性腺ステロイドホルモンによる概日リズムの位相変化メカニズム

性腺类固醇激素改变昼夜节律的机制

基本信息

批准号：
02J11687
负责人：
中村孝博
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

卵巣摘除した動物にエストロジェンを慢性投与すると、毎日、午後に排卵性のサージ状LH分泌が起こる。また、この動物の生物時計中枢であるSCNを破壊するとサージ状LH分泌は起こらない。そこで、我々は排卵機構や卵巣ステロイドホルモン分泌が卵巣の分子時計機構とどのような関係があるかを検討した。成熱雌性ラットを2週間にわたり膣垢スメアを指標に個々の動物について性周期を調べ、発情前期と非発情第1日に4時間毎24時間で卵巣のサンプリングを行い、時計遺伝子発現の日周変動を解析した。その結果、卵巣におけるPer1遺伝子発現は、発情前期では明白な発現リズムを持っていたが、非発情第1日では発現リズムが減弱していた。これらの予備実験の結果をもとに、改めてラットが持つ4つの性周期ステージ(発情期→非発情第1日→非発情第2日→発情前期)のすべてにおける卵巣での時計遺伝子発現の日周変動について検討した。その結果、卵巣におけるPer1遺伝子発現は、発情期から発情前期にかけて徐々に日周変動の振幅が増していることが明らかとなった。さらに、我々は、性周期のステージごとに血中濃度が大きく変化するエストロジェン、プロジェステロン、LH、FSHの卵巣の細胞における時計遺伝子に与える効果を、培養細胞を用いて検討した。マウス卵巣顆粒層細胞株であるKK-1細胞を用い、各種ホルモンのPer1,Per2遺伝子発現に与える効果を検討した。その結果、今回実験に用いた全てのホルモンはPer2遺伝子発現量に影響を与えなかったが、Per1遺伝子発現量にプロジェステロンは増加させる効果を、エストロジェンとFSHは減少させる効果を示した。これらのことから、時計遺伝子は卵巣の主な機能である排卵や卵巣ステロイドホルモン分泌の制御に関わっていることが考えられる。

每天下午，慢性雌激素给卵巢切除动物施用会导致卵形外科LH分泌。此外，当这种动物的生物钟中心SCN（SCN）时，不会发生类似浪涌的LH分泌。因此，我们研究了排卵机制和卵巢类固醇激素分泌如何与卵巢的分子时钟机制有关。使用阴道涂片作为单个动物的指标检查成年雌性大鼠2周，并在热和非雌激素的第一天每24小时每4小时采样一次卵巢，并分析时钟基因表达的昼夜变化。结果，卵巢中的PER1基因表达在前后阶段具有明显的表达节奏，但是在非雌激素的第一天，表达节奏会减弱。根据这些初步实验的结果，我们再次检查了所有四个性周期阶段的卵巢中时钟基因表达的昼夜变化（非雌激素的Estrus→Non-Estrus→Non-Estrus→Non-Estrus→前Estrus的第2天）。结果，据揭示了卵巢中Per1基因表达中昼夜波动的幅度逐渐从雌激素增加到前弹性阶段。此外，我们研究了雌激素，孕酮，LH和FSH对卵巢细胞中时钟基因的影响，在卵巢细胞中，随着性周期的每个阶段，血液浓度发生了巨大变化。我们使用KK-1细胞（小鼠卵巢颗粒层细胞系）来研究各种激素对PER1和PER2基因表达的影响。结果，该实验中使用的所有激素对PER2基因的表达水平没有影响，但是孕酮的作用增加了PER1基因的表达水平，而雌激素和FSH则降低了PER1基因的表达水平。从这些原因中，人们认为时钟基因参与了排卵和卵巢类固醇激素分泌的调节，这是卵巢的主要功能。