ストレス性精神疾患における神経ステロイドの神経形態制御機構の研究

神经类固醇在应激性精神疾病中的神经形态控制机制研究

• 批准号: 06J07613
• 负责人: 溝田 香緒里
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J07613/
• 关键词: 神経ステロイド; シグマ受容体作動薬; Actin重合; Tubulin重合; MAP2C; グルココルチコイド; Steroid binding pocket; 神経形態可塑; glucocorticoid; スパイン; actin polymerization; steroid binding pocket; FRAP; 神経回路; 樹状突起; ストレス; HPA系; Glucocorticoid; MAP2; 微小管重合; synaptogenesis

本研究は、ステロイド、シグマ受容体作動薬(精神神経薬)による精神神経作用機構に、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。ラット海馬神経初代培養細胞を用いて、代表的な神経ステロイドのプレグネノロンを添加すると、樹状突起伸展が促進された一方で、ストレス応答ホルモンのグルココルチコイドでは伸展作用が阻害された。しかしどのステロイドの効果もプロゲステロン(PROG)で拮抗された。また、シグマ受容体作動薬のSA4503は樹状突起伸展を促進し、その作用はPROGで拮抗された。その分子機構は、微小管関連タンパク質2C(MAP2C)のステロイド結合推測部位(Steroid binding pocket)にステロイド、シグマ受容体作動薬が直接結合してtubulin重合制御することを、結合推測部位を除したMAP2C不活性体を用いた水晶発振子質量分析実験とTubulin重合試験管内再構成実験による力学的解析より見出した。これら効果は、不活性体遺伝子とAcGFP-tubulinを導入した海馬神経細胞樹状突起での光退色後蛍光回復法(FRAP)の画像解析でも同様だった。また、ステロイド、シグマ受容体作動薬によるMAP2C依存的なActin重合制御を、Actin重合再構成実験とAcGFP-actinを導入した海馬神経細胞スパインでのFRAP解析より見出した。また、MAP2C不活性体を用いた試験管内再構成実験で、MAP2CのSteroid binding pocketを介してActin重合も制御される可能性を新たに見出した。以上の結果から、ステロイドとシグマ受容体作動薬がMAP2CのSteroid-binding pocketに直接結合し、細胞骨格重合を介した後シナプス神経形態の制御をする可能性を見出した。

这项研究旨在检验以下假设：神经元形态变化和神经回路重建参与类固醇和Sigma受体激动剂（神经精神药物）精神活性作用的机制。使用大鼠海马神经的原代培养物添加了一种代表性的神经类固醇，促进了树突延伸，而应激反应激素糖皮质激素抑制了延伸效应。然而，所有类固醇的作用均由孕激素拮抗（PROG）。此外，Sigma受体激动剂SA4503促进了树突延伸，其作用被Prog拮抗。 The molecular mechanism was found by mechanical analysis using a quartz oscillator mass spectrometry experiment using a MAP2C inert product with the binding speculation site removed from the binding speculation site and in-tube reconstruction experiment that steroids and sigma receptor agonists directly bind to the steroid binding speculation site of microtubule-associated protein 2C (MAP2C) to control tube polymerization.这些影响在海马神经元树突中的光漂白荧光恢复（FRAP）的图像分析中相似，这些荧光恢复（FRAP）已引入非活性基因和ACGFP-微管蛋白。此外，从ACGFP-actin引入的海马神经元中，在肌动蛋白聚合重新结构实验中发现了类固醇和Sigma受体激动剂对肌动蛋白聚合的控制和Sigma受体激动剂的控制。此外，在使用MAP2C惰性的体外重建实验中，我们发现了一种新的可能性，即肌动蛋白聚合也可以通过MAP2C的类固醇结合袋进行控制。从上述结果中，我们发现了类固醇和Sigma受体激动剂直接结合MAP2C的类固醇结合袋，并调节细胞骨架聚合后的突触神经形态。

项目成果

Neurosteroids Regulate Microtuble Dynamics through Modulation of MAP2-Tubulin Affinity

神经类固醇通过调节 MAP2-微管蛋白亲和力来调节微管动力学

• 发表时间: 2008
• 作者: Kaori Mizota;Hiroshi Ueda
• 通讯作者: Hiroshi Ueda

N-terminus of MAP2C as a neurosteroid-binding site

MAP2C N 末端作为神经类固醇结合位点

• 发表时间: 2008
• 期刊: Neuroreport 19
• 作者: Fujikake N;Popiel HA;Okamoto Y;Yamaguchi M;Toda T;Wada K;Nagai Y;永井義隆;岡本佑馬;藤掛伸宏;永井義隆;斎藤太郎;永井義隆;Misaki Matsumoto;Lin Ma;Michiko Nishiyori;Hitoshi Uchida;Hayato Matsunaga;Weijiao Xie;Hitoshi Uchida;Hiroshi Ueda;植田弘師;植田弘師;Yosuke Matsushita;Hitoshi Uchida;Lin Ma;Lin Ma;Hiroshi Ueda;植田弘師;植田弘師;植田弘師;Yosuke Matsushita;Ryousuke Fujita;Hiroshi Ueda;Kaori Mizota
• 通讯作者: Kaori Mizota

Quarts crystal microbalance(QCM)and fluorescence recovery after photobleaching (FRAP)analysis of neurosteroid-regulation of dendritic tubulin polymerization through MAP2 in hippocampal neurons

石英晶体微天平 (QCM) 和光漂白后荧光恢复 (FRAP) 分析神经类固醇通过 MAP2 对海马神经元中树突微管蛋白聚合的调节

• 发表时间: 2007
• 作者: 溝田香緒里;植田弘師
• 通讯作者: 植田弘師