Roux-en-Y胃バイパス手術は、ラット脳の物体認識記憶と知覚視力に関与する領域のGABA-A受容体レベルを増加させる

Roux-en-Y gastric bypass increases GABA-A receptor levels in regions of the rat brain involved in object recognition memory and perceptual acuity.

• Matthew McGregor
• John Hamilton
• Andras Hajnal
• Panayotis K Thanos

抄録

Roux-en-Y胃バイパス手術（RYGB）は、肥満対策として最も一般的で成功している手術の一つであるが、一部の患者では術後の物質使用障害（SUD）やその他の中毒性行動と関連している。我々は、この行動の潜在的なメカニズムを特定するために、ラット脳内のGABA-A受容体レベルに対するRYGBの効果を調査した。GABA作動系は依存症に影響を受け、肥満の病理に関与している。我々は4つのグループに雄のSprague-Dawleyラットを割り当てた：標準、低脂肪食と偽装手術（コントロール）、偽装手術（シャム）とアドリビタムHFD、偽装手術（シャム-FR）とカロリー制限HFD、またはRYGB手術とHFD。手術は、コントロールまたはHFDの食事で8週間後に行われた。ラットは9週間後の手術のためにそれぞれの食事を維持し、その後、[H]フルニトラゼパムリガンドを使用してGABA - A受容体のオートラジオグラフィーのために犠牲にされた。我々は、通常の食事のコントロールと比較して、アドリビタムHFDを与えられたラットの目の周りの皮質で増加したGABA - A結合を同定した。RYGB手術は、通常の食事のコントロールと比較して、エクテルシナ皮質のGABA-Aを増加させ、シャム手術を受けた食事制限ラットと比較して、一次体性感覚野の顎領域での結合を増加させた。視床下部GABA-Aはまた、GABAのシグナリングが肥満の調節に役割を果たす可能性があり、RYGBグループの体重と負の相関があった。これらの結果は、HFDとRYGBは、オブジェクト認識メモリのために重要な領域でGABAのシグナリングを変調することを示唆し、顎の知覚野皮質で増加したGABA-Aレベルは、カロリー制限の独立した手術自体から生じることを示唆している。

Roux-en-Y gastric bypass surgery (RYGB), one of the most common and successful procedures for combatting obesity, is associated with post-surgery substance use disorder (SUD) and other addictive behaviors in a subset of patients. We investigated the effects of RYGB on GABA-A receptor levels in the rat brain to identify potential mechanisms of this behavior. The GABAergic system is affected in addiction and has been implicated in the pathology of obesity. We assigned male Sprague-Dawley rats to four groups: standard, low fat diet with sham surgery (control), ad libitum HFD with sham surgery (Sham), calorie restricted HFD with sham surgery (Sham-FR), or HFD with RYGB surgery. Surgery was performed after 8 weeks on the control or HFD diet. Rats maintained their respective diets for 9 weeks post-surgery, then were sacrificed for GABA-A receptor autoradiography using the [H] Flunitrazepam ligand. We identified increased GABA-A binding in the perirhinal cortex of ad-libitum HFD fed rats compared to normal diet controls. RYGB surgery increased GABA-A in the ectorhinal cortex compared to normal diet controls, and increased binding in the jaw region of the primary somatosensory cortex compared to food-restricted rats that received sham surgery. Hypothalamus GABA-A was also negatively correlated with body weight in the RYGB group, where GABA signaling may play a role in obesity regulation. These results suggest that HFD and RYGB modulate GABA signaling in regions important for object recognition memory, and that increased GABA-A levels in the jaw's perceptual field cortex arise from the surgery itself, independent of caloric restriction.

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