生理学的性周期と行動学的発情が合致するメカニズムの解明

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マウスを含む哺乳類の多くの種では、雌は妊娠可能な期間に限り雄の性行動を受け入れる(発情する)ことが知られている。雌が発情するには周期的に放出される性ステロイドホルモンが脳に発現するエストロゲン受容体に結合することが重要である。一方で、性ステロイドホルモンは妊娠可能期間が終了した際に、速やかに雄の性行動を受け入れないように雌の行動を変化させるにも重要であるが、この発情を終了させるメカニズムは解明されていない。本研究では中脳の背縫線核に存在するエストロゲン受容体(ER)の一つ、ERβを発現している神経細胞集団(DRNERβ 細胞)に着目し、DRNERβ 細胞の神経活動が発情期の翌日の雌に見られる急速な性行動の抑制にどのような役割を担うのかを検討した。薬理遺伝学的手法(DREADD法)を用いた研究から、雌のDRNERβ 細胞の神経活動を発情期翌日に抑制すると、発情期翌日にもかかわらず、発情当日と変わらない程度に性行動を示すことがわかった。同様にDREADD法を用いて、雌のDRNERβ 細胞の神経活動を発情期当日に亢進すると、性行動を示す割合が減少することがわかった。これらの結果は発情期翌日に雌の性行動が減少するには発情期翌日のDRNERβ 細胞の神経活動が必要であることを示唆している。次にDRNERβ 細胞の軸索末端部の量を全脳的に解析し、発情期翌日に雌の性行動を抑制する神経回路を構成する可能性のある脳領域の検討を行った。この結果、DRNERβ 細胞が嗅結節や前嗅核などの嗅覚情報処理に関わる脳領域に極めて強い神経投射を持つことが明らかになった。