エストロゲン受容体α、g-タンパク質共役型受容体1、アロマターゼ：ラット尾状垂体、後頭核、甲殻における発生、性、部位特異的差異

Estrogen receptor alpha, g-protein coupled receptor 1, and aromatase: developmental, sex, and region-specific differences across the rat caudate-putamen, nucleus accumbens core and shell.

• Amanda A Krentzel
• Jaime A Willett
• Ashlyn G Johnson
• John Meitzen

抄録

17β-エストラジオール（エストラジオール）などの性ステロイドホルモンは、ERαやGPER1などのエストロゲン受容体（ER）と結合し、アロマターゼという酵素を介して差動産生することで、神経細胞の機能を調節する。ERとアロマターゼは、線条体脳領域を含む神経系全体に発現しています。これらの領域は、後頭核、殻、馬尾状突起からなり、表現型および／または発生率に性差を示す広範な機能および障害のために役立っている。性特異的なエストロゲン作用は、これらの性差を生じさせるために不可欠な要素である。線条体領域の特徴は、成人期にはニューロンは膜性小胞を排他的に発現するが、核性小胞は発現しないということである。この知見は長年にわたり、線条体領域におけるエストロゲン作用のモデルを支配してきた。しかし、女性と男性の線条体におけるERとアロマターゼの細胞発現の発達的な原因は不明である。発達段階がエストロゲンの作用機序に影響を与えることから、この知見の欠如に対処することが重要である。そこで、周産期、思春期前、成人雌雄ラットにおいて、ERα、GPER1、およびアロマターゼ細胞免疫反応性を評価した。ERα、GPER1、アロマターゼは、核内発現を含めて性、部位、年齢に特異的な違いを示すという仮説を検証した。ERαは成人期までに3つの線条体領域すべてで核内発現を示し、領域別、性別の時間経過で消失することがわかった。GPER1の発現は発育期に減少するが、部位特異的ではなく性特異的な時間経過で消失し、成人期には核外発現を示すようになる。また、体液性アロマターゼの発現は思春期前に発現し、成人期になると増加した。これらのデータは、発生期が線条体細胞のエストロゲン発現機構に重要な性特異的影響を与えることを示している。この記事は著作権で保護されています。すべての権利を保有しています。

Sex steroid hormones such as 17β-estradiol (estradiol) regulate neuronal function by binding to estrogen receptors (ERs), including ERα and GPER1, and through differential production via the enzyme aromatase. ERs and aromatase are expressed across the nervous system, including in the striatal brain regions. These regions, comprising the nucleus accumbens core, shell, and caudate-putamen, are instrumental for a wide-range of functions and disorders that show sex differences in phenotype and/or incidence. Sex-specific estrogen action is an integral component for generating these sex differences. A distinctive feature of the striatal regions is that in adulthood neurons exclusively express membrane but not nuclear ERs. This long-standing finding dominates models of estrogen action in striatal regions. However, the developmental etiology of ER and aromatase cellular expression in female and male striatum is unknown. This omission in knowledge is important to address, as developmental stage influences cellular estrogenic mechanisms. Thus, ERα, GPER1, and aromatase cellular immunoreactivity was assessed in perinatal, pre-pubertal, and adult female and male rats. We tested the hypothesis that ERα, GPER1, and aromatase exhibits sex, region, and age-specific differences, including nuclear expression. ERα exhibits nuclear expression in all three striatal regions before adulthood and disappears in a region- and sex-specific time-course. Cellular GPER1 expression decreases during development in a region- but not sex-specific time-course, resulting in extranuclear expression by adulthood. Somatic aromatase expression presents at pre-puberty and increases by adulthood in a region- but not sex-specific time-course. These data indicate that developmental period exerts critical sex-specific influences on striatal cellular estrogenic mechanisms. This article is protected by copyright. All rights reserved.

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