当前位置：
X-MOL 学术
›
Curr. Biol.
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Steroid Hormone Entry into the Brain Requires a Membrane Transporter in Drosophila.
Current Biology ( IF 8.1 ) Pub Date : 2020-01-09 , DOI: 10.1016/j.cub.2019.11.085 Naoki Okamoto 1 , Naoki Yamanaka 1
Current Biology ( IF 8.1 ) Pub Date : 2020-01-09 , DOI: 10.1016/j.cub.2019.11.085 Naoki Okamoto 1 , Naoki Yamanaka 1
Affiliation
|
Steroid hormones control various aspects of brain development and behavior in metazoans, but how they enter the central nervous system (CNS) through the blood-brain barrier (BBB) remains poorly understood. It is generally believed that steroid hormones freely diffuse through the plasma membrane of the BBB cells to reach the brain [1], because of the predominant "simple diffusion" model of steroid hormone transport across cell membranes. Recently, however, we challenged the simple diffusion model by showing that a Drosophila organic anion-transporting polypeptide (OATP), which we named Ecdysone Importer (EcI), is required for cellular uptake of the primary insect steroid hormone ecdysone [2]. As ecdysone is first secreted into the hemolymph before reaching the CNS [3], our finding raised the question of how ecdysone enters the CNS through the BBB to exert its diverse role in Drosophila brain development. Here, we demonstrate in the Drosophila BBB that EcI is indispensable for ecdysone entry into the CNS to facilitate brain development. EcI is highly expressed in surface glial cells that form the BBB, and EcI knockdown in the BBB suppresses ecdysone signaling within the CNS and blocks ecdysone-mediated neuronal events during development. In an ex vivo culture system, the CNS requires EcI in the BBB to incorporate ecdysone from the culture medium. Our results suggest a transporter-mediated mechanism of steroid hormone entry into the CNS, which may provide important implications in controlling brain development and behavior by regulating steroid hormone permeability across the BBB.
中文翻译：
类固醇激素进入大脑需要果蝇中的膜转运蛋白。
类固醇激素可控制后生动物大脑发育和行为的各个方面，但如何通过血脑屏障（BBB）进入中枢神经系统（CNS）的知之甚少。一般认为，由于类固醇激素跨细胞膜运输的主要“简单扩散”模型，类固醇激素可自由扩散通过BBB细胞的质膜到达大脑[1]。然而，最近，我们通过展示果蝇有机阴离子转运多肽（OATP）（我们将其称为蜕皮激素导入剂（EcI））挑战了主要的昆虫类固醇激素蜕皮激素[2]，从而挑战了简单的扩散模型。由于蜕皮激素在到达中枢神经系统之前先被分泌到血淋巴中[3]，我们的发现提出了蜕皮激素如何通过血脑屏障进入中枢神经系统以发挥其在果蝇大脑发育中的多种作用的问题。在这里，我们在果蝇BBB中证明EcI对于蜕皮激素进入CNS促进大脑发育必不可少。EcI在形成BBB的表面神经胶质细胞中高表达，而BBB中的EcI敲低可抑制CNS中的蜕皮激素信号传导，并在发育过程中阻断蜕皮激素介导的神经元事件。在离体培养系统中，CNS需要BBB中的EcI才能掺入来自培养基的蜕皮激素。我们的研究结果提示类固醇激素进入中枢神经系统的转运蛋白介导的机制，可能通过调节BBB类固醇激素的通透性，对控制大脑的发育和行为起重要作用。
更新日期：2020-01-09
中文翻译：
类固醇激素进入大脑需要果蝇中的膜转运蛋白。
类固醇激素可控制后生动物大脑发育和行为的各个方面，但如何通过血脑屏障（BBB）进入中枢神经系统（CNS）的知之甚少。一般认为，由于类固醇激素跨细胞膜运输的主要“简单扩散”模型，类固醇激素可自由扩散通过BBB细胞的质膜到达大脑[1]。然而，最近，我们通过展示果蝇有机阴离子转运多肽（OATP）（我们将其称为蜕皮激素导入剂（EcI））挑战了主要的昆虫类固醇激素蜕皮激素[2]，从而挑战了简单的扩散模型。由于蜕皮激素在到达中枢神经系统之前先被分泌到血淋巴中[3]，我们的发现提出了蜕皮激素如何通过血脑屏障进入中枢神经系统以发挥其在果蝇大脑发育中的多种作用的问题。在这里，我们在果蝇BBB中证明EcI对于蜕皮激素进入CNS促进大脑发育必不可少。EcI在形成BBB的表面神经胶质细胞中高表达，而BBB中的EcI敲低可抑制CNS中的蜕皮激素信号传导，并在发育过程中阻断蜕皮激素介导的神经元事件。在离体培养系统中，CNS需要BBB中的EcI才能掺入来自培养基的蜕皮激素。我们的研究结果提示类固醇激素进入中枢神经系统的转运蛋白介导的机制，可能通过调节BBB类固醇激素的通透性，对控制大脑的发育和行为起重要作用。
京公网安备 11010802027423号