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在雄性和雌性小鼠中发现罕见的性别特异性脑细胞

加州理工学院的研究人员发现了雄性小鼠独特的稀有脑细胞类型和雌性小鼠独特的其他类型。这些性别特异性细胞位于控制侵略和交配行为的大脑区域。

在雄性和雌性小鼠中发现罕见的性别特异性脑细胞

这项研究是由天桥西摩·本泽生物学教授,大卫·安德森实验室合作完成的,霍华德·休斯医学研究所研究员是天桥和陈慧娴神经科学研究所领导主席,以及天桥和陈慧娴神经科学研究所所长。和华盛顿西雅图艾伦脑科学研究所的一个团队。一份描述这项研究的论文于10月17日在线发表在《细胞》杂志上。

结果表明,在哺乳动物的大脑中,男女大脑在细胞组成和基因表达水平上都存在差异,但是这些差异是微妙的,其功能意义尚待解释。”

大脑中有许多不同类型的细胞,例如传递信号的神经元和支持神经功能的神经胶质细胞。尽管所有这些细胞都包含相同的一组基因或基因组,但是细胞的类型在表达这些基因的方式方面有所不同。打个比方,人们可以将基因组想象成每个单元中的88键钢琴。每个单元都不使用全部88键。因此,单元“播放”的键的子集决定了单元的类型。

下丘脑是在包括人类在内的所有脊椎动物中发现的大脑的基本区域。先前的研究表明,下丘脑的一个特定的解剖部分,称为腹膜下丘脑的腹侧部分(VMHvl),包含控制侵略和交配行为的细胞。在这些研究中,即使在没有任何威胁的情况下,雄性和雌性小鼠中这些神经元的强烈刺激也会立即使它们变得具有攻击性。但是,弱刺激导致小鼠开始交配行为。

在这项由加州理工学院研究生金东旭(Dong-Wook Kim)领导的新工作中,研究人员检查了VMHvl中单个细胞的基因表达。这可以通过先进的转录组学技术来实现,该技术可以枚举并鉴定细胞所含的RNA转录本。然后可以使用此信息对不同的小区类型进行分类。以前的研究只能检查每个细胞中10%的转录本,而这项研究只研究了更大比例的转录本。研究小组发现,仅在这个微小区域中就有17种不同类型的脑细胞。此外,对基因表达模式的检查表明,雄性小鼠中这17种细胞类型中的某些比雌性中的丰富得多,而其他仅在雌性中发现。

众所周知,两种小鼠性别中都表达了不同的基因-实际上,一项基因测试可以告诉您小鼠是雄性还是雌性-但这是哺乳动物中性别特异性细胞类型的首次发现脑。当大簇基因的表达因细胞而异时,细胞被认为是不同的类型。

未来的工作将尝试确定这些不同细胞类型的功能。

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