美国索尔克研究所研究人员近日开发出一种遗传工具箱，通过重叠遗传标记精准锁定章鱼胺神经调质系统中的特定神经元亚群，并借此发现了一组能够普遍抑制攻击行为的神经元亚群ASM4——这一发现有助于揭示同一神经调质为何能产生截然相反的行为效应。相关成果已发表于《当代生物学》。
神经调质是大脑中的化学信使，负责调控神经元如何通讯和发挥功能。章鱼胺是果蝇中的重要神经调质，其功能与人类的去甲肾上腺素相对应，可调控包括攻击性、觅食、觉醒和记忆在内的多种行为。然而，章鱼胺在调控攻击行为方面存在一个明显的悖论：此前研究既有证据表明章鱼胺可增强攻击性，也有证据显示它能降低攻击性。这一矛盾现象促使索尔克研究人员提出假说：章鱼胺系统中不同的神经元亚群可能承担不同甚至相反的功能。
然而，这一假说此前无法得到验证，因为研究人员缺乏区分章鱼胺系统内各神经元亚群的工具。正如论文共同第一作者、索尔克研究所研究科学家Valentina Fajner博士所描述的："这就像试图从一个管弦乐队中分离出一件乐器的声音。"
研究团队通过对数百只基因工程果蝇进行筛选，识别出常见的基因表达模式，随后开发出一种利用重叠遗传标记精准定位特定神经元群体的遗传工具箱，在某些情况下可精准靶向单对神经元。Fajner表示："现在，我们可以一次聆听一件乐器。"
利用这一工具箱，研究团队识别出一个名为ASM4的神经元亚群，能够在群体饲养的果蝇中抑制攻击行为。进一步研究发现，ASM4神经元似乎无法将酪胺转化为章鱼胺——章鱼胺由另一种神经调质酪胺合成而来，而章鱼胺与酪胺可产生相反的生理效应。研究人员由此推测，ASM4的独特功能可能同时取决于神经元的类型和其释放的化学信号。
Fajner特别关注到ASM4另一项引人注目的特性：尽管雌雄果蝇的攻击行为通常存在差异，ASM4神经元对攻击行为的抑制效果在雌雄果蝇中均有体现。"这一神经元对两性都很重要，因此它是对攻击行为更为普遍的调控机制。"
论文通讯作者、索尔克研究所副教授Kenta Asahina博士指出，遗传工具箱还识别出另一组具有完全不同功能的神经元——帮助果蝇在飞行中追踪视觉运动。这些发现共同表明，同一神经调质系统内的神经元可以承担截然不同的工作。
Asahina表示："几乎每个脑细胞都是不同的。如果我们将一组神经元作为一个整体来处理，就无法精确研究大脑的工作方式。现在，我们可以开始追问每个特定神经元实际在做什么。"
由于章鱼胺与人类去甲肾上腺素在功能上存在对应关系，研究团队认为，解析果蝇中这些机制，可为理解人类去甲肾上腺素系统的分子组织方式、以及信号失常如何导致大脑功能异常提供参考框架。下一步，研究团队将绘制果蝇章鱼胺/酪胺系统的输入和输出信号图谱，探究不同社会刺激如何促进或抑制攻击行为。
参考文献：Cellular and functional dissection of the octopaminergic and tyraminergic system in the Drosophila brain, Current Biology (2026). DOI: 10.1016/j.cub.2026.07.076. www.cell.com/current-biology/f … 0960-9822(26)01007-9 On bioRxiv DOI: 10.64898/2026.02.06.704492
编辑：王洪
排版：李丽
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