นิโคตินของพ่อช่วยเพิ่มความจำความกลัว ลดการบริหารนิโคติน และเปลี่ยนแปลงฟังก์ชันทางพันธุกรรมและระบบประสาทของฮิปโปแคมปัสในลูกหลาน
Mar 21, 2022
ติดต่อ: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 อีเมล:audrey.hu@wecistanche.com
Lisa R. Goldberg1*|ดาน่า เซิด1*|มูนีร์ กูเนส คุตลู2|โรเบิร์ต ดี. โคล3|วาเลเรีย ลัลไล4|อัสวาธี เซบาสเตียน5|Istvan Albert5|คริสตี้ ดี. ฟาวเลอร์4|Vinay Parikh6|Thomas J. Gould1
1Department of Biobehavioral Health, Penn State University, University Park, Pennsylvania
2ภาควิชาเภสัชวิทยา Vanderbilt School of Medicine, Nashville, Tennessee
3วิทยาลัยเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยเคนตักกี้ เมืองเล็กซิงตัน รัฐเคนตักกี้
4ภาควิชาประสาทชีววิทยาและพฤติกรรม University of California Irvine, Irvine, California
5Bioinformatics, Biochemistry and Molecular Biology, Penn State University, University Park, PA
6ภาควิชาจิตวิทยา มหาวิทยาลัยเทมเปิล ฟิลาเดลเฟีย รัฐเพนซิลเวเนีย
เชิงนามธรรม
การใช้นิโคตินยังคงแพร่หลายอย่างมากกับผลิตภัณฑ์ยาสูบและบุหรี่อิเล็กทรอนิกส์ที่บริโภคทั่วโลก อย่างไรก็ตาม หลักฐานที่เพิ่มขึ้นของการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของอีพีเจเนติกในช่วงข้ามรุ่นชี้ให้เห็นว่าการใช้นิโคตินอาจเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมและชีววิทยาทางระบบประสาทในรุ่นต่อๆ ไป เราทดสอบผลกระทบของการได้รับสารนิโคตินจากพ่อแบบเรื้อรังในหนูเมาส์ C57BL6/J ต่อการปรับสภาพความกลัวในลูกหลาน F1 และ F2 รวมถึงการสูญพันธุ์ของความกลัวและการฟื้นตัวตามธรรมชาติ การบริหารนิโคตินด้วยตนเอง การทำงานของคอลิเนอร์จิกของฮิปโปแคมปัส การแสดงออกของอาร์เอ็นเอ และเมทิลเลชันของดีเอ็นเอใน F1 ลูกหลาน การได้รับสารนิโคตินของพ่อสัมพันธ์กับการปรับสภาพความกลัวตามบริบทและความกลัวที่เพิ่มขึ้น และการฟื้นตัวของความทรงจำความกลัวที่ดับไปเองโดยธรรมชาติ นอกจากนี้ การเสริมนิโคตินลดลงในหนูที่ได้รับสารนิโคติน ตามที่ประเมินในกระบวนทัศน์การบริหารตนเอง ฟีโนไทป์เชิงพฤติกรรมเหล่านี้ควบคู่ไปกับการตอบสนองที่เปลี่ยนแปลงไปต่อนิโคติน การผูกตัวรับนิโคตินนิโคตินในฮิปโปแคมปัสที่ควบคุมได้ดีขึ้น กระแสโคลิเนอร์จิกของฮิปโปแคมปัสที่ลดลง และการเปลี่ยนแปลงเมทิลเลชันและการแสดงออกของยีนฮิปโปแคมปัสที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาของระบบประสาทและความเป็นพลาสติก การวิเคราะห์การแสดงออกของยีนชี้ให้เห็นถึงผลกระทบจากหลายชั่วอายุคนในเครือข่ายยีนที่กว้างขึ้นซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับความผิดปกติของระบบประสาทและความผิดปกติทางจิต การเปลี่ยนแปลงในการปรับสภาพความกลัวก็แนะนำฟีโนไทป์ที่คล้ายคลึงกับโรควิตกกังวลที่คล้ายกับความเครียดหลังเกิดบาดแผล
คำสำคัญ: cholinergic, ฮิปโปแคมปัส, การเรียนรู้, หลายชั่วอายุคน, นิโคติน, ข้ามรุ่น
1. บทนำ
หลักฐานที่รวบรวมมาบ่งชี้ว่าผลกระทบของการสัมผัสกับยาในทางที่ผิดนั้นขยายไปไกลกว่าตัวบุคคลเพื่อส่งผลต่อฟีโนไทป์ทางสรีรวิทยาและพฤติกรรมในลูกหลานที่ยังไม่เปิดเผย1-3 การแสดงลักษณะพิเศษของผลกระทบของนิโคตินในรุ่นต่อรุ่นมีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาถึงความชุกของการใช้ผลิตภัณฑ์ยาสูบ4 และการเพิ่มขึ้นอย่างมาก ของการใช้บุหรี่อิเล็กทรอนิกส์5 จากผลกระทบที่มีต่อระบบ cholinergic ของสมอง การได้รับสารนิโคตินทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่เด่นชัดในการทำงานของสมองซึ่งอาจรองรับการติดนิโคตินและมีส่วนเพิ่มความเสี่ยงต่อความผิดปกติทางจิตเวช รวมทั้งภาวะซึมเศร้า6 และความวิตกกังวล ยอมให้เกิดผลกระทบถาวรต่อการทำงานของเซลล์และวงจร8,9 จนกระทั่งเมื่อไม่นานนี้ เชื่อกันว่าการดัดแปลงอีพีเจเนติกเหล่านี้ถูกลบออกไปเมื่อมีการสร้างเจิร์มไลน์และด้วยเหตุนี้จึงแยกตัวจากรุ่นต่อๆ ไป อย่างไรก็ตาม การดัดแปลงอีพีเจเนติกส์ ซึ่งรวมถึง DNA methylation, การดัดแปลงหลังการแปลของฮิสโตน และ RNA ที่ไม่มีการเข้ารหัส ที่ได้มาในรุ่นหนึ่งสามารถสืบทอดได้ในรุ่นต่อไป10,11 การดัดแปลงอีพีเจเนติกเหล่านี้อาจเป็นสื่อกลางต่อผลกระทบหลายชั่วอายุคนและข้ามรุ่นของการได้รับสารนิโคตินจากผู้ปกครองต่อพฤติกรรมของลูกหลานและชีววิทยาทางประสาท .
การศึกษาเกี่ยวกับสัตว์ฟันแทะจากห้องปฏิบัติการอิสระหลายแห่งได้เริ่มระบุถึงผลกระทบจากหลายชั่วอายุคนและข้ามรุ่นจากการได้รับสารนิโคตินจากผู้ปกครอง งานวิจัยนี้ได้ระบุผลกระทบของการได้รับสารนิโคตินจากผู้ปกครองต่อฟีโนไทป์ที่คล้ายภาวะซึมเศร้าและวิตกกังวล 1 ความยืดหยุ่นในการรับรู้ 2 พฤติกรรมที่คล้ายคลึงกันขาดสมาธิ (ADHD) 3 และการแสดงออกของยีน 1,2 ผลที่ตามมาหลายรุ่นและข้ามรุ่นของ การได้รับสารนิโคตินอาจส่งผลต่อเอนโดฟีโนไทป์ที่เกี่ยวข้องกับการติดนิโคตินและสุขภาพจิต ตัวอย่างเช่น เราได้แสดงให้เห็นว่าการได้รับสารนิโคตินปรับสภาพความกลัวตามบริบท ซึ่งเป็นแบบจำลองของการเรียนรู้ความกลัวที่อาศัยฮิปโปแคมปัสที่เกี่ยวข้องกับความอ่อนแอต่อความผิดปกติทางจิต เช่น โรคเครียดหลังเหตุการณ์สะเทือนใจ (PTSD) และการเสพติด12-14 นิโคติน ผลกระทบต่อการเรียนรู้ความกลัวตามบริบทถูกปรับโดยฮิบโปแคมปัส15,16 เราพบว่าการได้รับสารนิโคตินอย่างเฉียบพลันช่วยเพิ่มการเรียนรู้ความกลัวตามบริบทของฮิปโปแคมปัส 15,17 บั่นทอนการสูญพันธุ์ของความกลัวตามบริบท 18,19 และเพิ่มการฟื้นตัวตามธรรมชาติของความกลัวตามบริบทตาม การสูญพันธุ์18 อย่างไรก็ตาม ผลกระทบจากหลายรุ่นและข้ามรุ่นของการได้รับนิโคตินของพ่อต่อฟีโนไทป์เหล่านี้ยังไม่ได้รับการศึกษา นอกจากนี้ ยังไม่มีการศึกษาก่อนหน้านี้ที่แสดงถึงผลกระทบหลายชั่วอายุคนของนิโคตินต่อการทำงานของ cholinergic การสืบทอดจากหลายชั่วอายุคนหมายถึงฟีโนไทป์ที่เกิดขึ้นในรุ่นต่อจากบุคคลที่เปิดเผยทันที ในขณะที่การสืบทอดข้ามรุ่นประกอบด้วยการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของสายพันธุกรรมของข้อมูลอีพีเจเนติกระหว่างรุ่นโดยไม่มีอิทธิพลโดยตรงต่อสิ่งแวดล้อมที่นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงฟีโนไทป์11 ที่นี่ เราตรวจสอบทั้งสองรุ่น และผลกระทบข้ามรุ่นของการได้รับสารนิโคตินของบิดาต่อการเรียนรู้ความกลัวตามบริบทและแบบชี้นำในรุ่น F1 และ F2 ตลอดจนการบริหารตนเองด้วยนิโคติน, การจับตัวรับนิโคตินนิโคตินของฮิปโปแคมปัส (nAChR) การทำงานของคอลิเนอร์จิกของฮิปโปแคมปัส การแสดงออกของยีนฮิปโปแคมปัส และเมทิลเลชันในฮิปโปแคมปัส รุ่น F1 เราตั้งสมมติฐานว่าการได้รับสารนิโคตินของพ่อจะส่งผลต่อการปรับสภาพความกลัว การแสดงออกของยีนฮิปโปแคมปัส และการทำงานในลูกหลานและลูกหลาน
ผลของสารสกัดซิสแทนเช่
2 วิธีการและวัสดุ
2.1 วิชา
กลุ่มตัวอย่างเป็นหนูเมาส์ C57BL/6J เพศผู้และเพศเมีย (อายุ 8-20 สัปดาห์, Jackson Laboratory, Bar Harbor, ME) ยกเว้นที่อยู่อาศัยสำหรับการเพาะพันธุ์ฮาเร็ม สัตว์ทั้งหมดถูกเลี้ยงแบบกลุ่มโดยมีวัฏจักรแสง/ความมืด 12 ชั่วโมงและการเข้าถึงอาหารและน้ำโดยอิสระ ระหว่างการดูแลตนเอง อาสาสมัครถูกจำกัดอาหารไว้ที่ 85 ถึง 90 เปอร์เซ็นต์ของน้ำหนักตัวที่ป้อนโดยอิสระ และให้น้ำโดยอิสระ การทดสอบพฤติกรรมทั้งหมดเกิดขึ้นระหว่าง 9:{8}} AM ถึง 6:00 PM ขั้นตอนทั้งหมดดำเนินการตาม NIH Guide for the Care and Use of Laboratory Animals และได้รับการอนุมัติจาก Penn State University, Temple University หรือคณะกรรมการ University of California Irvine IACUC
2.2 การได้รับสารนิโคตินของบิดา
เพศผู้ (8 สัปดาห์) ได้รับเกลือปลอดเชื้อ 0 9% หรือเกลือนิโคตินไฮโดรเจนทาร์เทรต (12.6 มก./กก./วัน น้ำหนักพื้นฐานฟรี—Fisher Scientific, Waltham, MA หรือ MP Biomedical, Santa Ana, CA) ละลายใน 0 น้ำเกลือปลอดเชื้อร้อยละ 9 ส่งเข้าใต้ผิวหนังผ่านเครื่องสูบน้ำขนาดเล็กแบบออสโมติก (Alzet, Model 1004, Durect, Cupertino, CA) เป็นเวลา 28 วัน ปริมาณนี้ผลิตระดับนิโคตินในพลาสมาและโคตินีนเทียบได้กับที่พบในผู้สูบบุหรี่ในระดับปานกลาง20,21
2.3 การสร้างเมาส์ F1 และ F2
ครึ่งชีวิตของนิโคตินในหนูทดลองจะอยู่ที่ประมาณ 6 นาที22 ก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นแล้วว่าผลกระทบของการถอนนิโคตินจะหายไปภายใน 4 วันหลังการกำจัดนิโคติน23-25 ดังนั้น ความล่าช้า 4 วันระหว่างการบำบัดนิโคตินกับ การปรับปรุงพันธุ์ถูกนำมาใช้เพื่อให้แน่ใจว่ามีการกำจัดนิโคตินอย่างเป็นระบบก่อนการผสมพันธุ์ หนูตัวผู้ถูกวางลงในกรงที่มีตัวเมีย C57BL/6 J ไร้เดียงสาสองตัว (อายุ 8-20 สัปดาห์) เป็นเวลา 2 สัปดาห์เพื่อสร้างลูกหลาน F1 หนู F2 ถูกสร้างขึ้นโดยการผสมพันธุ์หนู F1 เพศผู้ไร้เดียงสากับตัวเมียที่ไร้เดียงสา
2.4 การปรับสภาพความกลัว
ก่อนหน้านี้ได้มีการอธิบายขั้นตอนการปรับสภาพความกลัวและการสูญพันธุ์ 19 โดยสังเขป หนูได้รับการฝึกอบรมและทดสอบในห้องลดทอนสัญญาณรบกวน (18.8 × 20 × 18.3 ซม. เสียงพื้นหลัง 65 dB; MED Associates, St. Albans, วท.). หนู F1 และ F2 ถูกควบคุมความกลัวด้วยสิ่งเร้าที่มีเงื่อนไขสองตัว (CS, 30 s, 85-dB white noise) – สิ่งเร้าที่ไม่มีเงื่อนไข (สหรัฐอเมริกา, 2 วินาที, 0.57-mA foot shocks) จับคู่โดยคั่นด้วย 120 วินาที เพื่อตรวจสอบผลกระทบเฉียบพลันของนิโคตินต่อสภาวะความกลัวในหนู F1 และ F2 ลูกหลานได้รับนิโคตินเฉียบพลัน (0.09 มก./กก., น้ำหนัก NIC freebase, ip; เกลือนิโคตินไฮโดรเจน tartrate, Fisher Scientific) หรือน้ำเกลือ (SAL) 2 ถึง 4 นาทีก่อนหน้า ไปอบรมและทดลองงาน ยี่สิบสี่ชั่วโมงหลังการฝึก หนูกลับไปที่บริบทการฝึกเป็นเวลา 5 นาทีเพื่อประเมินการแช่แข็งตามบริบท หลังจากการทดสอบตามบริบทแล้ว หนูจะถูกจัดวางในห้องที่แตกต่างกันเพื่อประเมินการเรียนรู้ความกลัวที่ชี้นำ ผู้ทดลองปิดตาต่อสภาวะที่ประเมินการเยือกแข็ง ซึ่งหมายถึงไม่มีการเคลื่อนไหวโดยสมัครใจนอกเหนือจากการหายใจ ด้วยวิธีสุ่มตัวอย่างเวลาที่ไม่เอนเอียง19 เพื่อตรวจสอบผลกระทบเพดานที่อาจเกิดขึ้นระหว่างการทดสอบแบบชี้นำ กลุ่มหนู F1 ที่แยกจากกันได้รับการฝึกอบรมที่เหมือนกันกับ CS-US เพียงตัวเดียว การจับคู่และการสูญพันธุ์ของความกลัวตามบริบทและการกู้คืนที่เกิดขึ้นเองยังได้รับการตรวจสอบ การสูญพันธุ์ของความกลัวเกิดขึ้นในช่วงห้าช่วงติดต่อกันโดยเริ่มต้นวันรุ่งขึ้นหลังจากการทดสอบความกลัวตามบริบทและแบบชี้นำ หลังจากการสูญพันธุ์ครั้งสุดท้าย หนูถูกทิ้งไว้โดยไม่ถูกรบกวนในกรงบ้านเป็นเวลา 7 วัน จากนั้นจึงทำการทดสอบซ้ำในบริบทการฝึกอบรมเพื่อการฟื้นตัวตามธรรมชาติ เพื่อตรวจสอบว่าความแตกต่างที่สังเกตได้ใดๆ ในการปรับสภาพความกลัวนั้นเกิดจากความแตกต่างของความไวต่อแรงกระแทก ความวิตกกังวล หรือการขาดดุลการเรียนรู้ในวงกว้างมากขึ้น สัตว์ NIC และ SAL-Sired ตัวผู้และตัวเมียได้รับการทดสอบเพิ่มเติมในทุ่งโล่ง ความไวต่อการกระแทก ความสูงบวกเขาวงกต ( EPM) และกระบวนทัศน์การรู้จำวัตถุแบบใหม่ (ดูข้อมูลสนับสนุนสำหรับวิธีการและผลลัพธ์ทั้งหมด)
2.5 อาหารและการบริหารนิโคตินทางหลอดเลือดดำด้วยตนเอง
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 (>25 เม็ดต่อครั้งในสามช่วงต่อมา) อาสาสมัครถูกใส่สายสวนด้วยไอโซฟลูเรน (1 เปอร์เซ็นต์ ‐3 เปอร์เซ็นต์ )/การดมยาสลบด้วยไอออกซิเจน ตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ 26 หนูได้รับอนุญาตให้พักฟื้นจากการผ่าตัดก่อนเข้ารับการผ่าตัดมากกว่าหรือเท่ากับ 72 ชั่วโมง เพื่อตอบสนองอีกครั้งสำหรับรางวัลอาหาร การสร้างการตอบสนองของอาหารขึ้นใหม่ช่วยให้มั่นใจว่าหนูสามารถฟื้นตัวได้อย่างเพียงพอหลังการผ่าตัดและแสดงการตอบสนองของแพทย์ตามปกติหลังจากความล่าช้าในการเข้าถึงห้องผ่าตัด จากนั้นหนูได้รับอนุญาตให้ได้รับนิโคตินทางหลอดเลือดดำด้วยตนเอง (IV) ในช่วงเวลา 1 ชั่วโมงทุกวัน 6 ถึง 7 วันต่อสัปดาห์ (เกลือนิโคตินไฮโดรเจนทาร์เทรตละลายในน้ำเกลือ 0 .9 เปอร์เซ็นต์ {{1{ {12}}}}.03 มก./กก./การฉีด น้ำหนักพื้นฐานฟรี MP Biomedical, Santa Ana, CA) นิโคติน IV ถูกส่งโดยปั๊ม Razel syringe (Med Associates) แต่ละเซสชั่นมีคันโยกที่หดได้สองอัน (อันหนึ่งใช้งาน อันหนึ่งไม่ใช้งาน) ความสมบูรณ์ของเกณฑ์การตอบสนองบนคันโยกแบบแอคทีฟส่งผลให้มีการฉีดนิโคตินทางหลอดเลือดดำ (0.{{20}}ปริมาตรการแช่ 3 มล. กำหนดการ FR5TO20 วินาที) การตอบสนองบนคันโยกที่ไม่ได้ใช้งานถูกบันทึกไว้ แต่ไม่มีผลตามกำหนดการ หลังจากการได้มา 8 ครั้ง ที่ 0.03 มก./กก./การให้ยา ปริมาณการให้ยาจะเปลี่ยนเป็น 0.1 มก./กก./การให้ยาเป็นเวลาหกครั้ง สำหรับแต่ละขนาดยา ค่าเฉลี่ยการบริโภคของช่วงสามช่วงสุดท้ายถูกใช้สำหรับการวิเคราะห์ทางสถิติ สายสวนถูกล้างทุกวันด้วยน้ำเกลือปลอดเชื้อทางสรีรวิทยา (0.9 เปอร์เซ็นต์ น้ำหนัก/ปริมาตร) ที่มีเฮปาริน (100 USP หน่วย/มล.) การตรวจสอบความถูกต้องของสายสวนด้วย Brevital (methohexital sodium, Eli Lilly, Indianapolis, IN) ตามขั้นตอนการบริหารนิโคตินด้วยตนเอง เพื่อประเมินพฤติกรรมที่เกี่ยวข้องกับการกำเริบของโรค หนูทดลองได้รับการทดสอบการฟักตัวของความอยากหลังจากเซสชั่นทันทีหลังการให้นิโคตินทางหลอดเลือดดำด้วยตนเอง 0.1 มก./กก./ขนาดยาสุดท้าย ในขั้นตอนนี้ หนูจะได้รับอนุญาตให้ตอบสนองต่อคันโยกที่ทำงานอยู่ แต่ไม่ได้รับนิโคติน ในเซสชั่นการฟักตัวที่เส้นฐานแรก (วันที่ 1) หนูเมาส์ถูกวางไว้ในห้องผ่าตัดภายใต้กำหนดการ FR5TO20 วินาทีที่มีการเปิดใช้ไฟสัญญาณโดยบังเอิญ หลังจากนั้น หนูถูกเลี้ยงในกรงบ้านเป็นเวลา 20 วัน ในวันที่ 21 ของการงดเว้น หนูทดลองถูกตรวจหาการฟักตัวของความอยาก โดยไฟสัญญาณคันโยกที่ทำงานอยู่ถูกส่งภายใต้กำหนดการ FR5TO20 วินาที การศึกษาดำเนินการโดยผู้ทดลองที่มองไม่เห็นสภาวะของกลุ่ม และการตอบสนองเชิงพฤติกรรมจะถูกบันทึกโดยอัตโนมัติโดยซอฟต์แวร์ MedAssociates
2.6 การจับตัวรับนิโคตินิกอะซิติลโคลีน
การทดสอบการจับด้วยเรดิโอลิแกนด์ 16 ดำเนินการโดยใช้ฮิปโปแคมปีจากหนู NIC-Sired อายุ 8 สัปดาห์ (5 M และ 10F) และ SAL-Sired (9 M และ 6F) F1 ตัวอย่างถูกทำให้เป็นเนื้อเดียวกันโดยใช้บัฟเฟอร์ lysis (5 mM Tris บวก 5 mM EDTA บวก 5 mM EGTA) หมุนเหวี่ยงที่ 100 000 g เป็นเวลา 30 นาทีที่ 4 องศา แขวนลอยใหม่ในบัฟเฟอร์ lysis และหมุนเหวี่ยงอีกครั้ง เม็ดถูกแขวนลอยใหม่ในบัฟเฟอร์ซูโครสทริส/10 เปอร์เซ็นต์และบ่มด้วย [3 H] Epibatidine ([3 H]EB) (~2 นาโนโมลาร์อิงตาม 27,28) (กิจกรรมจำเพาะ 54.1 Ci/mmol, PerkinElmer, Boston, MA) เป็นเวลา 1 ชั่วโมงที่อุณหภูมิห้อง [3 H]EB ถูกเลือกสำหรับการจับกับ nAChR เนื่องจากผลลัพธ์ก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่า hippocampal heteromeric 4 2 nAChRs ไกล่เกลี่ยผลของนิโคตินต่อการปรับสภาพความกลัว 17 การประเมินการจับที่ไม่เฉพาะเจาะจงได้รับการประเมินเมื่อมีนิโคติน 300 ไมโครโมลาร์ (เกลือนิโคตินไฮโดรเจนทาร์เทรต ละลายใน Tris Buffer ความเข้มข้นของเบสอิสระ) [3 H] EB-bound nAChRs ถูกกรอง (เครื่องเก็บเกี่ยวเซลล์ 24 หลุม, Brandel Co, Gaithersburg, MD) และตัวนับการเรืองแสงวาบของเหลว (Tri-Carb 2810 TR, Perkin Elmer, Boston, MA) วัดกัมมันตภาพรังสีของตัวกรอง การจับแบบจำเพาะที่แสดงเป็นเนื้อเยื่อ fmol/mg คำนวณจากความแตกต่างระหว่างการจับทั้งหมดและไม่จำเพาะ 16
2.7 การบันทึก cholinergic ในร่างกาย แอมเพอโรเมตริก
กลุ่มที่แยกจากกันของหนู NIC-Sired และ SAL-Sired F1 ที่ไร้เดียงสา 10 ถึง 20 สัปดาห์ถูกใช้เพื่อประเมินการเปลี่ยนแปลงในการถ่ายทอดทางโคลิเนอร์จิกของฮิปโปแคมปัสโดยใช้แอมเพอโรเมทรี ไมโครอิเล็กโทรดที่ใช้เซรามิก (Center for Microelectrode Technology, Lexington, KY) ที่มีไซต์บันทึกแพลตตินัม 4 แห่ง (15 × 333 ไมครอน) จัดเป็นคู่ (บนและล่าง) เคลือบด้วยโคลีนออกซิเดส (EC Number 1.1.3.17; Sigma‐ Aldrich, St. Louis, MO) ตามที่รายงานไว้ก่อนหน้านี้ 29 อิเล็กโทรดถูกอิเล็กโตรโพลีเมอร์ด้วย meta-phenylenediamine (m-PD; Sigma-Aldrich, St. Louis, MO) เพื่อเพิ่มความสามารถในการคัดเลือกสำหรับการตรวจจับกระแสโคลีน ไมโครอิเล็กโทรดที่มีความไวมากกว่าหรือเท่ากับ 3pA/μM และขีดจำกัดการตรวจจับน้อยกว่าหรือเท่ากับ 400 นาโนโมลาร์สำหรับโคลีนถูกนำมาใช้เพื่อให้ดัชนีที่ละเอียดอ่อนของการปลดปล่อยอะซิติลโคลีน (ACh).30 สัตว์ถูกทำให้หมดความรู้สึกด้วยยูรีเทน (1.2‐1.5 g/kg, ip) และไมโครอิเล็กโทรดที่เคลือบด้วยเอนไซม์ถูกลดระดับ stereotaxically ไปที่หลัง (A/P ‐1.7 mm, M/L ± 1.5 mm, D/V ‐2.3 mm) หรือ ventral (A/P −3.1 mm, M /L ± 3.0 มม., D/V −4.3 มม.) ฮิปโปแคมปัส ฮิปโปแคมปัสหน้าท้องและหลังได้รับการประเมินแยกกัน เนื่องจากพวกมันมีส่วนทำให้เกิดการปรับสภาพความกลัวตามบริบทต่างกัน: ฮิปโปแคมปัสหน้าท้อง (vHPC) มีบทบาทที่โดดเด่นกว่าในการเชื่อมโยงและการแสดงออกของความกลัว ในขณะที่ฮิปโปแคมปัสหลัง (DHCP) มีความสำคัญต่อความจำตามบริบท31 Ag/ อิเล็กโทรดอ้างอิง AgCl ถูกฝังเข้าไปในคอร์เทกซ์ rostral ที่ตรงกันข้าม
การบันทึกแอมเพอโรเมตริกดำเนินการที่ 2 เฮิรตซ์โดยใช้ศักย์ไฟฟ้าคงที่บวก 0.7 V และข้อมูลถูกแปลงเป็นดิจิทัล (โพเทนชิโอสแตต FAST-16, Quainton, Nicholasville, KY) กระแสพื้นหลังถูกทำให้เสถียรเป็นเวลา 60 นาที จากนั้นจึงใช้ยาในฮิบโปแคมปัสโดยใช้เส้นเลือดฝอยแก้ว (เส้นผ่านศูนย์กลางปลาย:15 ไมโครเมตร) ที่ติดกับอิเล็กโทรด การปลดปล่อย ACh ที่เกิดจากขั้วไฟฟ้าถูกวัดโดยการใช้พัลส์สั้นๆ ของโพแทสเซียม (KCl 70 mM; 100 NL) หรือ NIC (1 mM freebase, nicotine tartrate; 100 NL) ที่ 2 ถึง 10 psi ทุกๆ 2 นาที การบันทึกถูกปรับสมดุลสำหรับบริเวณฮิปโปแคมปัส (หลังหรือหน้าท้อง) และยา (โพแทสเซียมหรือ NIC) แอมพลิจูดของสัญญาณโคลีนถูกวัดโดยการเปลี่ยนแปลงของกระแสบนช่องที่เคลือบด้วยเอนไซม์จากกระแสเบสไลน์และแปลงเป็นโคลีนที่เทียบเท่ากับไมโครเมตรโดยอิงตามการสอบเทียบในหลอดทดลอง การอ้างอิงตนเองถูกนำมาใช้เพื่อกำจัดสิ่งประดิษฐ์โดยการลบกระแสออกจากช่องสัญญาณยาม29 การจัดวางไมโครอิเล็กโทรดได้รับการตรวจสอบโดยการย้อมสี Nissl ของส่วนฮิปโปแคมปัสโคโรนา (รูปที่ S1) ค่าเฉลี่ยของการตอบสนองสองครั้งต่อการปรุงยาต่อสัตว์หนึ่งตัว ใช้สำหรับการวิเคราะห์ทางสถิติ
2.8 การวิเคราะห์ทางสถิติ
การเปรียบเทียบทางสถิติดำเนินการโดยใช้ SPSS (IBM, Armonk, NY) หรือ GraphPad Prism (La Jolla, CA, USA) ค่าผิดปกติถูกกำหนดโดยค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน 2 ค่าที่สูงกว่าค่าเฉลี่ย หากตรวจพบค่าผิดปกติ ข้อมูลจะรวมอยู่ในส่วนผลลัพธ์ เกณฑ์สำหรับความสำคัญถูกกำหนดไว้ที่=.05 การวิเคราะห์ทางสถิติได้ดำเนินการในขั้นต้นรวมทั้งเพศเป็นปัจจัยสำหรับการทดลองทั้งหมดที่ทดสอบทั้งลูกหลานชายและหญิง การวิเคราะห์ล้มเหลวระหว่างเพศเมื่อตรวจไม่พบปฏิสัมพันธ์สามทางหรือสองทางกับเพศ (P > .05) วิเคราะห์ข้อมูลโดย t-test, 1-way หรือ 2-way ANOVA ตามความเหมาะสม ผลกระทบหลักหรือปฏิสัมพันธ์ที่มีนัยสำคัญตามมาด้วยการเปรียบเทียบ LSD post hoc การวัดค่า ANOVA ซ้ำแล้วซ้ำอีกตามด้วยการเปรียบเทียบ Bonferroni post hoc พร้อมการแก้ไขสำหรับการเปรียบเทียบหลายรายการ หากตรวจพบความแปรปรวนไม่เท่ากัน การทดสอบ t ของ Welch สำหรับความแปรปรวนไม่เท่ากันจะถูกใช้และองศาอิสระจะถูกปัดเศษลง
2.9 การแยกอาร์เอ็นเอ/ดีเอ็นเอ
หนูเมาส์ F1 ที่โตเต็มวัย (อายุ 8 สัปดาห์; n=3 M และ 3 F ต่อกลุ่ม) ถูกการุณยฆาตผ่านทางปากมดลูกเคลื่อน ฮิปโปแคมปีถูกผ่าอย่างรวดเร็วเป็นส่วนหน้าท้องและส่วนหลัง (ในอัตราส่วน 1:1) รวมกันจากด้านซ้ายและด้านขวา และแช่แข็งแฟลชบนน้ำแข็งแห้ง DNA และ RNA ถูกแยกร่วมและทำให้บริสุทธิ์โดยใช้ AllPrep DNA/RNA Mini Kit (Qiagen, Valencia, CA) ประเมินความเข้มข้นและคุณภาพของ RNA และ DNA โดยใช้ NanoDrop2000 (NanoDrop, Wilmington, DE) และ Agilent Bioanalyzer (Agilent, Santa Clara, CA) สำหรับการสกัด RNA จำนวน RNA Integrity Number (RIN) ขั้นต่ำคือ 8.5
2.10 การวิเคราะห์การถอดเสียงผ่าน
ห้องสมุดการจัดลำดับ RNA จัดทำโดย Huck Institutes of the Life Sciences Genomics Core Facility (Penn State University) สำหรับการอ่านแบบปลายเดี่ยว 150 bp โดยใช้ Illumina TruSeq Stranded mRNA Library Prep Kit (Illumina, San Diego, CA) และจัดลำดับบน Illumina HiSeq 2500 ในโหมดการวิ่งอย่างรวดเร็ว (การวิ่งต่อเนื่องสามครั้งโดยมีการอ่านประมาณ 10 ล้านครั้งต่อตัวอย่าง) ไฟล์ FASTQ ได้รับการตรวจสอบคุณภาพผ่าน FASTQC และมีค่าเฉลี่ยต่อการอ่านคะแนนคุณภาพ Phred มากกว่า 30 (กล่าวคือ มีข้อผิดพลาดในการจัดลำดับน้อยกว่า 0.1 เปอร์เซ็นต์) ไฟล์ FASTQ ถูกจัดแนวกับจีโนมอ้างอิงเมาส์ (mm10; UCSC Genome Browser) โดยใช้ TopHat (v2.1.0)32 บน Galaxy Project33 Cufflinks และ Cuffmerge (v2.2.1.0)34 ถูกใช้เพื่อประกอบการถอดเสียงจากการอ่านที่แมปและผสานไฟล์การถอดเสียงสำหรับการประกอบการถอดเสียงขั้นสุดท้าย อัตราการค้นพบที่ผิดพลาด (FDR) ที่ปรับค่า P ถูกคำนวณสำหรับการแสดงออกของยีนที่แตกต่างกันจากตัวอย่าง NIC-Sired และ SAL-Sired โดยใช้ Cuffdiff (v2.2.1.3), 34 ที่มีการตัด FDR มาตรฐานที่ 0.05.35 ชุดข้อมูล Transcriptome ไปที่ Gene Expression Omnibus
2.11 การวิเคราะห์การเพิ่มคุณค่า
ยีนที่แสดงออกอย่างแตกต่างได้รับการวิเคราะห์โดยใช้การวิเคราะห์เส้นทางของความเฉลียวฉลาด (IPA เรียกใช้ในเดือนธันวาคม 2018; www.qiagen.com/ingenuity; Qiagen, Redwood City, CA, USA) 36 เพื่อเปิดเผยศักยภาพของเครือข่ายทางชีววิทยาที่เชื่อมโยงกัน รันพารามิเตอร์ที่ระบุสูงสุด 35 โมเลกุลต่อเครือข่ายยีน และจำกัดการวิเคราะห์เฉพาะเนื้อเยื่อ CNS หรือเซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม นัยสำคัญทางสถิติสำหรับการเพิ่มสมรรถนะถูกกำหนดโดยใช้การทดสอบที่ถูกต้องของฟิชเชอร์ด้านขวาซึ่งแก้ไขสำหรับการทดสอบหลายรายการ
2.12 การหาลำดับไบซัลไฟต์เป้าหมาย
DNA ที่แยกได้กับ RNA (ดูหัวข้อ 2.9) ถูกใช้สำหรับการวิเคราะห์ DNA methylation RNA-seq ระบุยีนที่แสดงออก 952 และ 162 ยีนที่แตกต่างกันใน vHPC และ DHCP ตามลำดับ ยีนที่ไม่ซ้ำกัน 1010 จากรายการที่รวมกันเหล่านี้ได้รับการคัดเลือกสำหรับการเสริมสมรรถนะในไบซัลไฟต์-seq โดยใช้ระบบเสริม SeqCap Epi แบบกำหนดเอง (โรช เพลแซนตัน แคลิฟอร์เนีย สหรัฐอเมริกา ตารางที่ S1).38 ไบซัลไฟต์เป้าหมาย การจัดลำดับดำเนินการที่สถาบัน Penn State Huck ของสิ่งอำนวยความสะดวกแกนหลักของวิทยาศาสตร์เพื่อชีวิต ห้องสมุดถูกสร้างขึ้นโดยใช้ KAPA Hyper Prep kit (Kapa Biosystems, Wilmington, MA) ไลบรารีที่แปลงด้วยโซเดียมไบซัลไฟต์ถูกขยาย PCR และถูกทำให้สมบูรณ์สำหรับบริเวณจีโนมที่เลือกโดยใช้ชุดโพรบการจับแบบกำหนดเอง (SeqCap Epi Choice Probes; Roche, Pleasanton, CA, USA) DNA ที่จับได้ถูกจัดลำดับบน Illumina HiSeq 2500 โดยใช้การอ่านแบบคู่ขนาน 100 nt ไฟล์ FASTQ ได้รับการตรวจสอบคุณภาพผ่าน FASTQC ลำดับของอแดปเตอร์ Illumina ถูกลบออกและเบสคุณภาพต่ำถูกตัดแต่งโดยใช้ Trimmomatic.39 ทำการตัดแต่งฐานคุณภาพต่ำด้วยวิธีหน้าต่างบานเลื่อน ตัดแต่งเมื่อคุณภาพเฉลี่ยภายในหน้าต่างคู่เบสสี่คู่ต่ำกว่าเกณฑ์ที่ 20 ด้วย ความยาวอ่านขั้นต่ำ 35 หลังจากตัดแต่ง ไฟล์ FASTQ มีค่าเฉลี่ยต่อการอ่านคะแนนคุณภาพ Phred มากกว่า 30 (เช่น ข้อผิดพลาดในการจัดลำดับน้อยกว่า 0.1 เปอร์เซ็นต์) การอ่านที่ถูกตัดแต่งถูกแมปกับจีโนมอ้างอิงของเมาส์ (mm10) โดยใช้ Bowtie240 ที่นำมาใช้ในการสกัด Bismark.41 Methyl_ภายใน Bismark เพื่อดึงข้อมูล CpG methylation และสร้างรายงาน methylation MethylKit42 ถูกใช้สำหรับการวิเคราะห์บริเวณที่มีเมทิลที่ต่างกัน (DMR) สถานะเมทิลเลชันถูกสรุปบนหน้าต่างที่ไม่ซ้อนทับกันของคู่เบส 500 คู่และดำเนินการวิเคราะห์ดิฟเฟอเรนเชียลเมทิลเลชันด้วย FDR มาตรฐานที่ 0.05.35 ชุดข้อมูลได้ถูกฝากไว้ที่ Gene Expression Omnibus
ประโยชน์ของสารสกัดซิสแทนเช่
3 ผลลัพธ์
3.1 นิโคตินของพ่อช่วยเพิ่มการปรับสภาพความกลัวตามบริบทและย้อนกลับการเพิ่มประสิทธิภาพของนิโคตินแบบเฉียบพลันของการปรับสภาพความกลัวตามบริบทในหนูรุ่น F1 และ F2
หนูตัวผู้และตัวเมีย F1 ของ NIC-Sired และ SAL-Sired F1 มีอาการหวาดกลัวตามการบริหาร SAL หรือ NIC แบบเฉียบพลัน (0.09 มก./กก. ip, รูปที่ 1A) การวิเคราะห์ข้อมูลพื้นฐาน การหยุดก่อน CS และ CS แบบสมบูรณ์จะรวมอยู่ในข้อมูลสนับสนุน การวิเคราะห์ความแปรปรวน 3 ทางของการแช่แข็งตามบริบทด้วยการบำบัดด้วยยา การรักษาด้วยยาแบบเฉียบพลัน และเพศเป็นปัจจัยเผยให้เห็นปฏิสัมพันธ์ที่มีนัยสำคัญ x การรักษาด้วยยาเฉียบพลัน (F (1,36)=32.75, P < .{{27="" }}01).="" เนื่องจากไม่มีปฏิสัมพันธ์ที่มีนัยสำคัญระหว่างเพศกับเจ้านายหรือการรักษาด้วยยาแบบเฉียบพลัน="" การวิเคราะห์ความแปรปรวนแบบ="" 2="" ทางที่ยุบข้ามเพศจึงถูกดำเนินการและเผยให้เห็นการรักษาที่มีนัยสำคัญ="" x="" ปฏิกิริยาระหว่างการรักษาด้วยยาเฉียบพลัน="" (f(1,40)="20.96" ,="" ป="">< .001).="" การเปรียบเทียบภายหลังเฉพาะบ่งชี้ว่าหนูเมาส์="" nic-sired="" f1="" ที่ได้รับน้ำเกลือแสดงการปรับสภาพความกลัวตามบริบทที่เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับหนูที่ได้รับ="" sal-sired="" f1="" ที่ได้รับน้ำเกลือ="" (t20="2.73," p="">< .05)="" สอดคล้องกับการค้นพบครั้งก่อน="" 43="" nic="" เฉียบพลันที่="" 0.09="" มก./กก.="" ทำให้เกิดการปรับสภาพความกลัวตามบริบทในหนูเมาส์="" sal-sired="" (t22="2.99," p="">< .01)="" อย่างไรก็ตาม="" nic="" แบบเฉียบพลันที่="" 0.09="" มก./กก.="" ทำให้การปรับสภาพความกลัวตามบริบทบกพร่องในหนูที่ได้รับ="" nic="" (t18="3.36," p="">< .01)="" โดยรวมแล้ว="" ระดับการแช่แข็งของบริบทในหนูเมาส์="" nic-sired="" nic="" เทียบได้กับที่พบในหนู="" sal-sired="" sal="" ที่="" 0.09="" มก./กก.="" (p=""> .05)
นอกจากนี้ สัตว์ NIC และ SAL-Sired ตัวผู้และตัวเมียได้รับการทดสอบในความไวต่อแรงกระแทก (รูปที่ S2), เขาวงกตที่ยกระดับบวก (EPM, รูปที่ S3), สนามเปิด และกระบวนทัศน์การรู้จำวัตถุแบบใหม่ (รูปที่ S4 ดูข้อมูลสนับสนุนสำหรับวิธีการทั้งหมด และผลลัพธ์) ยกเว้นสตรี NIC-Sired ใน EPM (ที่มีพฤติกรรมคล้ายวิตกกังวลเพิ่มขึ้น) และสัตว์ NIC-Sired มีความไวต่อการช็อก (ซึ่งแสดงปฏิกิริยาตอบสนองต่อเสียงที่ตกใจน้อยลง ซึ่งจะไม่รบกวนความกลัวที่เพิ่มขึ้นในการเรียนรู้ฟีโนไทป์จากหลายชั่วอายุคน) ไม่มีความแตกต่าง ตรวจพบระหว่างหนู NIC และ SAL-Sired
รูปที่ 1 นิโคตินของพ่อช่วยเพิ่มการปรับสภาพความกลัวตามบริบทและลดทอนการเพิ่มประสิทธิภาพของนิโคตินเฉียบพลันของการปรับสภาพความกลัว การแช่แข็งตามบริบทสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญใน NIC-Sired บวก SAL เมื่อเทียบกับตัวควบคุม SAL-Sired บวก SAL นิโคตินเฉียบพลันที่ 0.09 มก./กก. เพิ่มการปรับสภาพความกลัวตามบริบทใน SAL-Sired แต่ลดการปรับสภาพความกลัวตามบริบทในสัตว์ NIC-Sired อย่างมีนัยสำคัญ (n=10-12 ต่อกลุ่ม) B การแช่แข็งตามบริบทสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญใน NIC-grandsire บวก SAL เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม SAL-grandsire บวก SAL (n=9-11 ต่อกลุ่ม) แถบข้อผิดพลาดระบุข้อผิดพลาดมาตรฐานของค่าเฉลี่ย (SEM), *P <>
เพื่อตรวจสอบว่าการปรับสภาพความกลัวตามบริบทที่บกพร่องยังคงดำเนินต่อไปในรุ่นต่อไป (F2) หรือไม่ หนู F2 เพศผู้และเพศเมียของ NIC-grandsire และ SAL-grandsire ได้รับการอบรมจากหนู F1 เพศผู้ไร้เดียงสา การวิเคราะห์ข้อมูลพื้นฐาน การหยุดก่อน CS และ CS แบบสมบูรณ์จะรวมอยู่ในข้อมูลสนับสนุน การวิเคราะห์ความแปรปรวนแบบ 3 ทางของการแช่แข็งตามบริบทดำเนินการด้วยการบำบัดแบบแกรนด์เซียร์ การรักษาด้วยยาแบบเฉียบพลัน และเพศเป็นปัจจัยอิสระ (รูปที่ 1B) เนื่องจากไม่มีปฏิสัมพันธ์ที่สำคัญระหว่างเพศกับเจ้านายหรือการรักษาด้วยยาแบบเฉียบพลัน จึงทำการวิเคราะห์ความแปรปรวน 2 ทางที่ยุบระหว่างเพศ พบผลกระทบหลักที่มีนัยสำคัญของพ่อพันธุ์แม่พันธุ์ (F(1,37)=9.88, P < .01)="" และการเปรียบเทียบภายหลังระบุว่าหนู="" nic-grandsire="" แสดงการปรับสภาพความกลัวตามบริบทที่เพิ่มมากขึ้นเมื่อเปรียบเทียบ="" กับหนู="" sal-grandsire="" (t39="3.04," p="">< 0.01)="" นอกจากนี้="" หนูเมาส์="" sal-grandsire="" ที่บริหาร="" nic="" แบบเฉียบพลันได้ปรับปรุงการปรับสภาพความกลัวตามบริบท="" (t19="2.41," p="0.026)" แต่="" nic="" แบบเฉียบพลันไม่ได้ปรับปรุงการปรับสภาพความกลัวตามบริบทในหนูเมาส์="">
รูปที่ 2 นิโคตินของพ่อช่วยเพิ่มการปรับสภาพความกลัวที่ชี้นำและการกู้คืนความจำความกลัวที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ เพื่อตรวจสอบผลกระทบเพดานที่อาจเกิดขึ้นระหว่างการทดสอบแบบชี้นำ กลุ่มหนู F1 ที่แยกจากกันได้รับการฝึกอบรมที่เหมือนกันกับการจับคู่ CS-US เพียงชุดเดียว การปรับสภาพความกลัวตามบริบทและแบบชี้นำถูกเสริมในหนูเมาส์ NIC-Sired เมื่อเปรียบเทียบกับหนูเมาส์ SAL-Sired ที่ได้รับการฝึกฝนด้วยการจับคู่ CS-US 1 คู่ (n=8-10 ต่อกลุ่ม) ข. การได้รับสารนิโคตินของบิดาไม่ส่งผลต่อการสูญพันธุ์ของความกลัวตามบริบท แต่ช่วยให้ฟื้นความจำของความกลัวได้เองโดยธรรมชาติ 7 วันหลังจากช่วงการสูญพันธุ์ครั้งสุดท้าย (n=8-10 ต่อกลุ่ม) แถบข้อผิดพลาดระบุข้อผิดพลาดมาตรฐานของค่าเฉลี่ย (SEM), *P <>
3.2 นิโคตินของพ่อช่วยเพิ่มการปรับสภาพความกลัวในหนูรุ่น F1
เพื่อตรวจสอบว่าเอฟเฟกต์เพดานขัดขวางการตรวจจับความแตกต่างของกลุ่มสำหรับการปรับสภาพความกลัวที่ชี้นำหรือไม่ (ดูข้อมูลสนับสนุน) หนูกลุ่ม F1 ที่แยกจากกันได้รับการฝึกอบรมด้วยการจับคู่ CS-US หนึ่งชุด ในกลุ่มนี้ พบการปรับปรุงการปรับสภาพความกลัวตามบริบท (t7=3.21, P < .05)="" รวมทั้งการปรับสภาพความกลัวที่ชี้นำในหนูเมาส์="" nic-sired="" (t6="2.41," p="">< 05;="" รูปที่="">
3.3 นิโคตินของพ่อช่วยเพิ่มการฟื้นตัวของหน่วยความจำความกลัวตามบริบทในหนูรุ่น F1
กลุ่มของหนู F1 ที่ได้รับการจับคู่ CS-US หนึ่งครั้งได้รับการทดสอบในภายหลังสำหรับการสูญพันธุ์และการฟื้นตัวของหน่วยความจำความกลัวตามบริบทที่เกิดขึ้นเอง หนู F1 NIC-Sired แสดงให้เห็นถึงการสูญพันธุ์ตามปกติ แต่แสดงการฟื้นตัวตามธรรมชาติของหน่วยความจำความกลัวตามบริบทที่สัมพันธ์กับ SAL-Sired หนู (t7=3.38, P <0.05; รูปที่="">
3.4 นิโคตินของพ่อลดการบริหารนิโคตินด้วยตนเอง
ก่อนการฝึกอบรมเพื่อการบริหารนิโคตินด้วยตนเอง อาสาสมัครได้รับการวิเคราะห์ความสามารถในการเรียนรู้งานปฏิบัติการเพื่อรับรางวัลอาหาร และไม่พบความแตกต่าง (ข้อมูลสนับสนุน รูปที่ S5) เพื่อทดสอบผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นจากการได้รับสารนิโคตินจากการเสริมนิโคตินในลูกหลานของ F1 การให้ยานิโคตินทางหลอดเลือดดำด้วยตนเอง (0.03 มก./กก./การฉีด) ได้รับการประเมินในแบบผสม 2 ทาง ANOVA ซึ่งระบุ ผลกระทบหลักของเซสชั่น (F(7,119)=13.60, P < .{14}}1)="" และเซสชั่น="" ×="" ปฏิสัมพันธ์การรักษาพ่อ="" (f(7,119)="5.00," p="">< .001).="" อย่างไรก็ตาม="" การทดสอบภายหลังเฉพาะไม่ได้เปิดเผยความแตกต่างที่มีนัยสำคัญทางสถิติระหว่างกลุ่มต่างๆ="" ในแต่ละช่วงการเข้าซื้อกิจการทั้งแปดครั้ง="" (รูปที่="" 3a)="" จากนั้นวิเคราะห์จำนวนของการกดคันโยกแบบแอ็คทีฟและแบบไม่แอ็คทีฟเพื่อพิจารณาว่ากลุ่มต่างๆ="" ยังคงรักษาการตั้งค่าแบบข้ามเซสชันสำหรับคันโยกแบบแอ็คทีฟในระหว่างการซื้อ="" (รูปที่="" 3b)="" ซึ่งระบุผลกระทบหลักของเซสชั่น="" (f(7,238)="" {{20}="" }.18,="" p="">< .001)="" และเซสชั่น="" ×="" ปฏิสัมพันธ์การรักษาท่านชาย="" (f(21,238)="11.40," p="">< .001)="" การวิเคราะห์หลังเฉพาะกิจพบว่ากลุ่มมีความแตกต่างกันในวันแรกของการบริหารนิโคตินด้วยตนเอง="" กลุ่ม="" nic-sired="" แสดงการกดคันโยกที่แอ็คทีฟมากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่ม="" sal-sired="" ผลกระทบนี้อาจแสดงถึงพฤติกรรมการแสวงหายาในระดับที่มากขึ้นในวันแรกของการสัมผัส="" ความอุตสาหะในการตอบสนองต่อรางวัลอาหารและ/หรือความยืดหยุ่นทางปัญญาลดลงในการเปลี่ยนการตอบสนองจากอาหารไปสู่ยา="" อย่างไรก็ตาม="" ความแตกต่างนี้ไม่คงอยู่ตลอดช่วงต่อๆ="" ไป="" หนูเมาส์="" sal-sired="" แสดงการตั้งค่าที่มีนัยสำคัญทางสถิติที่สอดคล้องกันสำหรับคันโยกที่ทำงานอยู่เหนือคันโยกที่ไม่ใช้งาน="" (post="" hoc="" p="">< .01)="" แต่หนู="" nic-sired="" ไม่แสดงการตั้งค่าที่คงไว้นี้สำหรับเซสชัน="" 3="" ถึง="">
รูปที่ 3 นิโคตินของพ่อช่วยลดการบริหารนิโคตินด้วยตนเอง หนูตัวผู้ NIC และ SAL-Sired (n=9-10 ต่อกลุ่ม) ไม่แตกต่างกันในจำนวนเงินทุนทั้งหมดที่ได้รับสำหรับแต่ละเซสชันในช่วงระยะเวลาการได้มาใน 0 .03 มก./กก./ขนาดยาฉีด B, ในระหว่างการซื้อ จำนวนการกดคันโยกแบบแอ็คทีฟและที่ไม่ใช้งานแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญในเซสชั่นแรก โดยนิโคตินในหนู NIC-Sired แสดงจำนวนการกดคันโยกแบบแอ็คทีฟมากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับหนูเมาส์ SAL-Sired อย่างไรก็ตาม ในช่วงต่อๆ มา หนู NIC-Sired ลดการตอบสนอง ส่งผลให้ไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างการกดคันโยกที่ทำงานอยู่และไม่ได้ใช้งานในช่วงที่ 3 ถึง 8 ในทางตรงกันข้าม สัตว์ SAL-Sired แสดงความพึงพอใจที่มีนัยสำคัญทางสถิติที่สอดคล้องกันสำหรับคันโยกที่ทำงานอยู่ เหนือคันโยกที่ไม่ได้ใช้งาน C จำนวนเฉลี่ยของการฉีดนิโคตินในสามช่วงการได้มาครั้งล่าสุดไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญระหว่างหนู NIC และ SAL-Sired D, ที่ขนาดปานกลาง 0.1 มก./กก./การฉีด หนูที่ NIC-Sired ดูแลตนเองด้วยปริมาณนิโคตินที่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ E การประเมินความอยากฟักตัวเผยให้เห็นการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในการตอบสนองบนคันโยกที่ใช้งานก่อนหน้านี้หลังจาก 21 วันของการงดเว้นเท่านั้นสำหรับหนู SAL-Sired แถบข้อผิดพลาดระบุข้อผิดพลาดมาตรฐานของค่าเฉลี่ย (SEM), *P <>
เพื่อตรวจสอบความแตกต่างของกลุ่มที่อาจเกิดขึ้นในขณะที่ควบคุมความแปรปรวนในช่วงเริ่มต้นของการได้มานั้น จะมีการตรวจสอบจำนวนเฉลี่ยของการฉีดนิโคตินในช่วงสามช่วงสุดท้าย ซึ่งเป็นเวลาที่อาสาสมัครแสดงการตอบสนองที่สอดคล้องกันมากขึ้นสำหรับนิโคติน (รูปที่ 3C) กลุ่มไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติในจำนวนเฉลี่ยของการฉีดนิโคติน (P > .05) หลังจากนั้น หนูทดลองเปลี่ยนไปใช้นิโคตินขนาด 0.1 มก./กก./การฉีด ก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าเป็นที่นิยมในหนูเมาส์ C57BL6/J ที่เป็นผู้ใหญ่ 44 ที่ขนาดยานี้ หนูที่ได้รับ NIC-Sired ฉีดด้วยตนเองในจำนวนที่น้อยกว่า (t{ {7}}.20, P < .05;="" รูปที่="" 3d)="" สำหรับการฟักตัวของพฤติกรรมความอยาก="" ซึ่งถือเป็นการวัดการเพิ่มขึ้นของการแสวงหายาในระหว่างการเลิกบุหรี่="" การวิเคราะห์ความแปรปรวนแบบผสม="" 2="" ทางที่มีเซสชั่นและการรักษาพ่อได้ระบุถึงผลกระทบหลักของเซสชั่น="" (f="" (1,17)="" {{16}="" }.90,="" p="">< .001)="" ในขณะที่สัตว์ที่มี="" sal-sired="" แสดงผลการฟักตัวโดยมีการตอบสนองมากกว่าในวันที่="" 21="" ของการงดเว้นเมื่อเทียบกับวันที่="" 1="" หนูเมาส์="" nic-sired="" ไม่ได้แสดงพฤติกรรมการค้นหานิโคตินเพิ่มขึ้น="" (p=""><>
3.5 การได้รับสารนิโคตินของพ่อเปลี่ยนแปลงการเชื่อมโยงและการทำงานของฮิปโปแคมปัส cholinergic
การจับ nAChR ของฮิปโปแคมปัสที่มีความสัมพันธ์สูงได้รับการควบคุมในหนูเมาส์ NIC-Sired F1 (t28=2.14, P < .05;="" sal-sired="1.21" ±="" {{10}="" }.043,="" nic-sired="1.34" ±="" 0.044)="" หนึ่งผู้รับการทดลอง="" (nic‐sired)="">
การบันทึกแอมเพอโรเมตริกของกระแส ACh ที่เกิดจากโพแทสเซียมและนิโคตินได้รับการประเมินใน F1 dHPC และ vHPC เนื่องจากขนาดตัวอย่างที่ไม่สม่ำเสมอต่อเพศ จึงไม่นับเพศเป็นปัจจัยเบื้องต้นในการวิเคราะห์เหล่านี้ KCl depolarization-evoked สัญญาณ cholinergic ไม่แตกต่างกันระหว่าง SAL- และ NIC-Sired หนูใน dHPC (P > .05; รูปที่ 4A); อย่างไรก็ตาม การใช้นิโคตินเฉพาะที่ส่งผลให้แอมพลิจูดของสัญญาณ cholinergic ลดลงอย่างมีนัยสำคัญในหนูเมาส์ NIC-Sired (t8=2.33, P < .05;="" รูปที่="" 4c)="" ใน="" vhpc="" การปล่อย="" ach="" ลดลงในหนูที่ได้รับ="" nic‐sired="" หลังการใช้="" kcl="" (t8="2.60," p="">< .05;="" รูปที่="" 4b)="" หรือนิโคติน="" (t8="2.98," p="">< .05="" ;="" รูปที่="">
รูปที่ 4 นิโคตินของพ่อช่วยลดการส่งสัญญาณ cholinergic ในฮิบโป สัญญาณโคลีนของประชากร dHPC เกิดขึ้นจากการขั้วขั้วที่เกิดจาก KCl ไม่พบความแตกต่างที่มีนัยสำคัญระหว่างสัตว์ประเภท NIC และ SAL (n=5 ต่อกลุ่ม) B, สัญญาณโคลีนของประชากร vHPC ที่เกิดจากขั้วขั้วลบที่เกิดจาก KCl ลดลงในหนูเมาส์ NIC-Sired C, สัญญาณโคลีน dHPC ที่เกิดจากนิโคตินลดลงในหนูที่ได้รับ NIC-Sired D, สัญญาณโคลีน vHPC ของประชากรที่เกิดจากนิโคตินลดลงในหนูเมาส์ NIC-Sired ไม่พบผลกระทบของการมีเพศสัมพันธ์ต่อการส่งสัญญาณ cholinergic แถบข้อผิดพลาดระบุข้อผิดพลาดมาตรฐานของค่าเฉลี่ย (SEM), *P <>
3.6 การได้รับสารนิโคตินของพ่อทำให้การแสดงออกของยีนฮิปโปแคมปัลหลังและหน้าท้องเปลี่ยนแปลงไป
การวิเคราะห์ทรานสคริปต์ของฮิปโปแคมปัส F1 ผ่านการหาลำดับอาร์เอ็นเอเผยให้เห็นยีนที่แสดงออกถึงความแตกต่าง 952 ยีนใน vHPC (FDR=0.05; ตาราง S2) จากยีนเหล่านี้ 612 ถูกปรับลดและ 340 ถูกควบคุมในหนูเมาส์ NIC-Sired ใน dHPC มียีนเพียง 162 ยีนที่แสดงความแตกต่างในหนูเมาส์ NIC-Sired เมื่อเปรียบเทียบกับหนูเมาส์ SAL-Sired (FDR=0.05) จากยีน 162 ยีนเหล่านี้ 86 มีการปรับลดระดับและ 76 ยีนได้รับการควบคุม หนึ่งร้อยสามยีนที่มีการแสดงออกของยีนที่เปลี่ยนแปลงไปซ้อนทับกันระหว่าง vHPC และ dHPC
3.7 การได้รับสารนิโคตินของพ่อเปลี่ยนแปลงวิถีการถอดรหัสที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาระบบประสาท
ใน vHPC การวิเคราะห์ IPA ระบุเครือข่ายระดับบนสุด "โรคทางระบบประสาท การบาดเจ็บและความผิดปกติในร่างกาย การตายของเซลล์และการอยู่รอด" (คะแนน=41 ตารางที่ S3) และเครือข่ายอันดับที่สอง "การพัฒนาและการทำงานของระบบประสาท สัณฐานวิทยาของเนื้อเยื่อ ระบบประสาท โรค" (คะแนน=23) หมวดหมู่หน้าที่ระดับโมเลกุลและเซลลูลาร์ห้าอันดับแรก ได้แก่ "สัณฐานวิทยาของเซลล์" (88 โมเลกุล) "การประกอบและการจัดระเบียบของเซลล์" (79 โมเลกุล) "การพัฒนาเซลล์" (96 โมเลกุล) "หน้าที่ของเซลล์และการบำรุงรักษา" (79 โมเลกุล) และ "การเติบโตและการเพิ่มจำนวนของเซลล์" (87 โมเลกุล) การพัฒนาและการทำงานของระบบทางสรีรวิทยาชั้นนำ ได้แก่ "การพัฒนาและการทำงานของระบบประสาท" (175 โมเลกุล) และหน้าที่ของโรคและความผิดปกติอันดับต้น ๆ ได้แก่ "โรคทางระบบประสาท" (ที่สอง 191 โมเลกุล) และ "ความผิดปกติทางจิต" (ที่สี่, 90 โมเลกุล ) (ตาราง S4)
เพิ่มเติมจากผลลัพธ์ของ IPA การวิเคราะห์การเสริมสมรรถนะโดยใช้ Enrichr ได้ให้หลักฐานเพิ่มเติมสำหรับการเปลี่ยนแปลงในการเจริญเติบโตของเซลล์และการพัฒนาใน vHPC ด้วยคำศัพท์ทางชีววิทยายอดนิยมของ GO ซึ่งรวมถึง "RNA splicing" "การตอบสนองต่อโปรตีนที่กางออก" และ "การควบคุมการเจริญเติบโตของเซลล์" และ " ความเสถียรของโปรตีน" (ตารางที่ S5) ในทำนองเดียวกัน "spliceosomal complex" ถูกระบุว่าเป็นคำศัพท์เกี่ยวกับเซลล์ GO อันดับต้น ๆ การวิเคราะห์เส้นทางของ KEGG ผ่าน Enrichr ยังชี้ให้เห็นถึงการทำงานแบบประกบกันและการส่งสัญญาณ MAPK ว่าเป็นเส้นทางที่อาจได้รับผลกระทบ
แม้จะมีรายการยีนที่แสดงความแตกต่างใน dHPC ที่สั้นกว่ามากเมื่อเทียบกับ vHPC แต่ก็มีการระบุเส้นทางและคำศัพท์ที่เสริมด้วย dHPC ที่คล้ายกัน (ตารางที่ S3 และ S4) การวิเคราะห์ IPA ระบุเครือข่ายระดับบนสุด "พฤติกรรม โรคทางระบบประสาท การบาดเจ็บและความผิดปกติในร่างกาย" (คะแนน=24) และเครือข่ายอันดับที่สอง "โรคทางระบบประสาท การบาดเจ็บและความผิดปกติทางร่างกาย และความผิดปกติทางจิต (คะแนน=20) .
หมวดหมู่หน้าที่ระดับโมเลกุลและเซลลูลาร์ห้าอันดับแรกใน dHPC ได้แก่ "การพัฒนาเซลล์" (29 โมเลกุล), "การเติบโตและการเพิ่มจำนวนของเซลล์" (29 โมเลกุล), "สัณฐานวิทยาของเซลล์" (27 โมเลกุล), "การรวมตัวของเซลล์และการจัดระเบียบ" (23 โมเลกุล) และ "การทำงานของเซลล์และการบำรุงรักษา" (25 โมเลกุล) "การพัฒนาและการทำงานของระบบประสาท" ถูกระบุอีกครั้งว่าเป็นคำที่เสริมสมรรถนะสูงสุดภายใต้การจำแนกการพัฒนาระบบทางสรีรวิทยาและหน้าที่ (ที่สอง 44 โมเลกุล) คำศัพท์ที่ได้รับการปรับปรุงคุณภาพสูงสุดภายใต้การจำแนกประเภทการทำงานของโรคและความผิดปกติ ได้แก่ "โรคทางระบบประสาท" (โมเลกุลที่ 1, 51) และ "ความผิดปกติทางจิต" (ที่ห้า, 31 โมเลกุล) การวิเคราะห์การเพิ่มคุณค่าโดยใช้ Enrichr ระบุคำศัพท์ทางชีววิทยา GO ที่แตกต่างกันหลายคำสำหรับ dHPC เมื่อเทียบกับ vHPC รวมถึง "การควบคุมการตายของเซลล์ประสาท" และ "การพัฒนาสมอง" (ตารางที่ S5) ซึ่งเสริมการทำงานของ IPA ระดับโมเลกุลและเซลล์ "การตายของเซลล์และการอยู่รอด"
เพื่อสำรวจเพิ่มเติมเกี่ยวกับบทบาทหน้าที่ของการถอดเสียงที่ทับซ้อนกันระหว่าง dHPC และ vHPC ยีนที่แสดงออกอย่างต่างกันซึ่งพบได้ทั่วไปในทั้งสองภูมิภาค (ทั้งหมด 103 ตัว) ถูกประเมิน ทรานสคริปต์ที่แสดงความแตกต่างที่ทับซ้อนกันระหว่างสองภูมิภาคนั้นทั้งหมดถูกปรับลดหรือเพิ่มการควบคุมในทิศทางเดียวกัน ซึ่งชี้ให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงทั่วไปในเส้นทางการถอดรหัสทั่วบริเวณสมองในหนูที่ควบคุมโดย NIC หมวดหมู่หน้าที่ระดับโมเลกุลและเซลล์ 5 อันดับแรกที่ระบุโดย IPA ได้แก่ "การตายของเซลล์และการอยู่รอด" (17 โมเลกุล), "การเคลื่อนที่ของเซลล์" (10 โมเลกุล), "การส่งสัญญาณและปฏิสัมพันธ์ระหว่างเซลล์สู่เซลล์" (17 โมเลกุล), "การเจริญเติบโตของเซลล์ และการเพิ่มจำนวน" (18 โมเลกุล) และ "สัณฐานวิทยาของเซลล์" (17 โมเลกุล) (ตารางที่ S4)
ยีนที่แสดงออกอย่างแตกต่างเฉพาะสำหรับ dHPC และ vHPC ต่อมาถูกวิเคราะห์แยกกันใน IPA เพื่อทดสอบสำหรับการดัดแปลงทางระบบประสาทที่แตกต่างกันระหว่างสองบริเวณ (ตาราง S6) ไม่มีเส้นทางตามรูปแบบบัญญัติที่ได้รับการเสริมประสิทธิภาพซ้อนทับกันระหว่างการวิเคราะห์ dHPC ที่ไม่ซ้ำกันของ vHPC วิถีทางบัญญัติที่เสริมสมรรถนะสูงสุดเฉพาะสำหรับ vHPC (ทั้งหมด 44 รายการ) รวมถึง "การส่งสัญญาณแคลเซียม" และ "การส่งสัญญาณตัวรับกลูโคคอร์ติคอยด์" ในขณะที่วิถีทางที่ยอมรับได้ของ dHPC ด้านบน (ทั้งหมดแปดรายการ) รวมถึง "การเผาผลาญของฮอร์โมนไทรอยด์" และ "การส่งสัญญาณการตายของเซลล์ด้วยกรดเรติโนอิก" โรคและการทำงานที่อุดมด้วย vHPC (ทั้งหมด 295 ตัว) รวมถึง "การก่อตัวของ [Hippocampus] Ammon's Horn" และ "Quantity of Cellular Protrusions" ในขณะที่ dHPC มีลักษณะเฉพาะสำหรับโรคและการทำงาน (ทั้งหมด 111) รวมถึง "การอักเสบของสสารสีขาว" และ "Demyelination ."
3.8 การได้รับสารนิโคตินของบิดาทำให้ฮิปโปแคมปัล DNA methylation
วิเคราะห์ DNA methylation แบบกำหนดเป้าหมายเพื่อตรวจสอบว่าการเปลี่ยนแปลงของ DNA methylation ในบริเวณกฎระเบียบที่เกี่ยวข้องมีสาเหตุมาจากการแสดงออกของยีนที่แตกต่างกันในลูกหลานของ NIC-Sired F1 หรือไม่ เป้าหมายรวมถึงยีนที่แสดงออกอย่างแตกต่าง 1114 ยีนที่ระบุใน dHPC หรือ vHPC ใน vHPC ตรวจพบบริเวณที่มีเมทิลเลตที่แตกต่างกัน 11 แห่ง (DMR) โดยแปดแห่งแสดงเมทิเลชันที่เพิ่มขึ้นและสามแห่งแสดงเมทิเลชันที่ลดลง (ตารางที่ 1) จาก DMR 11 ตัว มี 10 ตัวอยู่ในบริเวณที่เกี่ยวข้องกับยีนที่แสดงการแสดงออกที่เปลี่ยนแปลงไปใน vHPC ใน dHPC ตรวจพบ 30 DMR โดย 15 แสดงเมทิเลชันที่เพิ่มขึ้นและ 15 รายการแสดงเมทิเลชันที่ลดลง จาก DMR 30 ตัว มี 29 ตัวอยู่ในบริเวณที่เกี่ยวข้องกับยีนที่แสดงการแสดงออกที่เปลี่ยนแปลงไปใน dHPC
เบ็นผลของ cistanche echinacoside
4. การอภิปราย
ความเข้าใจที่เพิ่มขึ้นเกี่ยวกับกระบวนการอีพีเจเนติกส์ร่วมกับข้อมูลล่าสุด รวมทั้งการค้นพบในปัจจุบัน ได้ท้าทายความเข้าใจดั้งเดิมของมรดก ปัจจัยที่อยู่นอกเหนือจีโนไทป์เพียงอย่างเดียวอาจกำหนดฟีโนไทป์ในรุ่นต่อๆ ไป และการเปิดเผยภายในรุ่นหนึ่งอาจไม่ถูกแยกออกจากลูกหลาน การศึกษานี้ชี้ให้เห็นว่าผลกระทบต่อสุขภาพที่เป็นอันตรายจากการได้รับสารนิโคตินอาจอยู่เหนือการได้รับสารนิโคตินในแต่ละคนและส่งผลต่อคนรุ่นต่อๆ ไป เราระบุผลกระทบจากหลายชั่วอายุคนและข้ามรุ่นของการได้รับสารนิโคตินของพ่อในครรภ์ก่อนตั้งครรภ์ในหนูเมาส์ C57BL/6J ต่อการปรับสภาพความกลัวของ Pavlovian ส่งผลให้มีความทรงจำเกี่ยวกับความกลัวที่แข็งแกร่งขึ้นในลูกหลานรุ่น F1 และ F2 การได้รับสารนิโคตินของบิดายังส่งผลให้การดูแลตนเองด้วยนิโคตินลดลงและพฤติกรรมที่เกี่ยวข้องกับการกำเริบของโรคลดลง ซึ่งบ่งชี้ว่ามีการตอบสนองต่อนิโคตินอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้มากขึ้น เพื่อสนับสนุนความแตกต่างทางพฤติกรรมเหล่านี้ สังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงหลายชั่วอายุคนในฟังก์ชัน cholinergic ของ hippocampal และกระบวนการ epigenetic ผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงในการทำงานของระบบประสาทในลูกหลานของหนูที่ได้รับสารนิโคตินซึ่งส่งผลให้ฟีโนไทป์ของพฤติกรรมเปลี่ยนแปลงไป
ลูกหลาน F1 และ F2 ของหนูตัวผู้ที่ได้รับสารนิโคตินแสดงการปรับสภาพความกลัวตามบริบทและที่ชี้นำได้ดีขึ้น แม้จะไม่มีความแตกต่างในการสูญพันธุ์ของความกลัวตามบริบทระหว่างหนู NIC- และ SAL-Sired F1 หนู NIC-Sired แสดงให้เห็นถึงการฟื้นตัวของความทรงจำเกี่ยวกับความกลัวตามบริบทที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ ที่สำคัญ ไม่พบความแตกต่างในความไวต่อการกระแทกระหว่างหนู NIC และ SAL-Sired ที่สามารถอธิบายการปรับสภาพความกลัวที่เพิ่มขึ้นได้ การปรับสภาพความกลัวที่ปรับปรุงแล้วอาจแนะนำการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการเรียนรู้โดยทั่วไป เมื่อเทียบกับการปรับกระบวนการที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้นสำหรับความกลัวที่จะเรียนรู้ อย่างไรก็ตาม ไม่พบการเปลี่ยนแปลงในการจดจำวัตถุแบบใหม่ การฝึกปฏิบัติการอาหาร หรือการเคลื่อนไหวแบบเปิดโล่งในหนู NIC-Sired แม้ว่าจะมีการระบุผลกระทบเฉพาะเพศของเวลาเปิดแขน EPM ที่เพิ่มขึ้นในหนูเพศเมีย NIC-Sired แม้ว่าสิ่งนี้ไม่ได้ตัดทอนการเปลี่ยนแปลงที่อาจเกิดขึ้นกับระบบการเรียนรู้อื่น ๆ หรือกระบวนการทางปัญญา แต่การค้นพบเหล่านี้ร่วมกันชี้ให้เห็นว่าการเรียนรู้ด้วยความกลัวอาจมีความอ่อนไหวมากกว่าต่อผลกระทบจากหลายชั่วอายุคนและข้ามรุ่นของการได้รับสารนิโคตินของพ่อ นอกจากนี้ การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงการทำงานของ cholinergic ในสัตว์ NIC-Sired นิโคตินปรับสภาพความกลัวตามบริบท ในขณะที่นิโคตินเฉียบพลันช่วยเพิ่มการปรับสภาพความกลัวตามบริบท การถอนนิโคตินแบบเรื้อรัง 15,45 ครั้งจะขัดขวางการปรับสภาพความกลัวตามบริบท16,21 ในการศึกษานี้ นิโคตินเฉียบพลันได้ปรับปรุงการปรับสภาพความกลัวตามบริบทในหนูทดลอง F1 และ F2 จากหนูที่ได้รับการบำบัดด้วยน้ำเกลือ ในทางตรงกันข้าม นิโคตินเฉียบพลันรบกวนการปรับสภาพความกลัวตามบริบทในหนู NIC-Sired และไม่มีผลต่อหนู NIC-grandsire ซึ่งอาจชี้ไปที่การทำงานของ cholinergic ที่เปลี่ยนแปลงในฮิบโปแคมปัส
ผลกระทบของการได้รับสารนิโคตินของบิดาต่อการบริหารนิโคตินด้วยตนเองในภายหลังในรุ่น F1 ยังชี้ให้เห็นถึงการทำงานของ cholinergic ที่หยุดชะงัก ในระหว่างการได้รับนิโคตินแบบฉีดเข้าเส้นเลือดด้วยตนเองในปริมาณที่ต่ำกว่า กลุ่ม NIC-Sired ไม่มีความแตกต่างกันในจำนวนการฉีดนิโคติน แม้ว่าจะพบการเพิ่มขึ้นของจำนวนกดคันโยกแบบแอคทีฟในกลุ่ม NIC-Sired นี่แสดงให้เห็นว่าหนู NIC-Sired อาจแสดงความอุตสาหะในการตอบสนองต่อรางวัลอาหารและ/หรือความยืดหยุ่นทางปัญญาลดลงในการเปลี่ยนการตอบสนองจากอาหารไปสู่ยา อย่างไรก็ตาม ยังควรสังเกตด้วยว่ากลุ่มต่างๆ ไม่แตกต่างกันในวันที่ 1 ของการฟักตัวของความอยาก ซึ่งหมายถึงช่วงการสูญพันธุ์ (เช่น ไม่มีการฉีดสารนิโคตินในระหว่างช่วงการฝึก) และด้วยเหตุนี้ ผลกระทบนี้จึงปรากฏเมื่อมีการเสริมกำลัง เปลี่ยน แต่ไม่ใช่ในกรณีที่ไม่มีตัวเสริมแรงในระหว่างการสูญพันธุ์ หนู NIC-Sired ยังแสดงการดูแลตนเองด้วยนิโคตินที่ลดลงในปริมาณปานกลาง ซึ่งสอดคล้องกับงานล่าสุดที่ระบุการลดลงของแอลกอฮอล์ โคเคน และการบริหารฝิ่นที่เกี่ยวข้องกับแอลกอฮอล์ของผู้ปกครอง โคเคน และการสัมผัสมอร์ฟีน (เช่น Vassoler et al,46 เป็น ทบทวนใน Goldberg และ Gould47) การลดลงของการบริหารนิโคตินด้วยตนเองที่สังเกตได้อาจเนื่องมาจากความไวที่ลดลงต่อผลของนิโคตินที่ให้ผลตอบแทนและ/หรือความไวที่เพิ่มขึ้นต่อผลที่หลีกเลี่ยงของนิโคติน แท้จริงแล้ว กลุ่มต่างกันที่ปริมาณนิโคตินในระดับปานกลาง แต่ไม่ใช่ปริมาณนิโคตินที่ต่ำกว่า ซึ่งสนับสนุนแนวคิดของการตอบสนองที่หลีกเลี่ยงที่เพิ่มขึ้นด้วยขนาดยาที่สูงขึ้น ที่น่าสนใจ เรายังพบว่าไม่มีการกระตุ้นความอยากในวันที่ 21 ในหนูที่ได้รับ NIC-Sired หลังจากให้ยาด้วยตนเองในปริมาณปานกลาง ซึ่งบ่งชี้ว่าพฤติกรรมการค้นหานิโคตินที่ลดลงอาจเกี่ยวข้องกับหน่วยความจำที่เกี่ยวข้องกับการหลีกเลี่ยงนิโคติน แม้ว่าสารตั้งต้นของเส้นประสาทหลายชนิดอาจรองรับผลกระทบเหล่านี้ต่อการบริโภคนิโคตินและการตอบสนองที่เกี่ยวข้องกับการกำเริบของโรค แต่การศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้พบว่า DNA methyltransferase ที่ลดลงในบริเวณ CA1 ของ hippocampal ลดการบริหารตนเองของมอร์ฟีน 48 การค้นพบนี้พร้อมกับหน้าที่ที่รู้จักของหน้าที่ของ cholinergic hippocampal ใน กระบวนการเรียนรู้และความจำ สนับสนุนแนวคิดเรื่องการประมวลผลนิโคตินที่รบกวนในสมองส่วนฮิบโปแคมปัสของหนูที่ควบคุมโดย NIC
ตามแนวเหล่านี้ หนู NIC-Sired แสดงการจับ nAChR ที่มีสัมพรรคภาพสูงของฮิปโปแคมปัสเพิ่มขึ้น นอกจากนี้เรายังพบการลดลงของการปลดปล่อย ACh ที่เกิดจากโพแทสเซียมใน vHPC เช่นเดียวกับการปลดปล่อย ACh ที่เกิดจากนิโคตินในทั้ง dHPC และ vHPC ของสัตว์ NIC-Sired การเปลี่ยนแปลงในการปลดปล่อย ACh ที่เกิดจากขั้วลบสะท้อนถึงการเปลี่ยนแปลงการทำงานของ cholinergic ที่ปลายน้ำของการจับตัวรับ ในขณะที่การเปลี่ยนแปลงในการปล่อย ACh ที่เกิดจากนิโคตินสะท้อนถึงฟังก์ชัน nAChR ที่เปลี่ยนแปลงไป ข้อมูลเหล่านี้สอดคล้องกับการค้นพบก่อนหน้านี้ของการจับ nAChR ที่มีสัมพรรคภาพสูงที่ได้รับการควบคุมตามฟังก์ชัน nAChR ที่ลดลง เนื่องจากทั้งการปลดปล่อย ACh ที่เกิดจากโพแทสเซียมและนิโคตินถูกเปลี่ยนแปลงใน vHPC ของหนูเมาส์ NIC-Sired vHPC อาจมีความไวมากกว่า ผลกระทบหลายชั่วอายุคนจากการได้รับสารนิโคตินของพ่อ เป็นที่ทราบกันดีว่า DHPC ปรับสภาพความกลัวตามบริบท31,50 การยับยั้ง vHPC ขัดขวางทั้งสภาวะความกลัวที่ชี้นำและตามบริบท ing51,52 และ vHPC cholinergic lesions ทำให้การปรับสภาพความกลัวลดลง53
สมุนไพร cistanche
เรายังแสดงให้เห็นอีกด้วยว่าการฉีดสารนิโคตินโดยตรงลงใน dHPC ช่วยเพิ่มการปรับสภาพความกลัวตามบริบท ในขณะที่การฉีดสารเข้าไปใน vHPC จะขัดขวางการปรับสภาพความกลัวตามบริบท15 vHPC อาจปรับการฟื้นตัวของความทรงจำเกี่ยวกับความกลัวตามบริบทที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ เนื่องจากการปิดใช้งานวงจร vHPC แบบพรีลิมบิกจะลดการฟื้นตัวของความทรงจำเกี่ยวกับความกลัวตามบริบทโดยธรรมชาติ 54 ในขณะที่บริเวณสมองอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับการปรับสภาพความกลัว เช่น ต่อมทอนซิล 55 อาจได้รับผลกระทบจากการสัมผัสสารนิโคตินของพ่อ การค้นพบเหล่านี้พร้อมกับข้อมูลปัจจุบันชี้ให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงในการทำงานของ vHPC อาจเป็นสาเหตุของการปรับสภาพความกลัวที่เปลี่ยนแปลงไปในหนูที่ควบคุมโดย NIC . เราตั้งสมมติฐานว่าผลกระทบจากหลายชั่วอายุคนของการสัมผัสนิโคตินของพ่ออาจเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงในเอฟเฟกต์การถอดรหัสซึ่งทำหน้าที่ต้นน้ำของระบบประสาทเหล่านี้ การจัดลำดับการถอดรหัสทั้งจีโนมใน vHPC และ dHPC ของหนูรุ่น F1 ระบุยีนที่แสดงออก 1114 ยีนที่แตกต่างกันระหว่างหนูที่มี NIC และ SAL-Sired ความแตกต่างนี้มีมากกว่าใน vHPC (952) เทียบกับ dHPC (162) ซึ่งสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงที่มากขึ้นใน vHPC ที่สัมพันธ์กับฟังก์ชัน cholinergic ของ dHPC และการเปลี่ยนแปลงทั้งการปรับสภาพตามบริบทและความกลัวที่ชี้นำ การวิเคราะห์เส้นทางที่ตามมาแนะนำการเปลี่ยนแปลงอย่างกว้างๆ กับวิถีการถอดรหัสที่เกี่ยวข้องกับการส่งสัญญาณของกลูโคคอร์ติคอยด์และการพัฒนาของระบบประสาท/ความเป็นพลาสติกในบริเวณฮิปโปแคมปัสทั้งสอง
เพื่อระบุการดัดแปลงที่เป็นไปได้เฉพาะสำหรับ vHPC การวิเคราะห์เส้นทางได้ดำเนินการโดยใช้การถอดเสียงเฉพาะสำหรับภูมิภาคย่อยของฮิปโปแคมปัสเท่านั้น ไม่มีเส้นทางตามรูปแบบบัญญัติของ IPA ที่เสริมสมรรถนะที่ซ้อนทับกันระหว่าง vHPC และ dHPC ซึ่งเป็นภูมิภาคย่อยที่แตกต่างกันตามหน้าที่ของฮิบโปแคมปัส31 เมื่อยีนที่ทับซ้อนกันระหว่าง dHPC และ vHPC ถูกลบออก เส้นทางตามรูปแบบบัญญัติที่เสริมสมรรถนะด้านบนสุดเฉพาะของ vHPC จะรวม "การส่งสัญญาณของตัวรับกลูโคคอร์ติคอยด์" ซึ่งบ่งชี้ถึงเอกลักษณ์ การเปลี่ยนแปลงการทำงานของกลูโคคอร์ติคอยด์เพิ่มเติมในภูมิภาคนี้เมื่อเปรียบเทียบกับ dHPC ด้วยจุดประสงค์ในการระบุสารควบคุมอีพีเจเนติกต้นน้ำที่อาจส่งผลต่อการแสดงออกของยีน เราจึงดำเนินการจัดลำดับดีเอ็นเอเมทิลเลชั่นที่เป็นเป้าหมายโดยใช้รายการที่รวบรวมไว้ของยีนที่แสดงความแตกต่างของ dHPC และ vHPC ซึ่งระบุจากการเรียงลำดับอาร์เอ็นเอ น่าแปลกที่เราพบเพียง 11 DMR ใน vHPC และ 30 DMR ใน dHPC ระหว่างสัตว์ NIC และ SAL-Sired แม้ว่าจะเป็นเรื่องที่ไม่คาดคิดเมื่อพิจารณาจากจำนวนการถอดเสียงที่แสดงออกต่างกันใน vHPC ที่สูงกว่ามาก แต่ DNA methylation เป็นเพียงหนึ่งในปัจจัยควบคุมหลายประการที่อาจส่งผลต่อการแสดงออกของยีน และ DNA methylation ไม่ได้แปลเป็นการแสดงออกของยีนที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างสม่ำเสมอ จากทั้งหมด 11 ตัวของ vHPC DMR มี 7 ตัว แสดงรูปแบบเมทิลเลชั่นที่สอดคล้องกับทิศทางของการถอดรหัสแบบดิฟเฟอเรนเชียล ยีนที่มีเมทิลที่ต่างกันใน vHPC รวมถึง Fkbp5, Ksr1 และ Pnpla2 ที่น่าสนใจคือ การถอดความ Fkbp5 และ Ksr1 ถูกรบกวนในรูปแบบเมาส์แบบพฤติกรรมของ PTSD 57 โดยที่หนูถูกกระแทกด้วยไฟฟ้าช็อต จากนั้นจึงนำเสนอการเตือนตามสถานการณ์ Fkbp5 เข้ารหัสพี่เลี้ยงตัวรับ glucocorticoid ซึ่งการทำงานเกี่ยวข้องกับการตอบสนองความเครียดที่ยืดเยื้อที่ไม่เหมาะสมในบุคคลที่มี PTSD และโรควิตกกังวลอื่น ๆ58
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การศึกษาในมนุษย์แสดงให้เห็นว่า Fkbp5 methylation และการถอดรหัสสัมพันธ์กับความรุนแรงของอาการ PTSD ซึ่งเพิ่ม methylation และการถอดรหัสที่ลดลงทำนายอาการของ PTSD ที่รุนแรงมากขึ้น 59,60 การแสดงออกของ Fkbp5 ปรับการทำงานของแกน HPA ซึ่งคิดว่าจะเป็นสื่อกลางในการมีส่วนร่วม PTSD.59,61 การค้นพบของเราเกี่ยวกับการกู้คืนหน่วยความจำความกลัวที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติร่วมกับการไม่เป็นระเบียบของวิถีการถอดรหัสที่เกี่ยวข้องกับการส่งสัญญาณกลูโคคอร์ติคอยด์ในสัตว์ที่ติดเชื้อ NIC อาจชี้ให้เห็นถึงความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นต่อฟีโนไทป์ที่เหมือน PTSD ใน dHPC รูปแบบ DMR ส่วนใหญ่ไม่สอดคล้องกับทิศทางของการแสดงออกของการถอดรหัสที่แตกต่างกันซึ่งพบโดยการจัดลำดับอาร์เอ็นเอ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงใน vHPC DNA methylation ที่เกิดจากการสัมผัสนิโคตินของพ่อมีผลสืบเนื่องมากกว่าในแง่ของผลกระทบต่อการแสดงออกของยีนมากกว่าการเปลี่ยนแปลงใน dHPC ซึ่งสอดคล้องกับการระบุจำนวนการถอดเสียงที่แสดงออกถึงความแตกต่างและการเปลี่ยนแปลงที่เกินจริงในการถ่ายทอด cholinergic ใน NIC‐Sired vHPC เมื่อเทียบกับ dHPC วิธีการหาลำดับเป้าหมายของเราอาจจำกัดความสามารถในการตรวจจับการควบคุมการถอดรหัสที่อาจเกิดขึ้นโดยลำดับที่มีเมทิลเลตส่วนปลาย การตรวจสอบในอนาคตรวมถึงการวิเคราะห์เมทิเลชันของ DNA ทั่วทั้งจีโนม การปรับเปลี่ยนฮิสโตน และการแสดงออกของอาร์เอ็นเอที่มีขนาดเล็กจะช่วยให้ตีความการค้นพบนี้ได้อย่างสมบูรณ์ยิ่งขึ้น
ข้อจำกัดที่เป็นไปได้ของการออกแบบการสัมผัสสารนิโคตินของเราคือการมุ่งเน้นที่การสัมผัสนิโคตินของพ่อเพื่อตรวจสอบผลกระทบจากหลายชั่วอายุคนและข้ามรุ่นของการได้รับสารนิโคติน แม้ว่าการศึกษาอื่นจะพบว่ามีฟีโนไทป์หลายแบบ/รุ่นข้ามรุ่นหลังจากการสัมผัสยาของบิดา ซึ่งรวมถึงโคเคน46 และมอร์ฟีน 62 พบว่าไม่มีความแตกต่างในการดูแลมารดา แต่ก็เป็นไปได้ว่าการได้รับสารนิโคตินของบิดาอาจส่งผลต่อการดูแลมารดา จำเป็นต้องมีการศึกษาในอนาคตเพื่อตรวจสอบผลกระทบต่อการดูแลมารดา เนื่องจากปัจจุบันเรามุ่งเน้นที่การเปิดเผยของบิดา งานในอนาคตจึงควรเปรียบเทียบผลกระทบของการสัมผัสของบิดากับมารดาด้วย โดยรวมแล้ว การค้นพบนี้ให้ความเข้าใจที่แปลกใหม่เกี่ยวกับผลกระทบจากหลายชั่วอายุคนและข้ามรุ่นของการได้รับสารนิโคติน ซึ่งได้รับการสนับสนุนโดยวรรณกรรมที่กำลังเติบโตซึ่งระบุลักษณะพิเศษของผลกระทบจากหลายชั่วอายุคนและข้ามรุ่นของการได้รับยา (ตามที่ทบทวนใน Goldberg และ Gould47) การศึกษาครั้งนี้เป็นการทดสอบครั้งแรกเพื่อทดสอบการปรับสภาพความกลัวตามบริบทในลูกหลาน F1 และ F2 ของเพศผู้ที่ได้รับสารนิโคตินและระบุการสร้างความทรงจำเกี่ยวกับความกลัวที่เพิ่มขึ้นและการฟื้นตัวของความทรงจำความกลัวที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ การศึกษานี้ยังเป็นครั้งแรกที่ระบุว่าการบริหารตนเองด้วยนิโคตินที่เปลี่ยนแปลงไปและการฟักตัวของความอยากอาหารในลูกหลานที่สัมผัสสารนิโคติน F1
พบเมทิลเลชันเชิงอนุพันธ์ในยีนที่เกี่ยวข้องกับการควบคุม PTSD และแกน HPA ที่ผิดปกติ รวมถึงการหยุดชะงักพร้อมกันในเส้นทางการถอดรหัสที่เกี่ยวข้องกับความเครียดในหนูเมาส์ NIC-Sired นิโคตินของบิดายังสัมพันธ์กับการทำงานของ cholinergic ของฮิปโปแคมปัสที่ลดลงและเพิ่มการจับกับ nAChR ของฮิปโปแคมปัส สิ่งที่น่าสนใจคือ ผู้ป่วย PTSD ที่ไม่สูบบุหรี่แสดงค่า nAChR ที่มีความสัมพันธ์สูงในเยื่อหุ้มสมองชั่วคราว (mesiotemporal cortical high‐affinity nAChR) ที่สูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญ63 และ PTSD สัมพันธ์กับการปรับสภาพความกลัวที่มากขึ้นและการกู้คืนความทรงจำที่ดับไปเองโดยธรรมชาติ 64 ผลการวิจัยของเราชี้ให้เห็นว่าการได้รับสารนิโคตินอาจส่งผลกระทบหลายชั่วอายุคนของ เพิ่มความอ่อนแอของลูกหลานต่ออาการคล้ายพล็อต การค้นพบนี้ร่วมกับผลการวิจัยล่าสุดอื่นๆ ที่แสดงผลหลายยุคสมัยของการได้รับสารนิโคตินต่อความยืดหยุ่นในการรับรู้2 ชี้ให้เห็นว่าผลลัพธ์ด้านสุขภาพเชิงลบของการได้รับสารนิโคตินทำให้เกิดผลที่กว้างกว่าที่เคยคิดไว้
สารสกัดจาก Cistanche
ข้อมูลอ้างอิง
1 Dai J, Wang Z, Xu W และอื่น ๆ การได้รับสารนิโคตินของพ่อกำหนดพฤติกรรมที่แตกต่างกันในรุ่นต่อๆ มาผ่านไฮเปอร์เมทิลเลชันของ mmu-miR-15b ตัวแทนวิทย์. 2017;7(1):7286.
2. McCarthy DM, Morgan TJ Jr, Lowe SE และอื่น ๆ การได้รับสารนิโคตินในหนูเพศผู้ทำให้เกิดความบกพร่องทางพฤติกรรมในลูกหลานหลายชั่วอายุคน ป.ล. 2018;16(10):e2006497.
3. Zhu J, Lee KP, Spencer TJ, Biederman J, Bhide PG การถ่ายทอดการสมาธิสั้นในแบบจำลองเมาส์ของ ADHD เจ นิวโรซี. 2014;34(8):2768–2773.
4. คัมมิงส์ KM พรอคเตอร์ อาร์เอ็น ภาพลักษณ์ของการสูบบุหรี่ในที่สาธารณะที่เปลี่ยนไปในสหรัฐอเมริกา: พ.ศ. 2507-2557 มะเร็ง Epidemiol Biomarkers 2014;23(1):32–36.
5. Huang LL, Kowitt SD, Sutfin EL, Patel T, Ranney LM, Goldstein AO การใช้บุหรี่อิเล็กทรอนิกส์ในหมู่นักเรียนมัธยมปลายและความสัมพันธ์กับการใช้บุหรี่และการเลิกบุหรี่, North Carolina Youth Tobacco Surveys, 2011 และ 2013. ก่อนหน้า โรคเรื้อรัง. 2016;13:E103.
6. Holliday ED, Nucero P, Kutlu MG และอื่น ๆ ผลกระทบระยะยาวของนิโคตินเรื้อรังต่อพฤติกรรมทางอารมณ์และการรับรู้และสัณฐานวิทยาของเซลล์ฮิบโปในหนู: การเปรียบเทียบการได้รับนิโคตินในผู้ใหญ่และวัยรุ่น Eur J ประสาทวิทยา 2016;44:2818-2828.
7. Johnson JG, Cohen P, Pine DS, Klein DF, Kasen S, Brook JS ความสัมพันธ์ระหว่างการสูบบุหรี่กับโรควิตกกังวลในช่วงวัยรุ่นและวัยผู้ใหญ่ตอนต้น จามา. 2000;284:2348–2351.
8. Jung Y, Hsieh LS, Lee AM และอื่น ๆ กลไก epigenetic ไกล่เกลี่ยผลกระทบของนิโคตินในการพัฒนาโครงสร้างและพฤติกรรมของเซลล์ประสาท แนท นิวโรซี่. 2016;19(7):905-914.
9. Gitik M, Holliday ED, Leung M และอื่น ๆ โคลีนช่วยแก้ไขข้อบกพร่องในการเรียนรู้ของผู้ใหญ่และย้อนกลับการปรับเปลี่ยนอีพีเจเนติกของปัจจัยการเปลี่ยนแปลงโครมาตินที่เกี่ยวข้องกับการได้รับนิโคตินในวัยรุ่น Neurobiol เรียนรู้ Mem 2018;155:239-248.
10. Bird A. การรับรู้ของ epigenetics ธรรมชาติ. 2007;447:396-398.
11. สกินเนอร์ เอ็มเค การถ่ายทอดทางพันธุกรรมจากรุ่นสู่รุ่นของสิ่งแวดล้อมและความเสถียรของไมโทติคของโซมาติก อีพิเจเนติกส์ 2011;6:838-842.
12. เดวิส เจเอ, โกลด์ ทีเจ การเรียนรู้แบบเชื่อมโยง ฮิปโปแคมปัส และการติดนิโคติน Curr Drug Abuse Rev. 2008;1:9-19.
13. Kutlu MG, Parikh V, Gould TJ. การติดนิโคตินและความผิดปกติทางจิตเวช Int Rev Neurobiol. 2015;124:171-208.
14. Parikh V, Kutlu MG, Gould TJ. ความผิดปกติของ nAChR เป็นสารตั้งต้นทั่วไปสำหรับโรคจิตเภทและการติดนิโคตินร่วม: แนวโน้มและมุมมองในปัจจุบัน โรคจิตเภท Res. 2016;171:1-15.
15. เคนนี่ เจดับบลิว, เรย์บัค เจดี, โกลด์ ทีเจ ตัวรับนิโคตินิกในฮิปโปแคมปัสหลังและหน้าท้องปรับสภาพความกลัวตามบริบทต่างกัน ฮิปโปแคมปัส 2012;22:1681-1690.
16. Wilkinson DS, Turner JR, Blendy JA, Gould TJ. ภูมิหลังทางพันธุกรรมมีอิทธิพลต่อผลของการถอนนิโคตินเรื้อรังต่อการเรียนรู้และการจับตัวรับนิโคตินิกอะซิติลโคลีนที่มีความสัมพันธ์สูงในฮิบโปแคมปัสหลังและหน้าท้อง เภสัชวิทยา (Berl). 2013;225(1): 201-208.
17. เดวิส เจเอ, โกลด์ ทีเจ ผลกระทบของ DHBE และ MLA ต่อการเพิ่มประสิทธิภาพที่เกิดจากนิโคตินของการปรับสภาพความกลัวตามบริบทในหนู C57BL/6 เภสัชวิทยา (Berl). 2549;184:345-352.
18. Kutlu MG, Zeid D, Tumolo JM, Gould TJ. หนูเมาส์ก่อนวัยรุ่นและวัยรุ่นมีความรู้สึกไวน้อยกว่าต่อผลของนิโคตินเฉียบพลันต่อการสูญพันธุ์และการฟื้นตัวตามธรรมชาติ สมอง Res Bull. 2018;138:50–55.
19. Kutlu MG, โกลด์ ทีเจ นิโคตินเฉียบพลันชะลอการสูญพันธุ์ของความกลัวตามบริบทในหนู พฤติกรรมสมอง Res. 2014;263:133–137.
20. Benowitz NL, Hukkanen J, Jacob P 3rd. เคมีนิโคติน เมแทบอลิซึม จลนพลศาสตร์ และไบโอมาร์คเกอร์ ใน: นิโคตินจิตเวช. เบอร์ลิน ไฮเดลเบิร์ก: สปริงเกอร์; 2552:29–60.
21. Davis JA, James JR, Siegel SJ, Gould TJ. การถอนตัวจากการบริหารนิโคตินเรื้อรังทำให้เงื่อนไขความกลัวตามบริบทในหนู C57BL/6 ลดลง เจ นิวโรซี. 2005;25:8708–8713.
22. Petersen DR, Norris KJ, Thompson JA. การศึกษาเปรียบเทียบการจำหน่ายนิโคตินและสารเมตาโบไลต์ของนิโคตินในหนูสามสายพันธุ์ การกำจัด Metab ของยา 1984;12:725-731.
23. Gould TJ, โปรตุเกส GS, Andre JM และอื่น ๆ ระยะเวลาของการขาดดุลที่เกี่ยวข้องกับการถอนนิโคตินในการปรับสภาพความกลัวตามบริบทนั้นสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงในการควบคุมตัวรับนิโคตินอะซิติลโคลีนรีเซพเตอร์ที่มีความสัมพันธ์สูงในฮิปโปแคมปัล เภสัชวิทยา. 2012;62:2118-2125.
24. Kutlu MG, Oliver C, Huang P, Liu-Chen LY, Gould TJ การด้อยค่าของการสูญเสียความกลัวตามบริบทโดยนิโคตินเรื้อรังและการถอนตัวจากนิโคตินเรื้อรังนั้นสัมพันธ์กับการควบคุม nAChR ของฮิปโปแคมปัส เภสัชวิทยา. 2016;109:341-348. 25. Damaj MI, Kao W, Martin BR. ลักษณะของการถอนนิโคตินที่เกิดขึ้นเองและตกตะกอนในเมาส์ เจ Pharmacol Exp Ther. 2003;307:526-534.
26. Fowler CD, Lu Q, Johnson PM, Marks MJ, Kenny PJ. การส่งสัญญาณหน่วยย่อยของตัวรับนิโคติน Habenular alpha5 ควบคุมปริมาณนิโคติน ธรรมชาติ. 2011;471:597-601.
27. Lomazzo E, MacArthur L, Yasuda RP, Wolfe BB, Kellar KJ. การวิเคราะห์เชิงปริมาณของตัวรับนิโคตินิกของเซลล์ประสาทเฮเทอโรเมอร์ในหนูแรทฮิปโปแคมปัส เจ นิวโรเคม. 2010;115:625-634.
28. Turner JR, Castellano LM, Blendy JA. ผลคล้าย anxiolytic แบบคู่ขนานและการปรับขึ้นของ neuronal nicotinic acetylcholine receptors ตามนิโคตินเรื้อรังและ varenicline นิโคติน Tob Res. 2011;13:41–46.
29 Parikh V, Ji J, Decker MW, Starter M. Prefrontal beta2 ที่ประกอบด้วยหน่วยย่อยและ alpha7 nicotinic acetylcholine receptors ควบคุมการส่งสัญญาณ glutamatergic และ cholinergic ต่างกัน เจ นิวโรซี. 2010;30: 3518–3530.
30. Parikh V, Starter M. Forebrain cholinergic systems and cognition: ข้อมูลเชิงลึกใหม่จากการตรวจหาเชื้อโคลีนอย่างรวดเร็วโดยใช้ไบโอเซนเซอร์แบบเอนไซม์ ใน: ไมโครอิเล็กโทรดไบโอเซนเซอร์. Totowa, นิวเจอร์ซี: Humana Press; 2013:257-277.
31. แฟนเซโลว์ MS, ดง เอช. โครงสร้างฮิปโปแคมปัสหลังและหน้าท้องแตกต่างกันตามหน้าที่หรือไม่? เซลล์ประสาท 2010;65(1):7-19.
32. Kim D, Pertea G, Trapnell C, Pimentel H, Kelley R, Salzberg SL TopHat2: การจัดตำแหน่ง transcriptomes ที่แม่นยำเมื่อมีการแทรก การลบ และการหลอมรวมของยีน จีโนม ไบโอล. 2013;14(4): R36.
33. Afgan E, Baker D, van den Beek M และอื่น ๆ แพลตฟอร์ม Galaxy สำหรับการวิเคราะห์ชีวการแพทย์ที่เข้าถึงได้ ทำซ้ำได้ และทำงานร่วมกันได้: อัปเดตปี 2016 กรดนิวคลีอิก 2016;44:W3-w10.
34. Trapnell C, Williams BA, Pertea G และอื่น ๆ การประกอบและการหาปริมาณการถอดเสียงโดย RNA-Seq เผยให้เห็นการถอดเสียงที่ไม่ได้อธิบายประกอบและการสลับไอโซฟอร์มในระหว่างการสร้างความแตกต่างของเซลล์ แนท ไบโอเทค. 2010;28(5): 511-515.
35 Benjamini Y, Drai D, Elmer G, Kafkafi N, Golani I. การควบคุมอัตราการค้นพบที่ผิดพลาดในการวิจัยพฤติกรรมทางพันธุศาสตร์ พฤติกรรมสมอง Res. 2544; 125(1-2):279-284.
36 Kramer A, Green J, Pollard J Jr, Tugendreich S. แนวทางการวิเคราะห์เชิงสาเหตุในการวิเคราะห์เส้นทางที่ชาญฉลาด ชีวสารสนเทศศาสตร์ 2014;30(4): 523–530.
37. Kuleshov MV, Jones MR, Rouillard AD, และคณะ Enrichr: การอัปเดตเว็บเซิร์ฟเวอร์การวิเคราะห์ชุดยีนที่ครอบคลุม 2016 กรดนิวคลีอิก 2016;44(W1): W90-W97.
38. Wendt J, Rosenbaum H, ริชมอนด์ TA, Jeddeloh JA, Burgess DL การหาลำดับไบซัลไฟต์ที่เป็นเป้าหมายโดยใช้ระบบเสริมสมรรถนะ SeqCap epi วิธีการ โมลไบโอล. 2018;1708:383-405.
39. Bolger AM, Lohse M, Usadel B. Trimmomatic: ทริมเมอร์ที่ยืดหยุ่นสำหรับข้อมูลลำดับ Illumina ชีวสารสนเทศศาสตร์ 2014;30(15):2114-2120.
40. Langmead B, Salzberg SL. การจัดตำแหน่งที่อ่านได้อย่างรวดเร็วด้วย Bowtie 2 วิธีการของแนท 2012;9(4):357-359.
41. ครูเกอร์ เอฟ, แอนดรูว์ เอสอาร์ Bismark: เครื่องมือจัดฟันแบบยืดหยุ่นและตัวเรียก methylation สำหรับการใช้งาน Bisulfite-Seq ชีวสารสนเทศศาสตร์ 2011;27(11):1571-1572.
42. Akalin A, Kormaksson M, Li S และอื่น ๆ methylKit: แพ็คเกจ R ที่ครอบคลุมสำหรับการวิเคราะห์โปรไฟล์ DNA methylation ทั่วทั้งจีโนม จีโนม ไบโอล. 2012;13(10): R87.
43. โกลด์ ทีเจ, ลอมมอค JA. นิโคตินช่วยเพิ่มการปรับสภาพความกลัวตามบริบทและบรรเทาการขาดดุลที่เกิดจากเอทานอลในการปรับสภาพความกลัวตามบริบท Behav Neurosci. 2546;117(6):1276-1282.
44. ฟาวเลอร์ ซีดี เคนนี่ พีเจ การบริหารตนเองด้วยนิโคตินทางหลอดเลือดดำด้วยตนเองและการคืนสถานะโดยชักนำให้เกิดคิวในหนูทดลอง: ผลของปริมาณนิโคติน อัตราการให้ยา และการฝึกใช้เครื่องมือก่อน เภสัชวิทยา. 2011;61(4):687-698.
45. โกลด์ ทีเจ, เวนเนอร์ เจเอ็ม การปรับปรุงนิโคตินของการปรับสภาพความกลัวตามบริบท พฤติกรรมสมอง Res. 1999;102(1-2):31-39.
46. Vassoler FM, White SL, Schmidt HD, Sadri-Vakili G, เพียร์ซ RC การสืบทอดอีพิเจเนติกของฟีโนไทป์ต้านทานโคเคน แนท นิวโรซี่. 2013;16(1):42-47.
47. โกลด์เบิร์ก แอลอาร์, โกลด์ ทีเจ ผลกระทบจากหลายชั่วอายุคนและข้ามรุ่นของการสัมผัสยาในทางที่ผิดของบิดาต่อพฤติกรรมและการทำงานของระบบประสาท Eur J ประสาทวิทยา 2018;50(3):2453-2466.
48. Zhang JJ, Jiang FZ, Zheng W, และคณะ DNMT3a ในฮิปโปแคมปัส CA1 มีความสำคัญอย่างยิ่งในการได้มาซึ่งการบริหารตนเองด้วยมอร์ฟีนในหนูแรท แอดดิค ไบโอล. 2019;▪:▪-▪.
49. Schwartz RD, เคลลาร์ เคเจ Nicotinic cholinergic receptor ที่มีผลผูกพันในสมอง: การควบคุมในร่างกาย ศาสตร์. 1983;220(4593):214-216.
50. ล็อก เอสเอฟ, เพย์เลอร์ อาร์, เวห์เนอร์ เจเอ็ม รอยโรคฮิปโปแคมปัสทำให้เกิดการขาดดุลในการเรียนรู้ของหนูพันธุ์ในเขาวงกตน้ำของมอร์ริสและงานที่กลัวโดยเงื่อนไข Behav Neurosci. 1997;111(1):104–113.
51. Zhang WN, Bast T, Feldon J. ท้องฮิปโปแคมปัสและความกลัวในหนู: ความจำเสื่อมจากภาวะแอนเทอโรเกรดที่แตกต่างกันหลังการให้ N-methyl-D-aspartate หรือ MK-801 ที่เป็นปฏิปักษ์ที่ไม่มีการแข่งขันในช่องท้องของฮิปโปแคมปัส พฤติกรรมสมอง Res. 2001;126(1-2):159-174.
52. มาเรน เอส, โฮลท์ ดับเบิลยูจี ฮิปโปแคมปัสและพาฟโลเวียนกลัวการปรับเงื่อนไขในหนู: การฉีดมัสซิมอลเข้าไปในช่องท้อง แต่ไม่ใช่ส่วนหลัง ฮิปโปแคมปัสบั่นทอนการได้มาจากการแช่แข็งแบบมีเงื่อนไขต่อการกระตุ้นตามเงื่อนไขทางหู Behav Neurosci. 2004;118(1):97–110.
53. Staib JM, Della Valle R, น็อกซ์ DK การหยุดชะงักของกะบังตรงกลางและแถบแนวทแยงของการคาดการณ์ของ Broca cholinergic ไปยังหน้าท้องฮิปโปแคมปัสขัดขวางความจำความกลัวในการได้ยิน Neurobiol เรียนรู้ Mem 2018;152:71-79.
54. Vasquez JH, Leong KC, Gagliardi CM, Harland B, Apicella AJ, Muzzio IA การกระตุ้นเฉพาะทางเดินของเซลล์ฮิปโปแคมปัสหน้าท้องที่ฉายไปยังเยื่อหุ้มสมองพรีลิมบิกช่วยลดความกลัวการต่ออายุ Neurobiol เรียนรู้ Mem 2019;161:63-71.
55. LeDoux JE, Cicchetti P, Xagoraris A, Romanski LM นิวเคลียสอะมิกดาลอยด์ด้านข้าง: ส่วนต่อประสานประสาทสัมผัสของต่อมทอนซิลในการปรับสภาพความกลัว เจ นิวโรซี. 1990;10(4):1062-1069.
56. โจนส์ พี.เอ. หน้าที่ของ DNA methylation: เกาะ สถานที่เริ่มต้น ร่างกายของยีน และอื่นๆ แนท เรฟ เจเนท. 2012;13(7):484-492.
57. Tanaka M, Li H, Zhang X, และคณะ การควบคุมยีนที่ขึ้นกับภูมิภาคและเวลาในต่อมทอนซิลและคอร์เทกซ์ cingulate ล่วงหน้าของโมเดลเมาส์ที่คล้ายกับ PTSD โมล สมอง. 2019;12(1):25.
58. สารยึดเกาะ EB. บทบาทของ FKBP5 ซึ่งเป็นผู้ช่วยร่วมของตัวรับกลูโคคอร์ติคอยด์ในการเกิดโรคและการรักษาความผิดปกติทางอารมณ์และความวิตกกังวล จิตวิทยาต่อมไร้ท่อ. 2009;34(Suppl 1): S186‐S195
59. Sarapis C, Cai G, Bierer LM และอื่น ๆ ตัวบ่งชี้ทางพันธุกรรมสำหรับความเสี่ยงและความยืดหยุ่นของพล็อตในหมู่ผู้รอดชีวิตจากการโจมตี World Trade Center ดิสมาร์คเกอร์. 2011;30(2-3):101‐110.
60. Yehuda R, Daskalakis NP, Desarnaud F และอื่น ๆ Epigenetic biomarkers เป็นตัวทำนายและสัมพันธ์ของการปรับปรุงอาการหลังการบำบัดทางจิตในทหารผ่านศึกที่มี PTSD แนวหน้า. 2013;4:118.
61. Yehuda R, Cai G, Grolier JA และอื่น ๆ รูปแบบการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับความผิดปกติของความเครียดหลังถูกทารุณกรรมหลังการโจมตี World Trade Center จิตเวชศาสตร์ชีวภาพ. 2009;66:708-711.
62. Li CQ, Luo YW, Bi FF และอื่น ๆ พัฒนาการของพฤติกรรมคล้ายวิตกกังวลผ่านการส่งสัญญาณ IGF-2 ของฮิปโปแคมปัสในลูกหลานของการได้รับมอร์ฟีนโดยผู้ปกครอง: ผลกระทบของสภาพแวดล้อมที่สมบูรณ์ เภสัชวิทยาทางระบบประสาท. 2014;39(12):2777–2787.
63. Czermak C, Staley JK, Kasserman S และอื่น ๆ ความพร้อมใช้งานของตัวรับ Nicotinic acetylcholine receptor beta2 ในความผิดปกติของความเครียดหลังเกิดบาดแผล Int J Neuropsychopharmacol. 2008;11(3):419-424.
64. Milad MR, Pitman RK, Ellis CB และอื่น ๆ พื้นฐานทางระบบประสาทของความล้มเหลวในการเรียกคืนหน่วยความจำการสูญพันธุ์ในความผิดปกติของความเครียดหลังถูกทารุณกรรม จิตเวชศาสตร์ชีวภาพ. 2009;66(12):1075-1082.