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Comparative in Vivo Investigation of Intrathecal and Intracerebroventricular Administration with Melanocortin Ligands MTII and AGRP into Mice
ACS Chemical Neuroscience ( IF 4.1 ) Pub Date : 2017-10-19 00:00:00 , DOI: 10.1021/acschemneuro.7b00330 Danielle N. Adank 1 , Mary M. Lunzer 1 , Cody J. Lensing 1 , Stacey L. Wilber 1 , Amy M. Gancarz 2 , Carrie Haskell-Luevano 1
ACS Chemical Neuroscience ( IF 4.1 ) Pub Date : 2017-10-19 00:00:00 , DOI: 10.1021/acschemneuro.7b00330 Danielle N. Adank 1 , Mary M. Lunzer 1 , Cody J. Lensing 1 , Stacey L. Wilber 1 , Amy M. Gancarz 2 , Carrie Haskell-Luevano 1
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Central administration of melanocortin ligands has been used as a critical technique to study energy homeostasis. While intracerebroventricular (ICV) injection is the most commonly used method during these investigations, intrathecal (IT) injection can be equally efficacious for the central delivery of ligands. Importantly, intrathecal administration can optimize exploration of melanocortin receptors in the spinal cord. Herein, we investigate comparative IT and ICV administration of two melanocortin ligands, the synthetic MTII (Ac-Nle-c[Asp-His-DPhe-Arg-Trp-Lys]-NH2) MC4R agonist and agouti-related peptide [AGRP(87-132)] MC4R inverse agonist/antagonist, on the same batch of age-matched mice in TSE metabolic cages undergoing a nocturnal satiated paradigm. To our knowledge, this is the first study to test how central administration of these ligands directly to the spinal cord affects energy homeostasis. Results showed, as expected, that MTII IT administration caused a decrease in food and water intake and an overall negative energy balance without affecting activity. As anticipated, IT administration of AGRP caused weight gain, increase of food/water intake, and increase respiratory exchange ratio (RER). Unexpectantly, the prolonged activity of AGRP was notably shorter (2 days) compared to mice given ICV injections of the same concentrations in previous studies (7 days or more).1−4 It appears that IT administration results in a more sensitive response that may be a good approach for testing synthetic compound potency values ranging in nanomolar to high micromolar in vitro EC50 values. Indeed, our investigation reveals that the spine influences a different melanocortin response compared to the brain for the AGRP ligand. This study indicates that IT administration can be a useful technique for future metabolic studies using melanocortin ligands and highlights the importance of exploring the role of melanocortin receptors in the spinal cord.
中文翻译：
黑色素皮质素配体MTII和AGRP进入小鼠鞘内和脑室内给药的体内比较研究。
黑皮质素配体的中央给药已被用作研究能量稳态的关键技术。尽管脑室内注射（ICV）是这些研究中最常用的方法，但是鞘内（IT）注射对于配体的中央递送同样有效。重要的是，鞘内给药可以优化脊髓中黑素皮质素受体的探索。在本文中，我们研究了两种黑皮质素配体（合成MTII（Ac-Nle-c [Asp-His-DPhe-Arg-Trp-Lys] -NH 2）MC4R激动剂和刺鼠相关肽[AGRP（87-132）] MC4R反向激动剂/拮抗剂，在TSE代谢笼中进行夜间饱腹范例的同一批年龄匹配的小鼠上。据我们所知，这是第一个测试将这些配体直接施用于脊髓如何影响能量稳态的研究。结果表明，如预期的那样，MTII IT管理导致食物和水的摄入量减少以及总体负能量平衡，而不会影响活动。正如预期的那样，AGRP的IT管理导致体重增加，食物/水摄入量增加以及呼吸交换率（RER）的增加。出乎意料的是，与先前研究中给予相同浓度ICV注射的小鼠（7天或更长时间）相比，AGRP的延长活性明显短（2天）。50个值。实际上，我们的研究表明，与AGRP配体的大脑相比，脊柱会影响不同的黑皮质素反应。这项研究表明，IT管理可能是使用黑皮质素配体进行未来代谢研究的有用技术，并强调了探索黑皮质素受体在脊髓中的作用的重要性。
更新日期：2017-10-20
中文翻译：
黑色素皮质素配体MTII和AGRP进入小鼠鞘内和脑室内给药的体内比较研究。
黑皮质素配体的中央给药已被用作研究能量稳态的关键技术。尽管脑室内注射（ICV）是这些研究中最常用的方法，但是鞘内（IT）注射对于配体的中央递送同样有效。重要的是，鞘内给药可以优化脊髓中黑素皮质素受体的探索。在本文中，我们研究了两种黑皮质素配体（合成MTII（Ac-Nle-c [Asp-His-DPhe-Arg-Trp-Lys] -NH 2）MC4R激动剂和刺鼠相关肽[AGRP（87-132）] MC4R反向激动剂/拮抗剂，在TSE代谢笼中进行夜间饱腹范例的同一批年龄匹配的小鼠上。据我们所知，这是第一个测试将这些配体直接施用于脊髓如何影响能量稳态的研究。结果表明，如预期的那样，MTII IT管理导致食物和水的摄入量减少以及总体负能量平衡，而不会影响活动。正如预期的那样，AGRP的IT管理导致体重增加，食物/水摄入量增加以及呼吸交换率（RER）的增加。出乎意料的是，与先前研究中给予相同浓度ICV注射的小鼠（7天或更长时间）相比，AGRP的延长活性明显短（2天）。50个值。实际上，我们的研究表明，与AGRP配体的大脑相比，脊柱会影响不同的黑皮质素反应。这项研究表明，IT管理可能是使用黑皮质素配体进行未来代谢研究的有用技术，并强调了探索黑皮质素受体在脊髓中的作用的重要性。
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