cGMP Imaging in Brain Slices Reveals Brain Region-Specific Activity of NO-Sensitive Guanylyl Cyclases (NO-GCs) and NO-GC Stimulators.
脳スライスにおけるcGMPイメージングは、NO感受性グアニル酸シクラーゼ(NO-GC)およびNO-GC刺激薬の脳領域特異的活性を明らかにする (機械翻訳の邦題)
記録の確認項目
- 研究デザイン
- その他の原著論文
- 対象
- 動物
- 出版年
- 2018
- 出典
- doi.org
- 抄録の表示
- 表示あり
- 出版状態
- 有効な記録
- 状態確認日
- 2026/08/17
- 収集日
- 2026/08/04
- 鮮度
- 確認期限内
- 確認段階
- 自動処理
- 記録状態
- 公開
日本語要約(機械生成)
本研究では、NO-cGMPシグナル伝達の障害が関連する神経疾患を対象に、NO感受性グアニル酸シクラーゼ(NO-GC)の刺激薬であるIWP-051とBAY 41-2272の脳内での効果を、cGMPセンサーマウスの急性脳スライスと初代ニューロンを用いたFRETベースのリアルタイムイメージングにより比較検討した。BAY 41-2272は全ての脳領域(小脳、線条体、海馬)でNOドナーによるcGMP上昇を増強したが、IWP-051は小脳と線条体でのみ増強し、海馬CA1領域や初代海馬ニューロンでは効果がなかった。mRNA in situハイブリダイゼーションにより、小脳と線条体はNO-GC1とNO-GC2を発現し、海馬CA1領域は主にNO-GC2を発現することが示された。NO-GC1ノックアウトマウスの線条体ではIWP-051の効果が消失したことから、IWP-051はNO-GC1を優先的に刺激することが示唆された。一方、全脳ホモジネートではアイソフォーム特異的効果は観察されず、測定方法や条件が結果に影響する可能性が示された。NO-GC刺激薬は脳内のcGMPシグナルを増強し、神経疾患治療への応用が期待される。
この要約は公開抄録のみを根拠にAIが機械的に生成したものです。正確な内容は原文を確認してください。
抄録
Impaired NO-cGMP signaling has been linked to several neurological disorders. NO-sensitive guanylyl cyclase (NO-GC), of which two isoforms-NO-GC1 and NO-GC2-are known, represents a promising drug target to increase cGMP in the brain. Drug-like small molecules have been discovered that work synergistically with NO to stimulate NO-GC activity. However, the effects of NO-GC stimulators in the brain are not well understood. In the present study, we used Förster/fluorescence resonance energy transfer (FRET)-based real-time imaging of cGMP in acute brain slices and primary neurons of cGMP sensor mice to comparatively assess the activity of two structurally different NO-GC stimulators, IWP-051 and BAY 41-2272, in the cerebellum, striatum and hippocampus. BAY 41-2272 potentiated an elevation of cGMP induced by the NO donor DEA/NO in all tested brain regions. Interestingly, IWP-051 potentiated DEA/NO-induced cGMP increases in the cerebellum and striatum, but not in the hippocampal CA1 area or primary hippocampal neurons. The brain-region-selective activity of IWP-051 suggested that it might act in a NO-GC isoform-selective manner. Results of mRNA in situ hybridization indicated that the cerebellum and striatum express NO-GC1 and NO-GC2, while the hippocampal CA1 area expresses mainly NO-GC2. IWP-051-potentiated DEA/NO-induced cGMP signals in the striatum of NO-GC2 knockout mice but was ineffective in the striatum of NO-GC1 knockout mice. These results indicate that IWP-051 preferentially stimulates NO-GC1 signaling in brain slices. Interestingly, no evidence for an isoform-specific effect of IWP-051 was observed when the cGMP-forming activity of whole brain homogenates was measured. This apparent discrepancy suggests that the method and conditions of cGMP measurement can influence results with NO-GC stimulators. Nevertheless, it is clear that NO-GC stimulators enhance cGMP signaling in the brain and should be further developed for the treatment of neurological diseases.
MeSH
DOI 10.3390/ijms19082313
PMID 30087260
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