Research press release

【神経科学】青年期ラットの社会的遊びの性差は免疫細胞が作り出している

Nature Communications

Neuroscience: Immune cells shape sex differences in rat social play

脳内の免疫細胞は、青年期の雄マウスの「むちゃくちゃな」社会行動を制御していることを明らかにした論文が、今週掲載される。この知見は、性特異的行動と成体になる直前の脳の発達の仕方について解明を進める上で役立つ。

最近の研究で、免疫細胞の一種であるミクログリアが脳回路の発達過程に寄与していることが発見された。ミクログリアが、個体の誕生直後に、ニューロン間の情報伝達の接点として機能するシナプスを貪食する(「飲み込む」)ことによって、乳仔の脳内に形成される余分なシナプスをそぎ落とすというのだ。ミクログリアの特性には性差があるとされるが、このミクログリアの作用によって個体の行動とその後の発達がどのように変化するのかは今もなお研究が続けられている。

今回、Ashley Kopec、Staci Bilboたちの研究グループは、雄ラットが青年期に近づくと、遊び行動(例えば、飛び掛かる、相手を押さえ付ける、転がって仰向けになるなど)が一時的に急増することを発見した。また、ミクログリアが脳内の化学的「報酬」シグナルであるドーパミンを検出するシナプスを貪食することで、雄の遊び行動が急増する時期が終わることを明らかにした。このシナプスは、C3と呼ばれる除去のための分子で標識されていた。雌ラットの場合には、青年期に社会的遊び行動の急増は起こらないが、著者たちは、やはりミクログリアが遊び行動に影響を与えている(ただし、ドーパミンを検出するシナプスの貪食によるものではない)と考えている。

ミクログリアが雌ラットの遊び行動をどのように変化させるのかを説明するには、さらなる研究が必要であり、ヒトにおいてミクログリアが社会行動を調節しているのかどうかも解明されていない。これに対して、著者たちは、こうした知見がヒトのティーンエイジャーの脳と性特異的発達を解明するための手掛かりとなり、成人期初期に発症する脳疾患や性差が認められる脳疾患に関する手掛かりが将来的にもたらされるかもしれないと考えている。

Immune cells in the brain control 'rough-and-tumble' social behaviour in male adolescent rats, according to a study published in Nature Communications. These findings help to better understand sex-specific behaviour and how the brain develops just before adulthood.

Recently, scientists have discovered that a type of immune cell called microglia helps sculpt developing brain circuits. Soon after birth, microglia engulf or 'eat' synapses (junctions at which neurons communicate), pruning away superfluous synapses that form in infant brains. The properties of microglia can differ between males and females, but scientists are still exploring how this changes behaviour and later development.

Ashley Kopec, Staci Bilbo and colleagues found that near adolescence, male rats show a brief spike in play behaviour such as pouncing, pinning each other down, or rolling onto their backs. The authors found that microglia end this period of increased play in males by engulfing synapses that detect dopamine, a chemical 'reward' signal in the brain. These synapses are tagged for elimination by a molecule called C3. In females, social play does not peak during adolescence, but microglia still seem to affect play behaviour, just not by engulfing dopamine-detecting synapses.

More research is needed to explain how microglia change female play and it is unknown if microglia also regulate social behaviour in humans. However, the authors suggest these findings may provide insights into the teenage brain and sex-specific development, and could lead to future insights into brain diseases that arise in early adulthood or differ between sexes.

doi: 10.1038/s41467-018-06118-z

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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