後背側分割体（LDT）におけるGABA受容体媒介反応の性特異的変化は、ニコチンへの出生前暴露と関連している

Sex-specific alterations in GABA receptor-mediated responses in laterodorsal tegmentum (LDT) are associated with prenatal exposure to nicotine.

• Jannik Nicklas Eliasen
• Jacob Krall
• Bente Frølund
• Kristi A Kohlmeier

抄録

妊娠中の喫煙は、神経伝達物質系の発達のニコチン誘発性変化に起因する可能性が高い子孫への劇症的な生理学的および認知的効果に関連付けられています。げっ歯類における出生前ニコチン暴露（PNE）は、ポンティヌス後背側セグメント（LDT）によって部分的に制御される行動の変化に関連付けられており、LDTの興奮性シグナリングは、PNEによって性別と年齢に依存する方法で変更されます。GABA作動性LDTシグナル伝達への影響が不明であるため、我々は、2つの異なる年齢群の雌と雄のPNEマウスからLDT脳スライスにおけるGABA受容体（GABA Rだけでなく、GABA - R）とGABA受容体（GABA R）を介したカルシウム応答を評価するためにカルシウムイメージングを使用しています。全体的に、高齢のPNE雌では、GABA - Rを含むGABA RおよびGABA受容体（GABA - R）の刺激によって誘導されたカルシウムの変化は、カルシウムの上昇に向かってシフトしていた。若い男性と高齢の男性の両方で、PNEは3つの受容体すべてによって媒介されるカルシウムの変化と関連していた；しかしながら、GABA - Rは最も影響を受けていた。これらの結果は、PNEが性と年齢に依存した方法でLDTにおけるGABA作動性伝達の変化に関連していることを初めて示し、任意の核におけるGABA受容体の機能性におけるPNE関連の変化を示す最初のものであることを示しています。LDT内のLDT GABA作動性伝達におけるPNE関連の変化は、ターゲット領域への出力を変化させることが期待され、喫煙への妊娠暴露後のLDTが示唆する否定的な行動転帰に役割を果たす可能性があります。したがって、我々のデータは、妊娠中にニコチンの消費を排除することの重要性をさらに支持する証拠を提供します。

Smoking during pregnancy is associated with deleterious physiological and cognitive effects on the offspring, which are likely due to nicotine-induced alteration of development of neurotransmitter systems. Prenatal nicotine exposure (PNE) in rodents is associated with changes in behaviors controlled in part by the pontine laterodorsal tegmentum (LDT), and LDT excitatory signaling is altered in a sex and age-dependent manner by PNE. As effects on GABAergic LDT signaling are unknown, we used calcium imaging to evaluate GABA receptor- (GABA R as well as GABA - R) and GABA receptor (GABA R)-mediated calcium responses in LDT brain slices from female and male PNE mice in two different age groups. Overall, in older PNE females, changes in calcium induced by stimulation of GABA R and GABA R, including GABA - R were shifted towards calcium rises. In both young and old males, PNE was associated with alterations in calcium mediated by all three receptors; however, the GABA R was the most affected. These results show for the first time that PNE is associated with alterations in GABAergic transmission in the LDT in a sex- and age-dependent manner, and is the first to show PNE-associated alterations in functionality of GABA receptors in any nucleus. PNE-associated alterations in LDT GABAergic transmission within the LDT would be expected to alter output to target regions and could play a role in LDT-implicated negative behavioral outcomes following gestational exposure to smoking. Accordingly, our data provide further supportive evidence of the importance of eliminating the consumption of nicotine during pregnancy.

This article is protected by copyright. All rights reserved.