5羟色胺及其受体调控果蝇求偶与取食行为的功能研究
5-羟色胺（5-hydroxytryptamine，5-HT）是一种生物胺，广泛参与了生物各种生理与行为过程。5-HT主要通过结合其特异性的5-羟色胺受体（5-HT Receptors，5-HTRs）发挥作用。目前在昆虫中克隆到五种5-HT受体，分别为5-HT1A、5-HT1B、5-HT2A、5-HT2B和5-HT7，它们属于G蛋白偶联受体家族。本研究利用黑腹果蝇 Drosophila melanogaster 作为模式生物，运用遗传学与行为学研究手段，分别操控果蝇神经系统中的5种5-HTRs，以研究其对果蝇取食与求偶行为的影响，从而解答5-HT是通过何种5-HTRs来分别调控果蝇的取食与求偶行为的。我们发现，热激活神经元中的5-HT2A受体后，果蝇的求偶行为受到抑制，但激活其他5-HT受体无此现象。突变5-HT2A基因后再激活5-HT2A受体，其对求偶行为的抑制作用消失。通过免疫组化，我们看到5-HT2A受体在果蝇脑中和胸部神经节中都有表达。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 2
1 研究背景 2
1．1 5HT的生物合成 2
1．2 5HT在昆虫中的功能 3
1．2．1 调控发育或睡眠过程 3
1．2．2 影响记忆过程 3
1．2．3 调控取食、求偶和好斗行为 3
1．2．4 其他功能 3
1．3 5HT受体 3
1．4 5HT受体的功能 4
1．4．1 5HT受体的演化 4
1．4．2 5HT受体在昆虫中的功能 4
2 材料与方法 4
2．1 果蝇的饲养 4
2．1．1 饲养条件 5
2．1．2 试虫收集 5
2．1．2 果蝇的品系 5
2．2 求偶行为测定 5
2．2．1 实验装置 6
2．2．2 实验方法 6
2．2．3 求偶行为的定量统计 6
2．3 取食行为测定 6< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
br /> 2．3．1 实验材料 7
2．3．2 实验方法 7
2．3．3 取食行为统计 7
2．4 免疫组化 7
2．4．1 材料和设备 7
2．4．2 实验方法 7
2．5 果蝇遗传操作方法 8
2．5．1 利用二元表达系统调控神经元活性 8
2．5．2 利用平衡子合成目标基因型果蝇 8
3 结果与分析 8
3．1 5HT在调控果蝇求偶和取食行为中的作用 8
3．1．1 激活5HT神经元抑制果蝇的求偶行为 9
3．1．2 激活5HT神经元不影响取食行为 9
3．2 5HT受体在调控果蝇求偶和取食行为中的作用 11
3．2．1 激活5HT2A受体抑制果蝇的求偶行为 11
3．2．2 激活5HT2A受体抑制果蝇的取食行为 11
3．2．3 激活突变后代5HT2A受体抑制现象消失 11
3．3 5HT2A受体的在果蝇CNS中的分布 12
4 总结 12
致谢 13
参考文献 13
5羟色胺及其受体调控果蝇求偶与取食行为的功能研究
摘要
引言
引言 5羟色胺（5hydroxytryptamine，5HT），又称血清素（serotonin），是一种单胺、生物胺，广泛分布在动物的中枢神经系统以及胃肠道（gastrointestinal tract）中。5HT 因其对快乐、安定这类情绪的贡献为人们所知。常用的抗抑郁药物百忧解（Prozac）就是通过阻止脑细胞回收 5HT 从而增加大脑中 5HT 浓度来缓解病情的[1]。生理上，5HT 可作为神经递质、神经调质和神经激素，通过结合特定的 5HT 受体（5HTRs），来参与调控多种行为和生理过程，包括运动、情绪、睡眠、学习和记忆等[2, 3]。
昆虫是世界上最大的生物类群（昆虫占了全部物种的75%），在经济和生态上有着极其重要的地位[4]。一方面，绝大多数的开花植物，包括农业作物，都依赖于昆虫来传播花粉；另一方面，一些昆虫的存在会对农业生产带来损失（如水稻害虫褐飞虱），或作为介体传播病原物（如蚊子可传播疟疾、黄热病、登革热等）。随着黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）、疟蚊（Anopheles gambiae）和家蚕（Bombyx mori）的基因组被测序，昆虫方面的研究领域逐渐发展到了新的高度。其中，果蝇因其独有的生物学特性，加上建立在这些特性上的遗传学研究“工具”，使得对果蝇神经系统精细的遗传学操控成为可能[5]，并成为备受青睐的真核模式生物，这也是本课题利用果蝇进行5HT及其受体功能研究的原因。
自1960年，Welsh和Moorhead对非脊椎动物中的5HT进行了首次研究后，越来越多科学家投身到5HT及5HT受体功能的研究上[6]。最近的研究发现，激活果蝇的5HT神经元能使其变得安静，并能抑制果蝇的求偶与取食行为；且特定的5HT神经元参与调控特定的行为活动[7]。但激活部分的5HT神经元不但不抑制取食行为，反而会引发饥饿感，从而促进果蝇的取食行为[8]。5HT受体方面，有报道称脑中表达的5HT7在调控果蝇交配和求偶行为中有着重要的作用（3）；而经过药理学筛选后，有科研人员发现果蝇5HT2A受体可以作为调控取食行为的分子靶标[9]。可见5HT及5HT受体所在的信号系统远比我们想象的要复杂。本课题拟运用果蝇遗传学与行为学研究手段，分别操控果蝇神经系统中的5种5HTRs，以研究其对果蝇取食与求偶行为的影响，从而解答5HT是通过何种5HTRs来分别调控果蝇的取食与求偶行为的？并藉此希望为开发出针对5HTRs的高选择性杀虫剂提供帮助。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 2
1 研究背景 2
1．1 5HT的生物合成 2
1．2 5HT在昆虫中的功能 3
1．2．1 调控发育或睡眠过程 3
1．2．2 影响记忆过程 3
1．2．3 调控取食、求偶和好斗行为 3
1．2．4 其他功能 3
1．3 5HT受体 3
1．4 5HT受体的功能 4
1．4．1 5HT受体的演化 4
1．4．2 5HT受体在昆虫中的功能 4
2 材料与方法 4
2．1 果蝇的饲养 4
2．1．1 饲养条件 5
2．1．2 试虫收集 5
2．1．2 果蝇的品系 5
2．2 求偶行为测定 5
2．2．1 实验装置 6
2．2．2 实验方法 6
2．2．3 求偶行为的定量统计 6
2．3 取食行为测定 6< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
br /> 2．3．1 实验材料 7
2．3．2 实验方法 7
2．3．3 取食行为统计 7
2．4 免疫组化 7
2．4．1 材料和设备 7
2．4．2 实验方法 7
2．5 果蝇遗传操作方法 8
2．5．1 利用二元表达系统调控神经元活性 8
2．5．2 利用平衡子合成目标基因型果蝇 8
3 结果与分析 8
3．1 5HT在调控果蝇求偶和取食行为中的作用 8
3．1．1 激活5HT神经元抑制果蝇的求偶行为 9
3．1．2 激活5HT神经元不影响取食行为 9
3．2 5HT受体在调控果蝇求偶和取食行为中的作用 11
3．2．1 激活5HT2A受体抑制果蝇的求偶行为 11
3．2．2 激活5HT2A受体抑制果蝇的取食行为 11
3．2．3 激活突变后代5HT2A受体抑制现象消失 11
3．3 5HT2A受体的在果蝇CNS中的分布 12
4 总结 12
致谢 13
参考文献 13
5羟色胺及其受体调控果蝇求偶与取食行为的功能研究
摘要
引言
引言 5羟色胺（5hydroxytryptamine，5HT），又称血清素（serotonin），是一种单胺、生物胺，广泛分布在动物的中枢神经系统以及胃肠道（gastrointestinal tract）中。5HT 因其对快乐、安定这类情绪的贡献为人们所知。常用的抗抑郁药物百忧解（Prozac）就是通过阻止脑细胞回收 5HT 从而增加大脑中 5HT 浓度来缓解病情的[1]。生理上，5HT 可作为神经递质、神经调质和神经激素，通过结合特定的 5HT 受体（5HTRs），来参与调控多种行为和生理过程，包括运动、情绪、睡眠、学习和记忆等[2, 3]。
昆虫是世界上最大的生物类群（昆虫占了全部物种的75%），在经济和生态上有着极其重要的地位[4]。一方面，绝大多数的开花植物，包括农业作物，都依赖于昆虫来传播花粉；另一方面，一些昆虫的存在会对农业生产带来损失（如水稻害虫褐飞虱），或作为介体传播病原物（如蚊子可传播疟疾、黄热病、登革热等）。随着黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）、疟蚊（Anopheles gambiae）和家蚕（Bombyx mori）的基因组被测序，昆虫方面的研究领域逐渐发展到了新的高度。其中，果蝇因其独有的生物学特性，加上建立在这些特性上的遗传学研究“工具”，使得对果蝇神经系统精细的遗传学操控成为可能[5]，并成为备受青睐的真核模式生物，这也是本课题利用果蝇进行5HT及其受体功能研究的原因。
自1960年，Welsh和Moorhead对非脊椎动物中的5HT进行了首次研究后，越来越多科学家投身到5HT及5HT受体功能的研究上[6]。最近的研究发现，激活果蝇的5HT神经元能使其变得安静，并能抑制果蝇的求偶与取食行为；且特定的5HT神经元参与调控特定的行为活动[7]。但激活部分的5HT神经元不但不抑制取食行为，反而会引发饥饿感，从而促进果蝇的取食行为[8]。5HT受体方面，有报道称脑中表达的5HT7在调控果蝇交配和求偶行为中有着重要的作用（3）；而经过药理学筛选后，有科研人员发现果蝇5HT2A受体可以作为调控取食行为的分子靶标[9]。可见5HT及5HT受体所在的信号系统远比我们想象的要复杂。本课题拟运用果蝇遗传学与行为学研究手段，分别操控果蝇神经系统中的5种5HTRs，以研究其对果蝇取食与求偶行为的影响，从而解答5HT是通过何种5HTRs来分别调控果蝇的取食与求偶行为的？并藉此希望为开发出针对5HTRs的高选择性杀虫剂提供帮助。
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