メダカの脳における性差の分子メカニズム

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魚類においては、性成熟後でも性ステロイド処理によって異性の性行動・生殖腺構造が誘導されることが知られている。また、自然条件下で、性成熟後も性転換を起こす魚種も少なくない。このように、種々の要因によって脳の性が逆転し得る魚類は、哺乳類の脳の性分化に関する既存の概念がそのまま当てはまらない非常に興味深い研究対象であるが、魚類におけるこれまでの研究は、現象の提示や生殖腺の性の変化に関するものにとどまっており、脳の性と、それを規定する分子メカニズムについてはほとんど触れられていない。そればかりか、魚類の脳の性差自体に関する知見もほとんど無いのが現状であった。本研究では、メダカの脳内で発現パターンに性差を示す遺伝子を12種類同定し、それらの発現解析を行った。その結果、得られた遺伝子の多くは、性成熟に伴って特定の神経核で性特異的発現を示すようになることが分かった。例えば、性成熟に伴い、npbは終脳腹側域と視索前域大細胞核でメスのみで発現するようになり、逆に、ga1はオスの視索前域大細胞核で多く発現するようになりが明らかとなった。これらのことは、脳の性分化には生殖腺で産生される性ステロイドが重要であることを示唆している。一方、Y染色体上に存在し、生殖腺の性とは無関係に遺伝的オスのみで発現する新規遺伝子(snaplyと命名)も同定された。これまで、メダカのY染色体とX染色体の違いは性決定遺伝子dmyの有無のみであるとされてきたが、snaplyの存在は、その通説を否定するものであり、さらには、脳の性は脳自立的に決まる可能性をも予想させる。加えて、脳内で性差を示す遺伝子として、性ステロイド合成酵素cyp19a2も同定されており、脳の性分化には、脳自身が産生するニューロステロイドが関与している可能性も示唆された。