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本研究は、神経ステロイドによる精神神経作用のメカニズムに神経細胞の形態変化及び神経回路再構築が関与するという仮説の検証を目的としたものである。海馬神経細胞の初代培養において、代表的な神経ステロイドであるPregnenolone(PREG)を添加すると、樹上突起進展が促進された。一方で、ストレス時に関連の深いGlucocorticoid(Cort)により進展作用が阻害されることを見出した。しかし、いずれのステロイドの効果もProgesterone(PROG)によって拮抗された。これらステロイドは、核内受容体を介さずに作用し、また、軸索進展には作用しなかった。その分子機構は、微小管重合に関与するmicrotuble-associated protein2(MAP2)とステロイドの直接結合であることを、水晶発振子質量分析(QCM)法を用いたKd値Ki値算出による力学的解析より見出した。また、暗視野顕微鏡によるMAP2-微小管ダイナミクスの直接観察において、PREGは微小管重合を促進し、Cortは微小管重合を阻害したが、いずれもPROGにより拮抗された。こうした効果は、AcGFP-tubulinを導入した海馬神経細胞におけるFluorescence recovery after photbleaching(FRAP)による画像解析においても同様であった。以上のことから、神経ステロイドによる、MAP2を介した樹上突起進展制御機構への関与を明らかにした。
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