Published July 8, 2014 | Version v1
Publication Open

Neurogenin 3 mediates sex chromosome effects on the generation of sex differences in hypothalamic neuronal development

  • 1. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra
  • 2. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
  • 3. Universidad Nacional de Córdoba
  • 4. Instituto Cajal
  • 5. Consejo Superior de Investigaciones Científicas

Description

The organizational action of testosterone during critical periods of development is the cause of numerous sex differences in the brain. However, sex differences in neuritogenesis have been detected in primary neuronal hypothalamic cultures prepared before the peak of testosterone production by fetal testis. In the present study we assessed the hypothesis of that cell-autonomous action of sex chromosomes can differentially regulate the expression of the neuritogenic gene neurogenin 3 (Ngn3) in male and female hypothalamic neurons, generating sex differences in neuronal development. Neuronal cultures were prepared from male and female E14 mouse hypothalami, before the fetal peak of testosterone. Female neurons showed enhanced neuritogenesis and higher expression of Ngn3 than male neurons. The silencing of Ngn3 abolished sex differences in neuritogenesis, decreasing the differentiation of female neurons. The sex difference in Ngn3 expression was determined by sex chromosomes, as demonstrated using the four core genotypes mouse model, in which a spontaneous deletion of the testis-determining gene Sry from the Y chromosome was combined with the insertion of the Sry gene onto an autosome. In addition, the expression of Ngn3, which is also known to mediate the neuritogenic actions of estradiol, was increased in the cultures treated with the hormone, but only in those from male embryos. Furthermore, the hormone reversed the sex differences in neuritogenesis promoting the differentiation of male neurons. These findings indicate that Ngn3 mediates both cell-autonomous actions of sex chromosomes and hormonal effects on neuritogenesis.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

العمل التنظيمي لهرمون التستوستيرون خلال فترات النمو الحرجة هو سبب العديد من الاختلافات بين الجنسين في الدماغ. ومع ذلك، تم اكتشاف اختلافات بين الجنسين في تكوين الخلايا العصبية في مزارع الوطاء العصبية الأولية التي تم تحضيرها قبل ذروة إنتاج هرمون التستوستيرون بواسطة الخصية الجنينية. في الدراسة الحالية، قمنا بتقييم فرضية أن العمل المستقل للخلايا للكروموسومات الجنسية يمكن أن ينظم بشكل تفاضلي التعبير عن الجين العصبي 3 (Ngn3) في الخلايا العصبية تحت المهاد للذكور والإناث، مما يولد اختلافات بين الجنسين في التطور العصبي. تم تحضير المزارع العصبية من المهاد للذكور والإناث من الفئران E14، قبل ذروة هرمون التستوستيرون لدى الجنين. أظهرت الخلايا العصبية الأنثوية تكوينًا عصبيًا محسنًا وتعبيرًا أعلى عن Ngn3 من الخلايا العصبية الذكرية. ألغى إسكات Ngn3 الاختلافات بين الجنسين في تكوين الخلايا العصبية، مما قلل من تمايز الخلايا العصبية الأنثوية. تم تحديد الفرق بين الجنسين في تعبير Ngn3 عن طريق الكروموسومات الجنسية، كما هو موضح باستخدام نموذج الفأر ذو الأنماط الجينية الأساسية الأربعة، حيث تم الجمع بين الحذف التلقائي للجين المحدد للخصية SRY من كروموسوم Y مع إدخال جين SRY في جسيم جسدي. بالإضافة إلى ذلك، زاد التعبير عن Ngn3، المعروف أيضًا بالتوسط في الإجراءات العصبية للإستراديول، في الثقافات المعالجة بالهرمون، ولكن فقط في تلك الموجودة في الأجنة الذكرية. علاوة على ذلك، عكس الهرمون الاختلافات الجنسية في تكوين الخلايا العصبية التي تعزز تمايز الخلايا العصبية الذكرية. تشير هذه النتائج إلى أن Ngn3 يتوسط كل من الإجراءات المستقلة للخلايا للكروموسومات الجنسية والتأثيرات الهرمونية على تكوين الخلايا العصبية.

Translated Description (French)

L'action organisationnelle de la testostérone pendant les périodes critiques de développement est à l'origine de nombreuses différences de sexe dans le cerveau. Cependant, des différences sexuelles dans la neuritogenèse ont été détectées dans des cultures hypothalamiques neuronales primaires préparées avant le pic de production de testostérone par les testicules fœtaux. Dans la présente étude, nous avons évalué l'hypothèse selon laquelle l'action cellulaire autonome des chromosomes sexuels peut réguler différemment l'expression du gène neuritogène neurogénine 3 (Ngn3) dans les neurones hypothalamiques mâles et femelles, générant des différences sexuelles dans le développement neuronal. Des cultures neuronales ont été préparées à partir d'hypothalami de souris E14 mâles et femelles, avant le pic fœtal de testostérone. Les neurones féminins ont montré une neuritogenèse améliorée et une expression plus élevée de Ngn3 que les neurones masculins. Le silence de Ngn3 a aboli les différences de sexe dans la neuritogenèse, diminuant la différenciation des neurones féminins. La différence de sexe dans l'expression de Ngn3 a été déterminée par les chromosomes sexuels, comme démontré à l'aide du modèle de souris à quatre génotypes de base, dans lequel une délétion spontanée du gène déterminant les testicules SRY du chromosome Y a été combinée à l'insertion du gène SRY sur un autosome. De plus, l'expression de Ngn3, qui est également connu pour médier les actions neuritogéniques de l'estradiol, a été augmentée dans les cultures traitées avec l'hormone, mais seulement dans celles des embryons mâles. De plus, l'hormone a inversé les différences sexuelles dans la neuritogenèse favorisant la différenciation des neurones mâles. Ces résultats indiquent que Ngn3 intervient à la fois dans les actions autonomes des chromosomes sexuels et dans les effets hormonaux sur la neuritogenèse.

Translated Description (Spanish)

La acción organizativa de la testosterona durante los períodos críticos del desarrollo es la causa de numerosas diferencias sexuales en el cerebro. Sin embargo, se han detectado diferencias de sexo en la neuritogénesis en cultivos hipotalámicos neuronales primarios preparados antes del pico de producción de testosterona por testículo fetal. En el presente estudio evaluamos la hipótesis de que la acción autónoma celular de los cromosomas sexuales puede regular diferencialmente la expresión del gen neuritogénico neurogenina 3 (Ngn3) en neuronas hipotalámicas masculinas y femeninas, generando diferencias sexuales en el desarrollo neuronal. Se prepararon cultivos neuronales a partir de hipotálamos de ratón E14 macho y hembra, antes del pico fetal de testosterona. Las neuronas femeninas mostraron una neuritogénesis mejorada y una mayor expresión de Ngn3 que las neuronas masculinas. El silenciamiento de Ngn3 abolió las diferencias sexuales en la neuritogénesis, disminuyendo la diferenciación de las neuronas femeninas. La diferencia de sexo en la expresión de Ngn3 se determinó mediante cromosomas sexuales, como se demostró utilizando el modelo de ratón de cuatro genotipos centrales, en el que se combinó una deleción espontánea del gen Sry determinante de los testículos del cromosoma Y con la inserción del gen Sry en un autosoma. Además, la expresión de Ngn3, que también se sabe que media las acciones neuritogénicas del estradiol, aumentó en los cultivos tratados con la hormona, pero solo en los de embriones masculinos. Además, la hormona revirtió las diferencias sexuales en la neuritogénesis promoviendo la diferenciación de las neuronas masculinas. Estos hallazgos indican que Ngn3 media tanto en las acciones autónomas celulares de los cromosomas sexuales como en los efectos hormonales sobre la neuritogénesis.

Files

pdf.pdf

Files (836.4 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:f70015405c878fe5a7d52d3dbfd8735c
836.4 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
يتوسط Neurogenin 3 تأثيرات الكروموسومات الجنسية على توليد الاختلافات الجنسية في نمو الخلايا العصبية تحت المهاد
Translated title (French)
La neurogénine 3 agit comme médiateur des effets des chromosomes sexuels sur la génération de différences sexuelles dans le développement neuronal hypothalamique
Translated title (Spanish)
La neurogenina 3 media los efectos del cromosoma sexual en la generación de diferencias sexuales en el desarrollo neuronal hipotalámico

Identifiers

Other
https://openalex.org/W1979909249
DOI
10.3389/fncel.2014.00188

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W1510017237
  • https://openalex.org/W1639119719
  • https://openalex.org/W1849312848
  • https://openalex.org/W1879405512
  • https://openalex.org/W1895213472
  • https://openalex.org/W1967094255
  • https://openalex.org/W1970876750
  • https://openalex.org/W1975759742
  • https://openalex.org/W1982141469
  • https://openalex.org/W1985190818
  • https://openalex.org/W1988480597
  • https://openalex.org/W1993174184
  • https://openalex.org/W1993777450
  • https://openalex.org/W2000901242
  • https://openalex.org/W2002676132
  • https://openalex.org/W2003009950
  • https://openalex.org/W2004916637
  • https://openalex.org/W2005655616
  • https://openalex.org/W2008689860
  • https://openalex.org/W2019619668
  • https://openalex.org/W2022584463
  • https://openalex.org/W2029441676
  • https://openalex.org/W2030544219
  • https://openalex.org/W2036640361
  • https://openalex.org/W2044615029
  • https://openalex.org/W2046063715
  • https://openalex.org/W2052435478
  • https://openalex.org/W2053629369
  • https://openalex.org/W2058379050
  • https://openalex.org/W2058519503
  • https://openalex.org/W2063349842
  • https://openalex.org/W2063819412
  • https://openalex.org/W2079525285
  • https://openalex.org/W2083409615
  • https://openalex.org/W2084542158
  • https://openalex.org/W2086173581
  • https://openalex.org/W2092425875
  • https://openalex.org/W2093532644
  • https://openalex.org/W2106252292
  • https://openalex.org/W2107277218
  • https://openalex.org/W2111516838
  • https://openalex.org/W2115567488
  • https://openalex.org/W2120585869
  • https://openalex.org/W2122860707
  • https://openalex.org/W2125507233
  • https://openalex.org/W2128880818
  • https://openalex.org/W2130135559
  • https://openalex.org/W2130504254
  • https://openalex.org/W2140734721
  • https://openalex.org/W2145510206
  • https://openalex.org/W2162109306
  • https://openalex.org/W2166443221
  • https://openalex.org/W2166564460
  • https://openalex.org/W2167816663
  • https://openalex.org/W2171067144
  • https://openalex.org/W4239800439
  • https://openalex.org/W4294333306
  • https://openalex.org/W9029774