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科学家发明基因疗法对付不忠
【字体: 大 中 小 】 时间:2004年06月21日 来源:
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美国科学家最新试验发现,只需要使一个基因的活跃程度上升,就能让对配偶不忠的雄性田鼠成为一夫一妻制的奉行者。这显示,对配偶忠诚虽然是一种复杂的社会行为,其基因机制却可以很简单,这与进化生物学家一般认为的相反。
以往研究发现,许多生物之所以能与配偶保持长久关系,与脑部一种称为后叶加压素受体(V1VaR)的蛋白质有关。该受体水平越高的生物越"忠贞",水平低则会变得"轻浮浪荡"。人们已经发现,两种倾向于一夫一妻制的田鼠体内,V1VaR水平较高。
美国埃默里大学的社会神经生物学家劳伦斯·杨及其同事,在新一期英国《自然》杂志上报告说,他们在实验中发现,通过增加田鼠脑部的V1VaR受体含量,就可以改变田鼠"情感善变"的生活方式。
科学家以病毒为载体,向雄性田鼠脑部注入V1VaR基因,使V1VaR受体产量增加,然后将这些雄性田鼠与雌性田鼠放入笼中。24小时后,研究者又放入一只新的雌鼠。通常情况下,雄鼠在遇到新的异性时,会马上抛弃"原配"另结新欢。然而被注入V1VaR基因的雄鼠则无视诱惑,仍与从前的雌鼠相拥在一起。
这个研究结果对理解社会行为的进化过程有重大意义。此前大多数研究者认为,社会行为改变基于多个基因的转变,不是一两个基因就能决定的。这次研究提供了相反的例证,只需要调整一个基因,就能立刻改变田鼠对配偶的忠诚度。
劳伦斯·杨说,目前没有明确的证据表明人类关系是否也符合这种模式。不过,一些孤独症患者的DNA中控制V1VaR基因表达的一个片断出现变异,这可能是他们很难与其他人建立亲密关系的原因之一。
科学家研究发现,往喜欢多配偶的雄性草地田鼠大脑中植入一个简单的基因,就能使这些花心的家伙变得对自己的配偶忠心耿耿,实行一夫一妻制。原因是新植入的基因增加了和决定性行为方式有关的一种蛋白质的合成。研究者说,虽然这种基因疗法不能在人类中简单使用,但研究结果对理解人类浪漫爱情的生理学基础大有帮助。
研究选择田鼠为对象是因为,平原田鼠( prairie vole)在性行为上是一夫一妻制,并且一生对伴侣忠诚,而草地田鼠(meadow vole)则有多个性伴侣,是花心的家伙。
亚特兰大艾莫里大学的米兰达-利姆和同事,先从一夫一妻制的平原鼠身上提取一种跟性行为方式有关的关键基因,再利用一种无害的病毒把它植入它们的亲戚、好色的雄性草地鼠脑中。这种基因能够编写一种叫做抗利尿激素受体的蛋白质,帮助规范田鼠的社会行为和配偶方式。
基因移植几天以后,原本喜欢乱交的啮齿类动物长出了较高水平的抗利尿激素受体,并且丧失了对多个雌性的强烈欲望,它们改变了左顾右盼的目光,对当前的配偶表现出格外的偏爱。实验结论发表在本周出版的《自然》杂志上。
早先的研究发现,在一生忠于自己伴侣的平原鼠的大脑负责奖赏和成瘾性的腹侧苍白球(ventral pallidum)区域,发现了比草地鼠更高水平的抗利尿激素受体。
利姆解释说,增加大脑这个区域的抗利尿激素受体数量,当它形成亲密的配偶关系时,动物大脑就会有一种受奖赏的感觉,所以这些好色的家伙就会改变它们的花心行为。
“仅仅改变一个基因就能规范如此复杂的行为,这真实令人吃惊。”利姆说。“我们的研究提供了很多证据,改变一个简单基因的活动性就能深深改变动物的基本社会行为。”研究者拉瑞-扬也说。
利姆的研究小组把这两种鼠分别按雌雄关系配对,每一对允许有一天去相互认识,然后对雄性进行忠诚测试。每个田鼠都被允许在它的搭档和陌生者之间自由徘徊。结果发现平原鼠和基因被修改的草地鼠都和自己的搭档挤在一起。没有接受基因移植的草地鼠则更喜欢独处。
早期的研究表明增加抗利尿激素受体的水平,可以加速平原鼠形成配偶的速度。而新的研究则显示出类似的技术能够把花心的草地鼠变成忠诚的好伴侣。
这种技术鼠否可以应用于人类还不知道。不过,和田鼠相似,实行多妻制和一夫一妻的猴子有不同的抗利尿激素受体水平。所以对人类来说,那些花心的男人和忠心的男人可能也有相似的大脑化学机制,利姆说。
但是人类的配偶机制要复杂得多,加拿大麦吉尔大学的心理学家伊凡-巴拉班警告说,社会因素、经济、历史和个性差异都扮演着重要的角色。
虽然控制人类男性的花心行为不想控制老鼠这么简单,但科学家也指出动物实验结论可以帮助解释浪漫爱情的神经生理学原因。
不到5%的哺乳动物是单配的,即一雄一雌。属于这一类的动物包括草原田鼠,但与其密切相关的草地田鼠则属于占绝大多数的多配型社会结构类别,即一雄多雌或一雌多雄。在一个反映明显的简单变化能够改变复杂行为的引人注目的例子中,研究人员发现,人为增加天生为多配型的田鼠物种的大脑中被称为ventral forebrain的一个区域中的后叶加压素V1a受体,会增强单配行为。研究人员利用病毒载体基因转移方法,将V1aR基因(为后叶加压素V1a受体编码的基因)转移进草地田鼠中,从而明显增强了草地田鼠的伙伴偏好行为。草地田鼠大脑中这一区域该受体数量天生较少。容易设想为什么在一个具有可变V1aR表达和配对选择压力的田鼠种群中单配行为演化非常迅速。不过,这一基因不是单独发挥作用的,而是作为一组预先存在的生物通道的一个组成部分,这组生物通道之间保持着微妙的平衡,只需一个很小的变化,就能破坏这种平衡。(新浪)