在一項(xiàng)近日發(fā)表在《CurrentBiology》上的研究中，科學(xué)家們揭示了生物學(xué)性別如何影響神經(jīng)細(xì)胞之間的交流并使雄性和雌性對(duì)相同的刺激產(chǎn)生不同的反應(yīng)。這些發(fā)現(xiàn)將為揭示不同性別在神經(jīng)發(fā)育、行為和對(duì)疾病敏感性等方面的差異帶來(lái)曙光。

“盡管本質(zhì)上雌雄的神經(jīng)系統(tǒng)是相同的，但是我們都知道許多神經(jīng)疾病都存在性別差異，也知道性別如何影響動(dòng)物的行為，同時(shí)還知道這些不同可能是生物學(xué)因素導(dǎo)致的。”美國(guó)羅切斯特大學(xué)醫(yī)學(xué)中心（URMC）生物醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)、神經(jīng)科學(xué)系及神經(jīng)藥物開(kāi)發(fā)中心的副教授DouglasPortman博士說(shuō)道，他是這項(xiàng)研究的領(lǐng)導(dǎo)者。“這項(xiàng)研究揭示了生物學(xué)性別和神經(jīng)回路的控制和功能之間的聯(lián)系，表明這些性別依賴的特點(diǎn)可以改變行為。”

這些結(jié)果是在秀麗線蟲身上的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的，這是一種非常常見(jiàn)的研究生物學(xué)基本原理的模式生物。通過(guò)這種生物做出的許多發(fā)現(xiàn)可以在動(dòng)物王國(guó)通用，因此這項(xiàng)研究對(duì)理解人類生物學(xué)有重要意義。事實(shí)上，醫(yī)學(xué)和化學(xué)領(lǐng)域有3次諾貝爾獎(jiǎng)都頒發(fā)給了涉及秀麗線蟲的發(fā)現(xiàn)。

這項(xiàng)研究聚焦于雌雄線蟲的行為差別。秀麗線蟲也有兩種性別，雄性和雌雄同體。盡管雌雄同體可以自己繁殖，它們也會(huì)和雄性線蟲交配，因此被認(rèn)為是一種變異的雌性。

秀麗線蟲的行為受感官因素的驅(qū)使，尤其是氣味和味道，常被線蟲用于導(dǎo)航和交流。雌性線蟲會(huì)分泌一種可以吸引雄性的荷爾蒙，并依靠這種荷爾蒙尋找對(duì)象。然而有一些雌性卻也會(huì)被這種荷爾蒙吸引。盡管還不清楚這是為什么，但是科學(xué)家們猜想這種荷爾蒙信號(hào)可以幫助雌性避開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)激烈的地方。

科學(xué)家們想搞明白的問(wèn)題是為什么相同的刺激會(huì)使不同性別的動(dòng)物產(chǎn)生不同的生物學(xué)反應(yīng)。秀麗線蟲尤其適合用于研究這個(gè)問(wèn)題，因?yàn)榭茖W(xué)家對(duì)它整個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)育、功能和多種聯(lián)系的細(xì)節(jié)了如指掌。秀麗線蟲還提供了一種很好的研究生物學(xué)機(jī)理的平臺(tái)，因?yàn)樵谘芯窟@些問(wèn)題的時(shí)候不會(huì)受到像其他復(fù)雜動(dòng)物身上出現(xiàn)的群體的影響。

在實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)家們可以操縱線蟲神經(jīng)元的性別，尤其是可以將單個(gè)神經(jīng)細(xì)胞由雄性變?yōu)榇菩?，或者反過(guò)來(lái)操作。在進(jìn)行這些操作的時(shí)候，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)一對(duì)叫做ADF的感覺(jué)神經(jīng)元具有性別特異性的行為差異。在雄性體內(nèi)，這些神經(jīng)元可以刺激一個(gè)叫做mab-3的基因表達(dá)，引導(dǎo)雄性追蹤荷爾蒙找到其源頭。而在雌性體內(nèi)，這些神經(jīng)元?jiǎng)t會(huì)產(chǎn)生不同的反應(yīng)，引導(dǎo)雌性遠(yuǎn)離這些信號(hào)。當(dāng)改變這對(duì)神經(jīng)元的生物學(xué)性別之后，雄性和雌性對(duì)荷爾蒙的反應(yīng)就調(diào)換了過(guò)來(lái)。

“這些發(fā)現(xiàn)表明動(dòng)物的生物學(xué)性別指導(dǎo)著動(dòng)物的行為。”Portman說(shuō)道。“在這個(gè)案例中，單對(duì)神經(jīng)元對(duì)與性別相關(guān)的同一個(gè)刺激產(chǎn)生的行為反應(yīng)不同，但是都對(duì)二者有益。這表明生物學(xué)性別調(diào)整神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)理可以幫助我們了解為什么雄性和雌性有患神經(jīng)疾病或者免患神經(jīng)疾病的傾向。”