カテコールアミン生合成酵素フェニルエタノールアミンN-メチルトランスフェラーゼに対する過去の経験のストレッサー特異性と効果

さまざまなストレッサーによる交感神経副腎系（副腎皮質および交感神経）の2つの成分の特定の活性化が最近説明されました。この研究の目的は、カテコールアミン（CA）生合成酵素フェニルエタノールアミンN-メチルトランスフェラーゼ（PNMT）遺伝子発現、タンパク質レベル、およびさまざまなホモタイプまたは新規ヘテロタイプのストレッサーへの単一または繰り返しの曝露後のラットの副腎髄質の活性の変化を調査することでした。。2時間の固定化（IMO）、コールド4度C（コールド）、インスリン5I U（INS）の投与、または2-デオキシグルコース500 mg/kg（2dg）の投与をストレッサーとして使用しました。血漿エピネフリン（EPI）およびノルエピネフリン（NE）レベルは、これらのストレッサーが前述のシステムを特異的に活性化することを明確に示しています。IMO、コールド、INS、または2DGへの単一の暴露により、副腎髄質のPNMT mRNAレベルの増加が誘発されました。PNMT mRNAに加えて、IMOへの繰り返しの曝露も酵素の活性とタンパク質レベルを上昇させました。ただし、慢性コールド曝露は、室温での対照動物と比較してPNMTの変化を示しませんでした。PNMT遺伝子発現は、繰り返し固定化ストレスを適応させたラットでも調査されました。冷たい適応ラットは、室温で同じストレッサーにさらされたナイーブラットの反応と比較して、PNMT mRNAレベルの誇張された応答により、ヘテロタイプの新規ストレッサー（IMO、INS）に反応しました。固定化に適応したラットは、新規ストレッサーにさらされた後、PNMT mRNAの誇張された反応を示さなかった。したがって、観察された血漿Caおよび副腎皮質mRNAレベルの違いは、ストレッサーの質に依存するCa生合成酵素のCa放出、合成、および遺伝子発現の特定の調節を示唆しています。新規ストレッサーに適応したラットを曝露すると、誇張された反応が誘発されますが、このプロセスは使用されるストレッサーの特異性にも依存します。異なるストレッサーは、特に慢性的にストレスを受けたラットにおける特定のメカニズムにより、PNMT遺伝子発現を調節します。これらのメカニズムは解明されていない。ラットのカテコールアミン作動系の重要な適応現象と考えるのは、長期的なストレスを受けた生物が新しいヘテロタイプストレッサーに異なる反応をする能力です。

The specific activation of two components of the sympathoadrenal system (adrenomedullary and sympathoneural) by various stressors was recently described. The aim of this work was to investigate changes in catecholamine (CA) biosynthetic enzyme phenylethanolamine N-methyltransferase (PNMT) gene expression, protein level, and activity in the adrenal medulla of rats after a single or repeated exposure to various homotypic or novel heterotypic stressors. Immobilization for 2 h (IMO), cold 4 degrees C (COLD), administration of insulin 5I U (INS), or 2-deoxyglucose 500 mg/kg (2DG) were used as stressors. Plasma epinephrine (EPI) and norepinephrine (NE) levels clearly showed that these stressors specifically activate the aforementioned systems. A single exposure to IMO, COLD, INS, or 2DG induced increases in PNMT mRNA levels in the adrenal medulla. Besides PNMT mRNA, repeated exposure to IMO also elevated activity and protein levels of the enzyme; however, chronic cold exposure did not show PNMT changes compared to control animals at room temperature. PNMT gene expression was also investigated in rats adapted to repeated immobilization stress or to chronic cold exposure after a single exposure to various heterotypic novel stressors. Cold-adapted rats responded to heterotypic novel stressors (IMO, INS) by exaggerated responses of PNMT mRNA levels compared to responses in naive rats exposed to the same stressors at room temperature. Immobilization-adapted rats did not show exaggerated responses of PNMT mRNA after exposure to novel stressors. Therefore, observed differences in plasma CA and adrenomedullary mRNA levels suggest a specific regulation of CA release, synthesis, and gene expression of CA biosynthetic enzymes, which depends on the quality of the stressor. Exposure of adapted rats to novel stressors induces exaggerated responses, but this process also depends on the specificity of the stressor used. Different stressors regulate PNMT gene expression by specific mechanisms especially in chronically stressed rats. These mechanisms remain to be elucidated. It is the ability of the long-term stressed organism to respond differently to novel heterotypic stressors that we consider an important adaptive phenomenon of catecholaminergic systems in rats.