慢性拘束ストレス下の中年雌ラットにおけるNotch1シグナル伝達経路の関与

The Involvement of Notch1 Signaling Pathway in Mid-aged Female Rats under Chronic Restraint Stress.

• Jianying Shen
• Ling Lin
• Linghong Liao
• Wenna Liang
• Xiaoting Yang
• Kaimin Lin
• Long Ke
• Lingyuan Zhang
• Jie Kang
• Shanshan Ding
• Candong Li
• Zhihong Zheng

抄録

女性は、特に閉経期に有害なストレス事象に脆弱である。神経細胞の可塑性の低下は、動物のストレス環境下での異常行動と関連していることが十分に証明されています。Notchシグナル伝達経路は、脳領域の構造と機能における神経細胞の可塑性に重要である。本研究では、中年雌ラットに慢性拘束ストレス(CRS)と隔離飼育を併用して6週間の飼育を行い、行動検査とHPA活性を調べました。このモデルを評価するために、行動試験とHPA活動を実施した。海馬と前頭前野のNotch1シグナル関連遺伝子のmRNAとタンパク質レベルをRT-qPCRとウエスタンブロッティングで解析した。プロモーターのメチル化レベルは、ビスルファイトシーケンシングPCR解析により測定した。CRSは中年ストレス女性において、運動量の減少、ショ糖消費量の減少、HPA活性の増加などのうつ病様行動や不安様行動を誘発した。さらに、CRS後のラットは、HIPではJagged1、Notch1、Hes5、PFCではNotch1、Hes1、Hes5のmRNAとタンパク質量の減少を示した。しかし、ストレスを受けた雌ラットと対照の雌ラットでは、プロモーターのメチル化に有意な変化は見られなかった。以上の結果から、中年雌ラットのCRS後の行動変化にNotch1シグナル伝達経路が寄与している可能性が示唆され、遺伝子発現変化の上流の原因については、さらなる調査が必要であると考えられた。

Women are vulnerable to adverse stress events, especially during perimenopause. Substantial evidence has associated the impaired neuronal plasticity with abnormal behaviors under stressful conditions in animals. The Notch signaling pathway is critical for neuronal plasticity in the structure and function of brain areas. In this study, the mid-aged female rats were subjected to chronic restraint stress(CRS) in combination with isolated rearing for 6 weeks. The behavior tests and HPA activity were conducted to evaluate the model. The mRNA and protein levels of Notch1 signaling related genes in the hippocampus and prefrontal cortex were analyzed by RT-qPCR and western blotting. The promoter methylation levels were measured by bisulfite sequencing PCR analysis. CRS induced depression-like and anxiety-like behaviors in mid-aged stressed females, as shown by decreased locomotor activity, sucrose consumption and increased HPA activity. Moreover, after CRS, the rats exhibited decreased mRNA and protein levels in Jagged1, Notch1 and Hes5 in the HIP and Notch1, Hes1 and Hes5 in the PFC. However, there were no significant promotor methylation changes between the stressed and control female rats. These findings suggest that Notch1 signaling pathway may contribute to the behavioral changes following CRS in mid-aged female rats and the upstream cause of the gene expression changes needs to be further investigated.

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