基因决定：一夫一妻是一种“瘾”？

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    [生物通讯]一组美国研究人员报道，动物的社会性是由基因非编码区DNA序列的长度的微小变化决定的。研究人员认为，非编码区长度的差异影响了大脑中关键受体的表达，尤其是大脑控制觅药行为（drug-seeking behavior）的区域受体的表达。觅药行为是指对药物的渴求的行为表现，是在药物依赖者的脑中存在的强烈的、不能克制的觅药冲动。

    亚特兰大Emory大学Yerkes研究中心的行为神经科学家Larry Young在日前于英国城市布李斯托尔举行的第5届国际神经内分泌学会议上公布了他的研究小组的这一发现。这些尚未发表的不同品种田鼠研究的实验数据显示，基因非编码区长度不仅在种间而且在种内也有差异。

    他认为这一发现为人类不同个体为什么个性、好斗和焦虑倾向不同提供了一个可能的解释。

    这篇研究与英国皇家学院精神病学研究院的Avshalom Caspi 最近发表在《科学》杂志上的一篇研究相似，Caspi 的研究证明基因非编码区尤其是启动子序列长度的变化与受虐待儿童成年后的暴力倾向有关。启动子是指在DNA上与RNA聚合酶结合并启动转录的位点，对基因的产物无影响。

    田鼠常常作为动物社会行为研究的模型，这是因为不同的田鼠品种行为上存在显著的差异。例如，草原田鼠与山区田鼠外表几乎完全一样，但草原田鼠极喜群居，属单配型，即奉行一夫一妻制，且两性之间担负着不同的父母责任；而山区田鼠则喜欢独居，终生有多个交配对象，奉行一夫多妻制，对子女的养育责任全部由雌鼠担当。

    Emory大学行为神经科学研究中心的主任Thomas Insel已经证明，一种叫做后叶加压素（vasopressin）的激素的受体－－尤其是V1aR受体亚型在两个田鼠品种的大脑中的表达模式不同。

    已知后叶加压素对于哺乳动物社会行为的控制十分重要。“事实上，只需向动物大脑中注入后叶加压素，就可以使动物“出双入对”。Young说。

    Young的研究小组继而克隆并测序了草原田鼠和山区田鼠的V1aR基因，结果证明二者的V1aR基因99％序列都是相同的。1％的差异来自于草原田鼠该基因的启动子区域有一段长约400碱基对的序列，而山区田鼠却没有。

    这个序列含有高度重复的元件，这些高度重复序列分散于非重复元件之间。这些重复元件被称为微卫星，这是因为它们在进化过程中高度活跃，很不稳定，显示出相对较高的突变频率。

   Young和他在Emory大学的同事Elizabeth Hammock 在他们的最新实验中，，首先确定了个体草原田鼠的基因型，然后通过检查V1aR 受体与后叶加压素结合的模式研究了它们大脑中V1aR 基因的表达模式。

    他们报道，不同个体之间微卫星长度大约有100bp的差异，个体微卫星长度的变化与V1aR 的表达模式表现为强烈的相关性。Young表示，他们还找到了证明微卫星长度变化与行为之间存在相关性的初步证据。

    现在，Young的研究小组正在进行将不同长度的微卫星插入到不同种田鼠V1aR基因中的实验，以期查明这些插入序列对受体的表达以及最终对个体行为有何影响。

    在另一项独立实验中，研究人员还利用一个腺病毒载体将分离自单配型草原田鼠大脑一个特殊区域－－腹侧苍白球（ventral pallidum）的V1aR基因转移到非单配型的牧场田鼠体内。

    腹侧苍白球是中脑伏隔核主要纤维输出核团之一，在药物刺激和强化效应表达方面起着重要的作用。研究人员怀疑腹侧苍白球与动物的单配型取向也有关系。Young解释说，之所以认为二者之间有联系是因为不同种单配型哺乳动物大脑中的腹侧苍白球区域都表现出V1aR的大量表达，而非单配型哺乳动物即使是与它们们亲缘关系很近，也不会出项这种现象。

    但腹侧苍白球与中枢神经的奖赏系统和成瘾也有牵连。当啮齿类动物被施以可卡因时，它们最终会自己学会施用可卡因，形成条件反应引起的地点偏好。换言之，这些动物偏爱它们施用可卡因的地点的环境。Young指出，所有这些行为都与腹侧苍白球的激活有关。

    正常情况下，非单配型的牧场田鼠被转移进来自单配型的草原田鼠的V1aR基因后，与它们同窝出生的野生型牧场田鼠相比，变得喜欢成双入对的单配型关系了。至于单配型趋向还是非单配型妻趋制向，研究人员是通过观察雄田鼠是否更喜欢与早先“同居”过的雌田鼠而不是陌生的雌田鼠在一起来衡量的。

    Young认为，当草原田鼠或喜欢单配的牧场田鼠交配时，腹侧苍白球中的后叶加压素受体被激活。”激活的V1aR使这些田鼠产生条件反应的配偶偏好。”他接受BioMedNet新闻采访时说。

    “雄田鼠沉溺于那个与之有过‘关系’特殊的雌田鼠，这与大脑的奖赏系统有关。”他说。“这个与成瘾和奖赏有关的大脑机制不会因药物而进化，因为药物只是利用这些天然的神经线路来促使动物做对它们自己有利的事。”

    根据Young，人类V1aR基因也含有高度重复的微卫星序列，这很有趣，其中相当重要的一个原因就是这个基因也被怀疑是引导致独症的候选基因。

    “既然整个基因组中遍布着如此之多的非编码重复序列，很自然认为它们具有功能意义。”英国莱斯特大学的医学遗传学教授Richard Trembath认为。

生物通摘译自BioMedNet