乙醇暴露与戒断对西方蜜蜂（Apis mellifera）嗅觉敏感性及学习记忆能力的剂量依赖性影响

这篇研究通过急性乙醇暴露（5?%–30?%）和戒断实验（10?%乙醇连续暴露5天后切换为50?%蔗糖溶液），系统揭示了乙醇对蜜蜂生存率、嗅觉敏感性及学习记忆（PER，吻伸反应）的剂量-时间依赖性损害。研究发现，戒断反应会进一步加剧死亡率，且持续暴露与戒断均导致长期记忆（LTM）不可逆损伤。基因分析显示，戒断组神经活性相关基因（Mrjp1、CREB、Obp16、Dop3）表达显著下调，提示乙醇通过cAMP-PKA-CREB通路及多巴胺能系统（Dop3介导）干扰蜜蜂认知功能，为人类酒精依赖（AWS）及神经退行性疾病研究提供了无脊椎模型新证据。

　　

Highlight

乙醇对蜜蜂存活率的影响

如图1所示（n?=?100只/重复组），蜜蜂在摄入含5?%–30?%乙醇的蔗糖溶液72小时后，30?%高浓度组的存活率显著低于对照组及低浓度组（5?%、10?%、20?%，P?<?0.001）。值得注意的是，5?%与10?%组的存活率虽高于20?%组，但仍存在时间依赖性下降趋势。

戒断实验的死亡率变化

戒断组（前5天10?%乙醇+后5天50?%蔗糖）的死亡率在干预后期急剧上升，甚至超过持续暴露组（全程10?%乙醇），表明戒断反应可能触发代偿性生理紊乱。

学习记忆与嗅觉功能损伤

通过吻伸反应（PER）测试发现，乙醇持续暴露组和戒断组的嗅觉联想学习能力均显著受损，且长期记忆（LTM）巩固几乎完全丧失。基因表达分析揭示，戒断组的神经功能关键基因——蜂王浆主蛋白1（Mrjp1）、环磷腺苷效应元件结合蛋白（CREB）、气味结合蛋白16（Obp16）及多巴胺受体Dop3的表达量均低于对照组，其中Mrjp1和CREB甚至低于持续暴露组。这些结果提示，乙醇戒断可能通过抑制CREB磷酸化和多巴胺能信号（Dop3介导的cAMP下调）导致不可逆认知损伤。

讨论

西方蜜蜂（Apis mellifera）因其独特的嗅觉系统和保守的神经通路（如cAMP-PKA-CREB），成为研究酒精神经毒性的理想无脊椎模型。本研究发现，高浓度乙醇（30?%）可导致92?%的死亡率，而戒断反应进一步加剧生存危机。行为与分子层面证据共同表明，乙醇通过干扰CREB依赖的突触可塑性和多巴胺能神经传递（Dop3调控），引发学习记忆的持久缺陷。这些发现为人类酒精成瘾（AWS）的神经机制及社会性昆虫的乙醇代谢进化提供了新视角。

Conclusion

乙醇暴露与戒断对蜜蜂的神经行为影响呈现显著的剂量-时间依赖性，且戒断导致的基因表达紊乱可能是认知功能不可逆损伤的核心机制。该研究为探索酒精相关人类疾病（如神经退行性疾病）的分子靶点提供了跨界参考。