Раскрыто: чем отличаются гены в клетках мужского и женского мозга

Проанализировав более миллиона клеток головного мозга, исследователи обнаружили значительные различия в активности генов в мужском и женском мозге. Исследование, в котором пол определялся на основе сочетания половых хромосом, могло бы помочь объяснить, почему риск развития некоторых заболеваний головного мозга, таких как шизофрения и болезнь Альцгеймера, различается у мужчин и женщин.

Несмотря на незначительные различия, команда исследователей выявила более 100 генов, экспрессия которых у мужчин и женщин в разных областях мозга существенно различается. Работа была опубликована в журнале Science.

Понимание половых различий в предрасположенности к заболеваниям может привести к разработке более эффективных методов лечения, которые принесут пользу всем.

Незначительные различия

Предыдущие исследования выявили половые различия в риске развития различных неврологических заболеваний. Например, шизофрения, синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) и болезнь Паркинсона чаще встречаются у мужчин, у которых обычно XY-хромосомы. В то же время болезнь Альцгеймера и расстройства настроения, такие как депрессия и тревожность, чаще встречаются у женщин, у которых обычно XX-хромосомы.

В повседневной работе большая часть мозга не демонстрирует половых различий. Однако различия в экспрессии генов на молекулярном уровне между мужскими и женскими клетками мозга могут влиять на течение болезни.

Чтобы изучить этот вопрос, ученые исследовали клетки из шести областей коры головного мозга, выделив около 680 000 возбуждающих нейронов и 290 000 тормозных нейронов, а также 270 000 глиальных и других клеток в образцах тканей 30 человек.

Проанализировав более 4300 генов, команда исследователей пришла к выводу, что пол определяет менее 1% вариативности экспрессии генов в клетках мозга. Это согласуется с тем, что они уже знают о вариативности человеческого организма: внутри каждого пола вариативность гораздо выше, чем между полами.

Однако в ходе исследования также были выявлены 3382 гена, экспрессия которых различается в зависимости от пола по крайней мере в одной из шести областей мозга. При более детальном изучении этих генов был выявлен набор из 133 генов, для которых характерны устойчивые половые различия в средних уровнях экспрессии во всех типах клеток и во всех изученных областях.

Большинство выявленных генов не расположены на половых хромосомах, но многие из них имеют рецепторы, которые могут активироваться половыми гормонами, такими как эстроген и тестостерон.

Снимок экспрессии генов

До сих пор сложно понять механизмы, лежащие в основе влияния пола на экспрессию генов в мозге при различных расстройствах. Текущее исследование дает представление об экспрессии генов в конкретный момент времени. Однако на экспрессию генов могут влиять различные факторы окружающей среды и состояния здоровья.

Нынешнее исследование не относится к тем, которые позволяют однозначно отделить пол как основную причину связанных с ним различий в экспрессии генов от гендерных влияний окружающей среды. Подтверждения полученных результатов потребуются дальнейшие исследования с участием разных групп населения.

Мозг женщин стареет медленнее, чем у мужчин. Но почему болезнь Альцгеймера у них диагностируют чаще, чем у мужчин?