脳の性分化機構の解明

生命科学部門 生体制御学領域
脳の性分化機構の解明
准教授
塚原伸治 (TSUKAHARA Shinji)
e-mail: [email protected]
URL: http://endocrine.seitai.saitama-u.ac.jp/
参 考
成 果 概 要
● 動物モデルを⽤いて、脳の内部構造がどのようにして雌雄で違っているの
脳構造の性差は、発達段階でアポトーシスと呼ばれる現象によって
死んでゆく細胞の数が雌雄で違うために起こる。
か、さらに、脳の性決定に性ステロイドホルモンがどのように作⽤するの
雄 ラッ ト より も 雌ラット で 小さくな る
SDN-POA （赤矢印の部分）では、
雌ラットにおいてより多くの細胞がカ
スパーゼ-3* の活性化が起こって死
んでいる（黒い細胞）
かを明らかにした。
● 研究成果は、男⼥（雌雄）の脳の違い、性同⼀性、性指向性（異性愛、同
性愛）などの理解に役⽴つばかりでなく、様々な原因*による脳の性分化
*カスパーゼ-3：
アポトーシス細胞死を引き起こす実行分子
異常の原因究明に繋がる。
左図： 発達ラット脳の内部写真
赤矢印の部分は、
SDN-POA と呼ばれる領域
*化学物質の内分泌かく乱作⽤や先天性疾患など
死細胞数の性差は、アポトーシス関連分子の発現をホルモンが調節することで起こる。
説
明
発達ラットの SDN-POA では、Bcl-2
と Bax*の発現に性差があり、性ステ
ロイドホルモンを投与した雌ラットで
は雄型の発現パターンに変化する
● 脳の性別はホルモンによって決まる
♀
未分化な脳は遺伝子型
（XX と XY）に関係なく、
発達期にホルモンが
作用するか否かによって
雄型にも雌型にもなり得る
*Bcl-2 と Bax：
カスパーゼ-3 の活性を調節するアポトーシ
ス関連分子
Bcl-2 は抑制作用、Bax は促進作用をもつ
雌型脳
♂
雄型脳
アンドロゲン
（男性ホルモン）
ホルモンが作用しない
雌ラットの SDN-POA
ホルモンが作用する
雄ラットの SDN-POA
● 脳の中には雌雄（男⼥）で違った形をした部分がある
赤矢印の部分は、
雄と雌で違っている
ラットの脳
雌ラットの方が雄ラット
よりも小さい
ラットだけでなく、
ヒトにもある
脳の内部構造の性差を引き起こす
細胞死のメカニズムと
成熟ラット脳の内部写真： 赤矢印の部分は、SDN-POA と呼ばれる領域
性ステロイドホルモンの作用