促进攻击性的脑肽如何在果蝇中起作用

除了与神经递质交流外，大脑还使用称为神经肽的小蛋白质。神经肽在神经元之间发送信号，其工作原理与神经递质类似，但具有关键差异，例如更大的尺寸和远离产生它们的神经元的能力。尽管它们的重要性已得到广泛认可，但神经肽在大脑中移动并影响神经元的方式至今仍知之甚少。

“研究一直在治疗神经肽，就像它们具有单一的起源和单一的靶点，产生简单的结果，但它们的影响远不止于此，”资深作者，分子神经生物学实验室副教授Kenta Asahina说。“神经肽可以做很多事情，具有多种多样和以前未探索的影响，对行为有巨大的影响。

神经肽可以影响一系列行为，包括进食、交配和睡眠，以及感到恐惧或压力。一些神经元释放神经肽作为信号分子，而其他神经元通过位于细胞表面的受体接收神经肽。在Salk研究之前，神经肽被认为对所有表达匹配受体的神经元具有一般的全身性影响。但越来越多的证据表明，一种特定的神经肽可以通过作用于不同的大脑回路来控制不同的行为，比如进食或攻击性。

在这项研究中，Asahina的团队想要检查神经肽速激肽，已知它会增加许多动物物种的攻击性，包括果蝇，小鼠，甚至人类。他们很想知道速激肽如何影响神经元的交流和动物行为。

为了追踪速激肽，研究小组创建了一个分子标志，用速激肽受体标记果蝇神经元。使用标志，研究小组可以可视化速激肽如何激活一些神经元，这可能会在果蝇中产生特定的行为。表达受体的差异，加上某些行为，代表了使用神经肽进行神经元通信的新机制。

表达受体的差异代表了使用神经肽进行神经元通讯的一种经常被忽视的机制，因为一种类型的神经肽可以激活不同浓度的不同受体。

神经元像一排倒下的多米诺骨牌一样相互触发，神经肽帮助这个过程——几乎就像给每张多米诺骨牌一点额外的推动力。研究人员发现，来自单个男性特异性神经元(果蝇具有性别特异性神经元)的速激肽影响了两组独立的下游神经元，就像第一组之后的所有多米诺骨牌一样，它们依赖于神经肽信号起作用。

第一组神经元表达特定的速激肽受体(TkR86C)，并且是促进攻击行为所必需的。第二组神经元表达另一种类型的速激肽受体(TkR99D)，并且仅在速激肽过度产生时被激活。速激肽影响大脑不同部位的神经元，神经元对速激肽浓度不同的反应不同。此外，两组神经元的活动模式与果蝇的雄性攻击水平有关。

“通过对果蝇大脑进行成像，我们能够看到两个不同的神经元亚群，它们具有神经肽速激肽受体，”该论文的第一作者，朝日奈实验室的前研究生研究员Margot Wohl说。

“事实证明，速激肽向大脑不同区域的每个受体发出信号，但是当我们增加速激肽浓度时，受体的反应不同。这可能是一种控制复杂行为的方法 - 比如苍蝇如何决定与谁战斗以及攻击性 - 并且可以帮助我们更好地了解神经肽对大脑的影响。

这些发现强调了从一小群神经元释放的神经肽如何重塑整个苍蝇大脑中多个下游神经元群的活动模式，以影响行为。这一发现也为未来研究神经肽如何影响复杂行为奠定了基础。

“我们可能正在研究果蝇，但我们研究的意义远远超出了它们，”朝日奈说。“我们知道神经肽也在人类大脑中，通过观察这个相对简单的果蝇模型，我们可以开始了解神经肽如何影响我们自己的大脑 - 健康和功能障碍。

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