2.3 在硬骨鱼类中放射状胶质细胞表达的芳香化酶

硬骨鱼类大脑中的一个显著特点：脑中的芳香化酶在成年动物的放射状祖细胞中大量表达的事实。在脊椎动物中，鱼类有两种独特芳香化酶基因，这显然在硬骨鱼的血统出现发生的全基因组复制。其中的一个基因，cyp19a1a，编码芳香化酶，它主要在性腺芳香化酶表达，芳香乙，cyp19a1b基因的产物，不仅在大脑中主要表达，还在在性腺表达。引人注目的是，它第一次是在鱼中被发现，然后在彩虹鳟鱼和斑马鱼的细胞中仅表达于类似放射状胶质细胞的细胞。这样的细胞是存在于所有脊椎动物的胚胎脑中，但在哺乳动物中，他们往往会在出生时消失，成为星形胶质细胞。相反，这种细胞在成年鱼类、两栖动物、鸟类和爬行动物的大脑中保持丰富。令人惊奇的发现芳香化酶表达的视网膜神经节细胞，因为曾经没有人在任何其他脊椎动物中报告这样的表达模式。相反，在鸟类和哺乳动物它被承认，芳香的表达是严格限制在生理条件下的神经元。

当芳香化酶在RGC的表达被首次报道，在任何成年非哺乳类脊椎动物的大脑中，这种特殊的细胞类型，几乎没有什么是已知的。在70年代和80年代初众所周知由凯莱卡拉尔集团先锋研究，与其他脊椎动物相比鱼的大脑表现出非常高的芳香化酶。后来报道了其他种类的鱼的如此高的芳香，但是精确位置的表达不明。有趣的是，只有在2001年，芳香基因和蛋白被报道在GFAP，而不是在蟾酥的神经元。这一发现后来被证实在其他几个物种，如彩虹鳟鱼，斑马鱼，pejerrey，日本鳗鱼，和青鳉。在所有这些物种中，芳香化酶的表达仅限于视网膜神经节细胞，根据早期神经解剖学的原始定义，被定义为在心室肌层附近有一个小的核的细胞和长的进程，通过径向运行的实质，和在脑的边缘终止突触小结。这些细胞最初被认为是作为一个新的神经元在神经上皮区支架迁移出生，然而，自那时以来，大量的研究已经证明的事实是这些细胞是星形胶质细胞谱系，实际上是多能干细胞。

同样，斑马鱼可能是最好的记录的物种，它涉及到的脑中的芳香的表达和调控。在这个物种在视网膜神经节细胞芳香化酶的表达的证据是基于mRNA原位杂交，免疫组化法检测斑马鱼2种不同抗体, 和GFP表达启动子驱动的cyp19a1b。所有这些技术相互印证和在斑马鱼脑中视网膜神经节细胞芳香酶表达独特的细胞类型。前脑的所有区域的细胞特别丰富，各级视前区，在丘脑和下丘脑，在视顶盖，圆环半圆形。他们也发现在第四脑室周围在脊髓一路到尾。非常有趣，在斑马鱼cyp19a1b使者的观察，不仅在胞体衬心室，而且在径向过程和终足衬脑膜，他们似乎在那里积累。令人惊讶的是，彩虹鳟鱼的大脑中，信使积聚在细胞核周围，并没有出现大量出口的径向过程。这些物种差异的原因目前还不清楚。而发现相比与男性斑马鱼在芳香化酶的表达没有两性异形，这是没有的情况下，大部分地区，女性有更大程度的表达在心室肌层，视顶盖在女性表现出最明显的优势。必须指出的是，在欧洲鲈鱼的研究主要的两性异形的芳香化酶活性中并没有证据。这可能是性别差异更明显的是青，一种具有强烈的遗传性决定的物种，不像斑马鱼和鲈鱼。

2.4 雌激素受体在斑马鱼脑中的表达强烈上调

在哺乳动物中，至少在啮齿类动物中，在胚胎发育过程中，芳香化酶的表达的活性是最高的，然后在成长中减少, 据认为至少在啮齿类动物，这一峰值对应于大脑性分化的时期是依赖于由XY胚胎产生睾酮芳构化。与之相反，斑马鱼脑中的芳香活性和表达以及许多其他鱼类的种类，在胚胎期保持低水平，并开始增加期间的性成熟相应的高水平的循环性类固醇激素，如雌二醇和睾酮。在胚胎中，芳香化酶的表达可以暴露动物任何雌激素化合物的急剧增加，包括在非常低的剂量。事实上，cyp19a1b基因对雌激素有非常敏感的，它已被提出作为雌激素暴露的生物标志物。例如，EC50计算，分别从转基因cyp19a1b GFP胚胎GFP诱导剂量–响应曲线0.48和0.013 nm的17β-雌二醇和17α炔雌醇。这种关系的性别类固醇的水平和芳香的活动在以前已经建立了很长一段时间，但在2005年的cyp19a1b基因启动子的分子解剖表明，雌激素反应元件（ERE）位于转录起始位点上游是绝对受雌激素强制性的调控芳香化酶的表达。在体外和体内研究的功能性雌激素受体的存在也强制调控。令人惊讶的是，任何种类的鱼的所有的神经元表达雌激素受体，芳香的表达是没有观察到，说明在鱼脑中有严格的细胞特异性表达，虽然表达式是必要的，的是它是不足够的。事实上，它也显示出一个序列，命名为广西甜茶提取物，位于上游的cyp19a1b基因对雌二醇的反应是同样的是强制性的。假设，这是由几行的证据支持，广西甜茶提取物把胶质特异性星形胶质细胞系细胞中存在的因子，事实上，第一个实验旨在研究发现斑马鱼cyp19a1b雌激素调控的分子机制，雌二醇促进荧光素酶表达的荧光素酶报告基因转染构建cyp19a1b，连同任何雌激素受体，只有在星形胶质细胞，如U251人星形胶质细胞。此外，它表明，为广西甜茶提取物具有核受体结合位点（AGGTCA）完美的一半，这种转录因子能与ERS的cyp19a1b基因背景下的合作是可能的。并通过凝胶移位，证明广西甜茶提取物序列结合核提取物的星形胶质细胞谱系的细胞。然而，这个因素的身份仍然被发现。事实上，通过观察证明RGC的表型是绝对强制性的芳香化酶的表达，含有转基因cyp19a1b GFP的鱼，当他们开始迁移，GFP的表达迅速消失在新生的神经细胞并产生增殖的RGC。