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Christina Corre
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Postnatal developmental trajectory of sex-biased gene expression in the mouse pituitary gland

Huayun Hou et al.Jan 6, 2022
ABSTRACT The pituitary gland regulates essential physiological processes such as growth, pubertal onset, stress response, metabolism, reproduction, and lactation. While sex biases in these functions and hormone production have been described, the underlying identity, temporal deployment, and cell-type specificity of sex-biased pituitary gene regulatory networks are not fully understood. To capture sex differences in pituitary gene regulation dynamics during postnatal development, we performed 3’ untranslated region sequencing and small RNA sequencing to ascertain gene and microRNA expression respectively across five postnatal ages (postnatal days 12, 22, 27, 32, 37) that span the pubertal transition in female and male C57BL/6J mouse pituitaries (n=5-6 biological replicates for each sex at each age). We observed over 900 instances of sex-biased gene expression and 17 sex-biased microRNAs, with the majority of sex differences occurring with puberty. Using miRNA-gene target interaction databases, we identified 18 sex-biased genes that were putative targets of 5 sex-biased microRNAs. In addition, by combining our bulk RNA-seq with publicly available male and female mouse pituitary single-nuclei RNA-seq data, we obtained evidence that cell-type proportion sex differences exist prior to puberty and persist post-puberty for three major hormone-producing cell types: somatotropes, lactotropes, and gonadotropes. Finally, we predicted sex-biased genes in these three pituitary cell types after accounting for cell-type proportion differences between sexes. Our study reveals the identity and postnatal developmental trajectory of sex-biased gene expression in the mouse pituitary. This work also highlights the importance of considering sex biases in cell-type composition when understanding sex differences in the processes regulated by the pituitary gland. Highlights Male and female mouse pituitary gland gene and miRNA expression was profiled across five postnatal ages spanning pubertal development Abundant sex differences in pituitary gene expression exist prior to puberty and become more prominent upon puberty Combining expression data from genes and miRNAs revealed 18 putative sex-biased gene targets of 5 sex-biased miRNAs Sex differences in the proportions of somatotropes, lactotropes, and gonadotropes are predicted to occur prior to puberty
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Mouse models of immune dysfunction: Their neuroanatomical differences reflect their anxiety-behavioural phenotype

Darren Fernandes et al.Jun 15, 2021
Abstract Extensive evidence supports the role of the immune system in modulating brain function and behaviour. However, past studies have revealed striking heterogeneity in behavioural phenotypes produced from immune system dysfunction. Using magnetic resonance imaging (MRI), we studied the neuroanatomical differences among 11 distinct genetically-modified mouse lines (n=371), each deficient in a different element of the immune system. We found a significant and heterogeneous effect of immune dysfunction on the brains of both male and female mice. However, by imaging the whole brain and using bayesian hierarchical modelling, we were able to identify patterns within the heterogeneous phenotype. Certain structures -- such as the corpus callosum, midbrain, and thalamus -- were more likely to be affected by immune dysfunction. A notable brain-behaviour relationship was identified with neuroanatomy endophenotypes across mouse models clustering according to anxiety-like behaviour phenotypes reported in literature, such as altered volume in brains regions associated with promoting fear response (e.g., the lateral septum and cerebellum). Interestingly, genes with preferential spatial expression in the most commonly affected regions are also associated with multiple sclerosis and other immune-mediated diseases. In total, our data suggest that the immune system modulates anxiety behaviour through well-established brain networks.