メダカにおける脳の性分化メカニズム

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脊椎動物では一般的に、出生前後の時期に生殖腺で産生される性ホルモンの作用により、脳の性分化が引き起こされると考えられてきた。しかし近年、脳が自立的に性分化することを示唆する報告もなされており、脳の性分化を引き起こす分子メカニズムの包括的な理解が求められている。本研究では、実験モデルとしてメダカを用い、魚類の脳における性分化の分子メカニズムを明らかにすることを目指すこととした。昨年度までのスクリーニングによって、「性成熟したメダカの脳内で発現に性差を示す遺伝子群」(以下、性依存的遺伝子と呼ぶ)を同定してきた。本年度はまず、それらの遺伝子がいつから性差を示し始めるのかを調べた。その結果、性染色体に載っている遺伝子を除くと、全ての性依存的遺伝子が初期発生過程では性差を示さず、第二次性徴の出現に伴って性差を示し始めることが分かった。このことから、メダカの脳の性分化は、哺乳類よりもかなり遅い時期に起こることが明らかとなった。また、生殖腺で産生される性ホルモンの関与が予想された。そこで、メダカを種々の性ホルモンで処理し、その際に、性依存的遺伝子の発現量がどのように変動するかを解析した。その結果、多くの遺伝子が性ホルモンによる発現制御を受けることが明らかとなった。このことから、やはりメダカの脳の性分化は、生殖腺で産生される性ホルモンにより引き起こされることが示唆された。また、これまでの解析により、性依存的遺伝子のいくつかは、分泌性のタンパク質をコードしていることが予想されているので、それらのタンパク質に対する特異抗体を作製した。