ラット脊髄からの培養アストロサイトにおけるα-およびβ-アドレナリン受容体を介したTNF-α転写の双方向性調節

Bidirectional modulation of TNF-α transcription via α- and β-adrenoceptors in cultured astrocytes from rat spinal cord.

• Kohei Morimoto
• Taisuke Kitano
• Ryota Eguchi
• Ken-Ichi Otsuguro

抄録

ノルアドレナリン(NA)は、脳アストロサイトにおけるβアドレナリン受容体(AR)を介したTNF-α産生を抑制する。しかし、β-ARsからの下流経路やα-ARsの関与については不明な点が多い。本研究では、ラット脊髄アストロサイトの培養アストロサイトにおけるTNF-α mRNAレベルのARによる制御を調べた。NA、α-アゴニストであるフェニルフリン、β-アゴニストであるイソプロテレノールはTNF-α mRNAレベルを減少させ、α-アゴニストであるデクスメデトミジンは増加させた。イソプロテレノールによるTNF-α mRNAの減少は、ERKのリン酸化の減少を伴っていた。また、アデニルシクラーゼ活性化剤とERK阻害剤は、これらの効果を模倣したものであった。これらの結果から、β-ARによるTNF-αの転写制御はcAMP経路を介して行われ、その後にERK経路が阻害されることが示唆された。デクスメデトミジンによるTNF-α mRNAの増加は、JNKとERKのリン酸化を伴い、JNK阻害剤により阻害された。さらに、LPSによるTNF-α mRNAレベルの上昇はNF-κBの核内転位を伴い、これらの効果はいずれもフェニルフリンによって阻害された。また、NF-κB阻害剤はLPSによるTNF-α mRNAレベルの上昇を抑制した。これらの結果から、α-AR は NF-κB の核内転座を阻害することで、LPS 誘導性 TNF-α mRNA レベルの上昇を抑制していることが示唆されました。以上のことから、α-ARとβ-ARの両方がアストロサイトにおけるTNF-αの転写制御に関与していることが明らかになった。

Noradrenaline (NA) suppresses TNF-α production via β-adrenoceptors (ARs) in brain astrocytes. However, the downstream pathways from β-ARs, and the involvement of α-ARs, remains unknown. In this study, we investigated the AR-mediated regulation of TNF-α mRNA levels in cultured astrocytes from rat spinal cord. NA, the α-agonist phenylephrine, and the β-agonist isoproterenol decreased the TNF-α mRNA level, while the α-agonist dexmedetomidine increased it. The isoproterenol-induced TNF-α mRNA decrease was accompanied by a decrease in ERK phosphorylation. An adenylyl cyclase activator and an ERK inhibitor mimicked these effects. These results indicate that the transcriptional regulation of TNF-α by β-ARs is mediated via cAMP pathways followed by the ERK pathway inhibition. The dexmedetomidine-induced TNF-α mRNA increase was accompanied by phosphorylation of JNK and ERK, which was blocked by a JNK inhibitor. Furthermore, the LPS-induced increase in the TNF-α mRNA level was accompanied by NF-κB nuclear translocation, and both these effects were blocked by phenylephrine. An NF-κB inhibitor suppressed the LPS-induced increase in the TNF-α mRNA level. These results suggest that α-ARs suppress the LPS-induced increase in the TNF-α mRNA level via inhibition of NF-κB nuclear translocation. Taken together, our study reveals that both α- and β-ARs are involved in the transcriptional regulation of TNF-α in astrocytes.

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