分享至
Science惊人发现：激素吹响神经撤退号，塑造男女之别
男性和女性的身体结构有着明显的差异，其中的神经也具有性别特异性。Johns Hopkins大学的科学家们发现了惊人的机制，雄性激素(如睾酮)能够通过调节生长因子BDNF使已经到达乳腺的神经撤回，该研究发表在十二月七日的Science杂志上。
“这项研究针对只存在于雌性生物体内的一种乳腺神经进行了研究，有助于进一步了解性别特异性神经到达特定目的地的机制，”Johns Hopkins大学医学院的David Ginty教授说。
Ginty实验室的Yin Liu对雌性小鼠体内负责监控乳腺导管乳汁量的神经进行了研究。如果乳汁量低这些神经就会通知大脑促进乳汁产生。在胚胎发育早期，雄性和雌性小鼠的乳腺并没有什么差异，都具有这种监控乳汁的神经。而在发育晚期，雄性体内的这种神经就会消失。
为了研究上述神经在发育早期的定位机制，研究人员在乳腺细胞中检测了四种能促进神经生长的蛋白。他们发现只有一种生长因子符合要求，BDNF在乳腺细胞中含量较高，而且它在雄性和雌性体内的水平差不多。
BDNF 能够与神经细胞表面的TrkB蛋白结合，这种结合会在神经细胞内触发一系列信号，使神经向着信号的源头生长。不出所料，研究人员在发育期小鼠体内找到了 TrkB，这种蛋白正位于伸入早期乳腺的神经细胞表面。“早期乳腺的细胞释放信号分子BDNF，该生长因子被神经细胞上的TrkB检测到，促使神经细胞向着乳腺生长。剩下的问题是，发育晚期雄性小鼠乳腺中的这些神经细胞是如何消失，”Ginty说。
科学家们在后续分子实验中，否定了上述神经细胞收到“自杀信号”而死去的可能性。他们进而推测，神经细胞如果并非死亡那就可能是回撤了。
鉴于雄性激素在性别差异决定过程中起到多种不同作用，研究人员研究了雄性激素对乳腺神经的影响。他们给雌性小鼠添加雄性激素，又在雄性小鼠体内阻断雄性激素，研究显示监控乳腺导管的神经默认为雌性生长模式，而不论是在雌性还是雄性小鼠体内，雄性激素都能使其撤回。
“乳腺的BDNF和神经细胞的TrkB在不同性别中水平都差不多，是雄性激素造成了两性之间的差异，” Ginty说。为了研究雄性激素的作用机制，研究人员又在早期乳腺组织中寻找BDNF的受体蛋白TrkB(之前是针对神经细胞)，发现只有雌性小鼠的乳腺组织才含有TrkB。
研究人员还发现，随着雄性胚胎步入发育晚期，雄性激素会命令未成熟乳腺组织中的非神经细胞合成TrkB.T1，TrkB.T1是TrkB的较短版本。当 TrkB.T1与BDNF结合后，这两种蛋白就会转入细胞内部被回收再利用，由此雄性乳腺组织中的BDNF及其促神经生长信号就被有效清除。
“睾酮吹响了撤退的号角，BDNF被清除后，已到达雄性乳腺的神经末端就会撤回，” Ginty说。这项研究首次向人们展示了雄性激素通过影响BDNF调控神经生长和回撤的机制，研究人员认为其他神经网络的性别差异也可能与此类机制有关。”
