求偶过程分子机制研究获进展

北京生命科学研究所、中国科学院生物物理研究所、加州大学圣地亚哥分校和其他地方的研究人员发现了求偶分子机制中的一个关键因素:氯胺。这将有助于分析求偶过程中神经生物学的分子机制。相关结果发表在《神经科学杂志》上。

本文的交流作者是饶毅教授。该研究由饶毅教授的实验室、焦的生物物理研究所实验室和王静的加州大学实验室完成。论文的第一作者是饶毅实验室的周传、焦徐人杰实验室的研究生黄海和王静实验室的苏西金。

果蝇是观察最彻底的动物之一。他们的私生活长期以来一直暴露在科学家面前。雄性果蝇的求偶过程和雌性果蝇的反应已被详细描述。科学家们认为，调节这种求爱行为的神经回路是根据预先编程的程序开发的。

研究表明，雄性果蝇在求偶被拒绝后会有求偶抑制记忆，也就是说，如果一只雄蝇追逐一只交配过的雌蝇并被多次拒绝，“失恋”的雄蝇会降低追逐雌蝇的兴趣，不仅不愿追逐交配过的雌蝇，也不愿追逐未交配过的“处女蝇”。尽管科学家早就发现了这一现象，但中枢神经系统中求爱的分子机制仍不清楚。

在这篇文章中，研究人员发现被酪胺β羟化酶(TβH)突变的雄性果蝇不能合成章鱼胺(OA)，不表现出求偶抑制，并且在被拒绝后可以继续追逐雌性果蝇。这种现象可以通过在中枢神经系统中表达TβH转基因来逆转。

此外，研究人员还发现氯胺神经元的失活可以模拟这种βH突变表型。雄蝇对氯胺神经元的短暂激活不仅可以减少它们向“处女蝇”的求爱，而且还会产生求爱抑制。

通过单细胞分析，研究人员发现亚氯酸盐胺神经元投射到蘑菇体，蘑菇体是果蝇*大脑的亚结构，也是果蝇的嗅觉记忆中心。蘑菇体分为花萼(主要是神经元细胞体所在的部分)和几个小叶(由神经纤维组成)，参与嗅觉学习和记忆、求偶和运动。

同时，研究人员还发现亚氯酸盐胺受体OAMB(在蘑菇体中表达的OA受体)可以介导亚氯酸盐胺的部分但不是全部作用。OAMB对于求爱学习是必要的，但还不够。

所有这些研究结果表明，笔记本电脑是求偶过程中的一个重要因素，也是求偶学习的一个必要和充分的条件，这将有助于分析求偶的神经生物学分子机制。

至于果蝇的求偶行为，今年到目前为止已经取得了许多重要的成就。例如，研究发现，在水果激活的神经元中，ppk23和ppk29(上皮钠通道家族的两个成员)的表达对于求偶行为是必要的。这两个基因和表达这两个基因的神经元是雄果蝇求偶的必要和充分条件——它们可以抑制雄果蝇的求偶，促进雌果蝇的求偶。此外，这些神经元对雄性和雌性果蝇的信息素有不同的反应。

此外，一项有趣的研究结果还表明，雄性果蝇在求爱被拒后更喜欢含酒精的食物。研究人员已经表明，当面对两种相同的食物时，除了它们是否被酒精浸泡过，它们的选择通常取决于它们是否最近交配过或者是否被雌性拒绝。如果他们最近被拒绝，他们更可能选择浸泡在葡萄酒中的食物。这是科学家第一次发现社会活动会影响果蝇未来的行为。(来源:生物技术约翰尼)