[논문 리뷰] Regional distribution of the prostaglandin E2 receptor EP1 in the rat brain: accumulation in Purkinje cells of the cerebellum

Eduardo Candelario‐Jalil, Helen Slawik외 5명|ArXiv.org|2007. 08. 01.

Inflammatory mediators and NSAID effects참고 문헌 47인용 수 8

한 줄 요약

이 연구는 RT-PCR, 웨스턴 블롯팅 및 면역형광염색을 이용하여 성체 랩의 뇌에서 프로스타글란딘 E2 수용체 EP1의 지역적 분포를 맵핑한다. 최고의 EP1 mRNA 농도는 두정엽皮질과 소뇌에서 관찰되었으며, 펄킨제 세포에서 특히 강한 단백질 발현과 강한 면역형광 반응이 나타나, EP1이 소뇌 신경 기능에 특수한 역할을 한다는 것을 시사한다.

ABSTRACT

Prostaglandin E2 (PGE2), is a major prostanoid produced by the activity of cyclooxygenases (COX) in response to various physiological and pathological stimuli. PGE2 exerts its effects by activating four specific E-type prostanoid receptors (EP1, EP2, EP3, and EP4). In the present study, we analyzed the expression of the PGE2 receptor EP1 (mRNA and protein) in different regions of the adult rat brain (hippocampus, hypothalamus, striatum, prefrontal cerebral cortex, parietal cortex, brain stem, and cerebellum) using reverse transcription- polymerase chain reaction, Western blotting, and immunohistochemical methods. On a regional basis, levels of EP1 mRNA were the highest in parietal cortex and cerebellum. At the protein level, we found very strong expression of EP1 in cerebellum, as revealed by Western blotting experiments. Furthermore, the present study provides for the first time evidence that the EP1 receptor is highly expressed in the cerebellum, where the Purkinje cells displayed very high immunolabeling of their perikaryon and dendrites, as observed in the immunohistochemical analysis. Results from the present study indicate that the EP1 prostanoid receptor is expressed in specific neuronal populations, which possibly determine the region-specific response to PGE2.

연구 동기 및 목표

• 성체 랩 뇌에서 프로스타글란딘 E2 수용체 EP1의 지역적 분포를 규명하기 위해.
• 다양한 뇌 영역에서 EP1 mRNA 및 단백질 발현 수준을 평가하기 위해.
• 특히 소뇌에서 특정 신경세포 집단 내 EP1의 세포내 국소화를 조사하기 위해.
• EP1 수용체에 의해 매개되는 지역 특이적 PGE2 반응에 대한 증거를 제공하기 위해.

제안 방법

• RT-PCR를 이용하여 쥐 뇌 영역에서 EP1 mRNA 농도를 정량화하기 위해.
• 웨스턴 블롯팅을 이용하여 뇌 영역 간의 EP1 단백질 발현을 검출하고 비교하기 위해.
• 면역형광염색 분석을 통해 뇌 조직 절편에서 EP1 수용체의 세포소기관 내 국소화를 시각화하기 위해.
• 특이적 항체를 사용하여 신경세포의 세양체 및 수상돌기에서 EP1을 검출하기 위해, 특히 펄킨제 세포에서.
• 소뇌와 다른 뇌 영역(hippocampus, hypothalamus, 스타이아투스, 전두엽 및 두정엽皮질, 뇌간) 간의 EP1 발현 수준을 비교하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 성체 랩 뇌에서 EP1 mRNA 및 단백질 발현 수준이 가장 높은 뇌 영역는 어디인가요?
• RQ2 특히 소뇌 내에서 EP1 수용체는 세포 수준에서 어디에 국소화되어 있나요?
• RQ3 소뇌의 펄킨제 세포는 다른 신경세포에 비해 특이적 또는 높은 EP1 면역반응성을 보이나요?
• RQ4 EP1 수용체 발현의 지역 특이성은 무엇이며, 이를 통해 PGE2 매개 신호 전달에 어떤 영향을 미칠 수 있나요?

주요 결과

• 분석된 모든 뇌 영역 중에서 EP1 mRNA 농도가 가장 높은 곳은 두정엽皮질과 소뇌였습니다.
• 웨스턴 블롯팅 결과, 소뇌에서 EP1 단백질 발현이 매우 강하게 나타났으며, 다른 영역보다 유의미하게 높았습니다.
• 면역형광염색 분석에서 소뇌의 펄킨제 세포의 세양체 및 수상돌기에서 EP1 수용체에 대한 강한 면역형광 반응이 관찰되었습니다.
• 이 연구는 소뇌 펄킨제 세포에서 EP1 수용체가 고도로 특이적으로 축적됨을 처음으로 입증한 연구입니다.
• 이러한 결과는 EP1 수용체 발현이 특히 소뇌에서 특정 신경세포 집단에 매우 국소화되어 있음을 시사합니다.