भाग 2: हिप्पोकैम्पस में HDAC3 के डीएसेटाइलेज़ डोमेन के लिए विशिष्ट भूमिकाएँ और मेमोरी के गठन और विलुप्त होने में मेडियल प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स

अधिक जानकारी के लिए:ali.ma@wecistanche.com

कृपया भाग 3 के लिए यहां क्लिक करें

कृपया भाग 1 के लिए यहां क्लिक करें

करने के लिए क्लिक करेस्मृति में सुधार के लिए सिस्टैन्च निकालने के लाभ

परिणाम

बिंदु उत्परिवर्ती वायरस AAV-HDAC3 (Y298H) की अभिव्यक्ति

HDAC3 डीएसेटाइलेज़ गतिविधि को लक्षित करने के लिए हमने एडेनो-जुड़े वायरस (AAV2.1-HDAC3 (Y298H)-v5) से व्यक्त एक बिंदु उत्परिवर्ती (Y298H) विकसित किया। टाइरोसिन (Y298H) के लिए हिस्टिडीन की जगह HDAC3 (Kwapis et al।, 2017; Lahm et al, 2007, Sun et al।, 2013) की एंजाइमिक गतिविधि समाप्त हो जाती है। हमने अंतर्जात HDAC3 (छवि 1A) से स्वतंत्र रूप से HDAC3 बिंदु उत्परिवर्ती के प्रतिरक्षण क्षमता को मापने और वायरल mRNA अभिव्यक्ति की मात्रा निर्धारित करने के लिए एक V5 एपिटोप टैग भी जोड़ा। चूहे को या तो बिंदु उत्परिवर्ती वायरस (AAV- HDAC3 (Y298H) -v5) या नियंत्रण (AAV-EV) के द्विपक्षीय संक्रमण दिए गए थे। दो सप्ताह बाद (इष्टतम अभिव्यक्ति की अनुमति (बैरेट एट अल।, 2011; क्वापिस एट अल।, 2017, मैकक्वॉन एट अल।, 2011; रोगे एट अल।, 2013), चूहों की बलि दी गई और वी 5 और एचडीएसी 3 को प्रतिरक्षात्मकता द्वारा मापा गया और RT-qPCR। यह पुष्टि करने के लिए कि हमारे वायरल संक्रमण DH को लक्षित करते हैं, हमने AAV-HDAC3 (Y298H) पर V5 एपिटोप के लिए प्रतिरक्षण क्षमता का आकलन किया। हमने DH के CA1 और CA3 क्षेत्रों में AAV-HDAC3 (Y298H) -v5 के सफल पारगमन को देखा। एएवी-ईवी नियंत्रण वायरस (छवि 1 बी) से संक्रमित जानवरों में वी 5 धुंधला के बिना सभी बिंदु उत्परिवर्ती वायरस-संक्रमित जानवरों के। हमने आरटी-क्यूपीसीआर का उपयोग करके डीएच ऊतक में वी 5 और वाइल्डटाइप एचडीएसी 3 को भी मापा। दोनों वी के खिलाफ प्राइमर {{ 49}} जिसमें HDAC3 (Y298H) प्रतिलेख और अंतर्जात Hdac3 प्रतिलेख (जो अंतर्जात Hdac3 और उत्परिवर्तित Hdac3 (Y298H) -v5 mRNA दोनों को पहचानता है) ने AAV-HDAC3 (Y298H) - v5 (v5: t) से प्रभावित चूहों में उच्च स्तर की पुष्टि की। 7)=4.14; * p <0.01, खाली="" वेक्टर="" n="5;" y298h="" n="4;" hdac3:="" t(9)="3.12," *="" p="" {{="" 76}}.012,="" खाली="" वाई="" वेक्टर="" एन="6;" y298h="" n="6)" (चित्र="" 1c,="">

AAV-HDAC3 (Y298H) -v5 के साथ पृष्ठीय हिप्पोकैम्पस में HDAC3 गतिविधि को अवरुद्ध करना वस्तु स्थान के लिए दीर्घकालिक स्मृति को बढ़ाता है

पिछले अध्ययनों से पता चला है कि HDAC3 निषेध बढ़ाता हैस्मृतिऐसा कि एक सबथ्रेशोल्ड सीखने की घटना जिसका परिणाम दीर्घकालिक नहीं होगास्मृतिलंबी अवधि की ओर ले जाने वाली घटना में तब्दील हो जाता हैस्मृति(McQuown et al., 2011; Malvaez et al., 2013). To test whether the deacetylase-dead point mutant version ofHDAC3 affects long-term memory, mice received bilateral infusions of either the point mutant virus ((AAV-HDAC3(Y298H)- v5) or control (AAV-EV). Two weeks later, mice were trained on the OLM task. During training, mice were placed in an arena with two identical objects for a 3 min training session, which does not result in long-term memory (Stefanko, et al, 2009; Malvaez et al., 2013), and then tested 24h later in the same arena with one familiar object moved to a novel location (Fig. 2A). In this experiment as well as all subsequent experiments, every animal included in the behavioral analyses had viral infusion confirmed by immunohistochemistry. Empty Vector mice did not show significant discrimination (DI = 3.66 ± 3.4%, t(12) = 1.085, p>{0}}.1, n=8) इस बात की पुष्टि करते हैं कि 3 मिनट एक सबथ्रेशोल्ड प्रशिक्षण अवधि थी (चित्र 2बी)। इसके विपरीत, Y298H चूहों ने वस्तु स्थान के लिए महत्वपूर्ण स्मृति दिखाई, जो काफी अधिक भेदभाव सूचकांक (DI=28.76 ± 4.45 प्रतिशत; t(12)=4.587, * p < {{20)="" द्वारा="" स्पष्ट="" है।="" }}.001,="" एन="6;" चित्र="" 2बी)।="" दो="" वस्तुओं="" (t(12)="1.024;" p=""> 0.05; चित्र 2C) के कुल अन्वेषण समय में समूह भिन्न नहीं थे।

इसके बाद, हमने जानवरों के एक नए समूह का उपयोग यह परीक्षण करने के लिए किया कि क्या डीएच प्रभावित दीर्घकालिक में बिंदु उत्परिवर्ती वायरस को संक्रमित कर रहा हैस्मृतिएक मानक उपन्यास वस्तु पहचान कार्य (ओआरएम; अंजीर। 2 डी) में।

इस कार्य में, परिचित वस्तुओं में से एक को एक उपन्यास वस्तु से बदल दिया जाता है, लेकिन संदर्भ या वस्तु स्थान में कोई परिवर्तन नहीं होता है। जैसा कि चित्र 2E में दिखाया गया है, सबथ्रेशोल्ड प्रशिक्षण (3 मिनट) के बाद, दोनों खाली वेक्टर और Y298H चूहों ने परीक्षण के दिन परिचित और नई दोनों वस्तुओं के साथ समान समय बिताया (t(14)=0.55; p > 0.05, खाली सदिश n=9; Y298H n=7)। दो वस्तुओं (t(14)=0.88; p> 0.05; चित्र 2F) के कुल अन्वेषण समय में समूह भिन्न नहीं थे। साथ में, चित्र 2 के डेटा से पता चलता है कि डीएच में डीएसेटाइलेज़-डेड पॉइंट म्यूटेंट एचडीएसी 3 वायरस को संक्रमित करने से लंबी अवधि के चयनात्मक वृद्धि होती है।स्मृतिवस्तु के स्थान के लिए (चित्र 2बी) लेकिन स्वयं वस्तु के लिए नहीं (चित्र 2ई)।

AAV-HDAC3 (Y298H) -v5 के साथ पृष्ठीय हिप्पोकैम्पस में HDAC3 गतिविधि को बाधित करने से कोकीन-एसोसिएटेड मेमोरी के गठन पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है

चूहों में यह दिखाया गया है कि डीएच दवा से जुड़ी भूमिका निभाता हैस्मृतिप्रक्रियाएं। विशेष रूप से, चूहों में डीएच के एक्साइटोटॉक्सिक घावों को कोकीन-सीपीपी (मेयर्स एट अल।, 2003) के अधिग्रहण को बाधित करने के लिए दिखाया गया है। हमारी अपनी प्रारंभिक खोज को देखते हुए कि हिप्पोकैम्पस में HDAC3 में हेरफेर करने से वस्तु स्थान (छवि 2B) के लिए दीर्घकालिक स्मृति प्रभावित होती है, और सबूत बताते हैं कि DH दवा से जुड़े में भूमिका निभाता हैस्मृतिformation, we set out to examine whether disrupting HDAC3 activity in the DH with AAV-HDAC3(Y298H)- v5 would affect the acquisition of cocaine-CPP. The schematic ofthe CPP procedure is shown in Fig. 3A (fully described in Materials and Methods). The training dose of cocaine- HCl used for this14 experiment as well as all future acquisition experiments was 5 mg/kg. We used this lower dose in order to avoid a ceiling effect (see Rogge et al., 2013). Neither the Empty Vector nor the Y298H group displayed an initial preference for either context before conditioning (pre-test: Empty vector: t(14) = 0.347; Y298H: t(14) = 1.841, p>{{0}}.05)। कोकीन की दो जोड़ी के साथ कंडीशनिंग के बाद, दोनों खाली वेक्टर और Y298H समूहों ने परीक्षण के बाद कोकीन-युग्मित वातावरण के लिए एक प्राथमिकता स्थापित की (चित्र 3B)। दोहराए गए उपायों एनोवा ने कंडीशनिंग के एक महत्वपूर्ण मुख्य प्रभाव का खुलासा किया (एफ(1,28)=16.36, पी < 0।001)="" लेकिन="" समूह="" नहीं="" (f(1,28)="0.18," p=""> 0.05) और कोई उपचार-दर-परीक्षण बातचीत नहीं (F(1,28)=0.05, p> 0.05)। Bonferronipost-hocanalysis ने प्री-टेस्ट (t(56)=0.47, p>0.05) या पोस्ट-टेस्ट (t(56)=0.19 पर खाली वेक्टर और Y298H चूहों के बीच कोई अंतर नहीं दिखाया। p > 0.05, n=15 प्रति समूह) (चित्र, 3बी)। इन परिणामों से पता चलता है कि डीएच में AAV-HDAC3 (Y298H) जलसेक का कोकीन से जुड़े अधिग्रहण पर कोई प्रभाव नहीं पड़ास्मृति.

पृष्ठीय हिप्पोकैम्पस में HDAC3 को हटाने से कोकीन एसोसिएटेड के गठन पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता हैस्मृति

हमने अगली जांच की कि क्या DH में संपूर्ण Hdac3gene को हटाने से कोकीन से संबंधित प्रभाव पड़ेगास्मृतिगठन। इस प्रयोग में, वयस्क चूहों में HDac3 के डीएच-विशिष्ट, समयुग्मक विलोपन उत्पन्न हुए। क्योंकि HDAC3 न्यूरॉन्स, ओलिगोडेंड्रोसाइट्स और ग्लिया (ब्राइड एट अल।, 2007; बाल्टन एट अल।, 2011) में व्यक्त किया गया है, एएवी सीरोटाइप 2.1 का उपयोग, जो अधिमानतः न्यूरॉन्स (बर्गर एट अल।, 2004) को ट्रांसड्यूस करता है, जिसके लिए अनुमति दी गई है। विशेष रूप से न्यूरॉन्स में Hdac3 का विलोपन। इसके अलावा, हमने CAMKII-Cre का उपयोग किया और CAMKII प्रमोटर को Cre अभिव्यक्ति को उत्तेजक न्यूरॉन्स (कोजिमा एट अल।, 1997) तक सीमित कर देना चाहिए। Hdac3 plus / plus और Hdac3flox/flox चूहों ने CPP मेमोरी फॉर्मेशन पर DH- विशिष्ट Hdac3 विलोपन के प्रभाव की जांच करने के लिए कोकीन से प्रेरित CPP किया। सीपीपी प्रक्रिया का योजनाबद्ध चित्र 4ए में दिखाया गया है। जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 4B, Hdac3 plus / plus और Hdac3flox/flox दोनों चूहों

परीक्षण के बाद कोकीन-युग्मित वातावरण के लिए प्राथमिकता स्थापित की। जब तथ्यात्मक एनोवा (उपचार × जीनोटाइप) द्वारा डेटा का विश्लेषण किया गया था, तो कंडीशनिंग का एक महत्वपूर्ण मुख्य प्रभाव था (एफ (1,21)=12। 0 3, पी <0। 01)="" लेकिन="" जीनोटाइप="" नहीं="" (f(1,21)="" {{10}}.52,="" p=""> 0.05) और कोई इंटरेक्शन नहीं (F (1,21)=0.12, पी> 0.05)। Bonferronipost-hocanalysis ने प्री-टेस्ट (t(42)=0.80, p> 0.05) या पोस्ट-टेस्ट (t(42) {{31} पर Hdac3 plus / plus और Hdac3flox/flox चूहों के बीच कोई अंतर नहीं दिखाया। }.42, p > 0.05, Hdac3 plus / plus n=12, Hdac3flox/flox n=11) (चित्र, 4B)। Hdac3flox/flox चूहों में HDAC3 विलोपन की सीमा चित्र 4C में दिखाई गई है। वायरल संक्रमण और फोकल विलोपन द्विपक्षीय थे और बाद के आंकड़ों में प्रस्तुत आंकड़ों में शामिल सभी Hdac3flox / flox चूहों में Hdac3 विलोपन DH तक ही सीमित थे। यह पुष्टि करने के लिए कि हमारे वायरल जलसेक ने डीएच को उचित रूप से लक्षित किया और परिणामस्वरूप एचडीएसी 3 को हटा दिया गया, हमने एचडीएसी 3 को प्रतिरक्षात्मकता को मापा। अंजीर। 4C एंटी-एचडीएसी 3 एंटीबॉडी के साथ इम्यूनोफ्लोरेसेंस धुंधला होने के बाद डीएच में एचडीएसी 3 अभिव्यक्ति दिखाता है। डीएपीआई धुंधला ने दोनों जीनोटाइप के डीएच में नाभिक की उपस्थिति की पुष्टि की। इस अध्ययन में प्रयुक्त सभी Hdac3 plus/plus और Hdac3flox/flox चूहों के DH में परिमाणित HDAC3 प्रतिरक्षण क्षमता को चित्र 4D में दिखाया गया है। HDAC3 प्लस / प्लस (Hdac3 प्लस / प्लस ± सेमी का औसत प्रतिशत: Hdac3 प्लस / प्लस=100 ± 26.0; Hdac3flox/flox=30 .2 ±7.8, टी(9)= 2.790, * पी <>

AAV-HDAC3 (Y298H) -v5 के साथ PrL में HDAC3 गतिविधि को बाधित करने से कोकीन-एसोसिएटेड मेमोरी के निर्माण पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है

इसके बाद, हमने परीक्षण किया कि क्या HDAC3-(Y298H)-v5 के साथ प्रीलिम्बिक कॉर्टेक्स (PrL) में HDAC3 गतिविधि को बाधित करने से कोकीन-CPP प्रभावित होगास्मृतिगठन। पीआरएल को कोकीन-सीपीपी अधिग्रहण में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाने के लिए दिखाया गया है (इसाक एट अल।, 1989; त्ज़्सचेंटके और श्मिट 1998, 1999)। इसके अलावा, प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स की न्यूरोप्लास्टी को जीन अभिव्यक्ति के नियमन के माध्यम से कोकीन जैसे नशे की लत वाली दवाओं द्वारा असामान्य रूप से बदला जा सकता है (क्रास्नोवा एट अल।, 2008; मैरी-क्लेयर एट अल।, 2003)। इस प्रकार, हमने अनुमान लगाया कि HDAC3 की डीएसेटाइलेज़ गतिविधि कोकीन से जुड़े लोगों के लिए PrL में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकती है।स्मृतिformation. The schematic ofthe CPP procedure was the same as in Fig. 3 and the schematic is depicted in Fig. 5A. Neither the Empty Vector nor the Y298H group that received an infusion the AAV-HDAC3-(Y298H)-v5 virus displayed an initial preference for either context before conditioning (pretest: Empty Vector: t(11) = 0.166; Y298H: t(11) = 0.655, p>{{0}}.1)। कोकीन की दो जोड़ी के साथ कंडीशनिंग के बाद, खाली वेक्टर और Y298H दोनों समूहों ने परीक्षण के बाद कोकीन-युग्मित वातावरण के लिए एक प्राथमिकता स्थापित की (चित्र 5B)। दो-तरफ़ा दोहराए गए उपायों एनोवा ने कंडीशनिंग का एक महत्वपूर्ण मुख्य प्रभाव प्रकट किया (एफ (1,22) {{1 0}}। 1 0, पी < 0।="" {{="" 44}}001)="" लेकिन="" समूह="" नहीं="" (f(1,22)="0.11," p=""> 0.05) और कोई उपचार-दर-परीक्षण बातचीत नहीं (F(1,22)=0.10, पी > 0.05)। Bonferronipost-hocanalysis ने AAV-EV और HDAC3 (Y298H) -v5 चूहों के बीच प्री-टेस्ट (t(44)=0.11, p> 0.05) या पोस्ट-टेस्ट (t(44) {{ के बीच कोई अंतर नहीं दिखाया। 42}}.45, पी > 0.05, एन=12 प्रति समूह) (चित्र 5बी)। यह पुष्टि करने के लिए कि हमारे वायरल संक्रमण विशेष रूप से PrL को लक्षित करते हैं, हमने AAV-HDAC3 (Y298H) पर V5 एपिटोप के लिए प्रतिरक्षण क्षमता को मापा। हमने औसत दर्जे के प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स (mPFC) के इन्फ्रालिम्बिक कॉर्टेक्स (IL) क्षेत्र में फैलने से बचते हुए, PrL में सभी बिंदु उत्परिवर्ती वायरस-संक्रमित जानवरों के AAV-HDAC3 (Y298H) - v5 के सफल पारगमन को देखा। जैसा कि अपेक्षित था, एएवी-ईवी नियंत्रण वायरस (छवि 5 सी) से संक्रमित जानवरों में कोई वी 5 धुंधला नहीं देखा गया था। चित्रा 5डी पीआरएल में लक्षित वायरल जलसेक को दिखाता है। प्रस्तुत आंकड़ों में शामिल सभी जानवरों में आसव पीआरएल तक ही सीमित था। इन परिणामों से पता चलता है कि, डीएच, एएवी-एचडीएसी 3 (वाई 298 एच) की तरह पीआरएल में जलसेक का भी कोकीन से जुड़ी मेमोरी के अधिग्रहण पर कोई प्रभाव नहीं पड़ा।

AAV-HDAC3 (Y298H) -v5 के साथ इन्फ्रालिम्बिक कॉर्टेक्स में HDAC3 गतिविधि को अवरुद्ध करने से कोकीन-एसोसिएटेड मेमोरी के विलुप्त होने पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है

इसके बाद, हमने जांच की कि क्या IL में HDAC3 डीएसेटाइलेज़ गतिविधि को चुनिंदा रूप से अवरुद्ध करना कोकीन-सीपीपी के विलुप्त होने को बढ़ाता है। IL को कोकीन की मांग के विलुप्त होने में शामिल दिखाया गया है (LaLumiere et al।, 2010; Peters et al।, 2008, 2009)। जानवरों को 20 मिलीग्राम/किलोग्राम कोकीन-एचसीएल प्रशिक्षण खुराक के साथ कोकीन-सीपीपी कंडीशनिंग से गुजरना पड़ा। इस विलुप्त होने के प्रयोग और बाद के सभी विलुप्त होने के अध्ययनों में कोकीन की इस उच्च खुराक का कारण विलुप्त होने वाले फर्श के प्रभावों को रोकना और एक मजबूत पर्याप्त वरीयता स्थापित करना था जो वायरस के जलसेक के बाद वायरल अभिव्यक्ति के लिए आवश्यक दो सप्ताह तक सहन कर सके। कोकीन-सीपीपी कंडीशनिंग के बाद, जानवरों ने परीक्षण के बाद 1 (पोस्ट-टेस्ट 1; टी (64)=15.11; पी <0.001) में="" एक="" महत्वपूर्ण="" वरीयता="" दिखाई।="" फिर="" हमने="" द्विपक्षीय="" रूप="" से="" hdac3="" (y298h)="" -v5="" या="" aav-ev="" को="" il="" में="" संक्रमित="" किया,="" और,="" चूहों="" ने="" दवा-मुक्त="" पोस्ट-टेस्ट="" (विलुप्त="" होने="" का="" प्रशिक्षण)="" के="" दो="" सप्ताह="" बाद="" इन्फ्यूजन="" (चित्र।="" 6a)="" किया।="" hdac3="" (y298h)="" के="" साथ="" il="" में="" hdac3="" गतिविधि="" को="" बाधित="" करने="" से="" cpp="" के="" विलुप्त="" होने="" पर="" कोई="" प्रभाव="" नहीं="">स्मृति. दोहराए गए उपायों एनोवा का उपयोग करते हुए, हमने परीक्षण का एक महत्वपूर्ण मुख्य प्रभाव पाया (एफ (1, 155)=35.91, पी< 0.001),="" as="" expected,="" but="" no="" significant="" treatment-by-test="" interaction="" (f="" (5,="" 155)="0.62," p=""> 0.05) nor main treatment group effect (F (1, 31) = 0.75, p>0.05) (AAV-EV: n=17, HDAC3(Y298H)-v5: n=16 प्रति समूह) (चित्र 6B)। यह पुष्टि करने के लिए कि हमारे वायरल संक्रमण विशेष रूप से इन्फ्रालिम्बिक को लक्षित करते हैं, हमने AAV-HDAC3 (Y298H) पर V5 एपिटोप के लिए प्रतिरक्षण क्षमता को मापा। हमने एमपीएफसी के पीआरएल क्षेत्र में फैलने से बचते हुए, पूरे आईएल में सभी बिंदु उत्परिवर्ती वायरस-संक्रमित जानवरों के एएवी-एचडीएसी3 (वाई298एच)-वी5 के सफल पारगमन को देखा। एएवी-ईवी नियंत्रण वायरस (छवि 6 सी) से संक्रमित जानवरों में कोई वी 5 धुंधला नहीं देखा गया। चित्रा 6डी आईएल में लक्षित वायरल जलसेक को दर्शाता है। प्रस्तुत आंकड़ों में शामिल सभी जानवरों में जलसेक आईएल तक ही सीमित था।

AAV-HDAC3(Y298H)-v5 के साथ डोर्सल हिप्पोकैम्पस में HDAC3 गतिविधि को ब्लॉक करना कोकीन-एसोसिएटेड मेमोरी के विलुप्त होने की सुविधा देता है

इसके बाद, हमने जांच की कि क्या डीएच में एचडीएसी 3 डीएसेटाइलेज़ गतिविधि को चुनिंदा रूप से अवरुद्ध करना कोकीन-सीपीपी के विलुप्त होने को बढ़ाता है। जैसा कि ऊपर वर्णित है, जानवरों को कोकीन-सीपीपी कंडीशनिंग से गुजरना पड़ा और परीक्षण के बाद 1 (पोस्ट-टेस्ट 1; टी (42)=9.79; पी <0.0001) में="" एक="" महत्वपूर्ण="" वरीयता="" दिखाई।="" फिर="" हमने="" द्विपक्षीय="" रूप="" से="" hdac3="" (y298h)="" -v5="" या="" aav-ev="" को="" dh="" में="" डाला="" और="" जानवरों="" को="" दवा-मुक्त="" पोस्ट-टेस्ट="" (विलुप्त="" होने="" का="" प्रशिक्षण)="" से="" दो="" सप्ताह="" बाद="" संक्रमण="" (चित्र।="" 7a)="" से="" गुजरना="" पड़ा।="" hdac3="" (y298h)="" के="" साथ="" dh="" में="" hdac3="" गतिविधि="" को="" बाधित="" करने="" से="" परीक्षण="" के="" बाद="" 2="" पर="" cpp="" का="" एक="" महत्वपूर्ण="" विलोपन="" हुआ,="" जैसा="" कि="" anova="" द्वारा="" aav-ev="" और="" hdac3="" (y298h)="" -v5="" समूहों="" के="" वरीयता="" स्कोर="" (ps)="" की="" तुलना="" से="" पता="" चला="" है।="" 1="" और="" 2="" परीक्षण="" का="" एक="" महत्वपूर्ण="" मुख्य="" प्रभाव="" दिखा="" रहा="" है="" (एफ="" (1,="" 20)="25.58,">< 0.001)="" and="" a="" significant="" treatment-by-test="" interaction="" (f="" (1,="" 20)="5.67," p="0.02)." both="" the="" aav-ev="" control="" and="" the="" hdac3(y298h)="" animals="" showed="" similar="" cpp="" preferences="" on="" post-test="" 1,="" but="" after="" viral="" manipulation,="" the="" animals="" that="" received="" the="" point="" mutant="" virus="" showed="" a="" significant="" decrease="" in="" ps="" on="" post-test="" 2="" compared="" to="" the="" aav-ev="" control="" animals="" as="" shown="" by="" bonferronipost-="" hocanalysis="" (t(40)="2.73," p="0.02;" aav-ev="" n="10," hdac3(y298h)-v5="" n="12)" (fig,="" 7b).these="" findings="" demonstrate="" that="" mice="" infused="" with="" aav-hdac3(y298h)-v5="" showed="" enhanced="" extinction="" of="" cocaine-associated="">

बहस

यह दिखाया गया है कि HDAC3-चयनात्मक अवरोधक का व्यवस्थित प्रशासन दीर्घकालिक वस्तु-स्थान को बढ़ाता हैस्मृतिसाथ ही कोकीन से जुड़े विलुप्त होनेस्मृति(मालवेज़ एट अल।, 2013)। इसके अलावा, HDAC3 निषेध हिप्पोकैम्पस और इन्फ्रालिम्बिक कॉर्टेक्स (मालवेज़ एट अल।, 2013) में जीन अभिव्यक्ति से जुड़े हिस्टोन एसिटिलिकेशन के एक अलग पैटर्न को बढ़ावा देता है। हमारी प्रयोगशाला ने डीएच में एचडीएसी3 की भूमिका की जांच की है और ओएलएम में नाभिक accumbens के साथ-साथ कोकीन से जुड़े हैंस्मृति, क्रमशः (मैकक्वाउन एट अल।, 2011; रोग एट अल।, 2013)। हालाँकि, विशिष्ट मस्तिष्क क्षेत्रों में इन स्मृति प्रक्रियाओं के लिए HDAC3 का डीएसेटाइलेज़ डोमेन आवश्यक है या नहीं, यह स्पष्ट नहीं रहा। यहाँ, हमने उस विशिष्ट भूमिका की जाँच की जो HDAC3 का डेसीटाइलेज़ डोमेन लंबी अवधि के OLM गठन, कोकीन-संदर्भ संबद्ध स्मृति निर्माण, साथ ही साथ जुड़े कोकेन-संदर्भ के विलुप्त होने में निभाता है।स्मृति.

इन प्रयोगों में, हमने एक डेसीटाइलेज़-डेड पॉइंट म्यूटेंट वायरस (AAV- HDAC3 (Y298H) -v5 का उपयोग किया, जो HDAC3 की डेसीटाइलेज़ गतिविधि को चुनिंदा रूप से अवरुद्ध करता है (लाहम एट अल।, 2007; सन एट अल।, 2013)। हमने पाया कि चुनिंदा रूप से अवरुद्ध करना डीएच में एचडीएसी 3 का डेसीटाइलेज़ डोमेन लंबी अवधि में बढ़ा हैस्मृतिसबथ्रेशोल्ड प्रशिक्षण अवधि के बाद वस्तु स्थान के लिए। यह खोज स्थान स्मृति निर्माण पर आपत्ति करने के लिए विशिष्ट थी क्योंकि डीएच में एचडीएसी 3 का डेसीटाइलेज़ डोमेन कोकीन से जुड़े अधिग्रहण / समेकन में कोई भूमिका नहीं निभाता था।स्मृतिगठन। हमने कोकीन-सीपीपी मेमोरी गठन के संबंध में प्रीलिम्बिक कॉर्टेक्स में HDAC3 की भूमिका की भी जांच की और पाया कि उस मस्तिष्क क्षेत्र में HDAC3 की डेसीटाइलेज़ गतिविधि कोकीन-सीपीपी मेमोरी अधिग्रहण के लिए महत्वपूर्ण नहीं लगती थी। अंत में, हमने पाया कि डीएच में एचडीएसी3 गतिविधि को अवरुद्ध करने से कोकीन-सीपीपी के विलुप्त होने में भी मदद मिली, जबकि इसी हेरफेर का इन्फ्रालिम्बिक कॉर्टेक्स में कोई प्रभाव नहीं पड़ा, एक क्षेत्र जो विलुप्त होने की शिक्षा में फंसा है (क्विर्क एट अल।, 2000; क्वर्क एट अल। , 2006; लेब्रोन एट अल। 2004; सिएरा-मर्काडो एट अल।, 2006; लॉरेंट और वेस्टब्रुक, 2009)। इन परिणामों से पता चलता है कि HDAC3 का डेसीटाइलेज़ डोमेन विशिष्ट मस्तिष्क क्षेत्रों में एक चयनात्मक भूमिका निभाता है जो वस्तु स्थान के दीर्घकालिक स्मृति गठन के साथ-साथ कोकीन से जुड़े स्मृति गठन और विलुप्त होने के अंतर्निहित है।

हमने हाल ही में दिखाया है कि यह विशिष्ट डीएसेटाइलेज़-डेड पॉइंट म्यूटेंट वायरस HDAC3 की डीएसेटाइलेज़ गतिविधि को रोकता है और सीखने-प्रेरित-हिस्टोन एसिटिलीकरण (क्वैपिस एट अल।, 2017) को बढ़ावा देता है। क्वापीस एट अल। (2017) ने पाया कि एमिग्डाला के डीएच या बेसल न्यूक्लियस में एचडीएसी 3 डेसीटाइलस गतिविधि को चुनिंदा रूप से अवरुद्ध करने से टोन डर पर प्रभाव डाले बिना संदर्भ भय में वृद्धि हुई। हालांकि, एमिग्डाला के लेटरल न्यूक्लियस में एचडीएसी3 गतिविधि को अवरुद्ध करने से स्वर में वृद्धि होती है, लेकिन संदर्भ भय स्मृति नहीं। इस प्रकार, HDAC3 गतिविधि भय के विभिन्न पहलुओं को नियंत्रित करती हैस्मृतिएमिग्डाला के बेसल और लेटरल उप-क्षेत्रों में। साथ में, Kwapis et al में प्रस्तुत किए गए निष्कर्ष। (2017) वर्तमान अध्ययन के साथ यह दर्शाता है कि एचडीएसी3 का डेसीटाइलस डोमेन स्मृति प्रक्रियाओं के लिए महत्वपूर्ण है।

इसके विपरीत, सन एट अल। (2013) ने दिखाया कि एचडीएसी 3 का डेसीटाइलेज़ डोमेन लीवर में एचडीएसी 3 फ़ंक्शन के लिए अनावश्यक है। उन्होंने पाया कि एक डीएसेटाइलेज़-मृत HDAC3 उत्परिवर्ती दमित लिपोजेनिक जीन अभिव्यक्ति के साथ-साथ लिपिड चयापचय को लगभग पूरी तरह से बचाने में सक्षम था। इसके अलावा, उन्होंने दिखाया कि HDAC3 के डीएसेटाइलेज़-स्वतंत्र कार्य के लिए कोरप्रेसर एनसीओआर के साथ बातचीत आवश्यक है। इस प्रकार, HDAC3 के डीएसेटाइलेज़ डोमेन की महत्वपूर्ण भूमिका के साक्ष्य के बावजूद, HDAC3 की ट्रांसक्रिप्शनल प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण गैर-एंजाइमेटिक भूमिकाएँ भी हैं।

हमारे पिछले अध्ययन में, मैकक्वॉन एट अल।, (2011), हमने पाया कि डीएच में एचडीएसी 3 के फोकल विलोपन से दीर्घकालिक वृद्धि हुई हैस्मृतिओएलएम के लिए, लेकिन ओआरएम के लिए नहीं। इसी तरह, वर्तमान अध्ययन में, हमने पाया कि डीएच बिगड़ा ओएलएम में चुनिंदा रूप से एचडीएसी 3 डीएसेटाइलेज़ गतिविधि (एचडीएसी 3 के एक डीएसेटाइलेज़-डेड पॉइंट म्यूटेंट का उपयोग करके) को अवरुद्ध करना, लेकिन ओआरएम पर कोई प्रभाव नहीं पड़ा। कृन्तकों में, वस्तु मान्यता में हिप्पोकैम्पस की भागीदारी विवाद का विषय रही है (मुम्बी, 2001; डेरे एट अल।, 2007; विंटर्स एट अल।, 2008; एननेसुर 2010)। हमारी प्रयोगशाला ने पहले ओआरएम में एक महत्वपूर्ण हानि पाई जब हमने हिप्पोकैम्पस को निष्क्रिय करने के लिए मस्किमोल पोस्ट-ट्रेनिंग का उपयोग किया। हालांकि, जब ओआरएम की पुनर्प्राप्ति से पहले हिप्पोकैम्पस को निष्क्रिय कर दिया गया था, तो कोई प्रभाव नहीं देखा गया था (हेटिग एट अल।, 2011)। इसलिए, ऐसा लगता है कि हिप्पोकैम्पस समेकन के लिए आवश्यक है, लेकिन वर्तमान अध्ययन में उपयोग किए गए समान माउस कार्य में ओआरएम की पुनर्प्राप्ति नहीं है। हमारी प्रयोगशाला से कई अध्ययन (बैरेट एट अल।, 2011; मैकक्वॉन एट अल।, 2011; वोगेल-सिर्निया एट अल।, 2013) और अन्य (बाल्डरस एट अल।, 2008) इसी तरह प्रदर्शित करते हैं कि एक पृष्ठीय हिप्पोकैम्पस हेरफेर केवल ओएलएम को प्रभावित करता है और ओआरएम नहीं। हमारे प्रयोगों में, हम रुचि के एक जीन (सीबीपी, बैरेट एट अल।, 2011; एचडीएसी 3, मैकक्वॉन एट अल।, 2011; बीएएफ 53 बी, वोगेल-सिर्निया एट अल।, 2013) में हेरफेर करते हैं, जो डीएच और अन्य मस्तिष्क के बीच संचार छोड़ देता है। स्थानीय प्लास्टिसिटी को चुनिंदा रूप से बाधित करते हुए क्षेत्र बरकरार हैं। इसी तरह, एनिसोमाइसिन के साथ प्रोटीन संश्लेषण को अवरुद्ध करना ओआरएम समेकन (बाल्डरस एट अल।, 2008) को ख़राब करने में विफल रहता है। दूसरी ओर, मस्किमोल के साथ हिप्पोकैम्पस गतिविधि को अवरुद्ध करना, ओआरएम के समेकन को बाधित करता है। मस्किमोल हिप्पोकैम्पस कोशिकाओं को निष्क्रिय कर देता है, ओआरएम अधिग्रहण / समेकन के लिए आवश्यक प्रमुख मस्तिष्क क्षेत्रों के साथ संचार को रोकता है। इस प्रकार, ऐसा लगता है कि डीएच के भीतर जीन अभिव्यक्ति में हेरफेर या प्रोटीन संश्लेषण को अवरुद्ध करना वस्तु मान्यता के लिए दीर्घकालिक स्मृति के लिए आवश्यक अधिग्रहण/समेकन तंत्र को बाधित करने के लिए पर्याप्त नहीं है। वास्तव में, अध्ययनों ने सुझाव दिया है कि दीर्घकालिकस्मृतिऑब्जेक्ट रिकग्निशन के लिए डीएच (बाल्डरस एट अल।, 2008; रूजेंडाल एट अल।, 2010) के बजाय पेरी-पोस्ट्रहिनल और इंसुलर कॉर्टिस पर निर्भर करता है।

हमारी प्रयोगशाला के पिछले अध्ययनों में HDAC3 एंजाइमी गतिविधि (मालवेज़ एट अल।, 2013) को तीव्रता से अवरुद्ध करने के लिए व्यवस्थित रूप से दिए गए HDAC3 अवरोधकों का उपयोग किया गया था। यहाँ, हम HDAC3 की डेसीटाइलेज़ गतिविधि को कालानुक्रमिक रूप से बाधित करने के लिए वायरल जोड़तोड़ का उपयोग करते हैं। यह पुराना अवरोध प्रतिपूरक तंत्र को मस्तिष्क क्षेत्र में बोर्ड पर आने की अनुमति दे सकता है जिसमें हमारा हेरफेर किया गया था, जिसके परिणामस्वरूप सामान्य शिक्षा प्राप्त हुई थी। DH में HDAC3 का डीएसेटाइलेज़ डोमेन कोकीन-सीपीपी के विलुप्त होने में भूमिका निभा सकता हैस्मृति, बिंदु उत्परिवर्ती HDAC3 वायरस को DH में डालने के परिणामस्वरूप विलुप्त होने की सुविधा हुई। यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि डीएच में एचडीएसी 3 की डीएसेटाइलेज़ गतिविधि को अवरुद्ध करने से विलुप्त होने की शिक्षा में वृद्धि हुई है, लेकिन सीपीपी मॉडल का उपयोग करके अधिग्रहण / समेकन पर कोई प्रभाव नहीं पड़ा। इसके लिए एक संभावित व्याख्या यह है कि विलुप्त होने के दौरान होने वाली सीख को प्रारंभिक कंडीशनिंग की तुलना में जोड़-तोड़ के लिए अधिक संवेदनशील माना जाता है। अध्ययनों से पता चला है कि विलुप्त होने की दर प्रारंभिक अधिग्रहण (रेसकोरला, 2002) की दर से धीमी हो सकती है, यह सुझाव देते हुए कि विलुप्त होना अधिक चुनौतीपूर्ण है और इसलिए विघटन के लिए अधिक संवेदनशील है। जब मजबूत कोकीन से जुड़ी यादों की बात आती है तो यह काफी प्रशंसनीय लगता है क्योंकि मूल न्यूरोबिओल लर्नमेम। लेखक पांडुलिपि; पीएमसी 2018 नवंबर 01 में उपलब्ध है।

इन यादों के निर्माण में शक्तिशाली साइकोस्टिमुलेंट कोकीन शामिल होता है, जिससे जानवरों के लिए इस मूल को बनाना आसान हो जाता हैस्मृतिएक बाद के विलुप्त होने के विरुद्धस्मृति.

नशीली दवाओं से जुड़ी यादों के अधिग्रहण / समेकन के संबंध में, हमने पाया कि क्या हमने एक डीएसेटाइलेज़-डेड पॉइंट म्यूटेंट वायरस का उपयोग किया है या डीएच में होमोज़ीगस एचडीएसी 3 विलोपन का उपयोग करके पूरे एचडीएसी 3 जीन को हटा दिया है, हमारी जोड़तोड़ अधिग्रहण / समेकन पर कोई प्रभाव डालने में विफल रही है। कोकीन-सीपीपीस्मृति. डीएच को सूचना प्रसंस्करण के साथ सहसंबद्ध किया गया है (समीक्षा के लिए, फैनसेलो और डोंग 2010 देखें) और चूहों में डीएच के एक्साइटोटॉक्सिक घावों को कोकीन-सीपीपी (मेयर्स एट अल।, 2003) के अधिग्रहण को बाधित करने के लिए दिखाया गया है। हालांकि डीएच को ड्रग संदर्भ-प्रेरित कोकीन की मांग की अभिव्यक्ति में एक भूमिका निभाने का सुझाव दिया गया है (फुच्स एट अल।, 2005; 2007) और प्रासंगिक जानकारी को संसाधित करने के लिए आवश्यक है, डीएच को एक श्रवण वातानुकूलित के जुड़ाव की आवश्यकता नहीं है। बिना शर्त उत्तेजना के साथ उत्तेजना, भय साहित्य (मारेन 2001) के अनुसार। इस प्रकार, जबकि डीएच संदर्भ के बारे में जानकारी संसाधित करता है, इसे संदर्भ और सदमे (मारेन 2001) के बीच सहयोगी अभिसरण की साइट नहीं माना जाता है। इसलिए, हालांकि HDAC3 मस्तिष्क क्षेत्रों में कोकीन-सीपीपी मेमोरी के अधिग्रहण/समेकन में एक आवश्यक भूमिका निभाता प्रतीत होता है जैसे कि न्यूक्लियस एक्चुम्बेन्स जो इनाम सर्किट में एक केंद्रीय भूमिका निभाता है और दुरुपयोग और सहयोगी दवाओं के प्रबल गुणों का प्राथमिक मध्यस्थ है। दवा-युग्मित वातानुकूलित उत्तेजनाओं का प्रसंस्करण (पार्किंसन एट अल।, 1999; कालिवास और मैकफारलैंड, 2003; रोगे एट अल।, 2013), हमारे वर्तमान निष्कर्ष बताते हैं कि डीएच में एचडीएसी 3 का डेसीटाइलेज़ डोमेन कोकीन के गठन की मध्यस्थता करने के लिए प्रकट नहीं होता है। -संबद्धयादें.

हमारे परिणाम बताते हैं कि HDAC3 का डेसीटाइलेज़ क्षेत्र कोकीन से जुड़े विलुप्त होने में निहित विशिष्ट मस्तिष्क क्षेत्रों में एक भूमिका निभाता हैस्मृति. हमने सबसे पहले इन्फ्रालिम्बिक कॉर्टेक्स में HDAC3 एंजाइमेटिक गतिविधि की भूमिका की जांच की क्योंकि इस मस्तिष्क क्षेत्र को यादों के विलुप्त होने के लिए एक केंद्रीय स्थान माना गया है (पीटर्स एट अल।, 2008; लुलुमियर एट अल।, 2010)। स्टैफोर्ड एट अल। (2012) ने डर विलुप्त होने में आईएल में हिस्टोन डीएसेटाइलेशन तंत्र की भूमिका पर प्रकाश डाला, यह दिखाते हुए कि क्लास I हिस्टोन डेसेटेटलाइज़ इनहिबिटर एनएबी के परिणामस्वरूप आईएल में संक्रमित होने पर विलुप्त होने में वृद्धि हुई, लेकिन पीआरएल नहीं। जब हमने बिंदु उत्परिवर्ती HDAC3 वायरस को IL में डाला, तो हमें कोकीन से जुड़ी स्मृति के विलुप्त होने की दर पर कोई प्रभाव नहीं मिला। कक्षा I HDAC परिवार में HDAC-1, -2, -3, और -8 (हैबरलैंड एट अल।, 2009) शामिल हैं। Ressler और सहकर्मियों (2015) ने पाया कि HDAC-1, -2, और -3 अवरोधक, RGFP963, उद्धृत भय विलुप्त होने के समेकन को बढ़ाता है, लेकिन RGFP966, HDAC3 का एक चयनात्मक अवरोधक, नहीं किया . इसके अलावा, रंबॉघ एट अल। (2015) ने दिखाया कि RGFP963 और एक अन्य HDAC-1, -2, और -3 अवरोधक, RGFP968, सिनैप्टोजेनेसिस को उत्तेजित करने में सबसे प्रभावी थे, जबकि RGFP966 अप्रभावी था। ये परिणाम इस बात पर निर्भर करते हुए देखे गए निष्कर्षों में महत्वपूर्ण अंतर को उजागर करते हैं कि क्या HDAC3 का डेसीटाइलेज़ डोमेन, संपूर्ण कक्षा 1 HDAC परिवार, या कक्षा I HDACs का एक उपसमूह लक्षित है और सुझाव देता है कि कक्षा I HDAC के कई आइसोफोर्मों को लक्षित करने से अधिक मजबूत प्रभाव प्राप्त हो सकते हैं। सीखने और स्मृति प्रक्रियाओं।

संक्षेप में, हमारे निष्कर्ष वस्तु स्थान में निहित विशिष्ट मस्तिष्क क्षेत्रों में एचडीएसी 3 के डीएसेटाइलेज़ डोमेन की भूमिका को उजागर करते हैंस्मृतिऔर कोकीन से जुड़े का गठन और विलुप्तिस्मृति. यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि पिछले अध्ययनों ने प्रणालीगत जोड़तोड़ का उपयोग करके HDAC3 को तीव्र रूप से लक्षित किया है जो रक्त-मस्तिष्क की बाधा को पार करते हैं और कई मस्तिष्क क्षेत्रों को लक्षित करते हैं (जैसे मालवेज़ एट अल।, 2010, 2013; स्टैफोर्ड एट अल।, 2012)। यहां, हम दिखाते हैं कि वस्तु स्थान सीखने में शामिल प्रमुख मस्तिष्क क्षेत्रों में HDAC3 के डेसीटाइलेज़ क्षेत्र में कालानुक्रमिक रूप से हेरफेर करना और कोकीन से जुड़ी यादों का निर्माण और विलुप्त होना इन स्मृति प्रक्रियाओं को प्रभावित करता है। हमारे निष्कर्ष पिछले निष्कर्षों का विस्तार करते हैं कि HDAC3 की डीएसेटाइलेज़ गतिविधि दीर्घकालिक स्मृति प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है और दोनों मस्तिष्क क्षेत्रों के साथ-साथ स्मृति प्रक्रिया के संबंध में HDAC3 डीएसेटाइलेज़ गतिविधि की विशिष्ट भूमिका के लिए बोलती है।