性ステロイド、特にアンドロゲンの中枢神経機能の性差形成における役割-グリア細胞機能調節因子としてのアンドロゲンに力点を置いた解析-

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13470335
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: 田中 潤也 愛媛大学, 医学部, 教授 (70217040)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小西 吉裕 愛媛大学, 医学部, 助手 (90170290) ; 阪中 雅広 愛媛大学, 医学部, 教授 (60170601) ; 横山 雅好 愛媛大学, 医学部, 教授 (50116993) ; 張 波 愛媛大学, 医学部, 助手 (80325373) ; 秦 龍二 愛媛大学, 医学部, 助教授 (90258153)
• Keywords: アストロサイト / アンドロゲン / プロゲステロン / アクアポーリン4 / 細胞の生存率 / タンパク質キナーゼC / 神経細胞 / 脳の性差形成

Research Abstract

脳内の全細胞数の40%を占めるアストロサイトに対する、アンドロゲンを中心とした性ステロイドホルモンの影響を細胞生物学的に解析した。アストロサイトに対しアンドロゲン等がどのような影響を持ち、またアストロサイトに対する作用が脳の性差形成に対して影響するのか否かなどこれまでに明らかになっていない部分が多いためである。本年度は下記のような実験的所見を得た。
1.培養ラットアストロサイトにおける性ステロイドホルモン受容体発現の確認
培養ラットアストロサイトにおいて、アンドロゲン、プロゲステロン、エストロゲンの各受容体の発現を、RT-PCRとイムノブロットにより確認した。
2.水チャネル蛋白質、アクアポーリン4(AQP4)の培養ラットアストロサイトにおける発現に対する性ステロイドホルモンの影響
テストステロンとプロゲステロン、デヒドロテストステロンは、AQP4の発現を、mRNAレベルとタンパク質レベルの両レベルで上昇させた。このAQP4の発現上昇は、タンパク質キナーゼC(PKC)の活性化剤であるフォルボールエステルで処理することにより消失した。このことは、アンドロゲン、プロゲステロンの作用が、PKCを介する情報伝達系に依存して発現していることを示唆している。
3.アンドロゲンによって発現誘導されたAQP4の機能的意義
アンドロゲン処理によりAQP4の発現が上昇したアストロサイトに対し、培養液を全量純水に置き換えたところ、アンドロゲン処理を行っていないアストロサイトに比べ細胞の生存率が著しく改善していることが判明した。
以上の他、アストロサイトからL-セリンが分泌され、神経細胞やマイクログリア機能に大きな影響を与えていること、虚血負荷に対する神経細胞の長期化にわたる緩徐な細胞死の進行など、本研究と今後緊密に関係してくることが予想されるいくつかの重要な所見を得て、既に国際誌に論文を発表済である。

Research Products

• [Publications] Wen T-C, Tanaka J, Hata R, Desaki J, Sato K, Nakata K, et al.: "Erythropoietin protects neurons against chemical hypoxia and cerebral ischemic injury by upregulating Bcl-xL expression"J Neurosci Res.. (in press). (2002)
• [Publications] Zhang B, Yang L, Konishi Y, Maeda N, Sakanaka M, Tanaka J: "Suppressive effects of phosphodiesterase type IV inhibitors on rat cultured microglial cells : Comparison with other types of cAMP-elevating agents"Neuropharmacology. 42. 262-269 (2002)
• [Publications] Fujita H, Zhang B, Sato K, Tanaka J, Sakanaka M: "Expressions of neuropilin-1, neuropilin-2 and semaphorin 3A mRNA in the rat brain after middle cerebral artery occlusion"Brain Res.. 914. 1-14 (2001)
• [Publications] Morita F, Wen T-C, Tanaka J, Hata R, Desaki J, Sato K, et al.: "Protective effect of a prosaposin-derived, 18-mer peptide on slowly progressive neuronal degeneration after brief ischemia"J Cereb Blood Flow Metab.. 21. 1295-1302 (2001)
• [Publications] Sugishita H, Kuwabara Y, Toku K, Furuya S, Hirabayashi Y, et al.: "L-serine regulates the activities of microglial cells that express very low level of 3-phosphoglycerate dehydrogenase, an enzyme for L-serine biosynthesis"J Neurosci Res.. 64. 392-401 (2001)