2015年1月14日,自然出版社旗下杂志《Scientific Reports》发表了同济大学生科院薛雷教授研究组题为“Gr33a modulates Drosophila male courtship preference”的研究论文。
面对喜欢和讨厌的对象,做出选择通常毫不费力,凭本能即可完成;而在喜欢程度相当的事物中做出选择,则需要智慧。在有性生殖的动物中,异性之间的吸引力保证了后代的诞生,从而使得它们能够不断地繁衍生息而不至于灭绝。然而,要从众多合适的异性中选择交配对象,动物需要比较和思考等高级神经活动,但这种选择背后的分子机制至今尚未明了。
薛雷教授研究组以果蝇为模式动物,研究雄蝇的求偶选择行为和调控机制。雌蝇体表分布的非挥发性的烃类化合物(CHCs)是其主要的信息素-费洛蒙,可被雄蝇的味觉受体(gustatory receptors,Grs)所感知,从而激发雄蝇的求偶行为。他们发现,正常雄蝇偏好年轻雌蝇,而味觉受体Gr33a正是雄蝇分辨不同年龄雌蝇的重要工具。Gr33a基因突变或表达Gr33a的神经元的功能失调不会影响雄蝇的求偶能力,却导致雄蝇失去了对年轻雌蝇的偏好。换句话说,这样的雄蝇对雌蝇的性趣不变,但不再挑老拣嫩,而是老少通吃。在Gr33a神经元中表达人类阿尔兹海默症致病基因APP,也导致雄蝇丧失对年轻雌蝇的偏好。此外,他们还证明APP干扰Gr33a神经元的能力依赖于其胞内片段AICD,并通过转录因子FoxO来介导。这项研究不仅揭示了动物求偶选择行为的机制,还建立了与认知能力相关的阿尔茨海默症动物模型,可用于基因检测和药物筛选。
薛雷研究组博士生胡雨佳为论文的第一作者。该项研究得到了科技部、国家自然科学基金委、国家教委和上海市科委的经费支持”。