研究成果「雌になるためには遺伝的に雌の脳であることが必要」〜脳を雄に替えた雌では性周期を維持できない〜‐脳の性差解明に新しい手がかり‐

　ヒトを含む脊椎動物では、雄と雌では体のつくりや生理機能において多くの違いがあります。雌では卵巣、雄では精巣の分化・発達が起こり、それぞれの器官から分泌される性ホルモンの働きによって、これらの性差のほとんどが生じることが通説となっています。一方、性分化に別のメカニズムが関与することも近年示唆されるようになってきましたが、不明な点が多く残されていました。また、ヒトでも様々な脳の疾病で、男性と女性で罹患率や病態が異なることが報告されていますが、その原因は必ずしも明らかではありません。

　今回、脳の性によって決まる雄と雌の性質を調べるために、脳とそれ以外の身体の性が異なるキメラ鶏を作って解析しました。鳥類は卵の中で胚が育つので、外科的操作^(注3)によって発育初期の胚で脳を交換することができます。脳の交換は精巣や卵巣ができる前に行われました。脳が雌で体が雄である鶏の行動は、性行動も含めて、雄鶏と区別がつきませんでした。脳が雄で体が雌である鶏の行動は雌鶏と同じでしたが、産卵開始の遅延や産卵周期の乱れによる産卵数の減少がみられました。血中の性ホルモンの濃度が脳の性によって変化することはありませんでしたが、体が雄型か雌型かに関わらず、脳に含まれる女性ホルモンの一種であるエストラジオール^(注4)の量は雄の脳では雌の脳よりも高いという結果も得られました。

　今回の研究成果は、雌を特徴づける性質のうち、性成熟のタイミングと性周期は遺伝的に雌である脳による制御が必要であり、遺伝的に雄である脳ではその機能を完全には担うことができないことを示しています。雄と雌の脳には、精巣や卵巣からの性ホルモンに依存せずに、発達様式がもともと異なる神経回路があり、その回路の異常が雌または雄のもつ特異的な機能に障害をもたらす可能性が考えられます。今後このような神経回路を詳細に調べることができれば、脳の性差、性特異的な機能障害の原因、さらに脳疾患の男女差の解明に近づくことができると期待されます。

注1)　キメラとは、生物学的には同一個体に異なった遺伝情報を持つ細胞が混在した生命体を指す。このキメラ鶏の場合には、雄型の遺伝情報と雌型の遺伝情報がそれぞれ、脳と身体で異なった状態になっている。
注2)　生殖細胞を作り出す器官。雄では精巣、雌では卵巣を指す。
注3) 　2つの卵を用いて、それぞれの胚から神経管とよばれる脳の基となる構造を微小なナイフで切り出し、相互に入れ替える操作を指す。
注4)　性ステロイドホルモンの一種である。血中のエストラジオールは主に生殖腺で作られるが脳でも局所的に産生されることが報告されている。