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本研究では、雄シグナルとして性認知に利用されるフェロモン物質であるESP1が、雌マウスではロードシス反射を亢進し、雄マウスの攻撃行動をそれぞれ誘起するものの、どのような神経学的メカニズムにより雌雄の社会行動の性差をもたらすかの解明を目的とした。これまでにESP1により活性化される亜核が雌では尾部背側部MEApd、雄では尾部腹側部MEApvとそれぞれ異なることを見出した。
本年度は、このMEA亜核に存在する機能的性差が、雌雄マウスそれぞれの社会行動発現に重要であると考え、これらの同定した神経細胞へ、神経活性特異的に人工的な興奮性G蛋白受容体を発現させ、その神経活性を制御できるDREADDs-Gq^<-c-Fos>Tgマウスを用いた。このTgマウスのMEA亜核の神経細胞を人為的に再活性化することで、雌雄の社会行動が発現するかを行動評価した。
まず雌雄TgマウスへEsP1を暴露し、DREADDs-Gqを発現させ、その後DREADDs-Gqを発現した神経細胞を活性化するため、人工的に合成されたリガンドであるCNOを腹腔内投与し、ESP1非存在下であっても雌ではロードシス反射が、雄では攻撃行動がそれぞれ誘起されるかを行動評価した。その結果、雌CNO投与群は、対象群と比較し、ESP1暴露時と同程度の非常に高いロードシス反射を示すことを明らかにした。また、雄CNO投与群においても、ESP1暴露時と同程度の攻撃行動が誘起されることを明らかにした。
これらの結果は、解剖学的に明らかにしたESP1によって活性化される神経細胞が、雌雄の社会行動の誘起に関与するという機能を持っこと、またESP1が雌雄に異なる作用を有するプライマーフェロモンとしての作用をもつということを示し、嗅覚研究領域における雌雄の社会行動の性差発現のための脳内メカニズム解明へ新たな知見を示すものであるといえる。
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