2023年10月9日，bet356在线官方网站生科院潘玉峰教授在EMBO reports雜志上發表研究論文“Asexuality in Drosophila juvenile males is organizational and independent of juvenile hormone”，報道了年幼雄蠅不表現出性行為是由于性環路組織重構不完全而并非依賴保幼激素的調控。
新生動物性能力的形成一般需要一定的性成熟時間而并不是與生俱來的，性行為的産生與神經環路的組織重構和生殖競争中的适應性優化有關。性能力的獲得一直有兩種假說：一種是性成熟過程涉及組織結構上的神經環路的發育（組織性假說）；另一種是對已形成的神經環路功能性的激活或抑制的解除（激活性假說）。關于哺乳動物的研究大都支持組織性假說，而最近對于果蠅的一項研究認為性環路在年幼雄蠅中已經發育完全，但保幼激素暫時抑制了性環路的功能從而導緻年幼果蠅不表現出性行為（圖1左）。
圖1：果蠅性成熟的兩種假說
潘玉峰教授及其他實驗室的以往研究發現，fruitless (fru)基因編碼的雄性特異的蛋白FruM很大程度上決定了雄性果蠅求偶行為的産生，而表達FruM的神經元基本上組成了完整的求偶環路。研究發現，激活成年雄蠅的全部fruM神經元可以在沒有求偶目标的條件下穩定的誘導出雄蠅所有的求偶行為，而激活年幼雄蠅中所有fruM神經元卻并不能誘導出求偶行為。在年幼果蠅中激活一些已知的求偶促進神經元，隻能夠誘導出對潛在目标的低水平求偶，并且僅限于追逐目标等早期求偶步驟。本研究進一步發現了性成熟過程中雄性求偶神經環路的組織功能變化，即在羽化幾天後突觸連接以及傳輸會顯著增加。研究還進一步發現，保幼激素并沒有參與抑制年幼雄蠅性行為，反而具有促進求偶的功能。
本研究表明，年幼雄蠅不具備性能力是由于性環路在組織與功能上都還未發育完全，而不是由于保幼激素暫時的抑制造成的，揭示了昆蟲與高等動物類似，都需要通過組織性的神經環路重構這一進化上保守的過程來獲取性能力（圖1右）。
該研究的第一作者是bet356在线官方网站生科院博士後紀小小，通訊作者為潘玉峰教授。該項目受到科技部重點研發計劃、國家自然科學基金委以及江蘇省博士後科研資助計劃等項目資助。（生科院）
論文鍊接：https://doi.org/10.15252/embr.202356898
