性機能系の発達過程におけるメラトニンの病態・生理学的役割に関する研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09671689
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Kochi Medical School
• Principal Investigator: 岡谷 裕二 高知医科大学, 医学部, 助教授 (70145142)
• Keywords: メラトニン / 松果体 / エストロゲン / 思春期

Research Abstract

思春期発来過程で、性機能系が発育発達する段階での松果体臓器のmelatonin産生動態を特にGonadal-pineal feedback機構に注目し検討した。ラットにおいては生後6週齢で初回排卵が認められるが、melatonin産生能は生後から膣開口期の6週にむけて増量し、以後排卵周期の確立の過程で低下する。一方、6週齢で卵巣を摘除した群では、排卵周期確立過程でのmelatoninの減少はみられず、逆に著明な増加が示された。さらに、卵巣摘除ラットに外因性にエストロゲンを負荷することで正常ラットと同一のmelatonin産生動態を再現することが可能であった。即ち、排卵周期確立過程でのmelatonin産生能は卵巣より分泌されるエストロゲンにより強く調節されていることが明らかとなった。
Melatonin生合成ではN-acetyltransferase(NAT)とHydroxy-O-metyltransferaseがkey enzymeであるが、melatonin産生能は正常ラット、卵巣摘除ラット、卵巣摘除エストロゲン負荷ラット、共にNAT活性と強く相関することから、エストロゲンの作用はNAT活性を規制する機序に基づくことが強く示唆された。
松果体中のmelatonin産生はノルエピネフリンにより調節され、cyclic AMPがセカンドメッセンジャーとしてNAT活性を規制する。さらに、今回の検討からCyclic AMP産生酵素であるadenylate cyclase活性はMelatonin,NAT活性と極めて強く相関することが明らかとなった。一方、ノルエピネフリンは卵巣摘除およびエストロゲン負荷により明らかな影響は認められなかった。
今回の一連の研究から、性機能系の発達過程でのmelatonin産生能は、卵巣より分泌の増量がみられるエストロゲンがadenylate cyclase,NAT活性を調節することで強く影響していることを明らかにした。

Research Products

• [Publications] Yuji Okatani: "Nocturnal changes in pineal melatonin synthesis during puberty:Relation to estrogen and progesterone levels female rats." Journal of pineal research. 22. 33-41 (1997)
• [Publications] Yuji Okatani: "Melatonin inhibits vasopastic action of hydrogen peroxide in human umbilical artery" Journal of pineal research. 22. 163-168 (1997)
• [Publications] Yuji Okatani: "Melatonin suppresses vasospastic effect of hydrogen peroxide in human umbilical artery:Relation to calcium influx" Journal of pineal research. 22. 232-237 (1997)
• [Publications] Yuji Okatani: "Effect of estrogen on melatonin synthesis in female peripubertal rats" Journal of pineal research. 24. 67-72 (1998)