2011年4月7日，饒毅實(shí)驗(yàn)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(huì)交往,、合作,、競(jìng)爭(zhēng)到政治、外交,，這些由動(dòng)物做出的針對(duì)其他動(dòng)物的行為,，統(tǒng)稱為社會(huì)行為。對(duì)于人類和其他社會(huì)動(dòng)物而言,，社會(huì)行為的重要性不言而喻,。那么，社會(huì)行為的生物學(xué)機(jī)理是什么,？動(dòng)物腦中哪些分子和細(xì)胞決定和參與社會(huì)行為,？這些都是有趣且重要的科學(xué)問題。
求偶是一種基本的社會(huì)行為,。求偶時(shí)必需做出的首要決定是選擇求偶對(duì)象,，最簡(jiǎn)單的選擇是選擇追求哪一性別。這個(gè)貌似簡(jiǎn)單的行為選擇,，科學(xué)家們對(duì)其生物學(xué)機(jī)理卻了解不多,。一般兩性動(dòng)物選擇異性，但是在多數(shù)動(dòng)物種屬,，從果蠅、羊,、牛,、猴到人，也一直有部分動(dòng)物追求同性,。這個(gè)看起來(lái)不易理解的現(xiàn)象,，不僅是人類社會(huì)學(xué)的問題,，也是生物學(xué)的問題,。
對(duì)于求偶選擇的分子生物學(xué)理解，最早見于果蠅,。從1960年代發(fā)現(xiàn)第一個(gè)突變,，到1996年發(fā)現(xiàn)第一個(gè)影響求偶選擇的基因，迄今已知有近10個(gè)基因參與果蠅求偶,。但是,，哺乳類的動(dòng)物中迄今沒有證明如何與這些已知果蠅基因相關(guān)的基因參與哺乳類求偶。除了性激素以外,，哺乳類只有兩個(gè)基因發(fā)現(xiàn)和求偶相關(guān),，它們編碼的蛋白質(zhì)都表達(dá)在老鼠的鼻腔中，參與識(shí)別性別間差別,。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi),，特別是腦內(nèi),，迄今沒有發(fā)現(xiàn)參與求偶選擇的分子。所以,，對(duì)于哺乳類求偶選擇的中樞調(diào)控理解很少,。
饒毅實(shí)驗(yàn)室近年發(fā)現(xiàn)，腦內(nèi)的五羥色胺分子以及表達(dá)五羥色胺的神經(jīng)細(xì)胞對(duì)于雄性求偶至關(guān)重要,，從而揭示了哺乳類求偶調(diào)控的分子和細(xì)胞原理,。一般雄鼠在面臨另外雌鼠和雄鼠時(shí)，多半追求雌鼠,。饒毅實(shí)驗(yàn)室使用遺傳學(xué),、分子生物學(xué)、藥理學(xué)方法,，通過(guò)改變基因而導(dǎo)致腦中五羥色胺不能合成,、或者含五羥色胺細(xì)胞的細(xì)胞不能生存，這時(shí)雄鼠面臨雌雄的時(shí)候,，失去選擇,，對(duì)雌雄同等追求。本來(lái)一般雄鼠只對(duì)雌性發(fā)出類似情歌的超聲波,，而突變的雄鼠對(duì)雄鼠也唱歌,。在成年鼠中，他們通過(guò)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(nèi)，逆轉(zhuǎn)雄鼠的無(wú)偏好而重新偏好雌性,。
這些結(jié)果,，表明在腦中調(diào)控求偶選擇起重要作用的有五羥色胺這種傳送神經(jīng)細(xì)胞之間信息的分子（神經(jīng)遞質(zhì)），以及含五羥色胺的神經(jīng)細(xì)胞（“五羥色胺能神經(jīng)細(xì)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(shù)員司云霞，華盛頓大學(xué)的Ji-Young Kim和Zhou-Feng Chen博士,，饒毅博士為文章通訊作者,。此項(xiàng)研究由科技部科技部863項(xiàng)目和北京市科委資助，在北京生命科學(xué)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.
