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动物所专家从小鼠腺体中发现两个双相性信息素分子
【字体: 大 中 小 】 时间:2008年08月18日 来源:生物通
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生物通综合: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醇乙酸脂),并证明它们具有剂量依赖的、双相性吸引效应。此发现是该组研究人员在他们去年推定的多个小鼠性信息素成分(Chemical Senses 32:293-303)的基础上,进一步对其功能测定的结果。
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,而且对睾丸有依赖性;将合成的16碳醇和16醇乙酸脂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;但是,当这两个成分同时按生理水平加入阉割雄鼠的尿液时,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,才能有性吸引效应,说明这两个成分是有增效作用(synergism)的雄性信息素成分。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的性吸引作用。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。另外,北京生命科学研究所罗敏敏实验室的脑神经反应测试也说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,再次从神经生物学角度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,国外报到了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,也首次阐明雌小鼠吸引雄小鼠的信息素,并阐明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。另外,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《生理与行为》在线发表。三个审稿人认为,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,是原创性的,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。
附:
张健旭,博士 副研究员,硕士生导师
学科:动物学
电话:86-10-64807206
电子邮件: zhangjx@ioz.ac.cn
张健旭,1964年1月13日出生,生态学博士,硕士生导师,副研究员。研究领域:啮齿动物及天敌的化学信号、 化学通讯和化学生态学、行为学和生理学以及生态行为学。通过生物学(包括行为学、生理学和生态学)和化学多学科交叉的方法,我们研究了啮齿动物及其捕食者的化学通讯,旨在阐明哺乳动物化学信号的行为学和生理学功能、系统发生关系以及其化学特性。我们定义了大仓鼠[Tscheskia(Cricetulus) triton]的行为学模式,描述了其胁腺和腹中腺,以及性别、生理状态和社会地位对这些腺体的影响。研究了捕食者气味和社会胁迫对胁腺的影响,并为大仓鼠的独居生活方式和婚配制度提供了行为学证据。利用GC-MS方法,我们首次通过化学分析,研究了黄鼬(Mustela sibirica)和艾虎(M. eversmanni)的肛腺分泌物,并对其性别、个体及物种识别提供了化学上的可能性。我们也通过与肛腺分泌物的比较,分析了林鼬(M. furo)尿液挥发性成分,以及小家鼠尿液信息素与光周期、肾上腺和不同品系之间的关系。我们现在的研究集中于布氏田鼠、大鼠和大仓鼠信息素的鉴定,以及化学信号在鼠类综合治理中的应用。在今后的研究中,我们希望与神经生物学专家和化学专家加强合作,拓展和深化我们的研究内容。