両性の神経保護剤としてのエストロゲン。鳥の脳からの物語

Estrogen as a Neuroprotectant in Both Sexes: Stories From the Bird Brain.

• Colin J Saldanha

抄録

エストラジオール（E2）などのエストロゲンは、末梢および中枢合成を介して神経構造と機能の強力なエフェクターです。ゼブラフィンチ（ ）では、前脳全体の神経細胞プールでのアロマターゼ（E-シンターゼ）の豊富な構成性発現のために、神経のE2合成は、同居症で報告されている最も高いものの一つである。貫通性外傷や衝撃性外傷の後、損傷部位周辺の反応性アストロサイトにおけるアロマターゼの誘導発現を介して、E2合成がさらに増加する。損傷に関連したアストロサイトの芳香化は、損傷部位に関係なく男女の脳で発生し、外傷後数週間は上昇したままになることがある。興味深いことに、貫通損傷は男性に比べて女性ではアストロサイトンアロマターゼをより急速に誘導するが、この性差は外傷後24時間では検出できない。実際、片側の貫通損傷は、対側の損傷を受けていない半球と比較して、E2含量を4倍に増加させることができ、グリアの芳香化が回路に利用可能な神経E2の強力な供給源である可能性を示唆している。グリアのアロマターゼの阻害は神経炎症、グリア化、壊死、アポトーシス、梗塞の大きさを増加させるので、グリアのアロマターゼは神経保護的である。これらの効果は、E2と交換することで改善される。このことは、脆弱な脳回路を保護するために、ソングバードが迅速に反応する神経ステロイド生成システムを進化させた可能性を示唆している。アストロサイトにおけるアロマターゼの発現を誘導する正確なシグナルには、炎症性カスケードの要素が含まれており、脊椎動物の脳における外傷に関連したE2補給の重要なエフェクターとしての自然免疫系の前哨的役割が強調されている。このレビューでは、アストログリアアロマターゼの誘導シグナルとグリアE2合成の神経保護的役割について、雌雄ともに成鳥の脳で説明する。

Estrogens such as estradiol (E2) are potent effectors of neural structure and function via peripheral and central synthesis. In the zebra finch (), neural E2 synthesis is among the highest reported in homeotherms due to the abundant constitutive expression of aromatase (E-synthase) in discrete neuronal pools across the forebrain. Following penetrating or concussive trauma, E2 synthesis increases even further via the induced expression of aromatase in reactive astrocytes around the site of damage. Injury-associated astrocytic aromatization occurs in the brains of both sexes regardless of the site of injury and can remain elevated for weeks following trauma. Interestingly, penetrating injury induces astrocytic aromatase more rapidly in females compared to males, but this sex difference is not detectable 24 h posttrauma. Indeed, unilateral penetrating injury can increase E2 content 4-fold relative to the contralateral uninjured hemisphere, suggesting that glial aromatization may be a powerful source of neural E2 available to circuits. Glial aromatization is neuroprotective as inhibition of injury-induced aromatase increases neuroinflammation, gliosis, necrosis, apoptosis, and infarct size. These effects are ameliorated upon replacement with E2, suggesting that the songbird may have evolved a rapidly responsive neurosteroidogenic system to protect vulnerable brain circuits. The precise signals that induce aromatase expression in astrocytes include elements of the inflammatory cascade and underscore the sentinel role of the innate immune system as a crucial effector of trauma-associated E2 provision in the vertebrate brain. This review will describe the inductive signals of astroglial aromatase and the neuroprotective role for glial E2 synthesis in the adult songbird brains of both sexes.

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