2011年4月7日,，饒毅實驗室在 Nature 雜志發(fā)表題為“Molecular regulation of sexual preference revealed by genetic studies of 5-HT in the brains of male mice”的文章。
從普通的社會交往,、合作,、競爭到政治、外交,，這些由動物做出的針對其他動物的行為,，統(tǒng)稱為社會行為。對于人類和其他社會動物而言,，社會行為的重要性不言而喻,。那么，社會行為的生物學機理是什么？動物腦中哪些分子和細胞決定和參與社會行為,？這些都是有趣且重要的科學問題,。
求偶是一種基本的社會行為。求偶時必需做出的首要決定是選擇求偶對象,，最簡單的選擇是選擇追求哪一性別,。這個貌似簡單的行為選擇，科學家們對其生物學機理卻了解不多,。一般兩性動物選擇異性,，但是在多數(shù)動物種屬，從果蠅,、羊,、牛、猴到人,，也一直有部分動物追求同性,。這個看起來不易理解的現(xiàn)象，不僅是人類社會學的問題,，也是生物學的問題,。
對于求偶選擇的分子生物學理解，最早見于果蠅,。從1960年代發(fā)現(xiàn)第一個突變,，到1996年發(fā)現(xiàn)第一個影響求偶選擇的基因，迄今已知有近10個基因參與果蠅求偶,。但是,，哺乳類的動物中迄今沒有證明如何與這些已知果蠅基因相關的基因參與哺乳類求偶。除了性激素以外,，哺乳類只有兩個基因發(fā)現(xiàn)和求偶相關,，它們編碼的蛋白質都表達在老鼠的鼻腔中，參與識別性別間差別,。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內,，特別是腦內，迄今沒有發(fā)現(xiàn)參與求偶選擇的分子,。所以,，對于哺乳類求偶選擇的中樞調控理解很少。
饒毅實驗室近年發(fā)現(xiàn),，腦內的五羥色胺分子以及表達五羥色胺的神經(jīng)細胞對于雄性求偶至關重要,，從而揭示了哺乳類求偶調控的分子和細胞原理。一般雄鼠在面臨另外雌鼠和雄鼠時,，多半追求雌鼠。饒毅實驗室使用遺傳學、分子生物學,、藥理學方法,，通過改變基因而導致腦中五羥色胺不能合成、或者含五羥色胺細胞的細胞不能生存,，這時雄鼠面臨雌雄的時候,，失去選擇，對雌雄同等追求,。本來一般雄鼠只對雌性發(fā)出類似情歌的超聲波,，而突變的雄鼠對雄鼠也唱歌。在成年鼠中,，他們通過加入藥物,，在缺乏五羥色胺的雄鼠中提高五羥色胺濃度，可以在幾十分鐘內,，逆轉雄鼠的無偏好而重新偏好雌性,。
這些結果，表明在腦中調控求偶選擇起重要作用的有五羥色胺這種傳送神經(jīng)細胞之間信息的分子（神經(jīng)遞質）,，以及含五羥色胺的神經(jīng)細胞（“五羥色胺能神經(jīng)細胞”）,。
博士生劉琰和蔣云愛為共同第一作者，其他作者還包括技術員司云霞,，華盛頓大學的Ji-Young Kim和Zhou-Feng Chen博士,，饒毅博士為文章通訊作者。此項研究由科技部科技部863項目和北京市科委資助,，在北京生命科學研究所完成,。（生物谷Bioon.com）
生物谷推薦原文出處：
Nature doi:10.1038/nature09822
Molecular regulation of sexual preference revealed by genetic studies of 5-HT in the brains of male mice
Yan Liu,1, 2, 6 Yun’ai Jiang,1, 3, 6 Yunxia Si,1 Ji-Young Kim,4 Zhou-Feng Chen4 & Yi Rao1, 5
Although the question of to whom a male directs his mating attempts1, 2 is a critical one in social interactions, little is known about the molecular and cellular mechanisms controlling mammalian sexual preference. Here we report that the neurotransmitter 5-hydroxytryptamine (5-HT) is required for male sexual preference. Wild-type male mice preferred females over males, but males lacking central serotonergic neurons lost sexual preference although they were not generally defective in olfaction or in pheromone sensing. A role for 5-HT was demonstrated by the phenotype of mice lacking tryptophan hydroxylase 2 (Tph2), which is required for the first step of 5-HT synthesis in the brain. Thirty-five minutes after the injection of the intermediate 5-hydroxytryptophan (5-HTP), which circumvented Tph2 to restore 5-HT to the wild-type level, adult Tph2 knockout mice also preferred females over males. These results indicate that 5-HT and serotonergic neurons in the adult brain regulate mammalian sexual preference.
