论文摘要
哺乳动物脑结构和功能存在性别差异。比如,雄性下丘脑与生殖有关的性别二态性核团的体积大于雌性、雄鸟高声区的体积大于雌性、男性的抽象思维较强而女性的形象思维较强。海马作为与学习记忆、认知情绪、应激等关系密切的重要脑区,依赖于海马的结构和生理功能也存在性别差异,而且脑老化导致的神经退行性疾病阿尔茨海默氏病的发病率在女性高于男性,而老年男性患帕金森病的比例高于女性。造成这些性别差异的分子机制尚不清楚。已经知道雄激素、雌激素等类固醇激素通过其核受体对海马的结构和包括突触发生在内的突触可塑性等功能具有重要的调节作用,而这些激素及其受体是如何调节包括海马在内的脑结构与功能的性别差异还不明确。类固醇激素及其受体对靶基因的调节需要辅助活化因子的参与。类固醇受体辅助活化因子-1 （steroid receptor coactivator-1, SRC-1）是脑内分布最广泛的类固醇受体辅助活化因子,参与了雌激素受体、雄激素受体等多种类固醇受体对把基因转录的调节。敲除SRC-1基因导致小脑浦肯野细胞发育延迟、依赖小脑的运动能力障碍、依赖海马的水迷宫学习记忆行为障碍,而向下丘脑注射SRC-1反义核苷酸显著改变下丘脑的神经可塑性以及生殖行为,表明SRC-1对脑结构与功能的重要性。但SRC-1在脑内的表达是否具有性别差异、其表达的性别差异与脑结构和功能的性别差异有何关系尚未见文献报道。为了回答上述问题,我们运用免疫组化技术检测了SRC-1在成年雌性和雄性小鼠脑内的分布情况及性别差异,为阐明性别依赖的脑的结构、功能及行为的机制奠定基础。由于海马是类固醇激素作用于中枢神经系统的重要功能区域,基于海马的学习记忆、认知情绪、应激等功能具有性别差异,那么SRC-1在海马的发育表达是否具有性别差异?如果有,此差异是否与海马结构和功能的性别差异有关?为回答此问题我们采用免疫组化和Westen Blot等技术检测了SRC-1和突触蛋白Synaptophysin（SYN）、AMPA受体亚型谷氨酸受体-1（GluR-1）、突触后致密物蛋白-95（Postsynaptic densityprotein-95, PSD-95）在出生后P0、P7、P14、P30、P60时海马的发育表达变化及性别差异并采用统计学方法分别进行了相关性分析,以明确SRC-1在海马发育表达的性别差异在介导海马突触发生的性别差异中的作用。既往的研究表明老化伴随有循环性激素水平的下降,从而导致依赖于海马的结构功能的改变进而引发相关神经退行性疾病如老年痴呆和帕金森病,其发病和病理特征都有性别依赖性,激素替代治疗在一定程度上可以改善并缓解神经功能障碍。SRC-1作为重要的类固醇激素调节海马突触可塑性的辅助活化因子,在介导老化过程中性别依赖的海马结构与功能中起何作用?为了阐明以上问题,我们通过经典的卵巢切除和睾丸切除模型模拟老化后循环激素水平降低,采用免疫组化和Westen Blot技术检测了在性腺切除后1周、2周、4周时海马SRC-1和突触蛋白SYN、GluR-1、PSD-95的表达变化及性别差异并进行了有关的相关性分析,以初步探讨SRC-1可能介导老化引起的海马功能障碍的性别差异的机制,为进一步认知SRC-1在调节海马结构功能的性别差异提供新的线索和依据。主要结果：1、SRC-1免疫阳性产物广泛表达于成年雌性和雄性小鼠脑内,嗅球、大脑皮质、海马、下丘脑、小脑和脑干的部分核团有高水平表达；中等水平的表达出现在丘脑和脑干的大部分核团；较低水平或阴性表达见于纹状体等部位。2、SRC-1主要表达在大部分脑区的细胞核中,但有极少量免疫阳性产物出现在与运动调节有关区域的核外,如脑干的三叉神经运动根的纤维样结构。3、雄性小鼠大部分脑区SRC-1表达均显著高于动情间期低雌激素水平的雌性,只有少数区域低于雌性但并无统计学意义。4、SRC-1在雌性小鼠海马内的表达在PO时极低,随发育显著升高并于P14时达到峰值,随后到P30显著降低,P60时维持较高水平；雄性小鼠海马SRC-1的表达从出生到成年表达持续升高,在P30达到峰值,P60略微降低但仍维持较高水平。5、突触蛋白SYN、GluR-1及PSD-95在雌性和雄性小鼠海马的发育表达模式分别一致。SYN在PO时表达最低,随发育逐渐升高并在P30达到峰值,随后保持较高水平；GluR-1出生时表达很低,随发育逐渐升高,P30到达表达的最高峰,P60有所下降；PSD-95的发育表达模式为增龄性持续性升高,P60时达到峰值。6、SRC-1在雌性和雄性小鼠海马发育表达模式与SYN、GluR-1及PSD-95的发育表达模式有高度一致的线性相关关系,其中雌性SRC-1与GluR-1表达模式最相关,雄性SRC-1与SYN的表达模式最相关。7、性腺切除后雌性和雄性海马内SRC-1的表达均发生变化。其中雌性在卵巢切除后两周时海马SRC-1的表达显著降低,第四周时即恢复至正常水平；雄性睾丸切除后一周海马SRC-1表达就开始显著降低并持续降低。8、性腺切除后海马内SYN的表达变化无差异,而GluR-1及PSD-95均发生变化。其中雌性在卵巢切除后两周时海马GluR-1的表达显著降低,第四周时恢复到正常水平,雄性睾丸切除后海马内GluR-1的表达持续降低；雌性海马PSD-95的表达只在卵巢切除四周时才有显著性降低,雄性睾丸切除后海马PSD-95的变化持续降低。9、卵巢切除后雌性小鼠海马内SRC-1表达的变化与GluR-1存在高度一致的线性相关关系；睾丸切除后雄性小鼠海马内SRC-1表达的变化与GluR-1和PSD-95均存在高度一致的线性相关关系。主要结论：1、SRC-1在成年雌性和雄性小鼠脑内的广泛表达提示其在脑内参与了多种脑功能作用的调节；少量阳性产物出现在脑干的纤维样结构中提示SRC-1在此处有可能通过非基因型的信号途径介导类固醇激素对脑运动功能的调节。2、SRC-1在成年小鼠脑内的表达具有性别差异,在大部分脑区内雄性的表达高于雌性,提示SRC-1脑内表达的性别差异可能与脑功能的性别差异和性别依赖的老化所致神经退行性疾病的发病和病理表现有关。3、雌性和雄性小鼠海马SRC-1和突触蛋白SYN、GluR-1及PSD-95发育表达均具有性别差异且SRC-1的表达模式与SYN、GluR-1及PSD-95的表达模式高度相关,提示SRC-1可能在调节海马突触发生中具有重要作用,生后海马SRC-1表达的性别差异可能是突触发生具有性别差异的主要原因。4、性腺切除对海马SRC-1和突触蛋白表达的影响具有性别差异,卵巢切除后海马SRC-1表达变化与GluR-1表达高度相关,其表达均短暂降低；睾丸切除后海马SRC-1表达变化与GluR-1和PSD-95表达均高度相关,其表达均持续降低。提示循环性激素对海马SRC-1表达的影响具有性别差异,这种差异可能进一步导致海马突触可塑性的性别差异性改变,并最终导致老化过程中依赖于海马的结构和功能的性别差异。总之,本研究运用免疫组织化学技术、Western blot等技术方法,研究了SRC-1在成年雌性和雄性小鼠脑内的表达定位及性别差异,以及SRC-1在海马的发育表达模式与突触蛋白SYN、GluR-1、PSD-95的发育表达模式的性别差异及相关性,并通过性腺切除模型的建立观察循环性激素对海马SRC-1和突触蛋白表达的影响及性别差异,初步探讨了SRC-1在调节海马突触可塑性中的作用,为进一步深入研究基于海马的结构和功能存在性别差异的机制提供了可靠的线索和依据。