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小鼠体内发现双相性信息素分子

2008-08-18 06:37 张健旭、刘莹娟、张进华、孙立新 中科院动物研究所 阅读 0
核心摘要: 中国科学院动物研究所等单位的科学家从小鼠特化气味腺中发现两个新的半挥发性信息素分子(16碳醇和16醇乙酸酯),并证明它们具有剂量依赖的双相性吸引效应。高浓度时吸引雌鼠,低浓度时吸引雄鼠,且依赖犁鼻器。该研究首次阐明雌小鼠吸引雄小鼠的信息素,揭示了哺乳动物利用共享气味成分的剂量差异传递性别信息的编码特点,为鼠害控制提供了潜在应用。

中国科学院动物研究所等单位的科学家最近从模式动物——小鼠的特化气味腺(包皮腺和阴蒂腺)中发现两个新的半挥发性信息素分子:16碳醇和16醇乙酸酯,并证明它们具有剂量依赖的双相性吸引效应。这一发现是该研究团队在去年推定的多个小鼠性信息素成分(Chemical Senses 32:293-303)基础上,进一步对其功能进行测定的结果。

这两个过去未被报道的主要气味成分为雌雄共享,但在雄鼠中的含量显著高于雌性,且对睾丸有依赖性。将合成的16碳醇和16醇乙酸酯按分泌到雄鼠尿液的生理浓度(高浓度)加入阉割雄鼠的尿液,对雌鼠产生吸引作用,说明它们是雄性信息素;同时,切除犁鼻器(VNO)的雌鼠对这两个成分的偏好消失,这种VNO依赖性的性吸引作用进一步说明它们是小鼠的雄性信息素。然而,只有当这两个成分同时按生理水平加入阉割雄鼠尿液时,才能表现出显著的性吸引作用;如果只用其中之一,则需要高出生理浓度很多才能产生性吸引效应,说明这两个成分具有增效作用(synergism)。出乎预料的是,这两个成分以接近雌鼠尿液中的生理含量(低浓度)加入阉割雄鼠尿液,则对雄鼠产生性吸引作用,说明这两个雌雄鼠气味腺共有的成分具有剂量依赖的反向效应性吸引作用。用其水溶液进行测试也表现出同样的效果。最近的实验又证明雄鼠对这两个成分的反应也是VNO依赖的。此外,北京生命科学研究所罗敏敏实验室的脑神经反应测试表明,它们可以激活雌性小鼠副嗅球、主嗅球、杏仁体和下丘脑的c-Fos反应,从神经生物学角度再次确认了它们的信息素身份。

小鼠信息素的化学研究已有30多年,国外报道了8个挥发性信息素成分。该研究在小鼠的信息素成分谱中添加了两个主要成分,也首次阐明了雌小鼠吸引雄小鼠的信息素,并揭示了哺乳动物利用雌雄共享气味成分的剂量差异来传递性别信息的编码特点。此外,小鼠和全球分布最广的害鼠——小家鼠为同种,这两个低挥发性的双相信息素可能在鼠害控制中具有一定的应用潜力。

主要成果于7月9日在国际行为神经科学学会(IBNS)官方杂志——爱思唯尔期刊《生理与行为》(Physiology and Behaviour)在线发表。三位审稿人认为,该论文在坚实的GC-MS分析基础上,对两个新的信息素成分的特性进行了扼要探索,具有原创性,对增加哺乳动物气味及性别和个体识别的知识做出了贡献。

该论文作者为张健旭、刘莹娟、张进华和孙立新,得到国家基金委面上项目、科学院创新项目和科技部攻关项目的资助。(来源:中科院动物研究所)

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