群体依赖性色氨酸羟化酶抑制剂对氯苯丙氨酸对斑马鱼家园基地形成与趋触行为的差异化影响

本研究针对血清素能系统在斑马鱼探索行为中的调控机制，通过抑制色氨酸羟化酶（TPH）关键酶活性，探究对氯苯丙氨酸（pCPA）对短鳍（SF）和豹纹（LEO）两种斑马鱼群体家园基地（homebase）形成及趋触行为（thigmotaxis）的差异化影响。结果表明，pCPA通过干扰血清素合成，显著增加SF群体的运动活性和外周探索倾向，并延迟其家园基地形成，而LEO群体仅表现运动增强。研究首次揭示血清素能系统在群体依赖性探索行为组织中的作用，为焦虑样表型的神经机制提供新见解。

　　

在神经行为学领域，血清素（5-HT）作为关键神经递质，其调控异常与焦虑、抑郁等情感障碍密切相关。然而，血清素能系统如何通过时空动态影响探索行为，尤其是不同遗传背景群体的差异化响应，仍是未解之谜。斑马鱼因其神经通路的保守性和丰富的行为谱，成为研究这一问题的理想模型。短鳍（SF）和豹纹（LEO）斑马鱼作为典型异质群体，前者表现出大胆探索特性，后者则具有显著防御行为，为研究神经调制的群体依赖性提供了天然对照。

针对这一科学问题，巴西的研究团队在《Pharmacology Biochemistry and Behavior》发表研究，通过药理学抑制色氨酸羟化酶（TPH）——血清素合成的限速酶，系统分析对氯苯丙氨酸（pCPA）对两种斑马鱼探索行为的影响。研究采用开放场实验（OFT）量化家园基地形成、趋触行为等参数，结合主成分分析（PCA）和K均值聚类解析行为模式变异。结果显示，pCPA处理显著增加两类群体的外周运动活性，但仅SF群体呈现家园基地形成延迟，提示血清素能系统对探索行为的调控具有群体特异性。这一发现为理解焦虑样行为的神经基础提供了新视角。

关键技术方法包括：1）腹腔注射pCPA（300 mg/kg）连续两天建立血清素合成抑制模型；2）30分钟开放场实验记录运动轨迹；3）基于轨迹数据的家园基地参数分析；4）PCA降维与K均值聚类识别行为特征簇。实验选用4-6月龄SF和LEO斑马鱼（巴西本地供应商提供），确保群体遗传异质性。

pCPA increases locomotion, thigmotaxis and affects the homebase formation in the SF population
pCPA处理使SF群体运动距离增加34%（p=0.034），静止时间减少（p=0.006），最大速度和转向角无变化。外周停留时间和移动距离分别增加44.5%（p<0.001）和33.1%（p=0.002），中央区域探索减少。家园基地形成延迟2.4倍（p=0.008），首次进入时间延长，停留频率降低。

Discussion
血清素合成抑制导致SF群体探索行为碎片化，表现为“徘徊”模式而非典型家园基地导向探索。LEO群体因基线焦虑较高，可能通过其他神经代偿机制维持家园基地稳定性。PCA显示80%行为变异由外周活动性和运动距离驱动，印证血清素对空间导航的调控优势。

Conclusion
研究首次证实pCPA通过干扰血清素能通路，差异化影响斑马鱼群体探索策略：SF依赖血清素协调家园基地形成，LEO则可能通过其他神经机制缓冲该效应。这为开发群体特异性的精神疾病干预策略提供理论依据，同时凸显斑马鱼群体选择在神经药理学研究中的关键价值。