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脳海馬が合成する性ホルモンは急性的に記憶学習を改善し、新規の神経成長因子である

研究課題

研究課題/領域番号 14380311
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物物理学
研究機関東京大学

研究代表者

川戸 佳  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (50169736)

研究分担者 木本 哲也  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助手 (60292843)
研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
15,000千円 (直接経費: 15,000千円)
2003年度: 7,200千円 (直接経費: 7,200千円)
2002年度: 7,800千円 (直接経費: 7,800千円)
キーワードニューロステロイド / エストラジオール / 海馬 / 記憶・学習 / 長期増強 / エストロゲン受容体 / チトクロムP450 / シナプス / 記憶学習 / 神経成長 / シラプス / スパイン / 長期抑圧 / 膜上エストロジェン受容体 / 電気生理
研究概要

本研究によって、成熟ラットの海馬においてニューロステロイドとしての性ステロイドの合成を実証し、その経路を決定することに成功した。海馬での17β-エストラジオールの合成能に性差は見られず、その合成経路においては「DHEA→テストステロン」の合成にかかる主経路はアンドロステンジオールを介する経路であり、精巣での主経路「DHEA→アンドロステンジオン→テストステロン」とは異なっていた。エストラジオールの合成に必須の酵素であるチトクロムP45017αとチトクロムP450 aromatase、及びエストラジオールの作用媒介分子ERαは、ともに海馬CA1-CA3領域の錐体神経細胞に存在し、核や小胞体に存在するのみならずシナプス部位の小胞状の膜構造上やシナプス前後膜上にも存在していた。エストラジオールは海馬神経細胞の情報伝達を急性的に制御し、30分以内にLTP及びLTDを変化させた。以上より、海馬の神経細胞において、エストラジオールはシナプスにおいても合成され、そのシナプス又はその近傍のジナプスにおいて膜上エストロゲン受容体を介して急性的な神経作用を発揮しているものと考えられた。さらにエストラジオールを2時間程度海馬スライスに作用させるとCA1領域の神経細胞に対して領域ごとに異なった様態でスパインの成長とスパイン密度の増加がもたらされた。この神経成長因子様の作用によって、エストラジオールは長期作用としての神経情報伝達修飾を実現しているのではないかと考えられる。

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (36件)

  • [文献書誌] Takata N et al.: "Prenenolone sulfate acutely enhances NO production in the rat hippocampus : digital fluorescence study using NO reactive dye."Bioimages. 10. 1-8 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawato S et al.: "Histological and metabolism analysis of P450 expression in the brain."Methods Enzymol. 357. 241-249 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi T et al.: "Corticosterone acutely prolonged N-methyl-D-aspartate receptor-mediated Ca^<2+> elevation in cultured rat hippocampal neurons."J Neurochem. 83. 1441-1451 (2002)

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  • [文献書誌] Shibuya K et al.: "Hippocampal cytochrome P450s synthesize brain neurosteroids which are paracrine neuromodulators of synaptic signal transduction."Biochim Biophys Acta. 1619. 301-316 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawato S et al.: "Neurosteroids are 4^<th> generation neuromessengers : Cell biophysical analysis of steroid signal transduction."Adv Biophys. 37. 1-48 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ogiue-Ikeda M et al.: "The Effect of transcranial magnetic stimulation on long-term potentiation in rat hippocampus."IEEE Trans Magn. 39. 3390-3392 (2003)

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  • [文献書誌] Ogiue-Ikeda M et al.: "The effect of repetitive transcraninal magnetic stimulation on long-term potentiation in rat hippocampus depends on stimulus intensity."Brain Res. 993. 222-226 (2003)

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  • [文献書誌] Hojo Y et al.: "Adult male rat hippocampus synthexizes estradiol from pregnenolone by cytochromes P45017α and P450 aromatase localized in neurons."Proc Natl Acad Sci USA. 101. 865-870 (2004)

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  • [文献書誌] Kawato S et al.: "Endocrine disrupters as disrupters of brain function : a neurosteroid view-point."Environ Sci. 11. 1-14 (2004)

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  • [文献書誌] 川戸佳, 向井秀夫: "ニューロステロイドによる海馬神経伝達のモジュレーション"医学のあゆみ. 202. 1049-1052 (2002)

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  • [文献書誌] 川戸佳, 木本哲也, 高橋泰城: "記憶学習機能の動的解析手法と求められる技術:脳ニューロステロイドを中心に"バイオサイエンスとインダストリー. 60. 404-407 (2002)

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  • [文献書誌] 川戸佳: "ステロイドの常識が変わる:第4世代の脳の情報伝達物質ニューロステロイド:海馬が性に関係なく男性・女性ホルモンを合成する"生化学. 75. 1530-1535 (2003)

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  • [文献書誌] Takata N et al.: "Prenenolone sulfate acutely enhances NO production in the rat hippocampus : digital fluorescence study using NO reactive dye."Bioimages. vol10. 1-8 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawato S et al.: "Histological and metabolism analysis of P450 expression in the brain."Methods Enzymol. vol357. 241-249 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi T et al.: "Corticosterone acutely prolonged N-methyl-D-aspartate receptor-mediated Ca^<2+> elevation in cultured rat hippocanipal neurons."J Neurochem. vol83. 1441-1451 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shibuya K et al.: "Hippocampal cytochrome P450s synthesize brain neurosteroids which are paracrine neuromodulators of synaptic signal transduction."Biochim Biophy Acta. vol1619. 301-316 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawato S et al.: "Neurosteroids are 4^<th> generation neuromessengers : Cell biophysical analysis of steroid signal transduction."Adv Biophys. vol37. 1-48 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ogiue-Ikeda M et al.: "The Effect of transcranial magnetic stimulation on long-term potentiation in rat hippocampus."IEEE Trans Magn. vol39. 3390-3392 (2003)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ogiue-Ikeda M et al.: "The effect of repetitive transcranial magnetic stimulation on long-term potentiation in rat hippocampus depends on stimulus intensity."Brain Res. vol993. 222-226 (2003)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hojo Y et al.: "Adult male rat hippocampus synthesizes estradiol from pregnenolone by cytochromes P45017ct and P450 aromatase localized in neurons."Proc Natl Acad Sci USA. vol101. 865-870 (2004)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawato S et al.: "Endocrine disrupters as disrupters of brain function : a neurosteroid view-point."Environ Sci. vol11. 1-14 (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawato S, Mukai H: "Modulation of Neurotransmission by neurosteroids in the hippocampus."Igaku No Ayumi. vol2002. 1049-1052 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawato S, Kimoto T, Takahashi T: "Current and future techniques for the dynamic analysis of leaming and memory processes : from a view point of neurosteroid"Bioscience and Industry. vol60. 404-407 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawato S: "Neurosteroids are 4th generation neuromessengers which are synthesized and enhance/suppress learning and memory in the brain"Seikagaku. vol175. 1530-1535 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shibuya K et al.: "Hippocampal cytochrome P450s synthesize brain neurosteroids which are paracrine neuromodulators of synaptic signal transduction."Biochim Biophys Acta. 1619(3). 301-316 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kawato S et al.: "Neurosteroids are 4^<th> generation neuromessengers: Cell biophysical analysis of steroid signal transduction."Adv Biophys. 37. 1-48 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ogiue-Ikeda M et al.: "The Effect of transcranial magnetic stimulation on long-term potentiation in rat hippocampus."IEEE Transactions on Magnetics. 39(5). 3390-3392 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hojo Y et al.: "Adult Male Rat Hippocampus Synthesizes Estradiol from Pregnenolone by Cytochromes P45017α and P450 Aromatase Localized in Neurons."Proc Natl Acad Sci USA. 101(3). 865-870 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kawato S: "Endocrine disrupters as disrupters of brain function: a neurosteroid view-point."Environmental Sciences. 11(1). 1-14 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 川戸佳: "ステロイドの常識が変わる:第4世代の脳の情報伝達物質ニューロステロイド:海馬が性に関係なく男性・女性ホルモンを合成する"生化学. 75(12). 1530-1535 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Sibuya K: "Hippocampal cytochrome P45Os synthesize brain neurosteroids which are paracrine neuromodulators of synaptic signal transduction"Biochim Biophys Acta. 1619. 301-316 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takahashi T: "Corticosterone acutely prolonged N-methyl-D-aspartate receptor-mediated Ca^<2+> elevation in cultured rat hippocampal neurons"J Neurochem. 83. 1441-1451 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kawato S: "Histological and metabolism analysis of P450 expression in the brain"Methods Enzymol. 357. 241-249 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Tanaka N: "Pregnenolone sulfate acutely enhances NO production in the rat hippocampus : digital fluorescence study using NO reactive dye"Bioimages. 10. 1-8 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 川戸 佳: "ニューロステロイドによる海馬神経伝達のモジュレーション"医学のあゆみ. 202. 1049-1052 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 川戸 佳: "記憶学習機能の動的解析手法と求められる技術:脳ニューロステロイドを中心に"バイオサイエンスとインダストリー. 60. 404-407 (2002)

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      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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