研究実績の概要 |
海馬スライスの神経シナプスを超解像共焦点顕微鏡で3次元像を解析することで、性ホルモンによる神経スパインの急性的non-genomicな増減の解析を行った。海馬スライスのCA1領域(空間記憶にかかわる)のグルタミン酸神経において、男性ホルモンであるテストステロン(T)ジヒドロテストステロン(DHT) と強い女性ホルモンエストラジオール(E2) やプロゲステロン(PROG) の2時間短期作用を詳しく調べた。(1)「 T, DHTやE2, PROGが、神経スパイン内にある男性ホルモン受容体ARや女性ホルモン受容体ER, PRに結合 → (シナプス可塑性を制御する)蛋白キナーゼであるLIMK, MAPK, PKA, PKC のリン酸化→アクチン制御蛋白のリン酸化→ アクチン重合→ スパインが増加する」機構が、40分でも起こることを見出した。これは、ステロイドのスライスへの浸透時間20分を考慮すると、早い作用として限度であると思われる。(2)ステロイド以外の代表的な神経シナプスのモジュレータ―の場合でも、蛋白キナーゼを駆動してシナプス可塑性をモジュレートしているかは重要な問題で、この実験を海馬スライスで2時間cGMP を増加させてスパインを増加させる系で行った。興味深いことにこの系ではLIMKやMAPKが働いていなかった。つまり、ステロイドホルモン作用系とは全く異なる信号系が働いていることがわかった。(3)2017年度から企画したイタリアとの電気生理学の共同研究として、Perugia Univ. のProf. Tozzi, Prof. Pettorossi グループと一緒に書いた論文が Frontier Neuroscience に掲載された。グルタミン酸神経の1細胞内で E2が長期増強LTPを成立させ、DHTがLTPを抑制するという素晴らしい結果を証明できた。女性ホルモンと男性ホルモンが正反対の効果を示した。
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