多巴胺在进化过程中是一种高度保守的神经递质。在哺乳动物体内,多巴胺在成瘾、运动、学习和记忆等行为中都扮演着重要的角色。目前广泛被大众所知的阿尔兹海默综合征便是由多巴胺能神经元的变性死亡有关。而且最新的研究表明,多巴胺水平可以精确控制小鼠在短时间内做出决策。
果蝇同样作为一类广泛应用于多巴胺功能的模式生物。在已知的十万个神经元中,大概有127个多巴胺能神经元。多巴胺在体内由一系列酶催化合成,通过转运蛋白运输出膜。多巴胺与突触后神经元上的受体所结合并启动不同的链级信号。多巴胺作为一种内在驱动力可以和外界环境刺激相结合,从而激活雄蝇的求偶状态,并且高水平的多巴胺还可以促进雄性与雄性之间的求偶行为。第二部分讲述了多巴胺与奖赏和成瘾之间的关系。多巴胺需要直接作用于蘑菇体的KC部分加以强化学习。虽然在果蝇中大部分的奖赏信号都被认为是由章鱼胺介导,但是由酒精、尼古丁、可卡因等引起的成瘾行为还是主要由多巴胺信号引起。第三部分讲述了多巴胺与睡眠和唤醒之间的关系。一个重要的基因fumin在果蝇睡眠剥夺之后会减弱其反弹的效应。PPL1和/或PPL3多巴胺能神经元能够参与到果蝇的觉醒过程之中。除此之后,多巴胺参与的行为调控过于宽泛,例如学习记忆,食欲等一系列行为。
目前对于多巴胺的研究仍然有待深入。尽管人类和果蝇之间还有一定的差异,但我们仍然期望着从果蝇角度的研究能够为多巴胺的信号和相关疾病提供一个新的视角。最后,希望此次汇报能够给大家提供一点帮助。
by金思慧
(本次journal club的 slides 见附件)