana memberikan PF-06655075 dan kenderaan yang digunakan untuk pentadbiran persisiannya. Kami mengucapkan terima kasih kepada Impel NeuroPharma kerana menyediakan peranti rPOD. Kami berterima kasih kepada Florence Varodayan dan Adam Brandner atas bantuan teknikal mereka.

PLoS Biologi

Abstrak

Ringkasan pengarang

angka

Pengenalan

Bahan dan kaedah

Kenyataan etika

haiwan

Dadah

Pengendalian alkohol sendiri dan pendedahan wap alkohol

Kesan oksitosin intraperitoneal pada pengambilan alkohol (FR1) dan motivasi (nisbah progresif)

Kesan oksitosin intranasal pada pengambilan alkohol (FR1) dan motivasi (PR)

Kesan oksitosin sistemik dan intranasal pada pergerakan, dandanan, koordinasi motor, dan penggunaan penyelesaian yang tidak beralkohol.

Pengantaraan pusat berbanding periferi kesan oksitosin pada pengambilan alkohol

Elektrofisiologi

Analisis statistik

Hasil

Kesan oksitosin intraperitoneal pada pengambilan alkohol (FR1) dan motivasi (PR)

Kesan oksitosin intranasal pada pengambilan alkohol (FR1) dan motivasi (PR)

Kesan oksitosin intraperitoneal dan intranasal pada pergerakan, dandanan, koordinasi motor rotarod, dan penggunaan penyelesaian yang tidak beralkohol yang enak.

Kesan pusat berbanding periferal oksitosin pada pengambilan alkohol

Pengurangan oksitosin menimbulkan isyarat GABAergik CeA dalam tikus tidak bergantung tetapi tidak bergantung

Peningkatan alkohol menimbulkan penghantaran CeA GABAergik

Oksitosin mengurangkan CeA GABA_A fungsi reseptor

Oxytocin menyekat kesan alkohol pada pelepasan GABA dalam tikus yang bergantung

Perbincangan

Maklumat sokongan

Rajah S1. Operasi garis dasar bertindak balas/tetulang (FR1) untuk 10% alkohol (w/v) dan air sebelum ujian farmakologi oksitosin intraperitoneal dan intranasal.

Rajah S2. Bertindak balas/tetulang pada tuil air semasa ujian farmakologi.

Rajah S3. Kesan oxytocin pada kekerapan spike.

Rajah S4. Hubungan amplitud eIPSP garis dasar I/O untuk haiwan tidak bergantung dan bergantung kepada alkohol.

Rajah S5. Kesan alkohol dan TMA pada eIPSP.

Rajah S6. Kesan TMA pada sIPSC.

Rajah S7. Kesan OTA pada sIPSC.

Rajah S8. Kesan OTA pada eIPSP.

Teks S1. Fail ini mengandungi kaedah dan keputusan tambahan.

Data S1. Fail ini mengandungi data mentah yang dibentangkan dalam angka dalam manuskrip utama (Gamb 1-5) dan angka tambahan (S1-S8 Ara).

Penghargaan

Rujukan

Synergy - The Book

PLoS Biologi

Abstrak

Ringkasan pengarang

angka

Pengenalan

Bahan dan kaedah

Kenyataan etika

haiwan

Dadah

Pengendalian alkohol sendiri dan pendedahan wap alkohol

Kesan oksitosin intraperitoneal pada pengambilan alkohol (FR1) dan motivasi (nisbah progresif)

Kesan oksitosin intranasal pada pengambilan alkohol (FR1) dan motivasi (PR)

Kesan oksitosin sistemik dan intranasal pada pergerakan, dandanan, koordinasi motor, dan penggunaan penyelesaian yang tidak beralkohol.

Pengantaraan pusat berbanding periferi kesan oksitosin pada pengambilan alkohol

Elektrofisiologi

Analisis statistik

Hasil

Kesan oksitosin intraperitoneal pada pengambilan alkohol (FR1) dan motivasi (PR)

Kesan oksitosin intranasal pada pengambilan alkohol (FR1) dan motivasi (PR)

Kesan oksitosin intraperitoneal dan intranasal pada pergerakan, dandanan, koordinasi motor rotarod, dan penggunaan penyelesaian yang tidak beralkohol yang enak.

Kesan pusat berbanding periferal oksitosin pada pengambilan alkohol

Pengurangan oksitosin menimbulkan isyarat GABAergik CeA dalam tikus tidak bergantung tetapi tidak bergantung

Peningkatan alkohol menimbulkan penghantaran CeA GABAergik

Oksitosin mengurangkan CeA GABAA fungsi reseptor

Oxytocin menyekat kesan alkohol pada pelepasan GABA dalam tikus yang bergantung

Perbincangan

Maklumat sokongan

Rajah S1. Operasi garis dasar bertindak balas/tetulang (FR1) untuk 10% alkohol (w/v) dan air sebelum ujian farmakologi oksitosin intraperitoneal dan intranasal.

Rajah S2. Bertindak balas/tetulang pada tuil air semasa ujian farmakologi.

Rajah S3. Kesan oxytocin pada kekerapan spike.

Rajah S4. Hubungan amplitud eIPSP garis dasar I/O untuk haiwan tidak bergantung dan bergantung kepada alkohol.

Rajah S5. Kesan alkohol dan TMA pada eIPSP.

Rajah S6. Kesan TMA pada sIPSC.

Rajah S7. Kesan OTA pada sIPSC.

Rajah S8. Kesan OTA pada eIPSP.

Teks S1. Fail ini mengandungi kaedah dan keputusan tambahan.

Data S1. Fail ini mengandungi data mentah yang dibentangkan dalam angka dalam manuskrip utama (Gamb 1-5) dan angka tambahan (S1-S8 Ara).

Penghargaan

Rujukan

Synergy - The Book

Oksitosin mengurangkan CeA GABA_A fungsi reseptor