幼年大鼠内侧杏仁核中游戏行为的性别差异转录组特征：抑制性神经元的关键作用

这篇研究通过整合转录组学与单细胞测序技术，揭示了幼年大鼠内侧杏仁核（MeA）中游戏行为的性别差异分子机制。研究发现游戏相关基因网络在雌雄个体间显著分化，且抑制性神经元（INs）是性别偏倚基因表达的主要载体。RNAscope证实雄性具有更多游戏激活的GABA能神经元，而关键枢纽基因Spen（男性游戏模块）和Klhdc8a（女性游戏模块）分别调控核受体信号和MAPK通路。该研究为神经发育障碍（如自闭症）的性别差异提供了新见解。

　　

研究背景

社会性游戏是哺乳动物幼体的保守行为，具有显著的性别差异特征。既往研究表明，雄性大鼠的游戏频率和强度普遍高于雌性，而内侧杏仁核（MeA）是调控这一差异的关键脑区。尽管MeA损伤不会消除游戏行为，但会消除性别差异，提示该区域在性别特异性行为编程中的作用。然而，其分子机制尚不明确。本研究首次通过多组学整合分析，系统解析了游戏行为的性别偏倚转录组特征。

实验设计与方法

研究团队对出生后26-29天的幼年大鼠进行为期4天的游戏行为测试，根据游戏评分将动物分为高游戏组（MHI/FHI）和低游戏组（MLO/FLO）。通过批量RNA测序（bulk RNA-seq）分析MeA组织的转录组差异，并结合新生大鼠杏仁核单细胞RNA测序（scRNA-seq）数据，利用加权基因共表达网络分析（WGCNA）鉴定性别特异性基因模块。RNAscope技术进一步验证了关键细胞类型的活性特征。

主要发现

游戏相关转录组的性别分化

批量RNA-seq分析揭示了3,436个与性别或游戏相关的差异表达基因（DEGs）。WGCNA将其聚类为22个模块，其中仅2个模块在雌雄个体中共享（"play: both sexes"），而7个模块特异性关联雌性游戏行为（如bM3），4个模块关联雄性游戏行为（如bM14）。值得注意的是，男性游戏模块bM14富含转录调控相关基因（如Spen、Ncor2），而女性游戏模块bM3则富集信号转导通路基因（如Klhdc8a、Hcn4）。

抑制性神经元的中心作用

单细胞测序显示，新生大鼠杏仁核中100个性别偏倚DEGs富集于抑制性神经元（INs），而兴奋性神经元（ENs）仅含24个。亚群分析发现11种INs亚型，其中表达神经肽（如Npy、Avp）的亚群呈现性别特异性分布。整合分析表明，男性游戏模块bM14与scRNA-seq中的INs富集模块scM5显著重叠，其枢纽基因Spen在INs中高表达。

游戏激活细胞的表型特征

RNAscope证实，幼年MeA中90%的游戏激活细胞（Egr1+）为GABA能神经元（Vgat+），且雄性该比例更高（92% vs 雌性86%）。约1/3的GABA能游戏激活细胞共表达芳香化酶（Cyp19a1），提示局部睾酮芳香化为雌二醇可能参与雄性游戏行为的调控。对枢纽基因的定位发现，Spen+细胞中60%为GABA能神经元，而Klhdc8a+细胞在雌性中更倾向INs表型（61% vs 雄性49%）。

机制与意义

研究提出双重调控模型：在雄性中，Spen可能通过核受体信号（如雌激素受体α）驱动INs的性别分化；而在雌性中，Klhdc8a可能通过MAPK通路调控神经可塑性。这种分子层面的性别分化与MeA在成年期性别二态行为（如攻击、育儿）中的功能相呼应，为理解自闭症等神经发育障碍的性别偏倚提供了新视角。

研究局限

样本量限制了个别基因的统计学效力，且游戏体验对转录组的影响需进一步验证。未来研究可通过条件性基因敲除或光遗传学手段，直接验证Spen和Klhdc8a在行为调控中的因果作用。

这项研究开创性地绘制了游戏行为的性别差异分子图谱，为行为神经科学的精准解析提供了范式。其整合多组学与空间转录组的技术路线，尤其适用于复杂社会行为的机制挖掘。