만성 스트레스 동안 생쥐의 혈액 및 국소 조직에서 부신 코르티코스테로이드의 프로파일링

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 7278(2023) 이 기사 인용

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스트레스는 코르티코스테로이드의 혈장 농도를 증가시키지만 조직 수준은 불분명합니다. 반복적인 사회적 패배 패러다임을 사용하여 우리는 코르티코스테론(CORT), 프로게스테론(PROG), 11-데옥시코르티코스테론(11DOC) 및 11-데히드로코르티코스테론(11DHC)의 조직 수준과 장내 미생물군에 대한 만성 스트레스의 영향을 조사했습니다. 스트레스 반응. 수컷 BALB/c 마우스, 액체 크로마토그래피-탠덤 질량 분석법 및 16S RNA 유전자 서열 분석을 사용하여 각각 스테로이드 수준과 대변 미생물군집을 스크리닝했습니다. 스트레스는 결장 및 림프 기관보다 뇌, 간 및 신장에서 CORT의 더 큰 증가를 유발한 반면, 11DHC는 결장, 간 및 신장에서 가장 높았고 뇌 및 림프 기관에서는 훨씬 낮았습니다. 혈장의 CORT/11DHC 비율은 뇌와 유사했지만 다른 기관에서는 훨씬 낮았습니다. 스트레스는 또한 PROG 및 11DOC의 조직 수준을 변화시켰으며 PROG/11DOC 비율은 혈장 및 기타 기관보다 림프 기관에서 훨씬 더 높았습니다. 스트레스는 장내 미생물의 β-다양성에 영향을 주었지만 α-다양성은 그렇지 않았습니다. LEfSe 분석을 통해 스트레스 치료와 관련된 여러 바이오마커가 밝혀졌습니다. 우리의 데이터에 따르면 사회적 패배 스트레스는 장내 미생물 다양성을 조절하고 코르티코스테로이드의 국소 수준에서 조직 의존적 변화를 유도하는데, 이는 종종 전신 수준을 반영하지 않습니다.

스트레스가 많은 신체적, 심리적 문제에 대한 반응은 현재 조건에서 개인의 생존을 보호하고 신체 시스템을 유지하기 위한 적응 과정을 나타냅니다1. 스트레스 자극은 시상하부-뇌하수체-부신(HPA) 축에서 일련의 사건을 유도하여 부신 피질의 활성화와 글루코코르티코이드, 인간의 경우 코티솔, 쥐와 생쥐의 경우 코르티코스테론(CORT)의 방출을 유도합니다. 뇌의 스트레스 반응의 신경 경로는 스트레스 요인의 유형에 따라 다르지만 HPA 축의 활성화는 순환하는 글루코코르티코이드의 순 증가를 초래하는 최종 공통 경로로 생각됩니다2. 글루코코르티코이드는 많은 조직에 작용하여 대사, 면역, 인지 및 생식 시스템을 조절하는 게놈 및 비게놈 효과를 유도합니다3. 글루코코르티코이드 외에도 스트레스는 부신 피질에서 프로게스테론(PROG)과 11-데옥시코르티코스테론(11DOC) 분비를 빠르게 증가시킵니다4,5.

글루코코르티코이드의 국소 효과는 혈장 농도에만 의존하지 않습니다. 왜냐하면 일부 조직은 국소 스테로이드 수치를 적극적으로 조절할 수 있기 때문입니다. 글루코코르티코이드 드 노보 합성 효소는 부신 피질뿐만 아니라 장6,7,8, 림프 기관9,10,11 및 면역 세포12,13와 같은 다른 조직에서도 발현되지만 스테로이드 합성의 첫 번째 단계만 발견되었습니다. 후자에. 또한 일부 세포는 글루코코르티코이드, 코르티손 및 11-데히드로코르티코스테론(11DHC)의 비활성 11-옥소 유도체를 활성 글루코코르티코이드인 코르티솔 및 CORT로 전환시키는 11-히드록시스테로이드 탈수소효소 유형 1(11HSD1) 효소를 발현하여 국소 수준의 코르티코이드를 효과적으로 증폭시킵니다. 활성 글루코코르티코이드. 이 효소는 간, 신장, 장14, 림프 기관15,16 및 면역 세포17를 포함한 많은 조직에서 발현됩니다. 신장과 장과 같은 일부 조직 내에서 CORT와 코르티솔은 11-히드록시스테로이드 탈수소효소 2형(11HSD2)14이라는 효소에 의해 비활성 11-옥소 유도체인 11DHC와 코르티손으로 국소적으로 전환될 수도 있습니다. 말초 조직 외에도 뇌는 새로운 합성이나 부신을 포함한 말초 내분비 기관에서 유래하는 스테로이드의 국소 전환을 통해 스테로이드의 국소 생산을 보여줍니다. 흥미롭게도, 스트레스는 글루코코르티코이드의 전신 수준을 증가시킬 뿐만 아니라 11HSD1을 포함한 스테로이드 생성 효소를 시간 및 조직 의존 방식으로 조절합니다.20,21,22 이는 코르티코스테로이드의 국소 생산 및 대사와 스트레스에 대한 반응의 변화가 조절될 수 있음을 시사합니다. 특정 조직에서 HPA 축 반응의 효과.