休斯頓大學(xué)研究人員探索睪丸激素在大腦中的作用

大多數(shù)人都對激素睪酮有所了解——它如何調(diào)節(jié)男性行為，或者它太少可能導(dǎo)致性欲下降，太多可能導(dǎo)致攻擊性和易怒行為。事實證明，還沒有人知道睪丸激素是如何做到這一切的。

休斯頓大學(xué)生物學(xué)聯(lián)合任命的心理學(xué)助理教授 Beau Alward 將獲得美國國家普通醫(yī)學(xué)科學(xué)研究所 190 萬美元的資助，他將找到答案。

“我們知道像睪丸激素這樣的雄激素控制社會行為，但實際上，我們?nèi)匀徊恢佬奂に卣{(diào)節(jié)社會行為的哪些方面以及如何做到這一點。我們知道它們會影響神經(jīng)元，但不知道它們是如何做到的，”Alward 說。

Alward 將使用高度社交的非洲慈鯛魚，Astatotilapia burtoni (A. burtoni) 以及單細胞基因組學(xué)、全腦成像和豐富的社會行為范式等尖端技術(shù)來解決這些問題。

解開類固醇激素對大腦功能的作用一直是一個挑戰(zhàn)，因為它們廣泛地影響生理和行為，使得很難表征直接和間接影響。

Alward 使用 CRISPR/Cas9 基因編輯技術(shù)從基因上刪除了 A. burtoni 中不同的雄激素受體 (AR)。這些突變體 A. burtoni 缺乏 ARα、ARβ 或兩者的功能基因。這些突變體的研究結(jié)果表明，社會地位的不同生理和行為方面需要 ARα 和 ARβ，這使它們成為擬議項目的理想選擇。

“例如，ARα 突變雄性不執(zhí)行主導(dǎo)社會行為，但睪丸大且顏色鮮艷，而 ARβ 突變雄性執(zhí)行主導(dǎo)社會行為，但睪丸小且顏色單調(diào)，”阿爾沃德說。“兩種受體的男性突變體都缺乏所有這些特征，實際上表現(xiàn)出女性的典型行為。”

使用 AR 突變體 burtoni 結(jié)合藥理學(xué)，Alward 將使用自然主義社會行為范式，對控制社會行為的基因和神經(jīng)元征稅。所涉及的特定基因和神經(jīng)元將分別使用單細胞基因組學(xué)和全腦成像進行識別。這種組合可以闡明社會行為的分子和神經(jīng)基礎(chǔ)，并揭示類固醇激素、大腦中的基因表達和神經(jīng)可塑性(大腦的修改、改變和適應(yīng)能力)之間的聯(lián)系。

“由于目前沒有其他實驗室擁有這些 AR 突變體，我的研究計劃具有高度創(chuàng)新性，并且在解決這些問題方面處于獨特的地位，”Alward 說。“我們將能夠解決有關(guān)大腦荷爾蒙控制和社會行為的基本問題。”

這些問題可能與其他物種(例如人類)的社會行為的荷爾蒙控制以及社會系統(tǒng)如何在整個進化過程中出現(xiàn)的問題自然相關(guān)。

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