Кіріспе

Адам гипоталамусындағы кластер Жыныстық диморфты ядро (СДН) – гипоталамустың медиалдық преоптикалық аймағында (ПОА) орналасқан ірі жасушалардың жұмыртқа тәрізді, тығыз жиналған кластері, ол жануарлардың жыныстық мінез-құлқымен байланысты деп есептеледі. Қазірге дейін зерттелген барлық сүтқоректілер түрлерінде SDN еркектерде әйелдерге қарағанда айтарлықтай үлкен екені анықталды. Адамда SDN көлемі еркектерде әйелдерге қарағанда 2,2 есе үлкен, ал жасуша саны 2,1 есе көп. Адамның СДН-і әйелдерде сопақтау, ал еркектерде шар тәрізді болады. Адамның SDN-інде жасуша тығыздығы немесе жасуша ядроларының орташа диаметрі бойынша жыныстық айырмашылықтар байқалған жоқ. Адамның SDN-нің көлемі мен жасуша саны жасқа байланысты айтарлықтай төмендейді, бірақ жасуша санының төмендеуі жыныс пен жасқа қатысты ерекшеліктерге ие. Ер адамдарда 50–60 жас аралығында адамның СДН-нің жасуша санының айтарлықтай төмендеуі байқалды. Жасушалардың өлімі әйелдерде ерлерге қарағанда жиірек кездеседі, әсіресе 70 жастан асқандарда. Әйелдердегі SDN жасуша саны ерте балалық шақтағыдан 10–15%-ға дейін төмендеуі мүмкін. SDN және оның гомологтары адам, сүтқоректілер және кейбір басқа жануарлар миында кеңінен таралған, мысалы:
адамда алдыңғы гипоталамустың үшінші интерстициалдық ядросы (INAH3);
қойда медиалдық преоптикалық аймақтағы/алдыңғы гипоталамустағы (MPOA/AH) қойдың жыныстық диморфты ядросы (oSDN);
секірткілерде преоптикалық аймақтағы (SDN POA) жыныстық диморфты ядро;
макакаларда алдыңғы гипоталамустық ядро (AHdc);
бедіздерде медиалдық преоптикалық ядродағы (POM) ерекше аймақ; және т.б.

ТНД-дағы жыныстық айырмашылықтар тестостеронға (туылғанға дейінгі) әсер етуден туындаған

Медиалдық преоптикалық аймақтағы SDN көлемі гормондармен өзгертіледі, олардың ішінде тестостеронның маңызы зор екені дәлелденген. Еркектердің SDN көлемінің үлкен болуы, әйелдерге қарағанда еркектердегі ұрықтық тестостерон деңгейінің жоғары болуымен байланысты. Сондай-ақ, тестостеронның белгілі бір пренатальдық кезеңде ароматаза экспрессиялайтын нейрондардың дамуын еркекке тән SDN-ге (тестостерон ароматаза арқылы эстрогенге айналады) ұйымдастыруға қатысатындығы туралы мәліметтер бар. Тестостеронның әсері SDN POA морфологиясына ұрықтың жатыр ішіндегі орналасуының да әсер ететінінен көрінеді. Зерттеулер көрсеткендей, екі еркек ұрықтың арасында дамыған еркек тышқандардың (2M) SDN POA көлемі, екі әйел ұрықтың арасында дамыған тышқандарға (2F) қарағанда 2 есе үлкен. Сонымен қатар, 21-ші жүктілік күні 2M еркек тышқандардағы тестостерон деңгейі, сондай-ақ 17β эстрадиол (тестостеронның түйіндемесі) деңгейі 2F еркек тышқандарға қарағанда айтарлықтай жоғары болды (тестостерон жанындағы еркек ұрықтардан мақсатты тышқандарға берілуі мүмкін). Дегенмен, SDN көлемі мен әйел ұрықтың орналасуы арасындағы байланысты көрсететін деректер жоқ.

Апоптоздан пайда болған SDN көлеміндегі жыныстық айырмашылықтар (туылғаннан кейін)

Кейбір зерттеулерге сәйкес, еркектер мен әйелдер арасындағы SDN көлемінің айырмашылығы туылғаннан кейін ерте даму кезеңінде апоптозбен байланысты. Егешқұйрықтарда медиалдық преоптикалық ядроның (MPNc) орталық бөлігі SDN POA-ның маңызды құрамы болып табылады және дәлелдер MPNc ішіндегі апоптоздық жасушалардың саны аналықтарда еркектерге қарағанда туылғаннан кейінгі 7-ден (PD) 10-ға дейінгі аралықта көп екенін көрсетті. MPNc-ны зерттеу барысында, еркектер мен әйелдер арасында апоптозға қатысты кейбір белоктардың деңгейінде айтарлықтай айырмашылықтар анықталды. Мұндай белоктарға Bcl 2 және Bax жатады. Bcl 2 – апоптозға қарсы белок. PD8 аталық егешқұйрығында Bcl 2 деңгейі сол жастағы аналық егешқұйрығына қарағанда әлдеқайда жоғары, сондықтан PD8 аталық егешқұйрығында MPNc-ның апоптоздық жасушаларының саны PD8 аналық егешқұйрығына қарағанда әлдеқайда төмен. Ал Bax, апоптозды ынталандыратын белок, PD8 еркектерінде PD8 әйелдеріне қарағанда төмен деңгейде байқалады. Сонымен қатар, белсенді каспаза-3-тің иммунореактивті жасушаларының саны әйелдерде еркектерге қарағанда көп екені анықталды, бұл әйелдердегі MPNc-да апоптоз деңгейінің жоғары екенін көрсетеді. Апоптоз сондай-ақ жыныстық диморфизмді аймақ болып табылатын және үшінші қарыншаның алдыңғы шетіндегі перивентрикулярлық сұр затта орналасқан алдыңғы-төменгі перивентрикулярлық ядрода (AVPV) да жүреді. SDN POA-дан айырмашылығы, AVPV әйелдерде еркектерге қарағанда ірілеу болады. Дәлелдер, AVPV-де Bcl 2 деңгейі жоғары, ал Bax деңгейі әйелдерде еркектерге қарағанда төмен, бұл MPNc-дағы деңгейге керісінше. Осы екі жағдай көрсеткендей, апоптоздық жасуша өлімі жыныстық диморфизмді ядроның қалыптасуында маңызды рөл атқарады, ал SDN ішіндегі апоптоздық жасушалардың саны әртүрлі жыныстар арасындағы SDN көлемімен кері пропорционалды.

Еркектердің жыныстық мінез-құлқын бақылаудағы СДН рөлі

Ерлердің жыныстық мінез-құлқы екі кезеңге бөлінеді: қызығушылық таныту кезеңі, ол тартымдылық таныту және құдалану сияқты әртүрлі мінез-құлықтардың тізбесін қамтиды, және толыққанды кезең, оның барысында өте стереотиптік жыныстық қатынас жүзеге асырылады. Мидың медиалдық преоптикалық аймағы ерлердің жыныстық қатынасын және ерлердің жыныстық қызығушылық таныту мінез-құлқын бақылайды деп есептеледі. SDN POA-ның үлкен зақымдануы егеуқұйрықтарда жыныстық қатынас мінез-құлқын күрт бұзады. Сондай-ақ, SDA pars compacta (SDN POA-ның гомологы) жасуша денелерінің зақымдануы егеуқұйрықтарда ерлердің жыныстық қатынас мінез-құлқының күрт бұзылуына әкеледі. Сонымен қатар, бөденелердегі медиалдық преоптикалық ядроға (POM) (егеуқұйрықтардағы медиалдық преоптикалық ядроның гомологы) жасалған зерттеу көрсеткендей, ерлердің жыныстық қатынас мінез-құлқының белсенділігі андрогеннің (тестостеронның) эстрогенге (17β эстрадиолға) айдалуын қажет етеді. SDN POA-дағыдай, ароматаза экспрессиясы нейрондары бөденелерде POM ядросының шекарасын анықтайтын нақты маркер болып табылады. Ерлердің жыныстық қатынас белсенділігі POM-ның қаудағы бөлігіндегі ароматаза экспрессиясы нейрондарының санымен тікелей байланысты екені анықталды.

Әйелдерді таңдаудағы SDN рөлі

SDN еркектерде жыныстық серіктес таңдауымен байланысты болғанымен, әйелдердегі серіктес таңдауымен бірдей байланыс көрсетпейді. Дәлелдерге сүйенсек, медиалдық преоптикалық аймақтағы SDN еркектердің мінез-құлқы мен әйелдердің жыныстық серіктес таңдауын білдіру үшін алғышарт емес. Бір дәлел – жапондық макакаларының зерттелуі, олар әдетте әйелдерге құда түсіп, (ішкі ағзаларымен итеріліп) жүреді, бір-бірімен бәсекелеседі және кейбір еркектерге қарағанда кейбір әйел серіктестерді артық көреді. Зерттелген ми бөлігі – гипоталамустың алдыңғы ядросы (AHdc), SDN POA-ның гомологы. Жапондық және резус макакаларының (жапондық макакасының жақын туыс түрі) AHdc ядросының көлемін салыстыру, AHdc көлемінің еркек және әйел макакаларында ерекшеленбейтінін көрсетті. Ол INAH 1, 2 және 4 топтары арасында елеулі айырмашылық жоқ екенін көрсетті, бұл бұрынғы зерттеулерде де анықталған. Дегенмен, INAH 3 гетеросексуал еркектерде гомосексуал еркектер мен гетеросексуал әйелдерге қарағанда үлкен болды. Бұл зерттеулер мидың жыныстық диморфизмді аймағын еркектердің гетеро және гомосексуалды мінез-құлқымен байланыстырды. Кейінгі зерттеулер гомосексуал еркектердің INAH3 көлемінің гетеросексуал еркектер мен әйелдер арасындағы орташа шамада екенін анықтады. Сондай-ақ, INAH3 гомосексуал еркектерде кішірек болуының себебі, гомосексуал еркектердің INAH3-тегі нейрондық тығыздығы (кубты миллиметрге шаққандағы нейрон саны) гетеросексуал еркектерге қарағанда жоғары екендігі анықталды; гомосексуал және гетеросексуал еркектердің INAH3-індегі нейрон саны немесе қимасының ауданында ешқандай айырмашылық жоқ. ИНАГ3 көлеміне ВИЧ инфекциясының әсері жоқ екені де анықталды, яғни ВИЧ инфекциясы гомосексуал және гетеросексуал еркектер арасындағы INAH3 көлемінің айырмашылығына себеп бола алмайды. Бұл зерттеулер ЛеВейдің гомосексуал еркектерде "әйел сияқты гипоталамус" бар деген гипотезасын толық растамайды, себебі INAH3 гомосексуал еркектерде кішірек болды және гетеросексуал еркектер мен әйелдер арасындағы орташа мөлшерде болды. Сонымен қатар, гомосексуал еркектердің супрахиазматикалық ядросы (SCN) гетеросексуал еркектер мен әйелдердің SCN-інен үлкен; SCN көлемі мен нейрон саны гомосексуал еркектерде гетеросексуал еркектерге қарағанда екі есе көп. Гипоталамустың бұл аймақтары әлі гомосексуал әйелдерде, бисексуал еркектер мен әйелдерде зерттелмеген. Қорыта айтқанда, кейбір замандастар ЛеВейдің гомосексуал еркектерде "әйел гипоталамусы" бар және "еркек миын бастапқыда әйел миынан" ажыратудың негізгі механизмі – жүктілік кезінде тестостеронның эпигенетикалық әсері деген гипотезасына күмән келтіреді.

NELL2

NELL2 – жүйке жүйесіндегі тіндік белгілі бірлікке ие ақуыз. Оның құрамында эпидермалық өсу факторына (EGF) ұқсас қайталамалы домен бар және оның гендік экспрессиясы эстрогенмен реттеледі. NELL2 сондай-ақ ересек егеуқұйрықтардың гиппокамбындағы нейрондарды нейроқорғаушы рөл атқарады. Жаңа туған еркек егеуқұйрықтардың миына (туылғаннан кейінгі 0-5 күн аралығында) антисенс (AS) NELL2 олигодеоксинуклеотидінің (ODN) интрацеребровентрикулярлық инъекциясы арқылы NELL2 синтезі тоқтатылғанда, SDN POA мөлшері кемиді. SDN көлемі тестостерон деңгейімен байланысты болғандықтан, көлемнің азаюы, ақыр соңында, тестостероннан ароматаза арқылы түзілетін эстрадиолдың нейроқорғау әсерінен болуы мүмкін. NELL2-ні тоқтату SDN POA көлемін азайтады деген нәтиже, оның SDN POA-ға нейроқорғау әсерін тигізетінін көрсетеді.

Соматостатин

Соматостатин генінің жынысқа қатысты транскрипциясы SDN POA-да жыныстық ерекшеліктердің қалыптасуымен сәйкес келеді. Соматостатин мРНК-сы еркектер мен әйелдердің SDN POA-сында пайда болатыны байқалады. Туылғаннан кейін 8-ші күнінен бастап 35-ші күніне дейін, соматостатин мРНК-сы оң жасушалардың ауданы еркектерде әйелдерге қарағанда едәуір үлкен болды, еркектер 15-ші күні бұл аймақтың ең үлкен өлшеміне жетеді, содан кейін азаяды, ал әйелдерде ешқандай өзгеріс байқалмайды. Ақырында, соматостатин мРНК-сының экспрессиясы жыныстар арасында ешқандай айырмашылықты көрсетпейді. Соматостатиннің SDN POA-ның эстрогенге тәуелді ұйымдастырылуымен байланысты болуы мүмкін.

Фенитротион

Фенитротион – органофосфаттың бір түрі және ол еркек егеуқұйрықтардың репродуктивтік жүйесінің дамуына әсер етуі мүмкін. Еркек егеуқұйрықтарды фенитротионмен емдеу андрогенге тәуелді органдардың салмағының төмендеуіне (регрессиясына) алып келеді, себебі фенитротион – күшті бәсекелестік андроген рецепторларының антагонисті болып табылады. Оның SDN POA-ға (жынысқа байланысты ядролы аймаққа) әсері еркек және әйел егеуқұйрықтарда әртүрлі. Еркек егеуқұйрықтарда, фенитротионға жатырдағы (prenatal) әсер SDN POA көлемінің айтарлықтай артуына себеп болады; ал әйел егеуқұйрықтарда, фенитротионға жатырдағы (prenatal) әсер SDN POA көлемінің айтарлықтай төмендеуіне себеп болады. Мүмкін болатын бір түсіндірме – фенитротион ароматазаның активтілігін өзгерте алады, ол андрогендерден эстрогендерге айналу деңгейін өзгертеді, содан кейін SDN POA көлемін өзгертеді.

Диэтилстильбестрол (DES)

Диэтилстильбестрол (DES) – синтетикалық стероид емес эстроген және бұрынғы уақытта түскен жүкті сақтау үшін кеңінен қолданылған. DES репродуктивті жүйенің дамуына да әсер етеді. DES-тің төмен дозасы еркек егеуқұйрықтарда плазмадағы тестостерон деңгейін төмендетіп, әйел егеуқұйрықтарда фолликуланың жетілуін күшейтеді. DES-тің SDN POA көлеміне тигізетін әсерін анықтау үшін зерттеулер жүргізілді. Зерттеулер көрсеткендей, DES-пен емдеу әйел егеуқұйрықтарда SDN POA көлемін ұлғайтып, емделмеген әйел егеуқұйрықтарға қарағанда SDN көлемін арттырды. Алайда, DES-тің төмен дозасы еркек егеуқұйрықтарда SDN POA көлемін өзгертпеді.

Морфин

Морфин сонымен қатар жыныстық ерекшеліктері бар ми аймақтарындағы қызметті өзгерте алады. Морфинге жүктілік кезеңінде ұшырау еркек егеуқұйрықтарда көбейтілу мінез-құлқын арттырса, әйел егеуқұйрықтарда эстростық мінез-құлқын төмендетеді.

Мидағы басқа жыныстық диморфты аймақтар

Гипоталамустың вентромедиалдық ядросы (VMN) ұзақ уақыттан бері жыныстық диморфты ядро ретінде қарастырылып келді. Бұл аймақ егеуқұйрықтардың (кеміргіштердің) әйелдерінде жыныстық жауаптарды реттеу үшін маңызды. VMN-дегі нейрондар эстрогенге тәуелді функционалдық және құрылымдық пластикаға ие. VMN-нің синаптық ұйымы жыныстық диморфты. Әйелдерде VMN-де дендриттік химиялық синапстар көбірек, ал еркектерде сол аймақта соматикалық синапстар басым. Сонымен қатар, аксоспиноздық және аксосоматикалық синапстардың постсинаптикалық тығыздықтарының мөлшері жыныстық диморфты, еркектерде тығыздық әйелдерге қарағанда жоғары. Эстроген VMN-нің жыныстық диморфты синаптық байланысын модуляциялауда маңызды рөл атқарады. Эстрадиол деңгейі проэструс кезінде жоғарылайды, ал диэструс кезінде төмендейді. Проэструс егеуқұйрықтарында және еркек егеуқұйрықтарында VMN ішіндегі жасуша денелерінің көлемі диэструс егеуқұйрықтарына қарағанда ірі. Сонымен қатар, проэструс егеуқұйрықтарында VMN-де синапстардың тығыздығы диэструс егеуқұйрықтарына қарағанда айтарлықтай жоғары. Бұған қоса, гамма-аминмай қышқылы (GABA) VMN дамуында, соның ішінде жыныстық дифференциацияда рөл атқарады.