نیکوتین پدری حافظه ترس را تقویت می کند، تجویز نیکوتین را کاهش می دهد و عملکرد ژنتیکی و عصبی هیپوکامپ را در فرزندان تغییر می دهد.

تماس: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 ایمیل:audrey.hu@wecistanche.com

لیزا آر گلدبرگ1*|دانا زید1*|Munir Gunes Kutlu2|رابرت دی کول3|والریا لالای4|آسواتی سباستین5|ایستوان آلبرت5|Christie D. Fowler4|Vinay Parikh6|توماس جی. گولد1

1 دپارتمان سلامت زیستی رفتاری، دانشگاه ایالتی پن، پارک دانشگاه، پنسیلوانیا

2 گروه فارماکولوژی، دانشکده پزشکی واندربیلت، نشویل، تنسی

3 کالج داروسازی، دانشگاه کنتاکی، لکسینگتون، کنتاکی

4 گروه نوروبیولوژی و رفتار، دانشگاه کالیفرنیا اروین، ایروین، کالیفرنیا

5 بیوانفورماتیک، بیوشیمی و زیست شناسی مولکولی، دانشگاه پن استیت، دانشگاه پارک، PA

6 گروه روانشناسی، دانشگاه تمپل، فیلادلفیا، پنسیلوانیا

خلاصه

استفاده از نیکوتین با تنباکو و محصولات سیگار الکترونیکی که در سراسر جهان مصرف می‌شوند، بسیار رایج است. با این حال، شواهد فزاینده ای از وراثت اپی ژنتیک فرا نسلی نشان می دهد که استفاده از نیکوتین ممکن است رفتار و زیست شناسی عصبی را در نسل های بعدی تغییر دهد. ما اثرات قرار گرفتن در معرض نیکوتین مزمن پدری را در موش‌های C57BL6/J بر شرطی شدن ترس در فرزندان F1 و F2، و همچنین انقراض ترس شرطی و بهبود خود به خود، خود تجویز نیکوتین، عملکرد کولینرژیک هیپوکامپ، بیان RNA و متیلاسیون DNA در F1 آزمایش کردیم. فرزندان قرار گرفتن در معرض نیکوتین پدری با افزایش شرطی سازی ترس ناشی از متن و بهبود خود به خودی خاطرات ترس خاموش شده همراه بود. علاوه بر این، تقویت نیکوتین در موش‌های دارای نیکوتین کاهش یافت، همانطور که در الگوی خود تجویزی ارزیابی شد. این فنوتیپ‌های رفتاری با پاسخ تغییر یافته به نیکوتین، تنظیم مثبت اتصال گیرنده استیل کولین نیکوتین هیپوکامپ، کاهش جریان‌های کولینرژیک برانگیخته هیپوکامپ، و تغییر متیلاسیون و بیان ژن‌های هیپوکامپ مرتبط با رشد عصبی و انعطاف‌پذیری همراه بودند. تجزیه و تحلیل بیان ژن، اثرات چند نسلی را بر روی شبکه‌های ژنی گسترده‌تر نشان می‌دهد که به طور بالقوه درگیر در عصبی و اختلالات روانی هستند. تغییرات در شرطی سازی ترس به طور مشابه فنوتیپ هایی مشابه اختلالات اضطرابی مشابه استرس پس از سانحه را نشان می دهد.

کلمات کلیدی: کولینرژیک، هیپوکامپ، یادگیری، چند نسلی، نیکوتین، بین نسلی

اثرات سیستانچ

1. مقدمه

شواهد انباشته نشان می‌دهد که تأثیر قرار گرفتن در معرض مواد سوء مصرف‌کننده فراتر از فرد است و بر فنوتیپ‌های فیزیولوژیکی و رفتاری فرزندانی که در معرض آن قرار نگرفته‌اند تأثیر می‌گذارد.1-3 مشخص کردن اثرات نیکوتین در نسل‌ها با توجه به شیوع استفاده از محصولات تنباکو و افزایش چشمگیر آن حیاتی است. قرار گرفتن در معرض نیکوتین از طریق اثرات آن بر سیستم های کولینرژیک مغز، تغییرات قابل توجهی در عملکرد مغز ایجاد می کند که ممکن است زمینه ساز اعتیاد به نیکوتین باشد و در افزایش خطر ابتلا به اختلالات روانپزشکی، از جمله افسردگی و اضطراب نقش داشته باشد. تا همین اواخر، اعتقاد بر این بود که این تغییرات اپی ژنتیکی با ایجاد خط زایا پاک شده و بنابراین از نسل‌های بعدی جدا شده‌اند. با این حال، اصلاحات اپی ژنتیکی، از جمله متیلاسیون DNA، تغییرات پس از ترجمه هیستون، و RNA های غیر کدکننده، که در یک نسل به دست می آیند، می توانند در نسل بعدی به ارث برده شوند. .

مطالعات جوندگان از چندین آزمایشگاه مستقل برای شناسایی پیامدهای چند نسلی و فرا نسلی قرار گرفتن در معرض نیکوتین والدین آغاز شده است. این کار تاکنون اثرات قرار گرفتن در معرض نیکوتین والدین را بر فنوتیپ‌های افسردگی و اضطراب، 1 انعطاف‌پذیری شناختی، 2 رفتارهای شبه اختلال نقص توجه بیش فعالی (ADHD)، 3 و بیان ژن شناسایی کرده است.1،2 پیامدهای چند نسلی و فرا نسل قرار گرفتن در معرض نیکوتین ممکن است بر اندوفنوتیپ های دخیل در اعتیاد به نیکوتین و سلامت روان تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، ما نشان داده‌ایم که قرار گرفتن در معرض نیکوتین شرطی شدن ترس زمینه‌ای را تعدیل می‌کند، مدلی از یادگیری ترس وابسته به هیپوکامپ که با آسیب‌پذیری در برابر اختلالات سلامت روان مانند اختلال استرس پس از سانحه (PTSD) و اعتیاد مرتبط است.{5}} نیکوتین. تأثیرات بر یادگیری ترس متنی توسط هیپوکامپ تعدیل می شود. ما دریافتیم که قرار گرفتن در معرض نیکوتین حاد یادگیری ترس وابسته به هیپوکامپ را افزایش می دهد، 15،17، انقراض ترس متنی را مختل می کند، 18،19 و بهبود خود به خود ترس زمینه ای را افزایش می دهد. با این حال، اثرات چند نسلی و فرا نسلی قرار گرفتن در معرض نیکوتین پدری بر روی این فنوتیپ ها مورد مطالعه قرار نگرفته است. علاوه بر این، هیچ مطالعه قبلی اثرات چند نسلی نیکوتین را بر عملکرد کولینرژیک مشخص نکرده است. وراثت چند نسلی به فنوتیپ هایی اشاره دارد که در نسل بلافاصله پس از افراد در معرض مواجهه ایجاد می شوند، در حالی که وراثت بین نسلی شامل توارث اطلاعات اپی ژنتیکی بین نسل ها با واسطه خط نطفه در غیاب تأثیرات محیطی مستقیم است که منجر به تنوع فنوتیپی می شود. و اثرات فرانسلی قرار گرفتن در معرض نیکوتین پدری بر یادگیری متنی و نشانه‌ای ترس در نسل F1 و F2 و همچنین بر خود تجویز نیکوتین، اتصال گیرنده استیل کولین نیکوتین هیپوکامپ (nAChR)، عملکرد کولینرژیک هیپوکامپ، بیان ژن هیپوکامپ، و متیل دی‌ان‌ای هیپوکامپ نسل F1 ما فرض می کنیم که قرار گرفتن در معرض نیکوتین پدری بر شرطی شدن ترس، بیان ژن هیپوکامپ و عملکرد در فرزندان و فرزندان تأثیر می گذارد.

اثرات عصاره سیستانچ

2 روش ها و مواد

2.1 موضوعات

افراد موش C57BL/6J نر و ماده (8 تا 20 هفتگی، آزمایشگاه جکسون، بار هاربر، ME) بودند. به استثنای مسکن برای پرورش حرمسرا، همه حیوانات با چرخه نور/تاریکی 12 ساعته و دسترسی آزادانه به غذا و آب در گروه قرار گرفتند. در طول مصرف خودسرانه، آزمودنی‌ها به 85 تا 90 درصد وزن بدنشان که به صورت آزادانه تغذیه می‌شدند، محدود به غذا بودند و به طور آزاد آب ارائه می‌شد. همه آزمایش‌های رفتاری بین ساعت ۹:00 صبح تا ۶:{10}} بعد از ظهر انجام شد. تمام مراحل مطابق با راهنمای NIH برای مراقبت و استفاده از حیوانات آزمایشگاهی انجام شد و توسط کمیته‌های IACUC دانشگاه پن استیت، دانشگاه تمپل یا دانشگاه کالیفرنیا اروین تأیید شد.

2.2 مواجهه پدر با نیکوتین

مردان (8 هفته) 0.9 درصد سالین استریل یا نمک تارتارات هیدروژن نیکوتین (12.6 میلی گرم/کیلوگرم در روز، وزن پایه آزاد—Fisher Scientific، Waltham، MA یا MP Biomedical، Santa Ana، CA) محلول در 0.9 درصد سالین استریل، به صورت زیر جلدی از طریق مینی پمپ های اسمزی (Alzet, Model 1004, Durect, Cupertino, CA) به مدت 28 روز. این دوز باعث تولید سطوح نیکوتین و کوتینین پلاسما می شود که با آنهایی که در افراد سیگاری متوسط ​​دیده می شود مقایسه می شود.20،21

2.3 نسل موش های F1 و F2

نیمه عمر نیکوتین در موش ها تقریباً 6 دقیقه است.22 قبلاً نشان داده شده بود که اثرات ترک نیکوتین تا 4 روز پس از حذف نیکوتین از بین می رود.{3}} بنابراین، یک تاخیر 4 روزه بین درمان نیکوتین و اصلاح نژاد برای اطمینان از حذف سیستمیک نیکوتین قبل از پرورش اجرا شد. موش‌های نر در قفس‌هایی با دو ماده ساده C57BL/6 J (8 تا 20 هفتگی) به مدت 2 هفته برای تولید فرزندان F1 قرار گرفتند. موش های F2 با جفت گیری موش های نر F1 ساده با ماده های ساده تولید شدند.

2.4 شرطی شدن ترس

روش‌های شرطی‌سازی ترس و انقراض قبلاً به تفصیل توضیح داده شده است. به طور خلاصه، موش‌ها در اتاقک‌های کاهش‌دهنده سر و صدا (18.8 × 20 × 18.3 سانتی‌متر، صدای پس‌زمینه 65 دسی‌بل؛ MED Associates، St. Albans، آموزش دیده و آزمایش شدند. VT). موش‌های F1 و F2 با دو محرک شرطی (CS، 3{17}} ثانیه، نویز سفید 85 دسی‌بل)-محرک غیرشرطی (آمریکا، 2 ثانیه، شوک‌های پا 0.57 میلی آمپر) با جفت‌های 120 ثانیه شرطی شدند. برای بررسی اثرات حاد نیکوتین بر ایجاد ترس در موش‌های F1 و F2، فرزندان نیکوتین حاد (0.09 میلی‌گرم بر کیلوگرم، وزن پایه آزاد NIC، داخل صفاقی؛ نمک نیکوتین هیدروژن تارتارات، فیشر علمی) یا سالین (SAL) را 2 تا 4 دقیقه قبل دریافت کردند. به جلسات آموزشی و آزمون. 24 ساعت پس از آموزش، موش‌ها به مدت 5 دقیقه به محیط تمرین بازگردانده شدند تا انجماد بافتی ارزیابی شود. پس از آزمایش زمینه‌ای، موش‌ها در اتاق‌های مجزا قرار گرفتند تا یادگیری ترس نشانه‌ای را ارزیابی کنند. آزمایش‌کنندگانی که نسبت به شرایط کور شده بودند، انجماد را ارزیابی کردند، که به‌عنوان فقدان حرکت ارادی به غیر از تنفس تعریف می‌شود، از طریق یک روش نمونه‌گیری زمان بی‌طرفانه.19 برای بررسی اثرات سقف بالقوه در طول آزمایش نشانه‌ای، گروه جداگانه‌ای از موش‌های F1 آموزش یکسانی را تنها با یک CS-US دریافت کردند. جفت شدن، و انقراض ترس زمینه ای و بهبودی خود به خود نیز مورد بررسی قرار گرفت. انقراض ترس طی پنج جلسه متوالی از روز پس از آزمایش متنی و ترسیم نشانه‌ای شروع شد. پس از آخرین جلسه انقراض، موش ها به مدت 7 روز بدون مزاحمت در قفس خانگی خود رها شدند و سپس در زمینه تمرین برای بهبود خود به خود مورد آزمایش قرار گرفتند. برای تعیین اینکه آیا تفاوت‌های مشاهده‌شده در شرطی‌سازی ترس ناشی از تفاوت در حساسیت شوک، اضطراب، یا نقص‌های یادگیری گسترده‌تر است، حیوانات نر و ماده NIC- و SAL-Sired علاوه بر این در یک میدان باز، حساسیت به شوک، ماز به‌علاوه بالا مورد آزمایش قرار گرفتند. EPM) و پارادایم های جدید تشخیص شی (برای روش ها و نتایج کامل به اطلاعات پشتیبانی مراجعه کنید).

2.5 مصرف خودسرانه غذا و نیکوتین داخل وریدی

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 گلوله در هر جلسه در سه جلسه بعدی، افراد تحت بیهوشی ایزوفلوران (1٪ - 3٪)/بخار اکسیژن، کاتتر شدند. 26 موش ها بیش از یا مساوی 72 ساعت اجازه یافتند تا پس از جراحی قبل از دسترسی بهبود یابند. برای پاسخ دادن دوباره به پاداش غذا. برقراری مجدد پاسخ غذا تضمین می‌کند که موش‌ها پس از جراحی داخل وریدی به اندازه کافی بهبود یافته‌اند و پس از تاخیر در دسترسی به اتاق‌های عمل، پاسخ عملگر طبیعی را نشان می‌دهند. سپس به موش ها اجازه داده شد تا طی جلسات روزانه 1 ساعته، 6 تا 7 روز در هفته، خود تزریق داخل وریدی (IV) نیکوتین دریافت کنند (نمک هیدروژن تارتارات نیکوتین محلول در 0.9 درصد سالین استریل، {{1{ {12}}}}.03 میلی‌گرم/کیلوگرم/انفوزیون، وزن پایه آزاد؛ MP Biomedical، سانتا آنا، کالیفرنیا). نیکوتین IV توسط یک پمپ سرنگ Razel (Med Associates) تحویل داده شد. هر جلسه دارای دو اهرم جمع شونده بود (یکی فعال، یکی غیرفعال). تکمیل معیارهای پاسخ در اهرم فعال منجر به تحویل انفوزیون نیکوتین IV شد (0.{{2{24}}}}3 میلی لیتر حجم تزریق؛ برنامه زمانی FR5TO20 ثانیه). پاسخ‌ها روی اهرم غیرفعال ثبت شد اما هیچ پیامد برنامه‌ریزی‌شده‌ای نداشت. پس از هشت جلسه اکتساب با 0.03 mg/kg/infusion، دوز انفوزیون به 0.1 mg/kg/infusion برای شش جلسه تغییر کرد. برای هر دوز، از میانگین دریافتی سه جلسه آخر برای تجزیه و تحلیل آماری استفاده شد. کاتترها روزانه با سالین فیزیولوژیکی استریل (0.9 درصد وزنی بر حجم) حاوی هپارین (100 واحد USP/ml) شستشو می‌شوند. باز بودن کاتتر با Brevital (متوهگزیتال سدیم، الی لیلی، ایندیاناپولیس، IN) پس از مرحله خود تجویز نیکوتین تأیید شد. برای ارزیابی رفتار مرتبط با عود، موش‌ها پس از جلسه بلافاصله پس از آخرین دوز 0.1 میلی‌گرم بر کیلوگرم/انفوزیون تزریق خودسرانه نیکوتین وریدی، برای انکوباسیون ولع مصرف مورد آزمایش قرار گرفتند. در این روش، موش ها مجاز به پاسخ دادن به اهرم فعال هستند اما هیچ تزریقی از نیکوتین دریافت نمی کنند. در اولین جلسه انکوباسیون پایه (روز 1)، موش ها در اتاق های عمل تحت برنامه FR5TO20 ثانیه با فعال سازی نور نشانه احتمالی قرار گرفتند. پس از آن، موش ها به مدت 20 روز در قفس خانگی قرار گرفتند. در روز 21 پرهیز، موش‌ها از نظر انکوباسیون ولع مورد بررسی قرار گرفتند و نور نشانه اهرمی فعال تحت برنامه FR5TO20 ثانیه تحویل داده شد. مطالعات توسط آزمایش‌کنندگانی که نسبت به شرایط گروهی کور شده بودند، انجام شد و پاسخ‌های رفتاری به‌طور خودکار توسط نرم‌افزار MedAssociates ثبت شد.

2.6 اتصال به گیرنده استیل کولین نیکوتینی

یک سنجش اتصال رادیو لیگاند16 با استفاده از هیپوکامپی از موش‌های NIC-Sired 8 هفته‌ای (5 M و 10F) و SAL-Sired (9 M و 6F) F1 انجام شد. نمونه‌ها با استفاده از بافر لیز (5 میلی‌مولار Tris به‌علاوه 5 میلی‌مولار EDTA به‌علاوه 5 میلی‌مولار EGTA) همگن شدند، در 100 000 گرم به مدت 30 دقیقه در دمای 4 درجه سانتریفیوژ شدند، مجدداً در بافر لیز معلق شدند و دوباره سانتریفیوژ شدند. گلوله‌ها مجدداً در بافر ساکارز تریس/10 درصد معلق شدند و با [3H] اپی‌باتیدین ([3H]EB) (2 نانومتر بر اساس 27،28) (فعالیت خاص 54.1 Ci/mmol، PerkinElmer، Boston، MA) برای 1 انکوبه شدند. ساعت در دمای اتاق [3H]EB برای اتصال nAChR انتخاب شد، زیرا نتایج قبلی نشان داد که nAChRs هترومریک هیپوکامپ 4 2 واسطه اثرات نیکوتین بر شرطی شدن ترس است. اتصال غیراختصاصی در حضور 300 میکرومولار نیکوتین (نمک هیدروژن تارتارات نیکوتین) ارزیابی شد. حل شده در بافر تریس، غلظت پایه آزاد). [3 H] nAChRهای متصل به EB فیلتر شدند (خرابگر سلولی 24 چاهی، شرکت برندل، گیترزبورگ، MD)، و یک شمارنده سوسوزن مایع (Tri-Carb 2810 TR، Perkin Elmer، بوستون، MA) رادیواکتیویته فیلتر را اندازه گیری کرد. اتصال اختصاصی که به صورت fmol/mg بافت بیان می‌شود، به عنوان تفاوت بین اتصال کل و غیراختصاصی محاسبه شد.

2.7 ضبط کولینرژیک آمپرومتریک In vivo

گروه جداگانه‌ای از موش‌های ساده 1 تا 20 هفته‌ای NIC-Sired و SAL-Sired F1 برای ارزیابی تغییرات در انتقال کولینرژیک هیپوکامپ با استفاده از آمپرومتری استفاده شد. میکروالکترودهای مبتنی بر سرامیک (مرکز فناوری میکروالکترود، Lexington، KY)، با 4 (15 × 333 میکرومتر) محل ضبط پلاتین که به صورت جفت چیده شده‌اند (بالا و پایین)، با کولین اکسیداز پوشانده شدند (EC Number 1.1.3.17؛ Sigma - Sigma-). Aldrich، St. میکروالکترودهایی با حساسیت بیشتر یا مساوی 3 pA/μM و حد تشخیص کمتر یا مساوی 400 نانومولار برای کولین برای ارائه شاخص حساس انتشار استیل کولین (ACh) استفاده شد. 30 حیوانات با یورتان بیهوش شدند (1.2-1.5). g/kg، ip) و میکروالکترودهای پوشش داده شده با آنزیم به صورت استریوتاکسی به پشتی (A/P -1.7 mm، M/L ± 1.5 mm، D/V -2.3 mm) یا شکمی (A/P -3.1 mm، M) کاهش یافتند. /L ± 3.0 میلی متر، D/V -4.3 میلی متر) هیپوکامپ. هیپوکامپ شکمی و پشتی به طور جداگانه مورد ارزیابی قرار گرفتند، زیرا آنها به طور متفاوتی به شرطی سازی ترس زمینه ای کمک می کنند: هیپوکامپ شکمی (vHPC) نقش برجسته تری در ارتباط و بیان ترس دارد، در حالی که هیپوکامپ پشتی (DHCP) برای حافظه متنی حیاتی است. الکترودهای مرجع AgCl در قشر منقاری طرف مقابل کاشته شدند.

ضبط آمپرومتریک در 2 هرتز با اعمال پتانسیل ثابت 7.7 ولتی مثبت 0 انجام شد و داده‌ها دیجیتالی شدند (پتانسیواستات FAST-16، Quainton، Nicholasville، KY). جریان های پس زمینه به مدت 60 دقیقه تثبیت شدند، سپس داروها با استفاده از یک مویرگ شیشه ای (قطر نوک: 15 میکرومتر) متصل به الکترود به هیپوکامپ اعمال شدند. انتشار ACH ناشی از دپلاریزاسیون با استفاده از پالس های مختصر پتاسیم (KCl 70 میلی مولار؛ 100 NL) یا NIC (1 میلی مولار پایه آزاد، نیکوتین تارتارات؛ 100 NL) در 2 تا 10 psi هر 2 دقیقه اندازه گیری شد. ضبط برای ناحیه هیپوکامپ (پشتی یا شکمی) و دارو (پتاسیم یا NIC) متعادل شد. دامنه سیگنال کولین با تغییر در جریان در کانال پوشش داده شده با آنزیم از جریان پایه اندازه‌گیری شد و بر اساس کالیبراسیون آزمایشگاهی به معادل‌های میکرومولار کولین تبدیل شد. خود ارجاع برای از بین بردن مصنوعات با کم کردن جریان ها از کانال های نگهبان به کار گرفته شد. قرار دادن میکروالکترود با رنگ آمیزی Nissl بخش های هیپوکامپ تاجی تایید شد (شکل S1). میانگین دو پاسخ در هر دستکاری دارو در هر حیوان برای تجزیه و تحلیل آماری استفاده شد.

2.8 تجزیه و تحلیل آماری

مقایسه‌های آماری با استفاده از SPSS (IBM، Armonk، NY) یا GraphPad Prism (La Jolla، CA، USA) انجام شد. مقادیر پرت با مقادیر 2 انحراف استاندارد بالاتر از میانگین تعیین شد. در صورت تشخیص داده های پرت، اطلاعات در بخش نتایج گنجانده می شود. معیار اهمیت در=0.05 تعیین شد. تجزیه و تحلیل آماری در ابتدا از جمله جنسیت به عنوان عاملی برای همه آزمایش‌هایی که هم فرزندان مذکر و هم فرزندان ماده را آزمایش می‌کردند، انجام شد. هنگامی که تعاملات سه طرفه یا دو طرفه با جنسیت شناسایی نشد، تجزیه و تحلیل ها در رابطه جنسی از بین رفتند (0.05 > P). داده‌ها با استفاده از آزمون t، یک‌طرفه یا آنالیز واریانس دوطرفه، در صورت لزوم، تجزیه و تحلیل شدند. اثرات اصلی یا متقابل قابل توجهی با مقایسه های تعقیبی LSD دنبال شد. ANOVA اندازه گیری های مکرر با مقایسه Bonferroni post hoc با تصحیح برای مقایسه های چندگانه دنبال شد. اگر واریانس های نابرابر تشخیص داده شد، از آزمون t ولش برای واریانس های نابرابر استفاده شد و درجات آزادی به پایین گرد شد.

2.9 جداسازی RNA/DNA

موش بالغ F1 (8 هفته؛ n=3 M و 3 F در هر گروه) از طریق دررفتگی دهانه رحم کشته شدند. هیپوکامپ به سرعت در بخش‌های شکمی و پشتی (به نسبت 1:1)، از سمت چپ و راست جمع‌آوری شد و روی یخ خشک منجمد شد. DNA و RNA با استفاده از کیت AllPrep DNA/RNA Mini Kit (Qiagen، Valencia، CA) جداسازی و خالص‌سازی شدند. غلظت و کیفیت RNA و DNA با استفاده از NanoDrop2000 (NanoDrop, Wilmington, DE) و Agilent Bioanalyzer (Agilent, Santa Clara, CA) ارزیابی شد. برای استخراج RNA، حداقل عدد یکپارچگی RNA (RIN) 8.5 بود.

2.10 تجزیه و تحلیل رونوشت از طریق

کتابخانه های توالی یابی RNA توسط مؤسسه هاک از مرکز هسته ژنومیکس علوم زیستی (دانشگاه ایالتی پن) برای 15{4}} جفت باز خواندن یک پایانی با استفاده از کیت آماده سازی کتابخانه mRNA رشته ای Illumina TruSeq (Illumina، San Diego، CA) تهیه شد. و در Illumina HiSeq 2500 در حالت اجرای سریع (سه اجرا متوالی با تقریباً 10 میلیون مطالعه در هر نمونه) توالی یابی شد. کیفیت فایل‌های FASTQ از طریق FASTQC بررسی شد و میانگین نمرات کیفیت Phred در هر خواندن بیشتر از 30 بود (یعنی کمتر از 0.1 درصد خطای توالی). فایل‌های FASTQ با استفاده از TopHat (v2.1.0)32 در Galaxy Project33 با ژنوم مرجع موش (mm10؛ UCSC Genome Browser) تراز شدند. Cufflinks و Cuffmerge (v2.2.1.0)34 برای جمع‌آوری رونوشت‌ها از نقشه‌های خوانده شده و ادغام فایل‌های رونوشت برای مونتاژ رونوشت نهایی استفاده شد. مقادیر P تعدیل‌شده نرخ کشف نادرست (FDR) برای بیان ژن دیفرانسیل از نمونه‌های NIC-Sired و SAL-Sired با استفاده از Cuffdiff (v2.2.1.3)،34 با برش استاندارد FDR 0.05.35 مجموعه داده‌های Transcriptome محاسبه شد. به Gene Expression Omnibus.

2.11 تجزیه و تحلیل غنی سازی

ژن‌های بیان شده متفاوت با استفاده از تجزیه و تحلیل مسیر نبوغ (IPA، اجرا در دسامبر 2018؛ www.qiagen.com/ingenuity؛ Qiagen، Redwood City، CA، ایالات متحده)36 به منظور آشکارسازی غنی‌سازی بالقوه شبکه‌های بیولوژیکی انجمنی تجزیه و تحلیل شدند. پارامترهای اجرا حداکثر 35 مولکول در هر شبکه ژنی را مشخص کردند و تجزیه و تحلیل را به بافت CNS پستانداران یا خطوط سلولی محدود کردند. اهمیت آماری برای غنی سازی با استفاده از آزمون دقیق فیشر دم راست که برای آزمایش چندگانه تصحیح شده است، تعیین شد.

2.12 توالی یابی بی سولفیت هدفمند

DNA جدا شده با RNA (به بخش 2.9 مراجعه کنید) برای تجزیه و تحلیل متیلاسیون DNA استفاده شد. RNA-seq به ترتیب 952 و 162 ژن بیان شده متفاوت را در vHPC و DHCP شناسایی کرد. 1010 ژن منحصربه‌فرد از این فهرست‌های ترکیبی برای غنی‌سازی در بی سولفیت-seq با استفاده از یک سیستم سفارشی غنی‌سازی SeqCap Epi (روش، پلسانتون، کالیفرنیا، ایالات متحده؛ جدول S1) انتخاب شدند. توالی یابی در مؤسسه هاک ایالت پن در مرکز هسته ژنومیک علوم زیستی انجام شد. کتابخانه ها با استفاده از کیت KAPA Hyper Prep (Kapa Biosystems، Wilmington، MA) ساخته شدند. کتابخانه های تبدیل شده با بی سولفیت سدیم با استفاده از یک مجموعه پروب ضبط سفارشی (SeqCap Epi Choice Probes؛ Roche، Pleasanton، CA، USA) PCR برای مناطق ژنومی انتخاب شده تقویت و غنی شدند. DNA گرفته شده در Illumina HiSeq 2500 با استفاده از 100 nt جفت خوانده شده توالی یابی شد. کیفیت فایل های FASTQ از طریق FASTQC بررسی شد. دنباله‌های آداپتور Illumina حذف شدند و پایه‌های با کیفیت پایین با استفاده از Trimmomatic کوتاه شدند. 39 پیرایش پایه با کیفیت پایین با رویکرد پنجره کشویی انجام شد، زمانی که کیفیت متوسط ​​در یک پنجره چهار جفت پایه به زیر آستانه 20 رسید. حداقل طول خواندن 35. پس از برش، فایل های FASTQ دارای میانگین نمرات کیفیت Phred در هر خواندن بیشتر از 30 بودند (یعنی کمتر از 0.1 درصد خطای توالی). قرائت‌های بریده‌شده با استفاده از Bowtie240 که در Bismark پیاده‌سازی شده است، به ژنوم مرجع موش (mm10) نگاشت شدند. عصاره متیل{20}}41 در Bismark برای استخراج اطلاعات متیلاسیون CpG و ایجاد گزارش‌های متیلاسیون استفاده شد. MethylKit42 برای تجزیه و تحلیل مناطق متیله متفاوت (DMRs) استفاده شد. وضعیت متیلاسیون در پنجره‌های غیرهمپوشانی 500 جفت باز خلاصه شد و تجزیه و تحلیل متیلاسیون دیفرانسیل انجام شد، با FDR استاندارد 0.05.35 مجموعه داده‌ها به ژن بیان Omnibus سپرده شده‌اند.

فواید عصاره سیستانچ

3 نتیجه

3.1 نیکوتین پدری شرطی شدن ترس زمینه ای را تقویت می کند و تقویت حاد نیکوتینی شرطی سازی ترس متنی را در موش های نسل F1 و F2 معکوس می کند.

موش‌های نر و ماده F1 NIC-Sired و SAL-Sired به دنبال تجویز حاد SAL یا NIC مشروط به ترس شدند (0.09 mg/kg IP، شکل 1A). تجزیه و تحلیل کامل انجماد پایه، قبل از CS و CS در اطلاعات پشتیبانی گنجانده شده است. ANOVA 3-way انجماد بافتی با درمان پدر، درمان دارویی حاد، و جنسیت به عنوان عوامل، یک تعامل قابل توجه پدر و دارو درمانی حاد را نشان داد (F(1,36)=32.75، P <.{27 }}01).="" از="" آنجایی="" که="" هیچ="" تداخل="" معنی‌داری="" بین="" جنس="" و="" پدر="" یا="" درمان="" دارویی="" حاد="" وجود="" نداشت،="" یک="" anova="" دو="" طرفه="" در="" طول="" جنس="" انجام="" شد="" و="" نشان="" داد="" که="" درمان="" پدر="" و="" مادر="" ×="" تداخل="" درمانی="" حاد="" دارویی="" وجود="" دارد="" (f(1,40)="20.96." ،="" p=""><.001). مقايسه‌هاي="" بعدي="" نشان="" داد="" كه="" موش‌هاي="" nic-sired="" f1="" درمان‌شده="" با="" سالين="" در="" مقايسه="" با="" موش‌هاي="" sal-sired="" f1="" درمان‌شده="" با="" سالين،="" شرطي‌سازي="" ترس="" متني="" تقويت‌شده="" را="" نشان="" دادند="" (t{18}}.73،="" p=""><.05). مطابق="" با="" یافته‌های="" قبلی،="" 43="" nic="" حاد="" با="" 0.09="" میلی‌گرم="" بر="" کیلوگرم،="" شرطی‌سازی="" زمینه‌ای="" ترس="" را="" در="" موش‌های="" sal-sired="" ایجاد="" کرد="" (t{24}}.99،="" p=""><.01). با="" این="" حال،="" nic="" حاد="" در="" 0.09="" میلی‌گرم/کیلوگرم،="" شرایط="" ترس="" زمینه‌ای="" را="" در="" موش‌های="" دارای="" nic="" مختل="" کرد="" (t{29}}.36،="" p=""><.01). به="" طور="" کلی،="" سطوح="" انجماد="" زمینه="" در="" موش‌های="" nic-sired="" nic="" با="" سطوح="" مشاهده="" شده="" در="" موش‌های="" sal-sired="" sal="" در="" هر="" دو="" 0.09="" میلی‌گرم="" بر="" کیلوگرم="" (p="">.05) قابل مقایسه بود.

علاوه بر این، حیوانات نر و ماده NIC- و SAL-Sired در حساسیت به شوک (شکل S2)، پیچ و خم به علاوه مرتفع (EPM، شکل S3)، میدان باز، و پارادایم های جدید تشخیص اشیا (شکل S4، به اطلاعات پشتیبانی برای روش های کامل مراجعه کنید) آزمایش شدند. و نتایج). به استثنای زنان NIC-Sired در EPM (که رفتارهای شبه اضطرابی را نشان دادند) و حیوانات NIC-Sired در حساسیت شوک (که واکنش صوتی کاهش یافته به شوک را نشان دادند، که فنوتیپ یادگیری چند نسلی ترس افزایش یافته را مخدوش نمی کند)، هیچ تفاوتی وجود ندارد. بین موش های NIC- و SAL-Sired شناسایی شد.

شکل 1 نیکوتین پدری شرطی شدن ترس زمینه ای را تقویت می کند و تقویت حاد نیکوتین شرطی سازی ترس را کاهش می دهد. انجماد متنی در NIC-Sired plus SAL در مقایسه با کنترل SAL-Sired plus SAL به طور قابل توجهی بیشتر بود. نیکوتین حاد در 0.09 میلی‌گرم/کیلوگرم، شرطی‌سازی زمینه‌ای ترس را در SAL-Sired افزایش داد، اما به طور قابل‌توجهی شرطی شدن ترس زمینه‌ای را در حیوانات NIC-Sired کاهش داد (n=10-12 در هر گروه). ب، انجماد متنی در NIC-grandsire به علاوه SAL در مقایسه با SAL-grandsire به علاوه کنترل SAL به طور قابل توجهی بیشتر بود (n=9-11 در هر گروه). نوارهای خطا نشان دهنده خطای استاندارد میانگین (SEM)، *P <.05>

برای تعیین اینکه آیا شرطی سازی ترس زمینه ای مختل در نسل بعدی (F2) ادامه دارد یا خیر، موش های نر و ماده F2 NIC-grandsire و SAL-grandsire از موش های نر F1 ساده پرورش داده شدند. تجزیه و تحلیل کامل انجماد پایه، قبل از CS و CS در اطلاعات پشتیبانی گنجانده شده است. ANOVA 3 طرفه انجماد متنی با درمان بزرگ، درمان دارویی حاد و جنسیت به عنوان عوامل مستقل انجام شد (شکل 1B). از آنجایی که هیچ اثر متقابل معنی‌داری بین جنس و پدر یا درمان دارویی حاد وجود نداشت، یک ANOVA دو طرفه در طول جنسیت انجام شد. اثر اصلی قابل‌توجهی پدر (F(1،37)=9.88، P <.{13}}1) پیدا="" شد،="" و="" مقایسه‌های="" بعدی="" نشان="" داد="" که="" موش‌های="" nic-grandsire="" شرطی="" شدن="" ترس="" زمینه‌ای="" تقویت‌شده="" را="" در="" مقایسه="" از="" خود="" نشان="" دادند.="" با="" موش="" های="" sal-grandsire="" (t{11}}.04،="" p=""><0.01). علاوه="" بر="" این،="" موش‌های="" sal-grandsire="" که="" nic="" حاد="" دریافت="" کردند،="" شرطی‌سازی="" ترس="" زمینه‌ای="" را="" افزایش="" دادند="" (t{15}}.41,="" p="0.026)" اما="" nic="" حاد="" شرطی‌سازی="" ترس="" زمینه‌ای="" را="" در="" موش‌های="" nic-grandsire="" افزایش="">

شکل 2 نیکوتین پدری تهویه ترس و بازیابی خود به خودی حافظه ترس را تقویت می کند. برای بررسی اثرات سقف بالقوه در طول آزمایش نشانه‌گذاری شده، گروه جداگانه‌ای از موش‌های F1 آموزش یکسانی را تنها با یک جفت CS-US دریافت کردند. هر دو شرطی سازی ترس متنی و نشانه ای در موش های NIC-Sired در مقایسه با موش های SAL-Sired که با 1 جفت CS-US آموزش دیده بودند (10-=8 در هر گروه) تقویت شد. ب، قرار گرفتن در معرض نیکوتین پدری بر انقراض ترس زمینه‌ای تأثیری نداشت، اما بازیابی خود به خودی حافظه ترس را 7 روز پس از جلسه نهایی انقراض افزایش داد (10-=8 در هر گروه). نوارهای خطا نشان دهنده خطای استاندارد میانگین (SEM)، *P <.05>

3.2 نیکوتین پدری در موش های نسل F1 حالت ترس را افزایش می دهد

برای بررسی اینکه آیا یک اثر سقف مانع تشخیص تفاوت‌های گروهی برای شرطی‌سازی ترس نشانه‌ای می‌شود (به اطلاعات پشتیبانی مراجعه کنید)، یک گروه جداگانه از موش‌های F1 با یک جفت CS-US آموزش دیدند. در این گروه، افزایش شرطی‌سازی ترس زمینه‌ای (t7=3.21، P <.05) و="" همچنین="" شرطی‌سازی="" ترس="" نشانه‌ای="" در="" موش‌های="" nic-sired="" یافت="" شد="" (t{4}}.41,="" p=""><. 05؛="" شکل="">

3.3 نیکوتین پدری باعث بهبود خود به خود حافظه ترس زمینه ای در موش های نسل F1 می شود.

گروهی از موش‌های F1 که یک جفت CS-US دریافت کردند، متعاقباً برای انقراض و بازیابی خود به خود حافظه ترس متنی مورد آزمایش قرار گرفتند. موش‌های F1 NIC-Sired انقراض طبیعی ترس را نشان دادند اما بهبود خود به خودی حافظه ترس زمینه‌ای را نسبت به موش‌های SAL-Sired نشان دادند (t{2}}.38، P < 0.05؛="" شکل="">

3.4 نیکوتین پدری خود مصرف نیکوتین را کاهش می دهد

قبل از آموزش خود تجویزی نیکوتین، آزمودنی‌ها از نظر توانایی آن‌ها در یادگیری یک کار عملی برای دریافت پاداش غذا مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند و هیچ تفاوتی مشاهده نشد (اطلاعات پشتیبانی، شکل S5). برای آزمایش اثرات بالقوه قرار گرفتن در معرض نیکوتین پدر بر تقویت نیکوتین در فرزندان F1، دریافت خود تجویزی نیکوتین IV ({2}}.03 میلی‌گرم/کیلوگرم/انفوزیون) در یک ANOVA با طرح مختلط دو طرفه ارزیابی شد، که شناسایی شد. یک اثر اصلی جلسه (F(7,119)=13.60, P < .001)="" و="" یک="" جلسه="" ×="" تعامل="" درمان="" پدر="" (f(7,119)="5.00," p="">< 001.).="" با="" این="" حال،="" آزمون="" های="" تعقیبی="" هیچ="" تفاوت="" آماری="" معنی="" داری="" را="" بین="" گروه="" ها="" در="" هر="" یک="" از="" هشت="" جلسه="" اکتساب="" نشان="" نداد="" (شکل="" 3a).="" سپس="" تعداد="" فشارهای="" اهرم="" فعال="" و="" غیرفعال="" برای="" تعیین="" اینکه="" آیا="" گروه‌ها="" ترجیحی="" در="" طول="" جلسه="" برای="" اهرم="" فعال="" در="" طول="" اکتساب="" داشتند="" یا="" خیر="" (شکل="" 3b)،="" که="" یک="" اثر="" اصلی="" جلسه="" را="" مشخص="" می‌کند،="" تجزیه="" و="" تحلیل="" شد="" (f(7238)="" {{20}="" }.18،="" p=""><.001) و="" یک="" جلسه="" ×="" تعامل="" درمان="" پدر="" (f(21،238)="11.40،" p=""><.001). تجزیه="" و="" تحلیل="" post="" hoc="" نشان="" داد="" که="" گروه‌ها="" در="" روز="" اول="" مصرف="" خودسرانه="" نیکوتین="" با="" هم="" تفاوت="" داشتند.="" گروه="" nic-sired="" در="" مقایسه="" با="" گروه="" sal-sired="" فشار="" اهرم="" فعال="" بیشتری="" را="" نشان="" دادند.="" این="" اثر="" ممکن="" است="" نشان="" دهنده="" سطح="" بیشتری="" از="" رفتار="" جستجوی="" دارو="" در="" روز="" اول="" قرار="" گرفتن="" در="" معرض،="" پشتکار="" در="" پاسخگویی="" به="" پاداش="" غذا="" و/یا="" کاهش="" انعطاف="" پذیری="" شناختی="" در="" انتقال="" پاسخ="" از="" غذا="" به="" دارو="" باشد.="" با="" این="" حال،="" این="" تفاوت="" در="" جلسات="" بعدی="" ادامه="" پیدا="" نکرد.="" موش‌های="" sal-sired="" ترجیح="" آماری="" معنی‌داری="" را="" برای="" اهرم="" فعال="" نسبت="" به="" اهرم="" غیرفعال="" خود="" نشان="" دادند=""><0.01)، اما="" موش‌های="" nic-sired="" این="" ترجیح="" ثابت="" را="" برای="" جلسات="" 3="" تا="" 8="" نشان="">

شکل 3 نیکوتین پدری مصرف خودسرانه نیکوتین را کاهش می دهد. یک موش نر NIC- و SAL-Sired (n=9-10 در هر گروه) در تعداد کل تزریق‌های به دست آمده برای هر جلسه در طول دوره کسب در 0 تفاوتی نداشتند. 0.03 mg/kg/دوز انفوزیون. ب، در طول اکتساب، تعداد پرس های اهرمی فعال و غیرفعال به طور قابل توجهی در جلسه اول متفاوت بود، با نیکوتین موش های NIC-Sired تعداد بیشتری پرس اهرمی فعال در مقایسه با موش های SAL-Sired نشان داد. با این حال، در طول جلسات بعدی، موش‌های NIC-Sired پاسخ‌دهی خود را کاهش دادند و در نتیجه تفاوت معنی‌داری بین تعداد فشارهای فعال و غیرفعال اهرم در جلسات 3 تا 8 مشاهده نشد. بر روی اهرم غیر فعال آنها C، میانگین تعداد تزریق‌های نیکوتین در سه جلسه آخر مصرف، بین موش‌های NIC و SAL-Sired تفاوت معنی‌داری نداشت. D، در دوز متوسط ​​0.1 mg/kg/infusion، موش‌های NIC-Sired تعداد قابل توجهی کمتری از تزریق نیکوتین را به‌صورت خود تجویز کردند. E، انکوباسیون ارزیابی ولع افزایش قابل توجهی در پاسخ به اهرم فعال قبلی پس از 21 روز پرهیز فقط برای موش SAL-Sired نشان داد. نوارهای خطا نشان دهنده خطای استاندارد میانگین (SEM)، *P <.05>

برای بررسی بیشتر تفاوت‌های گروهی در حین کنترل تغییرپذیری در مرحله اولیه کسب، میانگین تعداد تزریق نیکوتین برای سه جلسه آخر مورد بررسی قرار گرفت، زمانی که افراد پاسخ‌های ثابت تری را برای نیکوتین نشان دادند (شکل 3C). گروه ها در میانگین تعداد تزریق نیکوتین تفاوت معنی داری نداشتند (P > .{2}}5). پس از آن، موش‌ها به دوز 0.1 mg/kg/infusion نیکوتین منتقل شدند، که قبلاً نشان داده شده بود که در موش‌های بالغ C57BL6/J ترجیح داده می‌شد. {7}}.20، P <.05؛ شکل="" 3d).="" برای="" انکوباسیون="" رفتار="" ولع="" مصرف،="" که="" معیاری="" برای="" افزایش="" تقاضای="" مواد="" مخدر="" در="" حین="" پرهیز="" در="" نظر="" گرفته="" می‌شود،="" یک="" آنالیز="" واریانس="" با="" طراحی="" مختلط="" دو="" طرفه="" با="" جلسه="" و="" درمان="" پدر،="" اثر="" اصلی="" جلسه="" را="" شناسایی="" کرد="" (f(1,17)="" {{16}="" }.90،="" p=""><.001). در="" حالی="" که="" حیوانات="" sal-sired="" در="" روز="" 21="" پرهیز="" در="" مقایسه="" با="" روز="" 1="" اثر="" انکوباسیون="" با="" پاسخ="" های="" بیشتری="" را="" نشان="" دادند،="" موش="" های="" nic-sired="" افزایشی="" در="" رفتار="" جستجوی="" نیکوتین="" نشان="" ندادند="" (01/0="">P).

3.5 قرار گرفتن در معرض نیکوتین پدر، اتصال و عملکرد کولینرژیک هیپوکامپ را تغییر می دهد

اتصال nAChR هترومریک هیپوکامپ با میل ترکیبی بالا در موش های NIC-Sired F1 تنظیم مثبت شد (t{1}}.14, P <.05؛ sal-sired="1" ±="" .21="" ±="" {{10}="" }.043،="" nic-sired="1.34" ±="" 0.044).="" یک="" موضوع="" (nic-sired)="" حذف="" شد="" زیرا="" مقادیر="" اتصال="" دو="" انحراف="" استاندارد="" بالاتر="" از="" میانگین="">

ضبط آمپرومتریک جریان های ACH برانگیخته با پتاسیم و نیکوتین در F1 dHPC و vHPC ارزیابی شد. به دلیل حجم نمونه ناهموار در هر جنس، جنسیت به عنوان یک عامل اولیه در این تجزیه و تحلیل ها لحاظ نشده است. سیگنال‌های کولینرژیک ناشی از دپلاریزاسیون KCl بین موش‌های SAL- و NIC-Sired در dHPC تفاوتی نداشتند (P > 0.05؛ شکل 4A). با این حال، کاربرد محلی نیکوتین منجر به کاهش قابل توجهی در دامنه سیگنال کولینرژیک در موش‌های NIC-Sired شد (t{3}}.33، P <.05؛ شکل="" 4c).="" در="" vhpc،="" انتشار="" ach="" در="" موش‌های="" nic-sired="" به="" دنبال="" استفاده="" از="" kcl="" (t{7}}.60،="" p=""><.05؛ شکل="" 4b)="" یا="" نیکوتین="" (t{11}}.98،="" ​​p=""><.05) کاهش="" یافت.="" ؛="" شکل="">

شکل 4 نیکوتین پدری سیگنال دهی کولینرژیک را در هیپوکامپ کاهش می دهد. سیگنال‌های کولین جمعیت dHPC که توسط دپلاریزاسیون انتهایی ناشی از KCl برانگیخته می‌شود. تفاوت معنی داری بین حیوانات NIC و SAL-Sired (n=5 در هر گروه) مشاهده نشد. B، سیگنال‌های کولین جمعیت vHPC برانگیخته شده توسط دپلاریزاسیون انتهایی ناشی از KCl در موش‌های NIC-Sired کاهش یافت. C، سیگنال‌های کولین dHPC جمعیت برانگیخته با نیکوتین در موش‌های NIC-Sired کاهش یافت. D، سیگنال های کولین vHPC جمعیت برانگیخته با نیکوتین در موش های NIC-Sired کاهش یافت. هیچ اثر جنسی بر سیگنال کولینرژیک مشاهده نشد. نوارهای خطا نشان دهنده خطای استاندارد میانگین (SEM)، *P <.05>

3.6 قرار گرفتن در معرض نیکوتین پدر به طور متفاوت بیان ژن هیپوکامپ پشتی و شکمی را تغییر می دهد.

تجزیه و تحلیل رونوشت هیپوکامپ F1 از طریق توالی یابی RNA، 952 ژن متفاوت بیان شده را در vHPC نشان داد (FDR=0.05؛ جدول S2). از این ژن‌ها، 612 ژن در موش‌های NIC-Sired تنظیم منفی و 340 ژن تنظیم‌شده مثبت بودند. در dHPC، تنها 162 ژن در موش های NIC-Sired در مقایسه با موش های SAL-Sired به طور متفاوت بیان شد (FDR=0.05). از این 162 ژن، 86 کاهش یافت و 76 ژن تنظیم مثبت شدند. صد و سه ژن با بیان ژن تغییر یافته بین vHPC و dHPC همپوشانی دارند.

3.7 قرار گرفتن در معرض نیکوتین پدر، مسیرهای رونویسی درگیر در رشد سیستم عصبی را تغییر می دهد

در vHPC، تجزیه و تحلیل IPA شبکه برتر «بیماری‌های عصبی، آسیب‌های ارگانیسمی و ناهنجاری‌ها، مرگ سلولی و بقا» (امتیاز=41، جدول S3) و دومین شبکه برتر «توسعه و عملکرد سیستم عصبی، مورفولوژی بافت، عصب‌شناسی» را شناسایی کرد. بیماری" (امتیاز=23). پنج دسته برتر عملکردهای مولکولی و سلولی عبارتند از: "مورفولوژی سلول" (88 مولکول)، "مجموعه و سازماندهی سلولی" (79 مولکول)، "توسعه سلولی" (96 مولکول)، "عملکرد و نگهداری سلولی" (79 مولکول)، و «رشد و تکثیر سلولی» (87 مولکول). رشد و عملکرد سیستم فیزیولوژیکی برتر "توسعه و عملکرد سیستم عصبی" (175 مولکول) و برخی از عملکردهای برتر بیماری ها و اختلالات شامل "بیماری عصبی" (دوم، 191 مولکول) و "اختلالات روانی" (چهارم، 90 مولکول) است. ) (جدول S4).

مکمل نتایج IPA، تجزیه و تحلیل غنی‌سازی با استفاده از Enrichr شواهد بیشتری را برای تغییرات در رشد و توسعه سلولی در vHPC، با عبارات بیولوژیکی برتر GO از جمله «پیچیدن RNA»، «پاسخ به پروتئین بازشده» و «تنظیم رشد سلولی» و تثبیت پروتئین" (جدول S5). به همین ترتیب، "کمپلکس spliceosomal" به عنوان یک اصطلاح سلولی برتر GO شناسایی شد. تجزیه و تحلیل مسیر KEGG از طریق Enrichr علاوه بر این به عملکرد spliceosome و سیگنال دهی MAPK به عنوان مسیرهای بالقوه تحت تأثیر اشاره کرد.

علیرغم فهرست بسیار کوتاه‌تری از ژن‌های بیان شده متفاوت در dHPC در مقایسه با vHPC، مسیرها و اصطلاحات غنی‌شده با dHPC مشابه شناسایی شدند (جدول S3 و S4). تجزیه و تحلیل IPA شبکه برتر «رفتار، بیماری‌های عصبی، آسیب‌های ارگانیسمی و ناهنجاری‌ها» (امتیاز=24) و دومین شبکه برتر «بیماری‌های عصبی، آسیب‌های ارگانیسمی و ناهنجاری‌ها، و اختلالات روانی (نمره=20) را شناسایی کرد. .

پنج دسته اصلی توابع مولکولی و سلولی در dHPC عبارتند از «توسعه سلولی» (29 مولکول)، «رشد و تکثیر سلولی» (29 مولکول)، «مورفولوژی سلولی» (27 مولکول)، «مجموعه و سازماندهی سلولی» (23 مولکول) ، و "عملکرد سلولی و نگهداری" (25 مولکول). "توسعه و عملکرد سیستم عصبی" دوباره به عنوان یک اصطلاح غنی شده تحت طبقه بندی توسعه و عملکرد سیستم فیزیولوژیکی (دوم، 44 مولکول) شناسایی شد. واژه‌های غنی‌شده تحت طبقه‌بندی عملکرد بیماری‌ها و اختلالات شامل «بیماری عصبی» (اول، 51 مولکول) و «اختلالات روان‌شناختی» (پنجم، 31 مولکول) بود. تجزیه و تحلیل غنی سازی با استفاده از Enrichr چندین اصطلاح مختلف بیولوژیکی GO را برای dHPC در مقایسه با vHPC شناسایی کرد، از جمله "تنظیم مرگ نورون" و "توسعه مغز" (جدول S5)، که مکمل عملکرد مولکولی و سلولی IPA "مرگ و بقای سلولی" است.

برای بررسی بیشتر نقش عملکردی رونوشت‌های بیان شده متفاوت که بین dHPC و vHPC همپوشانی دارند، ژن‌های بیان شده متفاوت مشترک در هر دو منطقه (در مجموع 103) مورد ارزیابی قرار گرفتند. رونوشت‌های بیان شده متفاوت بین دو منطقه همگی در یک جهت کاهش یا تنظیم مثبت شدند، که نشان‌دهنده تغییرات رایج در مسیرهای رونویسی در سراسر مناطق مغز در موش‌های دارای NIC است. پنج دسته اصلی توابع مولکولی و سلولی شناسایی شده توسط IPA عبارتند از: «مرگ و بقای سلولی» (17 مولکول)، «حرکت سلولی» (10 مولکول)، «سیگنال و تعامل سلول به سلول» (17 مولکول)، «رشد سلولی». و تکثیر» (18 مولکول)، و «مورفولوژی سلولی» (17 مولکول) (جدول S4)

ژن‌های بیان‌شده متفاوت منحصر به dHPC و vHPC متعاقباً به‌طور جداگانه در IPA تجزیه و تحلیل شدند تا سازگاری‌های عصبی بیولوژیکی متفاوت بین دو منطقه آزمایش شوند (جدول S6). هیچ مسیر متعارف غنی شده بین آنالیزهای منحصر به فرد vHPC dHPC همپوشانی ندارد. مسیرهای متعارف غنی شده برتر منحصر به vHPC (در مجموع 44) شامل "سیگنال دهی کلسیم" و "سیگنال دهی گیرنده گلوکوکورتیکوئید" است، در حالی که مسیرهای متعارف dHPC برتر (در مجموع 8) شامل "متابولیسم هورمون تیروئید" و "سیگنال دهی آپوپتوز با واسطه رتینوئیک اسید". بیماری ها و عملکردهای غنی شده منحصر به vHPC (در مجموع 295) شامل "تشکیل شاخ آمون [هیپوکامپ]" و "تعداد برآمدگی های سلولی" است در حالی که اصطلاحات و عملکردهای منحصر به فرد غنی شده با dHPC (در مجموع 111) شامل "التهاب ماده سفید" و "دمیلیناسیون" می شود. "

3.8 قرار گرفتن در معرض نیکوتین پدر، متیلاسیون DNA هیپوکامپ را تغییر می دهد

تجزیه و تحلیل متیلاسیون DNA هدفمند برای تعیین اینکه آیا متیلاسیون DNA تغییر یافته در مناطق تنظیمی مربوطه بیانگر ژن دیفرانسیل در فرزندان NIC-Sired F1 است انجام شد. اهداف شامل 1114 ژن متفاوت بیان شده در dHPC یا vHPC بود. در vHPC، 11 ناحیه متیله متفاوت (DMRs) شناسایی شد که هشت ناحیه متیلاسیون افزایش یافته و سه ناحیه متیلاسیون کاهش یافته را نشان دادند (جدول 1). از 11 DMR، 10 مورد در مناطق مرتبط با ژنی قرار داشتند که بیان تغییر یافته در vHPC را نشان می‌داد. در dHPC، 30 DMR شناسایی شد که 15 مورد افزایش متیلاسیون و 15 مورد کاهش متیلاسیون را نشان دادند. از 30 DMR، 29 مورد در مناطق مرتبط با ژنی قرار داشتند که بیان تغییر یافته در dHPC را نشان می‌داد.

بنفایده اکیناکوزید سیستانچ

4. بحث

افزایش درک فرآیندهای اپی ژنتیک در ارتباط با داده های اخیر، از جمله یافته های حاضر، درک سنتی وراثت را به چالش کشیده است. فاکتورهای فراتر از ژنوتیپ به تنهایی ممکن است فنوتیپ ها را در نسل های بعدی تعیین کنند، و مواجهه در یک نسل ممکن است از نتاج جدا نشود. مطالعه حاضر نشان می دهد که اثرات مخرب قرار گرفتن در معرض نیکوتین بر سلامت ممکن است فراتر از قرار گرفتن در معرض فردی باشد و بر نسل های بعدی تأثیر بگذارد. ما اثرات چند نسلی و فرانسلی قرار گرفتن در معرض نیکوتین پدری قبل از بارداری را در موش‌های C57BL/6J بر شرطی‌سازی ترس پاولوی شناسایی کردیم که منجر به ایجاد خاطرات ترس قوی‌تر در فرزندان F1 و F2 شد. قرار گرفتن در معرض نیکوتین توسط پدر همچنین منجر به کاهش مصرف خودسرانه نیکوتین و کاهش رفتارهای مرتبط با عود می شود که نشان دهنده پاسخ بدتر به نیکوتین است. در حمایت از این تفاوت های رفتاری، تغییرات چند نسلی در عملکرد کولینرژیک هیپوکامپ و فرآیندهای اپی ژنتیکی مشاهده شد. با هم، این نتایج به تغییرات در عملکرد سیستم عصبی در فرزندان موش‌های در معرض نیکوتین اشاره دارد که منجر به تغییر فنوتیپ‌های رفتاری می‌شود.

فرزندان F1 و F2 موش‌های نر که در معرض نیکوتین قرار گرفته‌اند، تهویه‌سازی متناوب و نشانه‌ای ترس را نشان دادند. با وجود هیچ تفاوتی در انقراض ترس متنی بین موش های NIC- و SAL-Sired F1، موش های NIC-Sired بهبود خود به خودی خاطرات ترس متنی را نشان دادند. نکته مهم، هیچ تفاوتی در حساسیت شوک بین موش‌های NIC- و SAL-Sired که می‌تواند عامل افزایش شرطی شدن ترس باشد، یافت نشد. شرطی‌سازی ترس تقویت‌شده ممکن است در مقابل تعدیل فرآیندهایی که مختص ترس از یادگیری هستند، افزایش تعمیم یافته فرآیندهای یادگیری را پیشنهاد کند. با این حال، هیچ تغییری در تشخیص شی جدید، آموزش غذای عامل یا حرکت در میدان باز در موش‌های NIC-Sired مشاهده نشد، اگرچه یک اثر جنسی خاص افزایش زمان بازوی باز EPM در موش‌های ماده NIC-Sired شناسایی شد. اگرچه این تغییرات بالقوه در سایر سیستم‌های یادگیری یا فرآیندهای شناختی را رد نمی‌کند، این یافته‌ها با هم نشان می‌دهند که یادگیری ترس ممکن است نسبت به اثرات چند نسلی و فرانسلی قرار گرفتن در معرض نیکوتین پدری حساس‌تر باشد. علاوه بر این، این یافته ها یک عملکرد کولینرژیک تغییر یافته را در حیوانات NIC-Sired نشان می دهد. نیکوتین شرطی شدن ترس زمینه ای را تعدیل می کند. در حالی که نیکوتین حاد شرطی سازی ترس زمینه ای را افزایش می دهد، 15،45 کناره گیری از نیکوتین مزمن، شرطی سازی ترس زمینه ای را مختل می کند. در مقابل، نیکوتین حاد شرطی شدن ترس زمینه‌ای را در موش‌های NIC-Sired مختل کرد و هیچ تاثیری در موش‌های NIC-grandsire نداشت، که ممکن است به تغییر عملکرد کولینرژیک در هیپوکامپ اشاره کند.

اثرات قرار گرفتن در معرض نیکوتین پدری بر مصرف خودسرانه نیکوتین بعدی در نسل F1 نیز به اختلال در عملکرد کولینرژیک اشاره دارد. در طول دریافت خودسرانه نیکوتین IV با دوز پایین، گروه‌ها در تعداد تزریق نیکوتین تفاوتی نداشتند، اگرچه افزایش تعداد پرس‌های اهرمی فعال در گروه NIC-Sired مشاهده شد. این نشان می دهد که موش های NIC-Sired ممکن است پشتکار در پاسخ به پاداش غذا و/یا کاهش انعطاف پذیری شناختی در انتقال پاسخ از غذا به دارو نشان داده باشند. با این حال، همچنین شایان ذکر است که گروه ها در روز اول جوجه کشی ولع، که نشان دهنده یک جلسه انقراض است (به عنوان مثال، بدون تزریق نیکوتین در طول جلسه) تفاوتی نداشتند، و بنابراین، به نظر می رسد این اثر زمانی وجود داشته باشد که تقویت کننده ها وجود داشته باشد. تغییر می کند اما نه در غیاب تقویت کننده در طول یک جلسه انقراض. موش‌های NIC-Sired همچنین مصرف خودسرانه نیکوتین را در دوز متوسط ​​کاهش دادند، که با تحقیقات اخیر در مورد شناسایی کاهش مصرف الکل، کوکائین و مواد افیونی مرتبط با قرار گرفتن در معرض الکل، کوکائین و مورفین والدین مطابقت دارد (مانند Vassoler و همکاران، 46 بررسی شده در گلدبرگ و گولد47). کاهش مشاهده شده در مصرف خودسرانه نیکوتین ممکن است به کاهش حساسیت به اثرات پاداش نیکوتین و/یا افزایش حساسیت به اثرات بد نیکوتین نسبت داده شود. در واقع، گروه‌ها در دوز نیکوتین متوسط ​​تفاوت داشتند اما در دوز نیکوتین پایین‌تر تفاوت نداشتند، که از مفهوم افزایش پاسخ منفی با دوز بالاتر پشتیبانی می‌کند. جالب توجه است، ما همچنین در موش‌های NIC-Sired پس از مصرف خودسرانه با دوز متوسط، کمبود انکوباسیون ولع مصرف را در روز 21 دریافتیم، که نشان می‌دهد کاهش رفتارهای جستجوی نیکوتین می‌تواند با حافظه مرتبط با بیزاری از نیکوتین مرتبط باشد. اگرچه بسترهای عصبی مختلف ممکن است زمینه ساز این اثرات بر مصرف نیکوتین و پاسخ مرتبط با عود باشد، مطالعه اخیر نشان داد که کاهش متیل ترانسفراز DNA در ناحیه CA1 هیپوکامپ باعث کاهش مصرف خودسرانه مورفین می شود.48 این یافته، همراه با عملکرد شناخته شده عملکرد هیپوکامپ کولینرژیک در فرآیندهای یادگیری و حافظه، بیشتر از مفهوم پردازش با واسطه نیکوتین مختل در هیپوکامپ موش‌های NIC-Sired حمایت می‌کند.

در امتداد این خطوط، موش‌های NIC-Sired افزایش اتصال به nAChR با میل ترکیبی بالا را نشان دادند. ما همچنین کاهش‌هایی را در انتشار ACH برانگیخته با پتاسیم در vHPC و همچنین در انتشار ACH برانگیخته با نیکوتین در هر دو dHPC و vHPC حیوانات NIC-Sired پیدا کردیم. تغییرات در آزادسازی ACh ناشی از دپلاریزاسیون منعکس کننده عملکرد کولینرژیک تغییر یافته در پایین دست اتصال گیرنده است، در حالی که تغییرات در انتشار ACH برانگیخته با نیکوتین منعکس کننده عملکرد تغییر یافته nAChR است. این داده‌ها با یافته‌های قبلی مربوط به اتصال nAChR با میل ترکیبی بالا به دنبال کاهش عملکرد nAChR مطابقت دارند.49 از آنجایی که هم انتشار ACh ناشی از پتاسیم و هم آزادسازی نیکوتین برانگیخته در vHPC موش‌های NIC-Sired تغییر یافته است، vHPC ممکن است حساس‌تر باشد. اثرات چند نسلی قرار گرفتن در معرض نیکوتین پدری DHPC به تعدیل شرطی شدن ترس متنی معروف است. 31،50 مهار vHPC هم شرایط ترس نشانه ای و هم شرایطی را مختل می کند.

گیاه سیستانچ

ما همچنین نشان داده‌ایم که تزریق مستقیم نیکوتین به dHPC شرطی شدن ترس زمینه‌ای را افزایش می‌دهد در حالی که تزریق به vHPC شرطی شدن ترس زمینه‌ای را مختل می‌کند. 15 vHPC همچنین ممکن است بازیابی خود به خودی خاطرات ترس زمینه‌ای را تعدیل کند، زیرا غیرفعال کردن مدار vHPC-پیش‌لحظه‌ای بازیابی خودبه‌خودی ترس زمینه‌ای را کاهش می‌دهد. 54 در حالی که سایر نواحی مغز درگیر در شرطی سازی ترس، مانند آمیگدال، 55 نیز ممکن است تحت تأثیر قرار گرفتن در معرض نیکوتین پدر قرار گیرند، این یافته ها همراه با داده های حاضر نشان می دهد که تغییرات در عملکرد vHPC ممکن است مسئول تغییر شرایط ترس در موش های NIC-Sired باشد. . ما فرض کردیم که اثرات چند نسلی قرار گرفتن در معرض نیکوتین پدری ممکن است به تغییرات در عوامل رونویسی که در بالادست این سیستم‌های عصبی عمل می‌کنند مرتبط باشد. توالی رونویسی گسترده ژنوم در vHPC و dHPC موش های نسل F1 1114 ژن متفاوت بیان شده را بین موش های NIC و SAL-Sired شناسایی کرد. این تفاوت در vHPC (952) در مقابل dHPC (162) بیشتر بود، در راستای تغییر بیشتر در vHPC نسبت به عملکرد کولینرژیک dHPC و تغییرات در شرطی‌سازی ترس متنی و نشانه‌ای. تجزیه و تحلیل مسیر بعدی تغییرات گسترده‌ای را در مسیرهای رونویسی مرتبط با سیگنال‌دهی گلوکوکورتیکوئیدی و رشد/پلاستیسیته عصبی در هر دو ناحیه هیپوکامپ پیشنهاد کرد.

به منظور شناسایی سازگاری‌های بالقوه خاص برای vHPC، تجزیه و تحلیل مسیر تنها با استفاده از رونوشت‌های خاص برای هر زیر منطقه هیپوکامپ انجام شد. هیچ مسیر متعارف IPA غنی شده ای بین vHPC و dHPC همپوشانی نداشت، که از نظر عملکردی زیرمنطقه های مجزای هیپوکامپ هستند. زمانی که ژن هایی که بین dHPC و vHPC همپوشانی داشتند حذف شدند، مسیرهای متعارف غنی شده بالا منحصر به vHPC شامل «پیشنهاد گیرنده گلوکوکورتیکوئید» یک علامت منحصر به فرد بود. تغییر بیشتر در عملکرد گلوکوکورتیکوئید در این منطقه در مقایسه با dHPC. با هدف شناسایی تنظیم‌کننده‌های اپی ژنتیک بالادستی که ممکن است بر بیان ژن عمل کنند، ما توالی‌یابی متیلاسیون DNA هدفمند را با استفاده از فهرست جمع‌آوری‌شده ژن‌های بیان شده متفاوت dHPC و vHPC شناسایی‌شده از توالی‌یابی RNA انجام دادیم. با کمال تعجب، ما فقط 11 DMR در vHPC و 30 DMR در dHPC بین حیوانات NIC- و SAL-Sired پیدا کردیم. اگرچه با توجه به تعداد بسیار بیشتر رونوشت‌های بیان شده متفاوت در vHPC، این غیرمنتظره است، متیلاسیون DNA تنها یکی از چندین عامل تنظیمی است که می‌تواند بر بیان ژن تأثیر بگذارد و متیلاسیون DNA به طور مداوم به بیان ژن تغییر یافته تبدیل نمی‌شود.56 از 11 DMR vHPC، هفت مورد الگوهای متیلاسیون مطابق با جهت رونویسی دیفرانسیل (کاهش رونویسی با افزایش متیلاسیون DNA و افزایش رونویسی با کاهش متیلاسیون) را نشان داد. ژن‌های متیله متفاوت در vHPC شامل Fkbp5، Ksr1 و Pnpla2 بودند. جالب توجه است، رونویسی Fkbp5 و Ksr1 در یک مدل رفتاری موش PTSD، 57 مختل شد، جایی که موش ها در معرض شوک الکتریکی قرار گرفتند و سپس یادآورهای موقعیتی ارائه کردند. Fkbp5 یک همراه گیرنده گلوکوکورتیکوئیدی را رمزگذاری می کند که عملکرد آن با یک پاسخ استرس طولانی مدت ناسازگار در افراد مبتلا به PTSD و سایر اختلالات اضطرابی همراه است.

به طور خاص، مطالعات انسانی نشان می‌دهد که متیلاسیون و رونویسی Fkbp5 با شدت علائم PTSD مرتبط است، به طوری که افزایش متیلاسیون و کاهش رونویسی نشانه‌شناسی شدیدتر PTSD را پیش‌بینی می‌کند. بیان 59،60 Fkbp5 عملکرد محور HPA را تعدیل می‌کند، که تصور می‌شود درگیر آن در PTSD.59،61 یافته ما از بهبود خود به خودی حافظه ترس در ارتباط با اختلال در تنظیم مسیرهای رونویسی مرتبط با سیگنال دهی گلوکوکورتیکوئید در حیوانات NIC-Sired ممکن است به افزایش آسیب پذیری در برابر فنوتیپ های مشابه PTSD اشاره کند. در dHPC، الگوهای DMR تا حد زیادی با جهت بیان رونوشت دیفرانسیل یافت شده توسط توالی‌یابی RNA ناسازگار بود، که نشان می‌دهد تغییرات در متیلاسیون DNA vHPC که توسط قرار گرفتن در معرض نیکوتین پدری ایجاد می‌شود، از نظر تأثیرگذاری بر بیان ژن، بیشتر از تغییرات در dHPC است. این در راستای شناسایی تعداد بیشتری از رونوشت‌های بیان شده متفاوت و تغییرات اغراق‌آمیزتر در انتقال کولینرژیک در NIC-Sired vHPC در مقایسه با dHPC است. رویکرد توالی‌یابی هدفمند ما ممکن است توانایی تشخیص تنظیم رونویسی بالقوه توسط توالی‌های متیله دیستالی را محدود کرده باشد. تحقیقات آینده از جمله تجزیه و تحلیل متیلاسیون DNA در سطح ژنوم، تغییرات هیستون، و بیان RNA کوچک، تفسیر کامل تری از این یافته ها ارائه خواهد کرد.

یک محدودیت بالقوه در طراحی قرار گرفتن در معرض نیکوتین ما تمرکز بر قرار گرفتن در معرض نیکوتین پدری برای بررسی تأثیر چند نسلی و فرانسلی قرار گرفتن در معرض نیکوتین است. اگرچه مطالعات دیگری که فنوتیپ‌های چند نسلی یا چند نسلی را به دنبال مواجهه با مواد مخدر پدر، از جمله کوکائین46 و مورفین، یافتند، هیچ تفاوتی در مراقبت مادر پیدا نکردند، اما ممکن است قرار گرفتن در معرض نیکوتین پدری بر مراقبت مادر تأثیر بگذارد. مطالعات آینده برای بررسی تأثیر بر مراقبت از مادر ضروری است. از آنجایی که تمرکز فعلی ما بر مواجهه پدری بود، کار آینده نیز باید تأثیرات مواجهه پدری را با مادر مقایسه کند. به طور کلی، یافته‌های حاضر درک جدیدی از اثرات چند نسلی و فرانسلی قرار گرفتن در معرض نیکوتین ارائه می‌کند، که توسط ادبیات رو به رشدی که اثرات چند نسلی و فرانسلی قرار گرفتن در معرض مواد مخدر را مشخص می‌کند (همانطور که در گلدبرگ و گولد47 بررسی شد) پشتیبانی می‌شود. این مطالعه اولین مطالعه ای بود که شرطی سازی ترس متنی را در فرزندان F1 و F2 مردان در معرض نیکوتین آزمایش کرد و افزایش شکل گیری حافظه ترس و بازیابی خود به خود خاطرات ترس را شناسایی کرد. این مطالعه همچنین اولین مطالعه ای بود که خود تجویز نیکوتین و افزایش ولع مصرف را در فرزندان در معرض نیکوتین F1 شناسایی کرد.

متیلاسیون افتراقی در ژن‌های مرتبط با اختلال در تنظیم PTSD و محور HPA و همچنین اختلالات همزمان در مسیرهای رونویسی مرتبط با استرس در موش‌های NIC-Sired یافت شد. نیکوتین پدری نیز با کاهش عملکرد کولینرژیک هیپوکامپ و افزایش اتصال nAChR هیپوکامپ همراه بود. جالب توجه است، بیماران PTSD که سیگار نمی کشیدند، اتصال nAChR با میل ترکیبی بالا قشر مزیوتمپورال به طور قابل توجهی بالاتری را نشان می دهند، و PTSD با شرطی شدن ترس بیشتر و بازیابی خود به خود خاطرات ترس خاموش شده مرتبط است. افزایش حساسیت فرزندان به علائم شبیه PTSD این یافته همراه با سایر یافته‌های اخیر که اثرات چند نسلی قرار گرفتن در معرض نیکوتین را بر انعطاف‌پذیری شناختی نشان می‌دهد، نشان می‌دهد که پیامدهای بهداشتی منفی قرار گرفتن در معرض نیکوتین شبکه گسترده‌تری از آنچه قبلا تصور می‌شد ایجاد می‌کند.

عصاره سیستانچ

منابع

1 Dai J، Wang Z، Xu W، و همکاران. قرار گرفتن در معرض نیکوتین پدری رفتارهای متفاوتی را در نسل بعدی از طریق متیلاسیون mmu-miR-15b مشخص می کند. Sci Rep. 2017; 7 (1): 7286.

2. McCarthy DM, Morgan TJ Jr, Lowe SE, et al. قرار گرفتن در معرض نیکوتین در موش های نر باعث ایجاد اختلالات رفتاری در چندین نسل از فرزندان می شود. PLoS Biol. 2018؛ 16 (10): e2006497.

3. ژو جی، لی کی پی، اسپنسر تی جی، بیدرمن جی، بهیده پی جی. انتقال بین نسلی بیش فعالی در مدل موشی ADHD J Neurosci. 2014؛ 34 (8): 2768-2773.

4. Cummings KM، Proctor RN. تغییر تصویر عمومی از سیگار کشیدن در ایالات متحده: 1964-2014. نشانگرهای زیستی اپیدمیول سرطان قبلی 2014؛ 23 (1): 32-36.

5. Huang LL، Kowitt SD، Sutfin EL، Patel T، Ranney LM، Goldstein AO. استفاده از سیگار الکترونیکی در میان دانش‌آموزان دبیرستانی و ارتباط آن با استفاده از سیگار و ترک سیگار، بررسی‌های تنباکو جوانان کارولینای شمالی، 2011 و 2013. Prev Chronic Dis. 2016؛ 13: E103.

6. Holliday ED، Nucero P، Kutlu MG، و همکاران. اثرات طولانی مدت نیکوتین مزمن بر رفتارهای عاطفی و شناختی و مورفولوژی سلول هیپوکامپ در موش: مقایسه قرار گرفتن در معرض نیکوتین بزرگسالان و نوجوانان. Eur J Neurosci. 2016؛ 44: 2818-2828.

7. جانسون جی جی، کوهن پی، پاین دی اس، کلاین دی اف، کاسن اس، بروک جی اس. ارتباط بین سیگار کشیدن و اختلالات اضطرابی در دوران نوجوانی و اوایل بزرگسالی جاما. 2000؛ 284:2348-2351.

8. Jung Y, Hsieh LS, Lee AM, et al. یک مکانیسم اپی ژنتیکی اثرات رشد نیکوتین را بر ساختار و رفتار عصبی واسطه می کند. Nat Neurosci. 2016؛ 19 (7): 905-914.

9. Gitik M، Holliday ED، Leung M، و همکاران. کولین نقایص یادگیری بزرگسالان را بهبود می بخشد و اصلاح اپی ژنتیکی عوامل بازسازی کروماتین مربوط به قرار گرفتن در معرض نیکوتین نوجوانان را معکوس می کند. Neurobiol Learn Mem. 2018؛ 155:239-248.

10. پرنده الف. ادراکات اپی ژنتیک. طبیعت. 2007؛ 447:396-398.

11. Skinner MK. وراثت بین نسلی اپی ژنتیک محیطی و پایداری میتوزی اپی ژنتیکی سوماتیک. اپی ژنتیک 2011؛ ​​6:838-842.

12. دیویس جی، گولد تی جی. یادگیری انجمنی، هیپوکامپ، و اعتیاد به نیکوتین. Curr Drug Abuse Rev. 2008؛ 1:9-19.

13. کوتلو ام جی، پریخ وی، گولد تی جی. اعتیاد به نیکوتین و اختلالات روانی. Int Rev Neurobiol. 2015؛ 124: 171-208.

14. پریخ وی، کوتلو ام جی، گولد تی جی. اختلال عملکرد nAChR به عنوان یک بستر رایج برای اسکیزوفرنی و اعتیاد به نیکوتین همراه: روندها و دیدگاه های فعلی Schizophr Res. 2016؛ 171:1-15.

15. Kenney JW، Raybuck JD، Gould TJ. گیرنده های نیکوتینی در هیپوکامپ پشتی و شکمی به طور متفاوتی شرایط ترس متنی را تعدیل می کنند. هیپوکامپ. 2012؛ 22:1681-1690.

16. Wilkinson DS، Turner JR، Blendy JA، Gould TJ. زمینه ژنتیکی بر اثرات ترک نیکوتین مزمن بر یادگیری و اتصال گیرنده استیل کولین نیکوتین با میل ترکیبی بالا در هیپوکامپ پشتی و شکمی تأثیر می گذارد. روان فارماکولوژی (برل). 2013؛ 225 (1): 201-208.

17. دیویس جی، گولد تی جی. اثرات DHBE و MLA بر افزایش تهویه ترس زمینه‌ای ناشی از نیکوتین در موش‌های C57BL/6. روان فارماکولوژی (برل). 2006؛ 184:345-352.

18. Kutlu MG، Zeid D، Tumolo JM، Gould TJ. موش های پیش از نوجوانی و نوجوانی نسبت به اثرات نیکوتین حاد در انقراض و بهبود خود به خود حساسیت کمتری دارند. Brain Res Bull. 2018؛ 138:50-55.

19. کوتلو ام جی، گولد تی جی. نیکوتین حاد انقراض ترس زمینه ای را در موش به تاخیر می اندازد. Behav Brain Res. 2014؛ 263:133-137.

20. Benowitz NL, Hukkanen J, Jacob P 3rd. شیمی نیکوتین، متابولیسم، سینتیک، و نشانگرهای زیستی. در: روان دارویی نیکوتین. برلین، هایدلبرگ: Springer; 2009: 29-60.

21. دیویس جی، جیمز جی آر، سیگل اس جی، گولد تی جی. کناره گیری از تجویز مزمن نیکوتین، شرطی شدن ترس زمینه ای را در موش های C57BL/6 مختل می کند. J Neurosci. 2005؛ 25:8708-8713.

22. Petersen DR، Norris KJ، Thompson JA. مطالعه مقایسه ای وضعیت نیکوتین و متابولیت های آن در سه سویه همخون موش Drug Metab Dispos. 1984؛ 12:725-731.

23. گولد تی جی، پرتغال جی اس، آندره جی ام، و همکاران. طول مدت کمبودهای مرتبط با ترک نیکوتین در شرطی سازی ترس متنی با تغییرات در تنظیم دخیل گیرنده استیل کولین نیکوتینی هیپوکامپ همراه است. نوروفارماکولوژی. 2012؛ 62: 2118-2125.

24. Kutlu MG، Oliver C، Huang P، Liu-Chen LY، Gould TJ. اختلال در انقراض ترس زمینه ای توسط نیکوتین مزمن و ترک نیکوتین مزمن با تنظیم دخیل در هیپوکامپ nAChR همراه است. نوروفارماکولوژی. 2016؛ 109:341-348. 25. Damaj MI، Kao W، Martin BR. خصوصیات خروج خود به خود و رسوبی نیکوتین در موش J Pharmacol Exp Ther. 2003؛ 307:526-534.

26. فاولر سی دی، لو کیو، جانسون پی ام، مارکس ام جی، کنی پی جی. سیگنالینگ زیر واحد گیرنده نیکوتین آلفا5 هابنولار، مصرف نیکوتین را کنترل می کند. طبیعت. 2011؛ ​​471:597-601.

27. Lomazzo E، MacArthur L، Yasuda RP، Wolfe BB، Kellar KJ. تجزیه و تحلیل کمی گیرنده های نیکوتین عصبی هترومریک در هیپوکامپ موش صحرایی جی نوروشیم. 2010؛ 115:625-634.

28. Turner JR، Castellano LM، Blendy JA. اثرات موازی شبه ضد اضطراب و تنظیم دخیل گیرنده های استیل کولین نیکوتین عصبی به دنبال نیکوتین مزمن و وارنیکلین. Nicotine Tob Res. 2011؛ ​​13:41-46.

29. Parikh V، Ji J، Decker MW، Starter M. گیرنده های استیل کولین حاوی زیرواحد بتا2 پری فرونتال و آلفا7 نیکوتین به طور متفاوت سیگنالینگ گلوتاماترژیک و کولینرژیک را کنترل می کنند. J Neurosci. 2010؛ 30: 3518-3530.

30. Parikh V، Starter M. سیستم های کولینرژیک پیش مغز و شناخت: بینش های جدید مبتنی بر تشخیص سریع سنبله های کولین با استفاده از حسگرهای زیستی مبتنی بر آنزیم. در: بیوسنسورهای میکروالکترودی. توتووا، نیوجرسی: Humana Press; 2013: 257-277.

31. Fanselow MS، Dong HW. آیا هیپوکامپ پشتی و شکمی از نظر عملکردی ساختارهای متفاوتی دارند؟ نورون. 2010؛ 65 (1): 7-19.

32. Kim D، Pertea G، Trapnell C، Pimentel H، Kelley R، Salzberg SL. TopHat2: تراز دقیق ترانسکریپتوم ها در حضور درج، حذف و همجوشی ژن. ژنوم بیول. 2013؛ 14 (4): R36.

33. افغان ای، بیکر دی، ون دن بیک ام، و همکاران. پلت فرم کهکشان برای تجزیه و تحلیل های زیست پزشکی قابل دسترس، تکرارپذیر و مشترک: به روز رسانی 2016. Nucleic Acids Res. 2016؛ 44: W3-w10.

34. Trapnell C، Williams BA، Pertea G، و همکاران. مونتاژ و کمی سازی رونوشت توسط RNA-Seq رونوشت های بدون حاشیه و تغییر ایزوفرم را در طول تمایز سلولی نشان می دهد. Nat Biotechnol. 2010؛ 28 (5): 511-515.

35. Benjamini Y, Drai D, Elmer G, Kafkafi N, Golani I. کنترل نرخ کشف نادرست در تحقیقات ژنتیک رفتاری. Behav Brain Res. 2001; 125 (1-2): 279-284.

36. Kramer A, Green J, Pollard Jr, Tugendreich S. رویکردهای تحلیل علی در تحلیل مسیر نبوغ. بیوانفورماتیک. 2014؛ 30 (4): 523-530.

37. Kuleshov MV، Jones MR، Rouillard AD، و همکاران. Enrichr: به روز رسانی وب سرور 2016 تجزیه و تحلیل غنی سازی مجموعه ژنی جامع. Nucleic Acids Res. 2016؛ 44 (W1): W90-W97.

38. Wendt J، Rosenbaum H، Richmond TA، Jeddeloh JA، Burgess DL. توالی یابی بی سولفیت هدفمند با استفاده از سیستم غنی سازی epi SeqCap. روش‌ها Mol Biol. 2018؛ 1708: 383-405.

39. Bolger AM, Lohse M, Usadel B. Trimmomatic: یک صاف کننده انعطاف پذیر برای داده های توالی Illumina. بیوانفورماتیک. 2014؛ 30 (15): 2114-2120.

40. Langmead B، Salzberg SL. تراز خواندن سریع شکاف با Bowtie 2. روش‌های Nat. 2012؛ 9 (4): 357-359.

41. کروگر اف، اندروز اس آر. Bismark: یک تراز کننده انعطاف پذیر و فراخوان متیلاسیون برای کاربردهای Bisulfite-Seq. بیوانفورماتیک. 2011؛ ​​27 (11): 1571-1572.

42. Akalin A, Kormaksson M, Li S, et al. methylKit: یک بسته R جامع برای تجزیه و تحلیل پروفایل های متیلاسیون DNA در سطح ژنوم. ژنوم بیول. 2012؛ 13 (10): R87.

43. گولد تی جی، لوموک جی. نیکوتین شرطی شدن ترس زمینه ای را افزایش می دهد و کمبودهای ناشی از اتانول را در شرطی سازی ترس زمینه ای بهبود می بخشد. رفتار عصبی. 2003؛ 117 (6): 1276-1282.

44. سی دی فاولر، کنی پی جی. خود تجویز داخل وریدی نیکوتین و بازیابی ناشی از نشانه در موش: اثرات دوز نیکوتین، سرعت تزریق دارو و آموزش ابزاری قبلی نوروفارماکولوژی. 2011؛ ​​61 (4): 687-698.

45. گولد تی جی، ونر جی ام. تقویت نیکوتین شرطی سازی ترس متنی. Behav Brain Res. 1999؛ 102 (1-2): 31-39.

46. ​​Vassoler FM، White SL، Schmidt HD، Sadri‐Vakili G، Pierce RC. وراثت اپی ژنتیک یک فنوتیپ مقاوم به کوکائین Nat Neurosci. 2013؛ 16 (1): 42-47.

47. گلدبرگ ال آر، گولد تی جی. اثرات چند نسلی و فرا نسلی قرار گرفتن پدر در معرض مواد مخدر بر عملکرد رفتاری و عصبی. Eur J Neurosci. 2018؛ 50 (3): 2453-2466.

48. Zhang JJ، Jiang FZ، Zheng W، و همکاران. DNMT3a در CA1 هیپوکامپ در کسب خود تجویزی مورفین در موش‌ها بسیار مهم است. معتاد بیول. 2019؛▪:▪‐▪.

49. شوارتز آردی، کلار کی جی. مکان های اتصال گیرنده کولینرژیک نیکوتینیک در مغز: تنظیم در داخل بدن علوم پایه. 1983؛ 220 (4593): 214-216.

50. Logue SF, Paylor R, Wehner JM. ضایعات هیپوکامپ باعث نقص یادگیری در موش‌های همخون در ماز آبی موریس و وظیفه ترس شرطی می‌شود. رفتار عصبی. 1997؛ 111 (1): 104-113.

51. Zhang WN، Bast T، Feldon J. هیپوکامپ شکمی و شرطی‌سازی ترس در موش‌ها: فراموشی‌های انتروگراد مختلف ترس پس از تزریق N-متیل-D-آسپارتات یا آنتاگونیست غیررقابتی آن MK-801 به هیپوکامپ شکمی. Behav Brain Res. 2001؛ 126 (1-2): 159-174.

52. Maren S، Holt WG. ایجاد ترس از هیپوکامپ و پاولوی در موش‌ها: تزریق موسیمول به هیپوکامپ شکمی، اما نه پشتی، انجماد مشروط به یک محرک شرطی شنوایی را مختل می‌کند. رفتار عصبی. 2004؛ 118 (1): 97-110.

53. Staib JM، Della Valle R، Knox DK. اختلال در سپتوم داخلی و نوارهای مورب برآمدگی های کولینرژیک بروکا به هیپوکامپ شکمی حافظه ترس شنوایی را مختل می کند. Neurobiol Learn Mem. 2018؛ 152:71-79.

54. Vasquez JH، Leong KC، Gagliardi CM، Harland B، Apicella AJ، Muzzio IA. فعال‌سازی خاص مسیر سلول‌های هیپوکامپ شکمی که به قشر پیش‌لیمبیک می‌تابند، تجدید ترس را کاهش می‌دهد. Neurobiol Learn Mem. 2019؛ 161:63-71.

55. LeDoux JE، Cicchetti P، Xagoraris A، Romanski LM. هسته آمیگدال جانبی: رابط حسی آمیگدال در شرطی سازی ترس. J Neurosci. 1990؛ 10 (4): 1062-1069.

56. جونز پی. توابع متیلاسیون DNA: جزایر، مکان های شروع، اجسام ژنی و فراتر از آن. Nat Rev Genet. 2012؛ 13 (7): 484-492.

57. Tanaka M، Li H، Zhang X، و همکاران. تنظیم ژن وابسته به منطقه و زمان در آمیگدال و قشر کمربندی قدامی یک مدل موش شبه PTSD. مول مغز. 2019؛ 12 (1): 25.

58. کلاسور EB. نقش FKBP5، یک همراه گیرنده گلوکوکورتیکوئید در پاتوژنز و درمان اختلالات عاطفی و اضطرابی. روان اعصاب غدد درون ریز. 2009؛ 34 (ضمیمه 1): S186-S195.

59. Sarapis C, Cai G, Bierer LM, et al. نشانگرهای ژنتیکی برای خطر PTSD و انعطاف پذیری در میان بازماندگان حملات مرکز تجارت جهانی نشانگرهای دیس. 2011؛ ​​30 (2-3): 101-110.

60. Yehuda R, Daskalakis NP, Desarnaud F, et al. نشانگرهای زیستی اپی ژنتیک به عنوان پیش بینی کننده ها و همبستگی های بهبود علائم متعاقب روان درمانی در جانبازان جنگی مبتلا به PTSD. روانی جلو. 2013؛ 4:118.

61. Yehuda R, Cai G, Grolier JA, et al. الگوهای بیان ژن مرتبط با اختلال استرس پس از سانحه پس از قرار گرفتن در معرض حملات مرکز تجارت جهانی روانپزشکی بیول. 2009؛ 66:708-711.

62. Li CQ، Luo YW، Bi FF، و همکاران. توسعه رفتار اضطراب مانند از طریق سیگنال دهی IGF-2 هیپوکامپ در فرزندان قرار گرفتن در معرض مورفین والدین: تأثیر محیط غنی شده نوروسیکوفارماکولوژی. 2014؛ 39 (12): 2777-2787.

63. Czermak C, Staley JK, Kasserman S, et al. در دسترس بودن گیرنده استیل کولین نیکوتینی بتا2 در اختلال استرس پس از سانحه Int J Neuropsychopharmacol. 2008؛ 11 (3): 419-424.

64. Milad MR، Pitman RK، Ellis CB، و همکاران. مبانی عصبی زیستی عدم یادآوری حافظه خاموش در اختلال استرس پس از سانحه روانپزشکی بیول. 2009؛ 66 (12): 1075-1082.