东京大学
哺乳期雌性小鼠通过鼻子检测血液中的血红蛋白，并将饲养和挖掘行为表现为探索性和/或风险评估行为
学分:东京大学头原一雄 日本的生物化学家惊讶地发现，血液中的血红蛋白分子不仅可以作为氧的载体；当由于攻击、事故或捕食者攻击而导致血液溢出时，该分子还充当哺乳母鼠的化学传感信号，促使挖掘或饲养行为检查周围环境并保护其后代的安全
一篇描述研究人员发现的论文刚刚发表在《自然通讯》杂志上
2005年，由东京大学的Kazushige Touhara领导的实验室研究人员已经在雄性老鼠的眼泪中发现了一种信息素——一种由动物分泌的化学物质，会影响同一物种中其他动物的行为——名为ESP1(外分泌腺分泌肽1)，由蛋白质组成
当研究犁鼻器(负责检测化学感觉信号如信息素的器官)中的感觉神经元是如何被ESP1刺激时，他们发现一种来自唾液腺的未知分子也神秘地激活了这些神经元
在随后寻找神经元激活来源的研究中，研究人员发现血液对腺体的污染是罪魁祸首
然而，驱动活性的特定分子和涉及的神经通路仍然未知
然后，研究人员首先将雄性小鼠暴露于少量血液中，并观察到位于鼻子犁鼻器中的外周感觉神经元的血液依赖性激活
他们进一步发现，这种犁鼻刺激活性是由细胞裂解物(破碎血细胞的内含物)引起的，而不是在血浆(血液中携带水、盐和酶的部分)中引起的，因此他们纯化了细胞裂解物，并采用蛋白质序列分析和吸收光谱分析来找出裂解物中哪些分子化合物诱导了神经元活性
结果表明血红蛋白是罪魁祸首
这篇论文的对应作者、东京大学应用生物化学系教授头原说:“每个人，甚至小学生，都知道血红蛋白是血液中的携氧分子，所以它在鼻子中作为化学感觉信号的这一发现对我们来说是一个真正的惊喜。”
老鼠在它们的自然环境中会在特定的条件下接触血液，例如雄性攻击造成的伤害、捕食者攻击造成的伤害以及幼崽分娩
然而，当研究人员调查血红蛋白对攻击性和性行为等社会行为的影响时，他们没有观察到暴露于血红蛋白后男性对男性的攻击性、母性攻击性或性行为有明显的变化
一旦他们找到了负责血红蛋白信号的大脑区域，只有在哺乳期的母亲中，下丘脑中接收犁鼻感觉神经元信息的一个区域才会有特定的神经激活
因此，研究人员开始观察哺乳期雌性小鼠接触血红蛋白后的行为
“妈妈们在玩浸在棉签里的游戏后，一旦获得血红蛋白，就会立即表现出挖掘或养育行为，”图哈拉继续说道
“接触新鲜血液时也观察到同样的行为
" 研究人员还发现，血液中的血红蛋白通过一种特定的受体Vmn2r88刺激犁鼻器感觉神经元
同时，在缺乏Vmn2r88的小鼠中，没有观察到挖掘或饲养行为的增加，这表明这种行为由包含结合到Vmn2r88的血红蛋白的特定配体-受体对控制
接下来，通过利用光遗传学和基因工程技术操纵下丘脑的神经活动，研究人员能够复制挖掘行为，并由此提出了一个负责任的神经回路来调节这些血红蛋白介导的行为
这种挖掘和养育代表了一种探索和/或风险评估行为，表明对血红蛋白的反应对于母亲通过检查外部环境来保护幼崽似乎很重要
这就引出了下一个问题，为什么只有哺乳期的母亲会表现出这种行为反应
从这项研究中，Touhara和他的团队发现，血液中一种众所周知的分子，血红蛋白，作为一种化学感觉分子发挥作用，其受体回路机制负责哺乳雌性小鼠的一种探索性和/或风险评估行为
它表明，动物能够检测到生活环境周围的信号，并根据其生命阶段表现出适当的反应
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