脑细胞发育的性别差异为疾病风险提供了线索
耶鲁大学的一项新研究表明,星形胶质细胞,一种在中枢神经系统中发现的胶质细胞,在雄性和雌性小鼠中以不同的速度发育,这种差异可能会影响神经网络的构建方式,并可能对疾病风险产生影响。该研究结果于2月1日发表在细胞的报道.
星形胶质细胞在大脑中起着重要的作用发展包括建立、维持和修剪神经元连接。之前的研究还表明,它们对睾酮和雌激素等激素有反应。不太清楚的是这种敏感性是如何来的性荷尔蒙可能会影响大脑发育男性和女性是不同的。
在这项研究中,由耶鲁医学院病理学系的研究科学家Gianfilippo Coppola共同领导的团队绘制了地图基因表达星形胶质细胞在男性和雌性老鼠这使他们能够看到细胞中哪些生物通路是活跃的,以及细胞在不同时间点参与了哪些过程。这项研究也是由卡尔顿大学的博士生加雷斯·Rurak和加拿大研究主席、卡尔顿大学神经科学副教授娜塔莉娜·萨尔马索共同领导的。
科波拉说:“首先,我们看到年轻老鼠和年长老鼠之间的明显区别。”具体来说,年轻小鼠的基因表达在很大程度上与早期发育功能有关,比如神经元连接的形成。在老年小鼠中,基因表达模式表明,星形胶质细胞更多地参与大脑成熟过程,比如神经连接的修剪。
在年轻的老鼠,研究人员还观察到男性和女性之间的差异星形胶质细胞发育早期的基因表达。这些差异在出生一周后达到顶峰,与细胞生长和分裂以及神经元连接的建立等发育现象有关。这一发现表明,在星形胶质细胞调节神经元网络的方式上也可能存在性别差异。
这些性别差异似乎是由成熟速度不同的星形胶质细胞驱动的。雄性小鼠的星形胶质细胞开始呈现衰老的基因表达模式老鼠早于女性。
萨尔马索说:“从表面上看,人们可能认为成熟速度更快是发育中的一件好事。”“然而,更快的成熟也意味着男性从这段时间可能遇到的环境挑战中恢复过来的时间更少,或者发育的关键窗口期可能更短。”这对神经发育障碍可能很重要。”
许多神经、精神和发育障碍——如精神分裂症和Rett综合征(一种影响运动技能和语言的罕见疾病)——对男性和女性的影响是不同的。星形胶质细胞功能与许多此类疾病有关,在发育的早期阶段发现性别差异可能有助于研究人员更好地理解疾病的性别差异,并为治疗提供新的途径。
科波拉说:“这一信息的重要性在于,你现在可以推断星形胶质细胞是如何参与疾病发展的。”“这也表明,神经元不应该是治疗干预的唯一目标细胞,因为它们不是疾病发展的唯一参与者。星形胶质细胞也是。”
为了帮助未来在这一主题上的工作,研究团队创建了基因表达数据数据库他们收集并提供给科学界。
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