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我们一篇5HT小文章的结果,曾让“大牛” 专门冒雨来听进展

已有 3457 次阅读 2020-6-16 14:45 |个人分类:论文交流|系统分类:论文交流

 

       大脑中枢的五羟色胺 (5-HT)对人和哺乳动物的情绪反应和心理状态有很重要的调节作用,与焦虑抑郁等有密切关系,它受体很多,机制很复杂。

  Tph2 是中枢合成5-HT 的一个酶, 敲除这个基因之后,中枢的5-HT显著缺失,制造的基因小鼠,是研究5-HT功能的一个最新工具模型。 Tph2敲除 严重影响了嗅觉调节的社会认知能力,如性别识别,性趣向等。 当时,北京生科所 饶毅实验室因为首次证明5-HT的嗅觉的社会识别功能, 文章发在了Nature上(Liu Y, Jiang Y, Si Y, Kim JY, Chen ZF, Rao Y. Molecular regulation of sexual preference revealed by genetic studies of 5-HT in the brains of male mice. Nature. 2011; 472: 95-99),哈佛大学还邀请他专门去做了报告。

  我因为参加饶老师为首席的973项目攻击与亲和社会行为的机理和异常 2010.1-2014.12,有一些在行为和信息素研究的合作。我们为他们分析了果蝇的信息素,他似乎对结果很满意,采用到文章中,于是我们也成了Nature neuroscience的共同作者,我和张瑶华只做了一点果蝇的信息素分析(可能是国内首次分析果蝇的信息素)(Liu WW, Liang XH, Gong JX, Yang Z, Zhang YH, Zhang JX, Rao Y. 2011. Social regulation of aggression by pheromonal activation of Or65a olfactory neurons in Drosophila. Nature Neuroscience 14: 896-U119)。  

  其实,和饶老师实验室合作最多的还是利用Tph2敲除小鼠研究5-HT对攻击、社会等级、恐惧、嗅觉认知等的影响。Tph2敲除小鼠表现出狂躁行为和高的攻击行为,它们经过不断的打斗,也会象正常小鼠一样,形成稳定的社会等级(优势和从属) ,但是不同的是,Tph2敲除优势雄鼠的尿液与从鼠雄鼠的尿液对异性的吸引力没有差异,而正常的或野生型的优势雄鼠比从属 雄鼠的熊吸引力增强,雄性信息素成分含量升高。这些老鼠全是饶老师实验室提供的,后来我们繁殖,但是我们这里养殖条件是普通级的,有些攻击行为的结果没有重复出来,费了很大精力,没有发表。

     有一天,我们突然想到,性经验是否可以恢复Tph2敲除小鼠的嗅觉社会识别能力?正好有不少繁殖过的纯合雌鼠,正好用于嗅觉反应和配偶识别测试。用经典的习惯化-去习惯化方法,测试发现繁殖过的Tph2敲除雌鼠和没有繁殖的Tph2敲除的雌鼠一样,对雌雄,亲属,社会等级不同的雄鼠的尿液气味,都能嗅觉识别; 但是再利用双向选择方法测试,发现只有繁殖过的Tph2敲除雌鼠对雄性气味,远亲的气味,优势地位雄鼠的气味才表现出偏好,而没有繁殖的Tph2敲除的雌鼠没有偏好差异。这说明, Tph2敲除的雌鼠在繁殖过后,恢复了嗅觉的社会识别能力。并且发现了Tph2敲除的雌鼠在繁殖过后,它的杏仁核中雌激素和催产素两个受体ERa and OTR表达上调,可能补偿了5-HT缺陷造成的功能损伤。这项研究或多或少说明行为或后天的经历可以治疗基因导致的功能缺陷;另一方面,说明对动物基因突变的缺陷,可能由后天的经历修复其行为和生态适应性。

    2013年夏天,在北大生科院开973项目工作会议,我给饶老师说了我们的结果,他似乎很感兴趣,说要来听听!约好了,一个周五上午,那天还下着大雨, 他让车把他送到我们研究所,听了这个报告,他觉得也应该做雄鼠,它们Nature那篇是测得雄鼠;我们另一项“小鼠社会等级遗传他也兴致勃勃地听了。到了中午,他也没在我们这吃午饭,我们把他送回北大,因为他和北大生科院的PI还有午餐座谈会,可能是话别院长一职。他的助手刘炎陪他来的。

我们必定不是神经生物学专业的, 行为学部分的测试是应该问题不大,神经生物学部分可能存在缺陷和不足。学生毕业数年后才迟迟把文章发表在Plos ONE 也没有带饶老师实验室的名字,老鼠都来自它们实验室,或者直接用于实验或者作为亲本进行繁殖。 Ying Huo#, Yao-Hua Zhang#, Hui-Fen Guo#, Ying-Juan Liu, Qi Fang, Jian-Xu Zhang*. 2018. Tph2−/− female mice restore socio-sexual recognition after experiencing reproduction through upregulating ERα and OTR genes in the amygdala. PLOSone 13(2):e0193395.2018)。






 



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