性染色体依存的な脳の性分化機構は環境因子の影響をうけるか？（平成 29年度）
Is sex chromosome-dependent brain sexual differentiation affected by environmental factors?

研究概要

　ほ乳類や鳥類等の恒温動物では生殖腺のみならず「脳」も性分化することで内分泌・行動の雌雄差が形成される。従来、これらの動物では発達期に「性腺から分泌される性ホルモン」が脳に働くことで性特異的な構造・機能が形成されると考えられてきた。一方、近年我々が行った鳥類を用いた研究から「脳の性染色体」も脳の性差形成に重要な役割を果たすことが明らかになっている(Maekawa et al., Nature Communications, 2013)。本研究では、新規に見つかった「脳の性染色体」の影響に焦点を絞り、どのような仕組みで脳を性分化させるのか、遺伝子発現とエピジェネティクスに着目して分子基盤を解明する。また、環境因子が「性染色体依存的な脳の性分化」に影響を与える可能性を検討し、環境が生殖に影響を及ぼす新たな経路の発見を目指す。

研究の性格

• 主たるもの：基礎科学研究
• 従たるもの：技術開発・評価

全体計画

本研究は孵化前のニワトリ胚を材料として、分子生物学的な手法を用いて新たな脳の性分化の仕組みを解き明かすとともに、その分子基盤が内分泌かく乱物質の有害性評価に利用可能であるかフィージビリティ・スタディを行う。本研究は以下の３つのサブテーマから構成される。
1. ニワトリ胚の視床下部において発現の性差を示す遺伝子群をDNAマイクロアレイと定量PCR法を用いて同定するとともに、薬物投与によって作製した性転換ニワトリを利用することで性染色体依存的に発現が変動する遺伝子群を抽出する。
2. 性染色体依存的な遺伝子発現と関連したDNAメチル化・ヒストン修飾を同定する。
3. エストロゲン様物質を投与した胚における遺伝子発現・エピジェネティック変化を検討することで、この性分化機構が環境因子によってどの程度影響を受けるのか明らかにする。

今年度の研究概要

これまでに見つかった遺伝子発現のさらなる詳細な発現パターンの解析を行うとともに、エストロゲン様の活性を持つ内分泌かく乱物質によって、遺伝子発現にどのような影響が現れるのか明らかにする。

外部との連携

連携研究者: 北里大学　浜崎浩子先生【専門】発生学・神経科学　【役割】鳥類胚の脳における組織学的解析への助言