ラット嗅粘膜における性ステロイド代謝酵素の存在

Presence of Sex Steroid-Metabolizing Enzymes in the Olfactory Mucosa of Rats.

• Sawa Horie
• Akiko Yamaki
• Shigeru Takami

抄録

性ステロイドが嗅覚に影響を与えることが示唆されているが、嗅覚系におけるステロイド代謝酵素の細胞基盤についてはほとんど知られていない。そこで我々は、アルビノラットの嗅粘膜（OM）におけるステロイド側鎖切断酵素（P450scc）、17β-ヒドロキシステロイド脱水素酵素1型（17β-HSD-1）、17β-HSD2型（17β-HSD-2）、アロマターゼの4つの性ステロイド代謝酵素の遺伝子発現と免疫局在を調べた。P450sccは、コレステロールからプレグネノロンへの変換を触媒することが知られている。17β-HSD-1はエストロンからエストラジオールへの変換を触媒し、17β-HSD-2はその逆を行う。アロマターゼはテストステロンからエストラジオール17βへの変換を触媒する。上記4つの酵素のメッセンジャー(m)RNAがOMから検出された。ウェスタンブロット分析により、Ｐ４５０ｓｃｃ、１７β-ＨＳＤ-１、および１７β-ＨＳＤ-２がＯＭ中に検出された。これら3つの酵素に対する免疫反応性は、嗅上皮のustentacular細胞とBowman's glandのacinar細胞で観察された。また、免疫電子顕微鏡による解析では、ミトコンドリアではP450sccの免疫反応が、またustentacular細胞の発達した平滑小胞体とミエロイド体では17β-HSD-1と17β-HSD-2の免疫反応が確認されました。本研究では、ラットOMのボウマン腺の膿胸細胞と棘細胞がステロイド代謝酵素P450scc 17β-HSD-1、17β-HSD-2のうち少なくとも3つを発現しており、エストラジオールのde novo合成がOMで行われていることが示唆された。Anat Rec, 300:402-414, 2017. © 2016 Wiley Periodicals, Inc.

Although several lines of evidence have suggested that sex steroids influence olfaction, little is known about the cellular basis of steroid-metabolizing enzymes in the olfactory system. Thus, we aimed to examine gene expression and immunolocalization of four sex steroid-metabolizing enzymes in the olfactory mucosa (OM) of albino rats; steroid side chain-cleaving enzyme (P450scc), 17β-hydroxysteroid dehydrogenase type 1 (17β-HSD-1), 17β-HSD type 2 (17β-HSD-2), and aromatase. P450scc is known to catalyze conversion from cholesterol to pregnenolone. 17β-HSD-1 catalyzes conversion from estrone to estradiol, and 17β-HSD-2 does the reverse. Aromatase catalyzes the conversion from testosterone to estradiol-17β. Messenger (m) RNAs of all four enzymes mentioned above were detected in the OM. Western blot analysis demonstrated that P450scc, 17β-HSD-1, and 17β-HSD-2 were detected in the OM. Immunoreactivity for these three enzymes was observed in sustentacular cells of the olfactory epithelium and acinar cells of Bowman's glands. Immunoelectron microscopy analysis demonstrated immunoreactivity for P450scc in mitochondria, and for 17β-HSD-1 and 17β-HSD-2 in the well-developed smooth endoplasmic reticulum and myeloid bodies of the sustentacular cells. The present study suggests that sustentacular cells and acinar cells of the Bowman's glands in the rat OM express at least three of the steroid-metabolizing enzymes, that is, P450scc 17β-HSD-1, and 17β-HSD-2, and de novo synthesis of estradiol takes place in the OM. Anat Rec, 300:402-414, 2017. © 2016 Wiley Periodicals, Inc.

© 2016 Wiley Periodicals, Inc.