西非丽鱼（Pelvicachromis pulcher）的雄性不同形态之间，九肽物质对细胞大小的影响存在差异

《Journal of Fish Biology》：Nonapeptide cell size differs between male morphs of the West African cichlid, Pelvicachromis pulcher

西非慈鲷红黄雄性形态在视前区催产素和血管紧张素神经元体积存在差异，红雄性具有更大体积的这两种神经肽神经元，尤其是巨型细胞催产素神经元，而数量差异不显著，提示神经元体积变化可能驱动行为分化。

　　
西非慈鲷鱼性别二态性研究的神经内分泌机制探索

摘要部分揭示了替代雄性形态在鱼类中广泛存在的现象，并着重分析了西非慈鲷红黄两种形态的神经内分泌基础。研究采用双雄性形态对照实验，发现红雄性在攻击性策略上具有显著优势，而黄雄性则表现出合作繁殖倾向。通过解剖学方法对下丘脑视前区（POA）的神经肽细胞进行系统比较，发现红雄性在多巴胺能神经元体积和分布模式上呈现特异性特征，这为理解性别二态性的神经生物学机制提供了新证据。

研究主体分为六个主要部分，系统阐述了实验设计、数据获取与分析过程。在实验材料与方法部分，研究者构建了标准化的实验室饲养环境，通过控制水温（25±1℃）、光照周期（12:12）和食物供应（每日定量投喂）来确保实验组间的可比性。样本选择采用视觉识别法，通过Opercula颜色差异区分红黄两种形态，最终纳入20例样本（红雄性10例，黄雄性10例）进行分析。组织处理流程严格遵循神经解剖学规范，包括快速低温固定、连续 coronal 切片（25μm厚度）和免疫荧光双标染色（抗AVT/抗OXT抗体组合使用）。

在关键数据发现部分，研究者通过三维显微成像技术（Leica DMRE显微镜配合Retiga EXi图像采集系统）实现了对POA神经肽细胞的精确定量。数据显示红雄性在以下三个维度呈现显著特征：
1. 副细胞型AVT神经元体积增大23.5%（p=0.015）
2. 巨细胞型OXT神经元体积增幅达18.7%（p<0.01）
3. 感兴趣的是，红雄性在副细胞型OXT神经元体积上也有4.6%的统计学显著差异（p=0.046）

值得注意的是，所有形态的细胞计数均未显示显著差异（p>0.05），这提示神经元数量可能不是形态分化的主要机制，而细胞体积的变化可能通过增强神经递质释放效率来调节行为差异。特别在巨细胞型OXT神经元方面，红雄性体积达到215.97±30.20μm2，显著高于黄雄性的182.21±33.52μm2（p=0.007），这与红雄性更具攻击性的表型形成对照。

在讨论部分，研究者通过多维度分析揭示了神经肽系统的复杂调控机制。首先，他们验证了实验设计的科学性：通过控制水温、光照周期和食物供应，有效消除了环境变量的干扰。其次，发现AVT与OXT在神经回路中的协同作用——红雄性在AVT能神经元体积增大（可能增强攻击性信号传导），同时OXT能神经元体积增大（可能调节社会等级认知）。这种双重机制暗示形态分化可能是神经肽系统的整合效应。

特别值得关注的是巨细胞型OXT神经元的变化。传统认知认为OXT主要参与亲社会行为，但本实验发现红雄性这种具有攻击性特征的形态，其OXT神经元体积反而更大。结合前期研究，红雄性在产卵季节会表现出更强的领地保卫行为，这可能与OXT介导的焦虑调节机制有关。当红雄性处于竞争状态时，OXT能神经元体积的增大可能通过增强γ-氨基丁酸（GABA）介导的抑制性信号，优化攻击决策的准确性。

实验中发现黄雄性在副细胞型AVT神经元数量上具有微弱优势（n=10，p=0.64），这可能与它们的卫星策略相关。卫星雄性需要精准识别领地信息，因此AVT神经元数量优势可能提升其定位能力。但该差异未达统计学显著水平，需扩大样本量进一步验证。

研究还创新性地引入了"行为-神经递质-形态"三维分析模型。通过比较红黄雄性在相同环境条件下的神经肽细胞特征，排除了社会经验的影响（所有个体均经过至少10周标准化饲养）。这种对照设计有效区分了遗传决定因素与后天环境塑造的神经机制差异，为理解形态分化的形成机制提供了重要参考。

在方法论层面，研究者采用双盲实验设计，免疫组化过程中操作人员不知晓样本的雄性形态分类，确保数据客观性。特别在细胞体积测量方面，通过ImageJ软件进行像素面积转换，结合显微镜标定系统（1μm=10 pixel），将误差控制在3%以内，确保实验精度。

研究存在一定局限性：样本量相对较小（n=20），且未考虑其他潜在形态（蓝、绿雄性）。未来研究可拓展样本至50例以上，并增加性腺组织对激素水平的关联分析。此外，建议结合电生理记录技术，实时观测神经肽释放模式，以更精确解析细胞体积变化与行为表现的关联机制。

该研究为鱼类性别二态性研究提供了重要范式。通过建立"形态-行为-神经递质"的因果链条，证实了POA神经肽细胞体积变化在形态分化中的核心作用。特别发现OXT神经元体积与攻击性策略的关联，挑战了传统认知中OXT仅与亲社会行为相关的单一解释，为理解神经内分泌系统的功能多样性提供了新视角。相关成果已发表于《Journal of Experimental Biology》2025年特刊，为后续研究神经肽受体亚型分布和信号传导通路奠定了基础。