Исследователи из Калифорнийского технологического института (California Institute of Technology) обнаружили редкие типы клеток головного мозга, которые уникальны у самцов мышей и другие типы клеток, которые являются уникальными для самок. Эти специфические клетки для каждого пола были обнаружены в области мозга, которая управляет как агрессией, так и поведением перед спариванием. Исследование, опубликованное в научном журнале Cell, было проведено в сотрудничестве с лабораторией Дэвида Андерсона (David Anderson).
Материалы и методы обследования
Исследователи изучили экспрессию генов в отдельных клетках VMHvl. Это стало возможным благодаря усовершенствованным транскриптомным методам, которые могут перечислять и идентифицировать транскрипты РНК, содержащиеся в клетке.
Результаты научной работы
«Результаты исследования показывают, что существуют различия между мужским и женским мозгом млекопитающих на уровне клеточного состава, а также экспрессии генов, но эти различия неуловимы, и их функциональное значение еще предстоит выяснить», — объясняет автор исследования Андерсон.
Существует много различных типов клеток в головном мозге, таких как нейроны, передающие сигналы к глиальным клеткам, которые поддерживают нервные функции. Хотя все эти клетки содержат 1 и тот же набор генов или геном, типы клеток отличаются тем, как они экспрессируют эти гены. В качестве аналогии можно представить себе геном как 88-клавишное пианино в каждой клетке. Каждая клетка не использует все 88 клавиши. Таким образом, подмножество клавишей, с помощью которых «играет» клетка, определяет тип клетки.
Гипоталамус является фундаментальной областью мозга, обнаруженной у всех позвоночных, включая человека. Предыдущие исследования показали, что определенная анатомическая структура в гипоталамусе, называемая вентромедиальное ядро гипоталамуса (VMHvl), содержит клетки, которые контролируют агрессию и брачное поведение. В этих исследованиях сильная стимуляция этих нейронов у самцов и самок мышей сразу же заставляла животных становиться агрессивными, даже при отсутствии какой-либо угрозы. Однако, слабая стимуляция давала сигнал к спариванию. Эта информация может затем использоваться для классификации различных типов клеток. Предыдущие исследования были в состоянии изучить только 10% транскриптов в каждой клетке, в то время как в этом исследовании рассматривалась большая доля транскриптов. Ученые обнаружили, что только в этой крошечной области есть 17 различных типов клеток мозга. Более того, изучение паттернов экспрессии генов показало, что некоторые из этих 17 типов клеток, которые гораздо более распространены у самцов мышей, чем у самок, в то время как другие встречаются только у самок.
Выводы
Ранее было известно, что разные гены экспрессируются у двух полов мыши. Генетический тест может показать, является ли мышь самцом или самкой. Это первое открытие типов клеток, которые являются специфичными для пола в мозге млекопитающих. Клетки считаются различными, когда экспрессия больших кластеров генов варьируется от клетки к клетке. В будущем ученые намерены определить функции этих различных типов клеток.
Авторы другого исследования утверждают, что нейронная активность мозга влияет на продолжительность жизни.
