哪些分子可以控制性偏好這一基本行為決策?這是理解異性戀的必要基礎(chǔ)。
2011年,饒毅實驗室劉琰、蔣云愛等在《自然》發(fā)表文章,他們發(fā)現(xiàn)腦內(nèi)的5-羥色胺(5-HT)控制雄鼠的性偏好行為:缺乏腦內(nèi)5-HT的雄鼠喪失偏好、同等追求雌鼠和雄鼠,提示腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)5-HT是雄性哺乳動物腦中對其性偏好至關(guān)重要的分子。
這一工作引出自然的問題:5-HT在雌性老鼠是否參與性偏好?
2013年,來自北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、北大清華生命科學(xué)研究中心、北大麥戈文腦研究所和北京生命科學(xué)研究所的研究生張莎莎、博士后劉琰和研究員饒毅在《美國*院刊》發(fā)表文章,他們證明5-HT不僅在雌性重要,而且表現(xiàn)比在雄性更為強烈:一般雌鼠在面臨雄鼠和雌鼠時偏好雄鼠,而缺乏5-HT的雌鼠偏好雌鼠。也就是說,雌鼠如果缺乏5-HT,其性偏好不是喪失,而是與一般雌鼠相反。
這是*次在實驗室通過分子生物學(xué)改變基因,在不影響性激素的情況下,導(dǎo)致動物的性偏好反轉(zhuǎn)。
劉琰等(2011)的文章還有兩個當(dāng)時未能*清晰的問題:1)缺乏5-HT而無性偏好的雄鼠可能是因為不能識別兩性的差別,其問題是識別而非行為決策;2)5-HT缺乏的雄鼠無偏好的表型也不一定是偏好的改變,而是基因突變的雄鼠性趣增加,但原來已經(jīng)對雌性是zui強的追求,性趣增加只表現(xiàn)為對雄鼠的性行為增加,導(dǎo)致表面看起來是同等追求。
張莎莎和劉琰等(2013)的結(jié)果表明:1)因為缺乏5-HT的雌鼠偏好雌鼠,而不是無偏好,所以不太可能是識別性別的問題,而是行為決策的問題;2)因為5-HT缺乏的雌鼠表型為對雌性追求多于雄性,所以不太可能是簡單的性趣增加,而應(yīng)該是偏好改變。
雄性動物的性偏好較易檢測,因為雄性動作很多,包括騎跨交媾等被錄像機清晰地捕捉在案。記錄和分析一般雌鼠的性行為不如雄性的那么容易,所以需要更為仔細(xì)和嚴(yán)格的檢測和分析。張莎莎和劉琰等文章共6幅圖、12幅附圖,它們共含106幅小圖提供數(shù)據(jù)或檢測,對雌鼠的性行為進行了多方面比較和分析,有助于理解性偏好的分子機理。
一般雌鼠不騎跨其他動物,但她們會用鼻子聞其他老鼠,特別是頭部和尾端生殖器部位。聞尾部是因為那里分泌了刺激嗅覺的、雌雄不同的分子;而聞頭部的原因也是一樣,老鼠頭部有腺體(包括淚腺)分泌雌雄不同的分子,對異性有吸引力。
雌鼠是在自己平時居住的籠子里被檢測,因為在自己領(lǐng)地的老鼠行為比較“自在”,被放到他人籠子“做客”的老鼠比較膽小,主動的動作比較少,作為供“主人”選擇的靶標(biāo)。當(dāng)一只一般雌鼠在自己籠子里遇見外來一只雄鼠和一只雌鼠時,一般雌鼠聞雄鼠的頭尾部先于雌鼠、聞雄鼠的次數(shù)和每次持續(xù)時間多于聞雌鼠。在條件性敲除Lmx1b基因?qū)е履X內(nèi)含5-HT神經(jīng)細(xì)胞不能形成、或Tph2基因突變導(dǎo)致腦內(nèi)不能合成5-HT時,突變的雌鼠先聞雌鼠、聞雌鼠次數(shù)和時間多于雄鼠。
缺乏5-HT的雌鼠還有更激烈的行為:她常對雌鼠出現(xiàn)騎跨和交媾動作。一般雌鼠極少騎跨其他老鼠,如果偶而出現(xiàn)也是騎跨雄性多于騎跨雌性;但缺乏5-HT的雌鼠出現(xiàn)較多騎跨和交媾動作,且對雌鼠的騎跨和交媾動作多于對雄鼠,引人好奇“卿為誰狂?”。
5-HT的作用比性激素更為直接,不是通過改變性激素水平間接調(diào)節(jié)性行為,因為5-HT缺乏與否并不影響性激素水平,而且在嚴(yán)格控制雌激素水平時,5-HT的作用仍然明顯。5-HT的作用不是發(fā)育的作用,而是在成年腦內(nèi)直接起作用,因缺乏Tph2而不能合成5-HT的老鼠,如果在成年注射5-HTP而繞過Tph2直接合成5-HT,雌鼠可以恢復(fù)到偏好雄性,而且不再雌-雌騎跨。缺乏5-HT的雌鼠本身的雌性性行為并無改變,如果她作為客人放到一個一般雄鼠的籠子里,她與一般雌鼠無異、照樣作出姿勢接受雄鼠的騎跨交媾等行為。
張莎莎和劉琰等(2013)的文章說明:5-HT控制雌鼠的性偏好。
研究獲*、北京市科委資助。(