图片来源:CC0 Public Domain
美国加州理工大学的研究人员发现了一些稀有的脑细胞类型。其中的一些是雄性小鼠特有的,而另一些则为雌性小鼠特有。这些具有性别特异性的脑细胞位于大脑中一个控制攻击和交配行为的区域。
这项研究由David Anderson教授的实验室团队和一个来自西雅图Allen脑科学研究所的团队合作完成,并于最近发表在《细胞》上。David Anderson教授是Seymour Benzer生物学教授,也是陈天桥雒芊芊研究所神经科学中心的主任和霍华德·休斯医学研究所的研究员。
Anderson表示:“这项研究的结果说明,哺乳动物的大脑在细胞组成和基因表达上存在性别差异,但是这些差异是微小的,是否具有重要的功能还有待进一步探究。”
大脑内有许多不同类型的细胞,比如传递信号的神经元细胞和支持神经系统正常功能的神经胶质细胞。尽管这些细胞都有一套相同的基因或基因组,但是基因表达的差异导致了细胞类型的差异。例如,你可以想象每个细胞内的基因组是一架有88个琴键的钢琴。但是它们不会用到全部的88个琴键,因此,细胞“奏响”的那些键决定了它们的细胞类型。
下丘脑是人以及所有脊椎动物大脑的基本区域。一些研究表明下丘脑内存在一个特殊的解剖分区,称为下丘脑正中的腹外侧分区(VMHvl)。这个区域内包含了控制攻击性和交配行为的细胞。在这些研究中,当雌雄鼠该区域的神经元遭到强烈的刺激后,即使在没有威胁的情况下,它们也会立即变得有攻击性。而微弱的刺激会使老鼠开始交配行为。
在这项由加州理工大学研究生Dong-Wook Kim领导的新的研究工作中,他们检测了小鼠VMHvl区域中单细胞的基因表达情况。这一工作得益于先进的转录本技术,它可以显示和识别细胞中所有RNA转录本。利用这些信息,可以区分不同类型的细胞。相比于之前的研究只能检测细胞10%的转录本,这项研究中检测的转录本比例大大提高。在这个微小的脑区中,他们就发现了17种不同类型的脑细胞。在检测细胞的基因表达模式时,他们还发现有一些细胞类型在雄鼠中丰度更高,而另一些细胞类型只出现了雌鼠的大脑中。
众所周知,不同性别的小鼠在基因表达上有所差异。基因测试确实可以告诉你一只鼠的性别。但是这项研究第一次发现哺乳动物大脑中的细胞类型存在性别差异。当细胞中大量基因簇的表达存在差异时,我们可以认为这些细胞属于不同类型。
而今后的研究会进一步确定这些不同类型细胞的功能。
这篇论文的标题为《针对控制社会行为的下丘脑节点细胞的多模型分析》(Multimodal Analysis of Cell Types in a Hypothalamic Node Controlling Social Behavior)。
翻译:唐儆
审校:石云雷
引进来源:加州理工大学