Shared and divergent transcriptomic regulation in nucleus accumbens D1 and D2 medium spiny neurons by cocaine and morphine
Notice bibliographique
Résumé
Substance use disorders (SUDs) induce widespread molecular dysregulation in the nucleus accumbens (NAc), a brain region pivotal for coordinating motivation and reward. These molecular changes are thought to support lasting neural and behavioral disturbances that promote drug-seeking in addiction. However, different drug classes exert unique influences on neural circuits, cell types, physiology, and gene expression despite the overlapping symptomatology of SUDs. To better understand common and divergent molecular mechanisms governing SUD pathology, our goal was to survey cell-type-specific restructuring of the NAc transcriptional landscape in after psychostimulant or opioid exposure. We combined fluorescence-activated nuclei sorting and RNA sequencing to profile NAc D1 and D2 medium spiny neurons (MSNs) across cocaine and morphine exposure paradigms, including initial exposure, prolonged withdrawal after repeated exposure, and re-exposure post-withdrawal. Our analyses reveal that D1 MSNs display many convergent transcriptional responses across drug classes during exposure, whereas D2 MSNs manifest mostly divergent responses between cocaine and morphine, with morphine causing more adaptations in this cell type. Utilizing multiscale embedded gene co-expression network analysis (MEGENA), we discerned transcriptional regulatory networks subserving biological functions shared between cocaine and morphine. We observed largely integrative engagement of overlapping gene networks across drug classes in D1 MSNs, but opposite regulation of key D2 networks, highlighting potential therapeutic gene network targets within MSNs. These studies establish a landmark, cell-type-specific atlas of transcriptional regulation induced by cocaine and by morphine that can serve as a foundation for future studies towards mechanistic understanding of SUDs. Our findings, and future work leveraging this dataset, will pave the way for the development of targeted therapeutic interventions, addressing the urgent need for more effective treatments for cocaine use disorder and enhancing the existing strategies for opioid use disorder.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».