メドロキシプロゲステロンアセテートは、特定のGABAA受容体サブタイプを積極的に調節します - 記憶と認知に影響を与える

メドロキシプロゲステロンアセテート（MPA）は、ホルモン補充療法および他の適応症としてヒトで広く使用されているプロゲスチンです。多くのプロゲスチン代謝産物は、プロゲステロン代謝物アロプレグナノロンとして、GABAA受容体の調節効果を持ち、記憶、学習、食欲、気分に影響を与えることが知られています。女性では、MPAによる4年間の慢性治療は認知症の頻度を2倍にし、ラットでは、MPAはGABA作動系に関連する認知障害を引き起こします。膜結合GABAA受容体の活性化は、全細胞パッチクランプ電気生理学的記録によって研究できる塩化物イオンフラックスをもたらします。この研究の目的は、MPAおよび特定のMPA代謝産物の調節効果を明確にすることでした。これは、異なるGABAA受容体サブタイプで、既知のGABAA受容体モジュレーターのような構造を使用しています。追加の目的は、ラット視床下部から採取した単一細胞のGABA応答に対するステロイド効果として結果を検証することでした。組換えヒトGABAA受容体サブタイプα1β2γ2Lまたはα5β3γ2Lまたはα2β3γ2Sを永久に発現するHEK-293細胞線が作成されました。MPA代謝物3α5α-MPA、3β5αMPA、3β5β-MPAを合成して精製し、dynaflowシステムを使用した電気生理学的パッチクランプ測定について精製しました。MPAおよびテトラヒドロデオキシコルチコステロンの効果も研究されました。研究されたMPA代謝産物はいずれも、α1β2γ2Lまたはα5β3γ2LGABAA受容体によって媒介される応答に影響を与えませんでした。それどころか、MPAは、陽性変調器として、およびα5β3γ2Lおよびα2β3γ2SGABAA受容体の直接活性化因子として明らかに作用しました。しかし、最大10μMの濃度では、MPAはα1β2γ2LGABAA受容体で非アクティブでした。ラットの撮影領域の解離細胞からのパッチクランプ記録では、MPAはGABAに対する応答の振幅を増加させました。さらに、GABAを追加せずにMPAのみが現在の応答を呼び起こしました。結論として、MPAは、HEK細胞および視床下部視覚領域の単一細胞の天然GABA受容体で発現する特定のGABAA受容体サブタイプの陽性変調器として機能します。

Medroxyprogesterone acetate (MPA) is a progestin widely used in humans as hormone replacement therapy and at other indications. Many progestin metabolites, as the progesterone metabolite allopregnanolone, have GABAA-receptor modulatory effects and are known to affect memory, learning, appetite, and mood. In women, 4 years chronic treatment with MPA doubles the frequency of dementia and in rats, MPA causes cognitive impairment related to the GABAergic system. Activation of the membrane bound GABAA receptor results in a chloride ion flux that can be studied by whole-cell patch-clamp electrophysiological recordings. The purpose of this study was to clarify the modulatory effects of MPA and specific MPA metabolites, with structures like known GABAA-receptor modulators, on different GABAA-receptor subtypes. An additional aim was to verify the results as steroid effects on GABA response in single cells taken from rat hypothalamus. HEK-293 cell-lines permanently expressing the recombinant human GABAA-receptor subtype α1β2γ2L or α5β3γ2L or α2β3γ2S were created. The MPA metabolites 3α5α-MPA,3β5α-MPA and 3β5β-MPA were synthesised and purified for electrophysiological patch-clamp measurements with a Dynaflow system. The effects of MPA and tetrahydrodeoxycorticosterone were also studied. None of the studied MPA metabolites affected the responses mediated by α1β2γ2L or α5β3γ2L GABAA receptors. Contrary, MPA clearly acted both as a positive modulator and as a direct activator of the α5β3γ2L and α2β3γ2S GABAA receptors. However, in concentrations up to 10 μM, MPA was inactive at the α1β2γ2L GABAA receptor. In the patch-clamp recordings from dissociated cells of the preoptic area in rats, MPA increased the amplitude of responses to GABA. In addition, MPA alone without added GABA, evoked a current response. In conclusion, MPA acts as a positive modulator of specific GABAA receptor subtypes expressed in HEK cells and at native GABA receptors in single cells from the hypothalamic preoptic area.