饒毅教授最新JNeurosci文章

　　來自北京生命科學研究所，中科院生物物理所，加州大學圣地亞哥分校等處的研究人員發現了求偶過程分子機制中的一種關鍵因素：J胺，這將有助于解析求偶現象中的神經生物學分子機制。相關成果公布在Journal of Neuroscience雜志上。

　　文章的通訊作者是饒毅教授，這項研究由饒毅教授實驗室，生物物理所焦仁杰實驗室，加州大學王競實驗室等處合作完成，文章第一作者為饒毅實驗室周傳，焦仁杰實驗室研究生黃海，以及王競實驗室的Susy M. Kim。

　　果蠅是被觀察得最徹底的動物之一，它們的私生活早就展露在科學家的眼前了。雄果蠅求愛、雌果蠅作出回應，這其中的過程已經被描述得極其詳盡，科學家認為，調節這個求偶行為的神經回路，是按事先編好的程序發育而來的。

　　研究顯示，雄性果蠅在求偶被拒絕之后，會出現求偶抑制記憶，也就是說如果一只雄蠅追求已經交配過的雌蠅，被反復拒絕后，“失戀”的雄蠅會出現對追求雌蠅興趣下降，不僅不愿追交配過的雌蠅、而且不愿追未交配的“處女蠅”的現象。雖然科學家們早已發現這種現象，但是對于中樞神經系統中的求偶分子機制，至今還不是很清楚。

　　在這篇文章中，研究人員發現酪胺β羥化酶(TβH)突變的雄性果蠅無法合成J胺(octopamine，OA)，不會表現出求偶抑制性，在被拒絕以后，還能繼續追求雌性果蠅。而這種現象能通過中樞神經系統中TβH轉基因表達得到逆轉。

　　而且研究人員還發現J胺神經元失活可以模擬這種TβH突變型的表型。雄蠅短暫的J胺神經元激活不僅能降低它們對“處女蠅”的求愛，而且也會產生求偶抑制性。

　　通過單細胞分析，研究人員發現J胺神經元投射到蘑菇體――蘑菇體是果蠅中央腦的亞結構，是果蠅的嗅覺記憶中樞。蘑菇體分為萼(主要是神經元胞體所在的部位)和幾個小葉(由神經纖維組成)，它參與了嗅覺的學習和記憶、求偶以及運動等。

　　同時研究人員也發現J胺受體OAMB(蘑菇體中表達的OA受體)能介導J胺部分作用，但不是全部作用。OAMB對于求偶學習是必需的，而非充分的。

　　這些研究成果均表明J胺是求偶過程中一種重要作用因子，是求偶學習的充要條件，這將有助于解析求偶現象中的神經生物學分子機制。

　　關于果蠅求偶行為，今年以來獲得了不少重要的成果，比如研究發現上皮鈉離子通道家族的兩個成員ppk23和ppk29在fruitless激活的神經元中表達，是求偶行為所必須的。這兩種基因和表達這兩種基因的神經元是雄性果蠅向正確的對象求偶的充要條件――能夠抑制向雄性果蠅求偶，并促進向雌性果蠅求偶。此外，這些神經元在對雌雄果蠅的信息素產生應答時，表現出不同的敏感性。

　　除此之外，一項有趣的研究結果還表明，雄性果蠅在求愛遭到拒絕后更青睞于含有酒精的食物。研究人員證明面對兩份除了是否泡過酒外完全相同的食物，它們的選擇往往取決于最近是否交配、或者被雌性拒絕。如果最近遭到拒絕，它們更有可能選擇泡過酒的食物。這是科學家第一次發現社交活動能夠影響果蠅未來的行為。