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Brain research. Molecular brain research1999Aug25Vol.71issue(2)

老化と光周期はグルタミン酸デカルボキシラーゼ(67)メッセンジャーRNA発現を調節します

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, U.S. Gov't, P.H.S.
概要
Abstract

老化および短い光周期曝露は、タイミングの変化やリズムの振幅など、概日リズムの同様の長期的な変化を引き起こします。さらに、これらの慢性状態は、神経ペプチドメッセンジャーRNA(mRNA)のリズミカルな発現を変化させることにより、キシアマ性核(SCN)における概日ペースメーカーの機能に影響を与えます。GABAはSCNニューロン活性、およびGABA作動性ニューロンがSCNのペプチダージックニューロンを神経支配するため、本研究では、GABAの強壮レベルを調節する原因となる酵素であるGADの光周期または老化がGADのmRNAの発現に影響するかどうかを調査しました。地域の特異性の制御として、網状視床核(RTN)も調べられました。GAD(67)のmRNAのin situハイブリダイゼーションは、15日間、長い日または短い日の光周期にさらされたシベリアのハムスターに由来した脳切片と、若い(生後3〜4ヶ月)および古い(12-からの脳切片に由来する脳切片で実施されました。17ヶ月)長い光周期にさらされたシリアのハムスター。結果は、光周期と老化がGAD(67)mRNA発現に異なる影響を与えることを示しました。短い日の光周期への曝露は、シベリアのハムスターのSCNとRTNの両方でGAD(67)mRNA発現を有意に増加させ、シリアのハムスターのRTNでのGAD(67)mRNA発現を有意に減少させましたが、GAD(67)mRNA発現に影響はありませんでしたSCNで。これらの発見は、SCNにおけるGAD(67)mRNA発現の変調が神経ペプチドmRNA発現の光周期調節に関連しているが、概日リズムの慢性調節の一般的なメカニズムではないことを示唆しています。また、RTNにおけるGAD(67)mRNA発現は、光周期と老化によって異なる影響を受けます。

老化および短い光周期曝露は、タイミングの変化やリズムの振幅など、概日リズムの同様の長期的な変化を引き起こします。さらに、これらの慢性状態は、神経ペプチドメッセンジャーRNA(mRNA)のリズミカルな発現を変化させることにより、キシアマ性核(SCN)における概日ペースメーカーの機能に影響を与えます。GABAはSCNニューロン活性、およびGABA作動性ニューロンがSCNのペプチダージックニューロンを神経支配するため、本研究では、GABAの強壮レベルを調節する原因となる酵素であるGADの光周期または老化がGADのmRNAの発現に影響するかどうかを調査しました。地域の特異性の制御として、網状視床核(RTN)も調べられました。GAD(67)のmRNAのin situハイブリダイゼーションは、15日間、長い日または短い日の光周期にさらされたシベリアのハムスターに由来した脳切片と、若い(生後3〜4ヶ月)および古い(12-からの脳切片に由来する脳切片で実施されました。17ヶ月)長い光周期にさらされたシリアのハムスター。結果は、光周期と老化がGAD(67)mRNA発現に異なる影響を与えることを示しました。短い日の光周期への曝露は、シベリアのハムスターのSCNとRTNの両方でGAD(67)mRNA発現を有意に増加させ、シリアのハムスターのRTNでのGAD(67)mRNA発現を有意に減少させましたが、GAD(67)mRNA発現に影響はありませんでしたSCNで。これらの発見は、SCNにおけるGAD(67)mRNA発現の変調が神経ペプチドmRNA発現の光周期調節に関連しているが、概日リズムの慢性調節の一般的なメカニズムではないことを示唆しています。また、RTNにおけるGAD(67)mRNA発現は、光周期と老化によって異なる影響を受けます。

Aging and short photoperiod exposure both induce similar long-term changes in circadian rhythms, including alterations in the timing and the amplitude of rhythms. Furthermore, these chronic conditions affect the function of the circadian pacemaker in the suprachiasmatic nuclei (SCN) by altering rhythmic expression of neuropeptide messenger RNAs (mRNAs). Because GABA modulates SCN neuronal activity, and GABAergic neurons innervate peptidergic neurons in the SCN, the present study investigated whether photoperiod or aging affect the expression of mRNA for GAD(67), the enzyme responsible for regulating the tonic levels of GABA. As a control for regional specificity, the reticular thalamic nucleus (RTN) was also examined. In situ hybridization for GAD(67) mRNA was performed on brain sections derived from Siberian hamsters exposed to a long day or a short day photoperiod for 15 days, and on brain sections from young (3-4 months old) and old (12-17 months old) Syrian hamsters exposed to a long photoperiod. The results showed that photoperiod and aging have different effects on GAD(67) mRNA expression. Exposure to short day photoperiod significantly increased GAD(67) mRNA expression in both the SCN and RTN of Siberian hamsters, while aging significantly decreased GAD(67) mRNA expression in the RTN of Syrian hamsters but had no effect on GAD(67) mRNA expression in the SCN. These findings suggest that modulation of GAD(67) mRNA expression in the SCN is associated with photoperiodic regulation of neuropeptide mRNA expression, but is not a common mechanism for chronic regulation of circadian rhythms. Also, GAD(67) mRNA expression in the RTN is differentially affected by photoperiod and aging.

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