メダカの脳における性差発現の分子メカニズムに関する研究

青鳉鱼大脑性别差异的分子机制研究

基本信息

批准号：
04F04180
负责人：
長濱嘉孝
金额：
$ 1.54万
依托单位：
National Institute for Basic Biology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

脊椎動物では、性分化は先ず生殖腺で始まり、さらに性分化後の卵巣でつくられるエストロゲン、精巣でつくられるアンドロゲンなどの性ホルモンが脳の性分化に重要な役割を果たすと考えられている。しかし、脳の性分化、或いは成体の脳で保持されていると考えられる性的可塑性の分子メカニズムに関しては適当な実験モデルが欠如するために研究がほとんど進んでいないというのが現状である。そこで本研究では、脊椎動物のなかでも性的可塑性がもっとも強く保持されていると魚類、特に近年発生研究のモデル動物として注目されているメダカを用いて脳の性分化と性的可塑性について解析した。本年度は、メダカの脳内で性特異的に発現する遺伝子の探索を試みた。cDNAサブトラクション法および定量的PCR法を用いたスクリーニングの結果、雌の脳で高い発現量を示す5種類の遺伝子(cyp19a2,npb,soul,fflc,vip)と、雄の脳で高い発現量を示す8種類の遺伝子(cpe,snap,sstlb,pacap1,mch,galanin,gpr7,pacap2)が同定された。その後、それらの遺伝子の全てについて、cDNAクローニングを行い、全長塩基配列を決定した。さらに、それら個々の遺伝子群について受精後0,1,2,3,4,5,6,7日、および孵化後3,7日の雌雄脳における発現の変動について解析した。その結果、cyp19a2,npb,soul,fflc,vip,galが常に雌の脳で強く、またgpr7,pacap1,snapが常に雄の脳で強く発現し、cpe,sstlb,pacap2などの遺伝子は発生過程で雌雄のいずれにも発現していることが明らかになった。現在、上記成果について論文投稿の準備を行っている。今後、これらの遺伝子の脳における発現に及ぼす性ホルモン(エストロゲン、アンドロゲン)やタモキシフェン(エストロゲン受容体阻害剤)処理の影響について解析することにより、脳の遺伝子発現と性的可塑性(性行動も含む)の分子メカニズムについてさらに解析を深めたいと考えている。

在脊椎动物中，性别差异始于性腺，人们认为性激素（例如性别分化后的卵巢产生的雌激素）和睾丸中产生的雄激素在大脑中性别分化中起着重要作用。但是，目前的情况是，由于缺乏合适的实验模型，人们认为大脑或性可塑性的分子分化的分子机制几乎没有研究进展。因此，在这项研究中，我们使用鱼类（尤其是Medaka）分析了大脑性分化和性可塑性，近年来一直在发育研究中引起人们的注意，因为据说性可塑性是在脊椎动物中最强烈保留的。今年，我们试图搜索在Medaka的大脑中特异性表达的基因。使用cDNA减法和定量PCR方法进行筛查，揭示了五个基因（CYP19A2，NPB，SOUL，FFLC，VIP）在雌性大脑中表现出高表达水平和八个基因（CPE，SNAP，SSTLB，PACAP1，PACAP1，MCH，MCH，GALANIN，GALANIN，GALANIN，GPR7，PACAP2），在男性脑中表现出高表达水平。之后，对所有这些基因进行了cDNA克隆，并确定了全长核苷酸序列。此外，分析了单个基因组在受精后0、1、2、3、4、5、6和7天分析男性和雌性大脑中表达的变化，以及孵化后7天3，7天。结果，据透露，CYP19A2，NPB，SOUL，FFLC，VIP和GAL在女性大脑中总是很强，而GPR7，PACAP1和SNAP总是在男性大脑中强烈表达，而CPE，SSTLB和PACAP2等基因在男性和发育过程中都表达了CPE，SSTLB和PACAP2。目前，我们准备就上述结果提交论文。将来，我们希望通过分析性激素（雌激素，雄激素）和他莫昔芬（雌激素受体抑制剂）对这些基因表达的大脑表达的影响，进一步加深对脑基因表达和性可塑性（包括性行为）的分子机制（包括性行为）的分析。