研究人员发现荷尔蒙是如何定义大脑性别差异的
![A region of the mouse brain, called the bed nucleus of the stria terminalis, is larger in males than females. Many neurons (green) produce the estrogen receptor. A specific population of these neurons (labeled for a protein called Nfix in red) is more abundant in males than in females. CSHL Assistant Professor Jessica Tollkuhn and her team identified genes targeted by estrogen in neurons that coordinate sex differences in neural circuits. Credit: Bruno Gegenhuber/Tollkuhn lab/CSHL, 2022 冷泉港实验室发现荷尔蒙如何决定大脑性别差异](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2022/cold-spring-harbor-lab.jpg)
性激素在塑造动物行为方面起着重要作用,而且它们的影响很早就开始了。早期的荷尔蒙激增有助于塑造发育中的大脑,建立影响一生行为的回路。
大脑中有数百个基因受雌激素控制。荷尔蒙水平的波动会导致情绪的变化,能量平衡以及贯穿一生的行为,此外还塑造了早期发育的神经回路。当激活的雌激素受体直接位于细胞的DNA上打开或关闭基因时,就会产生这些效应。
冷泉港实验室助理教授杰西卡·托尔库恩、研究生布鲁诺·格根胡伯和他们的同事们已经精确地绘制出了小鼠脑细胞内雌激素受体与DNA相连的位置。他们观察了雄性和雌性,并将成年黑猩猩的大脑与仍在发育中的幼崽的大脑进行了比较。在杂志中自然,他们报告了激素受体在大脑中的目标,并表明雌激素在发育过程中造成了男性和女性大脑的生理差异。
托尔库恩解释说,雌性激素存在于男性和女性的大脑中:一些神经元自己从睾丸激素中产生雌性激素。在雄性小鼠中,通过出生后不久释放的睾丸激素激增而产生的雌激素形成了发育回路。因此,这是肯定的大脑区域男性比女性更大,含有更多的细胞——这种差异影响了成年期的一系列行为,包括交配、养育子女和攻击。
“有一个关键时期,大脑正在发育和连接,它必须得到这种输入,以便在大脑连接中做出永久性的改变。这是一个短暂的激增,但它似乎有极其持久的影响大脑发育."
托尔库恩的研究小组研究了激素激增后雌激素受体的降落位置,重点研究了大脑中一个叫做BNST的区域,它的面积更大男性在小鼠和人类中都是如此。他们发现了大量受雌激素控制的基因,包括许多涉及神经发育和神经元信号传递的基因。尽管雌激素本身只在大脑中停留几个小时,但激素控制基因似乎可以活跃数周。
现在他们知道雌激素在大脑中针对哪些基因,托尔库恩的团队计划确切地探索这些基因是如何作用的基因调节激素对大脑发育、行为和疾病的不同影响。