日本東京大學研究生院農學生命科學研究科的大久保範聰教授與西池雄志(研究當時為研究生)等人的研究團隊,與大學共同利用機關法人自然科學研究機構基礎生物學研究所及大阪大學共同發表研究成果稱,成功闡明瞭雄性大腦大量產生雌性激素的意義。研究發現,雄性大腦內產生的雌性激素能通過增強大腦對雄性激素的敏感性,促進雄性特有行為的形成。研究發現,當雄性青鱂魚大腦無法產生雌性激素後,其對雌性的求偶行為顯著減少,對其他雄性的攻擊性也隨之下降。相關研究成果已發表在期刊《eLife》的1月13日刊上。
圖1:大腦無法產生雌性激素的雄性對雌性的求偶行為顯著減少
正常雄性和大腦無法產生雌性激素的雄性(圖中的突變雄性)對雌性求偶頻率及交接(哺乳動物的交配)頻率的比較(供圖:東京大學)
雌性激素(雌激素)對雌性至關重要,主要由卵巢分泌,對卵子的發育等發揮著重要作用。然而雄性大腦中也大量分泌雌性激素的原因,長期以來一直是個謎。在脊椎動物中,雄性特有的行為被認為與雄性激素密切相關。在大多數物種中,普遍認為雄性特有的行為並不需要雌性激素。
為此,研究人員運用人工誘變技術的TILLING法,觀察了因基因突變導致大腦無法產生雌激素的青鱂魚後代的行為表現。
結果發現,這些雄魚對雌魚的求偶行為及對其他雄魚的攻擊性顯著降低。當向這些雄魚補充雌激素後,其對雌魚的求偶行為恢復至正常雄魚水平。
此外,研究還表明,腦內產生的雌性激素具有增加社會行為相關大腦區域中雄性激素接受者(激活後可引發多種雄性特有行為與特徵)數量的作用。該作用會增加與求偶及攻擊行為相關的腦內激素的合成。而無法在腦內產生雌性激素的雄性個體中,這些腦內激素的合成量顯著降低。
上述發現表明,雄性大腦中產生的雌性激素通過增強大腦對雄性激素的敏感性,從而誘發雄性特有的行為。
大久保教授表示:「通常被認為對雌性至關重要的雌性激素為何會在雄性大腦中大量生成?對於這一長期存在的疑問,我們很高興能夠給出了答案。雄性激素要在大腦中發揮作用,引發雄性特有的求偶行為和攻擊行為,必須先由雌性激素在大腦中起作用,為雄性激素的有效作用鋪墊基礎。對於這個出乎意料的機制,我們也感到很驚訝。」
原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊:eLife
論文:Brain-derived estrogens facilitate male-typical behaviors by potentiating androgen receptor signaling in medaka
DOI:10.7554/eLife.97106.4

