The effects of 17[beta]-estradiol on the activty-regulated cytoskeleton associated protein (Arc) implicated in the consolidation of memory

ผลของเอสโตรเจนต่อการแสดงออกของโปรตีน Arc ในการเพิ่มความจำ

Name: Siriporn Chamniansawat

MeSH: Cytoskeleton

MeSH: Estrogens

MeSH: Neuronal Plasticity

MeSH: Synaptophysin

Abstract: Activity-regulated cytoskeleton associated protein (Arc) is known to be induced by synaptic plasticity following memory consolidation. Since estrogen has been shown to play an important role in synaptogenesis, a key aspect of the synaptic plasticity, this study aimed to demonstrate the effects of estrogen on Arc expression and synaptic plasticity. This was indicated by an increase in postsynaptic density-95 (PSD-95) and synaptophysin (SYP) expression in SH−SY5Y cells. Using quantitative real-time PCR, Western blot, and immunocytochemistry techniques, the results showed that estrogen rapidly increased Arc mRNA and protein expression in SH−SY5Y cells. Estrogen-activated Arc expression was mediated via both estrogen receptor (ERβ), mitogen-activated protein kinase (MAPK) and phosphoinositide-3 kinase (PI-3K), but not via protein kinase C (PKC) and Rho-associated kinase (ROCK). Moreover, in the present study, ERβ expression on membrane and cytoplasm of SH-SY5Y cells under normal conditions strongly supported the idea that estrogen-induced Arc is nongenomic action. On the other hand, prolonged estrogen treatment (more than 2 h) also enhanced synaptic plasticity in SH-SY5Y cells by an increase in PSD-95 and SYP expression. Moreover, the progression increased ERβ in the nucleus and decreased it in the membrane and in cytosol simultaneously. This occurred at the late phase of estrogen treatment, suggesting that these events were related to an increase in the novel synthesis of PSD-95 and SYP. These findings indicated a translocation mechanism of genomic estrogenic action. In addition, findings suggested that PI-3K inhibitor partially suppressed estrogen-enhanced PSD-95 and SYP expression, which is the crosstalk of classical genomic and nongenomic action on synaptic plasticity. In conclusion, the present study demonstrated the underlying mechanism of estrogen enhanced synaptic plasticity and memory consolidation regulating Arc, PSD-95, and SYP

Abstract: Activity-regulated cytoskeleton associated protein (Arc) เป็นโปรตีนชนิดหนึ่งที่ถูกกระตุ้นเมื่อมี การเกิด synaptic plasticity และการเพิ่มความจำ เป็นที่ทราบกันดีว่าฮอร์โมนเอสโตรเจนมีความสำคัญ ต่อกระบวนการสร้าง synapse ดังนั้นการศึกษาครั้งนี้ จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อที่จะศึกษาผลของฮอร์โมน เอสโตรเจนต่อการแสดงออกของโปรตีน Arc และ synaptic plasticityโดยวัดการเพิ่มขึ้นของโปรตีน บ่งชี้ คือ postsynaptic density-95 (PSD-95) และ synaptophysin (SYP) ในเซลล์เพาะเลี้ยง SH-SY5Y ด้วยวิธีเวสเทิร์นบลอท วิธีเรียลไทม์พีซีอาร์ และวิธีอิมมูโนไซโตเคมิสตรีพบว่ายีนและโปรตีน Arc เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วหลังจากได้รับฮอร์โมนเอสโตรเจน ซึ่งทำงานผ่านตัวรับชนิดบีต้าด้วย กลไก MAPK และ PI-3K โดยไม่มีความเกี่ยวข้องกับกลไกของ PKC และ กลไกของโปรตีน ROCK นอกจากนี้พบว่ามีการแสดงออกของตัวรับชนิดบีต้าที่ผนังของเซลล์เพาะเลี้ยง SH-SY5Y ในภาวะปกติ ซึ่งสนับสนุนสมมุติฐานที่ว่าฮอร์โมนเอสโตรเจนทำงานผ่าน non genomic action นอกเหนือไป จากนี้ เอสโตรเจนยังเพิ่มการแสดงออกของโปรตีน PSD-95 และ SYP ในเซลล์เพาะเลี้ยง SH-SY5Y ที่ได้รับ เอสโตรเจนเป็นเวลานาน ซึ่งที่เวลาดังกล่าวนั้นตัวรับเอสโตรเจนชนิดบีต้า มีการแสดงออกเพิ่มขึ้นใน นิวเคลียสเป็นสัดส่วนกับการลดการแสดงออกที่ผนังเซลล์ และ ไซโตพลาสซึม นอกจากนี้ยังเป็น สัดส่วนกับการเพิ่มขึ้นของโปรตีน PSD-95 และ SYP อีกด้วย จากผลการทดลองนี้ ยังแสดงให้เห็นว่า ตัวรับเอสโตรเจนชนิดบีต้า มีการเคลื่อนที่จากบริเวณภายในเซลล์เข้าไปภายในนิวเคลียสซึ่งกระบวน การนี้เป็นกลไกการทำงานของเอสโตรเจนชนิด classical genomic action อย่างไรก็ตามการแสดงออก ของโปรตีน PSD-95 และ SYP ถูกยับยั้งด้วยการยับยั้งกลไก PI-3K ดังนั้นจึงกล่าวได้ว่าฮอร์โมน เอสโตรเจนเพิ่มการแสดงออกของโปรตีน PSD-95 และ SYP โดยผ่านทั้ง nongenomic และ classical genomic action โดยสรุปการศึกษานี้แสดงให้เห็นกลไกการทำงานของเอสโตรเจนในการเพิ่ม synaptic plasticity ซึ่งมีความสำคัญในการเพิ่มความจำภายใต้การแสดงออกของโปรตีน Arc PSD-95 และ SYP

Mahidol University

Address: NAKHONPATHOM

Email: liwww@mahidol.ac.th

Name: Sukumal Chongthammakun

Role: Thesis Advisors

Created: 2009

Modified: 2553-06-21

Issued: 2010-06-21

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: TH S619ef 2009

eng

DegreeName: Doctor of Philosophy

Level: Doctoral Degree

Descipline: Anatomy and Structural Biology

Grantor: Mahidol University

©copyrights Mahidol University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	4938516.pdf	5.19 MB	56	2026-05-26 18:16:01

ใช้เวลา

-0.579569 วินาที