2011年4月7日，饶毅实验室在 Nature 杂志发表题为“Molecular regulation of sexual preference revealed by genetic studies of 5-HT in the brains of male mice”的文章。
从普通的社会交往、合作、竞争到政治、外交，这些由动物做出的针对其他动物的行为，统称为社会行为。对于人类和其他社会动物而言，社会行为的重要性不言而喻。那么，社会行为的生物学机理是什么？动物脑中哪些分子和细胞决定和参与社会行为？这些都是有趣且重要的科学问题。
求偶是一种基本的社会行为。求偶时必需做出的首要决定是选择求偶对象，最简单的选择是选择追求哪一性别。这个貌似简单的行为选择，科学家们对其生物学机理却了解不多。一般两性动物选择异性，但是在多数动物种属，从果蝇、羊、牛、猴到人，也一直有部分动物追求同性。这个看起来不易理解的现象，不仅是人类社会学的问题，也是生物学的问题。
对于求偶选择的分子生物学理解，最早见于果蝇。从1960年代发现第一个突变，到1996年发现第一个影响求偶选择的基因，迄今已知有近10个基因参与果蝇求偶。但是，哺乳类的动物中迄今没有证明如何与这些已知果蝇基因相关的基因参与哺乳类求偶。除了性激素以外，哺乳类只有两个基因发现和求偶相关，它们编码的蛋白质都表达在老鼠的鼻腔中，参与识别性别间差别。在中枢神经系统内，特别是脑内，迄今没有发现参与求偶选择的分子。所以，对于哺乳类求偶选择的中枢调控理解很少。
饶毅实验室近年发现，脑内的五羟色胺分子以及表达五羟色胺的神经细胞对于雄性求偶至关重要，从而揭示了哺乳类求偶调控的分子和细胞原理。一般雄鼠在面临另外雌鼠和雄鼠时，多半追求雌鼠。饶毅实验室使用遗传学、分子生物学、药理学方法，通过改变基因而导致脑中五羟色胺不能合成、或者含五羟色胺细胞的细胞不能生存，这时雄鼠面临雌雄的时候，失去选择，对雌雄同等追求。本来一般雄鼠只对雌性发出类似情歌的超声波，而突变的雄鼠对雄鼠也唱歌。在成年鼠中，他们通过加入药物，在缺乏五羟色胺的雄鼠中提高五羟色胺浓度，可以在几十分钟内，逆转雄鼠的无偏好而重新偏好雌性。
这些结果，表明在脑中调控求偶选择起重要作用的有五羟色胺这种传送神经细胞之间信息的分子（神经递质），以及含五羟色胺的神经细胞（“五羟色胺能神经细胞”）。
博士生刘琰和蒋云爱为共同第一作者，其他作者还包括技术员司云霞，华盛顿大学的Ji-Young Kim和Zhou-Feng Chen博士，饶毅博士为文章通讯作者。此项研究由科技部科技部863项目和北京市科委资助，在北京生命科学研究所完成。（生物谷Bioon.com）
生物谷推荐原文出处：
Nature doi:10.1038/nature09822
Molecular regulation of sexual preference revealed by genetic studies of 5-HT in the brains of male mice
Yan Liu,1, 2, 6 Yun’ai Jiang,1, 3, 6 Yunxia Si,1 Ji-Young Kim,4 Zhou-Feng Chen4 & Yi Rao1, 5
Although the question of to whom a male directs his mating attempts1, 2 is a critical one in social interactions, little is known about the molecular and cellular mechanisms controlling mammalian sexual preference. Here we report that the neurotransmitter 5-hydroxytryptamine (5-HT) is required for male sexual preference. Wild-type male mice preferred females over males, but males lacking central serotonergic neurons lost sexual preference although they were not generally defective in olfaction or in pheromone sensing. A role for 5-HT was demonstrated by the phenotype of mice lacking tryptophan hydroxylase 2 (Tph2), which is required for the first step of 5-HT synthesis in the brain. Thirty-five minutes after the injection of the intermediate 5-hydroxytryptophan (5-HTP), which circumvented Tph2 to restore 5-HT to the wild-type level, adult Tph2 knockout mice also preferred females over males. These results indicate that 5-HT and serotonergic neurons in the adult brain regulate mammalian sexual preference.
