博文
我国哺乳动物信息素（佛罗蒙）鉴定零的突破及系列证据链
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我国高等动物信息素（佛罗蒙）鉴定12年前零的突破及新证据链
信息素（pheromone） 是动物释放到体外，引起其他同种个体行为或生理反应的化学物质。人类的信息素至今是困惑科学家的重要问题之一。
小鼠作为生命科学研究最广泛使用的哺乳动物，它的信息素的鉴定显然可以启发研究人类信息素的思路。上世纪80年代，小鼠的信息素才逐渐得到鉴定，比昆虫晚了20多年。我国在高等动物尤其哺乳动物信息素的鉴定一直是空白。
2008年我们在数年鼠类，鼬类等气味化学成分分析的基础上，终于在小鼠中鉴定、合成，并通过行为活性测定，确定出小鼠的两个新的信息素（pheromone,佛罗蒙）成分：16醇和16醇乙酸酯，不仅完善了小鼠的信息素成分谱，也是我国高等动物信息素鉴定零的突破。这两个成分也被广泛用于昆虫的信息素，是哺乳动物和昆虫信息素演化关系的最好的说明。我国在哺乳动物乃至整个脊椎动物中从70年代就开始尿液，气味腺分泌物等嗅觉功能的研究，这是首次鉴定出其中的信息素成分。
最近我们有进一步研究证明在小鼠的犁鼻器（VNO）的神经元存在这两个信息素的受体神经元，进一步说明这两个信息素对行为的调节有嗅觉反应的基础，是个完善的信息素产生-接受-行为反应的系统。
同时，2008年我们还首次鉴定了比小鼠更接近人类的大鼠的性信息素，从尿液筛选出4-庚酮、2-庚酮等为雄性信息素候选成分；并经过随后数年的不断完善，又鉴定出9-羟基-2-壬酮以及主尿液蛋白（major urinary protein; MUPs）中的MUP13 和OBP3为雄性信息素。不仅首次填补大鼠的性信息素研究的空白，还逐步完善了大鼠的信息素谱。
附录：有关小鼠和大鼠信息素研究的文章和当年媒体的报道：
Zhang JX（博主）, Liu Y.J., Zhang J.H., and Sun L. 2008. Dual role of preputial gland secretion and its major components in sex recognition of mice. Physiology & Behavior, 95:388-394. 被NatureChina亮点报道。
Zhang J.X., Sun L., Zhang J.H. and Feng Z.Y. 2008. Sex- and gonad-affecting scent compounds and 3 male pheromones in the Rat. Chemical Senses 33: 611-621.
Liu Q, Zhang Y, Wang P, Guo X, Wu Y, Zhang J-X （博主）and Huang L.2019. Two Preputial gland-secreted pheromones evoke sexually dimorphic neural pathways in the mouse vomeronasalsystem. Front. Cell. Neurosci. 13:455. doi: 10.3389/fncel.2019.00455。
Xiao Guo, HuifenGuo, Lei Zhao, Yao-Hua Zhang, Jian-Xu Zhang(博主). 2018. Two predominant MUPs, OBP3 and MUP13, are male pheromones in rats. Frontiers in Zoology 15:6https://doi.org/10.1186/s12983-018-0254-0
YH Zhang and JX Zhang（博主）. 2014. A male pheromone-mediated trade-off between female preferences for genetic compatibility and sexual attractiveness in rats. Frontiers in Zoology 11:73
NatureChina亮点介绍动物研究所（张健旭博主）小鼠信息素发现科研成果
NatureChina2008年 8月27日，以“小鼠信息素：神秘的骗色者－可以操纵吸引雌鼠的雄性信息素来吸引雄鼠”为亮点介绍到了动物研究所在Physiology &Behavior 杂志上在线发表的论文“包皮腺分泌物及其主要组分在小鼠性识别中的双重作用”。报道说，小鼠在其尿液中分泌信息素与同种其它成员通讯已知道很久。至今，两个信息素成分，即α-和β-法尼稀在小鼠包皮腺中得到鉴定。中国科学院动物研究所的张健旭及其同事又鉴定了另外两个增加雄鼠性吸引的信息素。这两个信息素已知为16碳醇和16碳乙酸脂，是雌雄鼠包皮腺的主要成分，但是雄鼠的产生量必雌鼠高。研究人员证实，阉割雄鼠不能正常分泌这些性信息素，难于吸引雌性。通过向阉割雄鼠的尿液补充相当于正常雄鼠含量的合成成分，可以恢复阉割雄鼠的性吸引有趣的是，当16碳醇和16碳乙酸脂在阉割雄鼠的尿液中的含量与雌鼠尿液的含量相同时，对其它雄鼠更有性吸引力。该发现说明这两个信息素成分对雌鼠或雄鼠的吸引作用依赖于其在尿液中的量。
附录原文：NatureChina Highlights-Subject Category:Ecology& Evolution
Published online: 27 August 2008 | doi:10.1038/nchina.2008.197
Mouse pheromones: Secret seducers
Felix Cheung
Male pheromones that are used to attract female mice could be manipulated to attract male mice
Introduction
Mice have long been known to secrete pheromones in their urine for communication with other members of the same species. So far, two pheromones that are used to attract female members, namely alpha- and beta-farnesene, have been identified in the genital glands of male mice. Jianxu Zhang at the Chinese Academy of Sciences in Beijing and co-workers have identified two more pheromones that increase the sexual attractiveness of male mice.
The two pheromones, known as hexadecanol and hexadecyl acetate, are among the major components of genital gland secretion in both sexes, but are produced in higher quantities in male mice than in females. The researchers showed that castrated males, which could not produce these sex pheromones, had difficulties attracting females. The sexual attractiveness of castrated males could be recovered by replenishing their urine with synthetic analogues of the two pheromones up to the same level as those in intact males.
Interestingly, castrated male mice became more sexually attractive to other males when the hexadecanol and hexadecyl acetate in their urine is at the same level as in the urine of females. The finding suggests that these two pheromones could arouse male mice or female mice depending on the quantities in the urine.
科学时报发布时间：2008-7-6 20:33:48解码大鼠的性信息素 (王莉萍)
大鼠是生命科学研究最常用的模式动物之一，比小鼠更为接近人类的模式动物,它的包皮腺和尿液散发的气味会吸引异性的现象早在40多年前已被动物行为学家证实。但是，科学家们却一直没有找出大鼠确切的性信息素成分。最近，研究人员终于宣布已经验证出大鼠的3个雄性信息素成分，以及多个推定的雄性和雌性信息素成分。
一篇由中科院动物研究所副研究员张健旭(博主)、美国中华盛顿大学教授孙立新等人发表的题为《大鼠性别和生殖腺影响的气味成分和三个雄性信息素》的文章，以11页的篇幅，在国际上首次阐述了比小鼠更为接近人类的模式动物——大鼠的性信息素成分。该项研究得到国家自然基金面上项目、中国科学院动物行为生态海外创新团队项目、科技部攻关项目等的支持。
这篇文章由《化学感觉》（Chemical Senses）杂志电子版2008年5月30日先行刊出，这也是国内第一次将最终确定的高等动物信息素分子发表在国际专业杂志上。《化学感觉》是国际化学感觉科学协会（AChems）、欧洲化学感觉研究组织（ECRO）和日本味觉与嗅觉研究协会（JASTS）联合主办的官方刊物。
信息素是动物释放到体外，用于和同种其他个体识别、通讯的气味分子。与昆虫相比，科学家对哺乳动物的信息素成分了解很少，因此，哺乳动物信息素及感受机制是近年来比较热门的一个研究领域。
大鼠包皮腺和尿液气味的性吸引作用已发现40多年了，国外也报道过有关气味的部分化学成分，但始终没有找到大鼠确切的性信息素成分。
此次，研究人员成功地把化学、生理学、行为学等进行了学科交叉应用，结合不同方法，比较全面地分析了大鼠包皮腺和尿液的气味成分谱，经过定性鉴定和定量计算，找出了性别特有的或含量存在性偏差的气味组分，并佐以生殖腺对这些成分的调节特点，筛选出4-庚酮、2-庚酮、苯酚、4-甲基苯酚、4-乙基苯酚、角鲨烯（即三十碳六烯或深海鱼油）等为雄性信息素候选成分；E-β-法尼烯、E,E-α-法尼烯等为雌性信息素候选成分。
最后，研究人员再从中筛选出2-庚酮、4-乙基苯酚和角鲨烯为三个主要成分，测定其在尿液中的浓度，并将这三种成分的合成物放入被阉割雄鼠的尿液中，检验这些成分对被阉割雄鼠尿液性吸引的恢复作用，经过数百次的行为测试，最终验证了这三个雄性信息素的身份。该研究还首次在大鼠包皮腺中发现多种萜类多烯，并纠正了以往雌性大鼠需性经验才能识别雌雄尿液气味的结果。
有趣的是，这个研究结果与此前科学界对小鼠的认知恰恰相反。其中，2-庚酮是推定的雌小鼠的性信息素，而E-β-法尼烯和E,E-α-法尼烯则是雄小鼠包皮腺产生的两个典型的雄性信息素。小鼠做睾丸切除后，会抑制E-β-法尼烯和E,E-α-法尼烯的产生。但是，大鼠睾丸切除，则会对这两个成分有促进作用。
张健旭在接受《科学时报》采访时说，“大鼠是生命科学研究中重要的模式动物，这个研究结果进一步完善了大鼠的生物学知识。由于大鼠气味腺和气味成分的性两型不如小鼠的明显，所以性信息素的筛选相对比较困难，有些微量候选信息素成分的性吸引功能还需进一步的行为验证。”
近30年来，包括重要模式鼠类在内的所有哺乳动物，只有小鼠的信息素得到了比较多的研究，约有8种挥发性信息素成分得到充分确定，已被包括因研究嗅觉而获诺贝尔奖的L. Buck在内的诸多神经学家研究小鼠脑对信息素分子的识别机制。大鼠信息素的发现使利用大鼠开展类似研究成为可能。
“大鼠与全球危害最大的害鼠——褐家鼠属于同种，目前，我们已经开始尝试将这个成果用于褐家鼠的鼠害控制。”研究人员说。
人类对哺乳动物信息素的知识远比对昆虫的了解贫乏，加之其行为的复杂性，全面揭示哺乳动物各种嗅觉信号的编码机制还有待更多研究。大鼠的信息素都是些普通的天然分子，与昆虫信息素很类似。为进一步寻找动物信息素进化的证据，研究人员正在验证鸟、鱼等动物类群是否也有小分子信息素。
zhang
https://wap.sciencenet.cn/blog-3433666-1234493.html
上一篇：我们10年前就首次证明鸟类有性信息素（sex pheromone性佛罗蒙）
下一篇：我们走在前列的鸟类信息素研究：调节物种识别与促进鸟类成种
信息素（pheromone） 是动物释放到体外，引起其他同种个体行为或生理反应的化学物质。人类的信息素至今是困惑科学家的重要问题之一。
小鼠作为生命科学研究最广泛使用的哺乳动物，它的信息素的鉴定显然可以启发研究人类信息素的思路。上世纪80年代，小鼠的信息素才逐渐得到鉴定，比昆虫晚了20多年。我国在高等动物尤其哺乳动物信息素的鉴定一直是空白。
2008年我们在数年鼠类，鼬类等气味化学成分分析的基础上，终于在小鼠中鉴定、合成，并通过行为活性测定，确定出小鼠的两个新的信息素（pheromone,佛罗蒙）成分：16醇和16醇乙酸酯，不仅完善了小鼠的信息素成分谱，也是我国高等动物信息素鉴定零的突破。这两个成分也被广泛用于昆虫的信息素，是哺乳动物和昆虫信息素演化关系的最好的说明。我国在哺乳动物乃至整个脊椎动物中从70年代就开始尿液，气味腺分泌物等嗅觉功能的研究，这是首次鉴定出其中的信息素成分。
最近我们有进一步研究证明在小鼠的犁鼻器（VNO）的神经元存在这两个信息素的受体神经元，进一步说明这两个信息素对行为的调节有嗅觉反应的基础，是个完善的信息素产生-接受-行为反应的系统。
同时，2008年我们还首次鉴定了比小鼠更接近人类的大鼠的性信息素，从尿液筛选出4-庚酮、2-庚酮等为雄性信息素候选成分；并经过随后数年的不断完善，又鉴定出9-羟基-2-壬酮以及主尿液蛋白（major urinary protein; MUPs）中的MUP13 和OBP3为雄性信息素。不仅首次填补大鼠的性信息素研究的空白，还逐步完善了大鼠的信息素谱。
附录：有关小鼠和大鼠信息素研究的文章和当年媒体的报道：
Zhang JX（博主）, Liu Y.J., Zhang J.H., and Sun L. 2008. Dual role of preputial gland secretion and its major components in sex recognition of mice. Physiology & Behavior, 95:388-394. 被NatureChina亮点报道。
Zhang J.X., Sun L., Zhang J.H. and Feng Z.Y. 2008. Sex- and gonad-affecting scent compounds and 3 male pheromones in the Rat. Chemical Senses 33: 611-621.
Liu Q, Zhang Y, Wang P, Guo X, Wu Y, Zhang J-X （博主）and Huang L.2019. Two Preputial gland-secreted pheromones evoke sexually dimorphic neural pathways in the mouse vomeronasalsystem. Front. Cell. Neurosci. 13:455. doi: 10.3389/fncel.2019.00455。
Xiao Guo, HuifenGuo, Lei Zhao, Yao-Hua Zhang, Jian-Xu Zhang(博主). 2018. Two predominant MUPs, OBP3 and MUP13, are male pheromones in rats. Frontiers in Zoology 15:6https://doi.org/10.1186/s12983-018-0254-0
YH Zhang and JX Zhang（博主）. 2014. A male pheromone-mediated trade-off between female preferences for genetic compatibility and sexual attractiveness in rats. Frontiers in Zoology 11:73
NatureChina亮点介绍动物研究所（张健旭博主）小鼠信息素发现科研成果
NatureChina2008年 8月27日，以“小鼠信息素：神秘的骗色者－可以操纵吸引雌鼠的雄性信息素来吸引雄鼠”为亮点介绍到了动物研究所在Physiology &Behavior 杂志上在线发表的论文“包皮腺分泌物及其主要组分在小鼠性识别中的双重作用”。报道说，小鼠在其尿液中分泌信息素与同种其它成员通讯已知道很久。至今，两个信息素成分，即α-和β-法尼稀在小鼠包皮腺中得到鉴定。中国科学院动物研究所的张健旭及其同事又鉴定了另外两个增加雄鼠性吸引的信息素。这两个信息素已知为16碳醇和16碳乙酸脂，是雌雄鼠包皮腺的主要成分，但是雄鼠的产生量必雌鼠高。研究人员证实，阉割雄鼠不能正常分泌这些性信息素，难于吸引雌性。通过向阉割雄鼠的尿液补充相当于正常雄鼠含量的合成成分，可以恢复阉割雄鼠的性吸引有趣的是，当16碳醇和16碳乙酸脂在阉割雄鼠的尿液中的含量与雌鼠尿液的含量相同时，对其它雄鼠更有性吸引力。该发现说明这两个信息素成分对雌鼠或雄鼠的吸引作用依赖于其在尿液中的量。
附录原文：NatureChina Highlights-Subject Category:Ecology& Evolution
Published online: 27 August 2008 | doi:10.1038/nchina.2008.197
Mouse pheromones: Secret seducers
Felix Cheung
Male pheromones that are used to attract female mice could be manipulated to attract male mice
Introduction
Mice have long been known to secrete pheromones in their urine for communication with other members of the same species. So far, two pheromones that are used to attract female members, namely alpha- and beta-farnesene, have been identified in the genital glands of male mice. Jianxu Zhang at the Chinese Academy of Sciences in Beijing and co-workers have identified two more pheromones that increase the sexual attractiveness of male mice.
The two pheromones, known as hexadecanol and hexadecyl acetate, are among the major components of genital gland secretion in both sexes, but are produced in higher quantities in male mice than in females. The researchers showed that castrated males, which could not produce these sex pheromones, had difficulties attracting females. The sexual attractiveness of castrated males could be recovered by replenishing their urine with synthetic analogues of the two pheromones up to the same level as those in intact males.
Interestingly, castrated male mice became more sexually attractive to other males when the hexadecanol and hexadecyl acetate in their urine is at the same level as in the urine of females. The finding suggests that these two pheromones could arouse male mice or female mice depending on the quantities in the urine.
科学时报发布时间：2008-7-6 20:33:48解码大鼠的性信息素 (王莉萍)
大鼠是生命科学研究最常用的模式动物之一，比小鼠更为接近人类的模式动物,它的包皮腺和尿液散发的气味会吸引异性的现象早在40多年前已被动物行为学家证实。但是，科学家们却一直没有找出大鼠确切的性信息素成分。最近，研究人员终于宣布已经验证出大鼠的3个雄性信息素成分，以及多个推定的雄性和雌性信息素成分。
一篇由中科院动物研究所副研究员张健旭(博主)、美国中华盛顿大学教授孙立新等人发表的题为《大鼠性别和生殖腺影响的气味成分和三个雄性信息素》的文章，以11页的篇幅，在国际上首次阐述了比小鼠更为接近人类的模式动物——大鼠的性信息素成分。该项研究得到国家自然基金面上项目、中国科学院动物行为生态海外创新团队项目、科技部攻关项目等的支持。
这篇文章由《化学感觉》（Chemical Senses）杂志电子版2008年5月30日先行刊出，这也是国内第一次将最终确定的高等动物信息素分子发表在国际专业杂志上。《化学感觉》是国际化学感觉科学协会（AChems）、欧洲化学感觉研究组织（ECRO）和日本味觉与嗅觉研究协会（JASTS）联合主办的官方刊物。
信息素是动物释放到体外，用于和同种其他个体识别、通讯的气味分子。与昆虫相比，科学家对哺乳动物的信息素成分了解很少，因此，哺乳动物信息素及感受机制是近年来比较热门的一个研究领域。
大鼠包皮腺和尿液气味的性吸引作用已发现40多年了，国外也报道过有关气味的部分化学成分，但始终没有找到大鼠确切的性信息素成分。
此次，研究人员成功地把化学、生理学、行为学等进行了学科交叉应用，结合不同方法，比较全面地分析了大鼠包皮腺和尿液的气味成分谱，经过定性鉴定和定量计算，找出了性别特有的或含量存在性偏差的气味组分，并佐以生殖腺对这些成分的调节特点，筛选出4-庚酮、2-庚酮、苯酚、4-甲基苯酚、4-乙基苯酚、角鲨烯（即三十碳六烯或深海鱼油）等为雄性信息素候选成分；E-β-法尼烯、E,E-α-法尼烯等为雌性信息素候选成分。
最后，研究人员再从中筛选出2-庚酮、4-乙基苯酚和角鲨烯为三个主要成分，测定其在尿液中的浓度，并将这三种成分的合成物放入被阉割雄鼠的尿液中，检验这些成分对被阉割雄鼠尿液性吸引的恢复作用，经过数百次的行为测试，最终验证了这三个雄性信息素的身份。该研究还首次在大鼠包皮腺中发现多种萜类多烯，并纠正了以往雌性大鼠需性经验才能识别雌雄尿液气味的结果。
有趣的是，这个研究结果与此前科学界对小鼠的认知恰恰相反。其中，2-庚酮是推定的雌小鼠的性信息素，而E-β-法尼烯和E,E-α-法尼烯则是雄小鼠包皮腺产生的两个典型的雄性信息素。小鼠做睾丸切除后，会抑制E-β-法尼烯和E,E-α-法尼烯的产生。但是，大鼠睾丸切除，则会对这两个成分有促进作用。
张健旭在接受《科学时报》采访时说，“大鼠是生命科学研究中重要的模式动物，这个研究结果进一步完善了大鼠的生物学知识。由于大鼠气味腺和气味成分的性两型不如小鼠的明显，所以性信息素的筛选相对比较困难，有些微量候选信息素成分的性吸引功能还需进一步的行为验证。”
近30年来，包括重要模式鼠类在内的所有哺乳动物，只有小鼠的信息素得到了比较多的研究，约有8种挥发性信息素成分得到充分确定，已被包括因研究嗅觉而获诺贝尔奖的L. Buck在内的诸多神经学家研究小鼠脑对信息素分子的识别机制。大鼠信息素的发现使利用大鼠开展类似研究成为可能。
“大鼠与全球危害最大的害鼠——褐家鼠属于同种，目前，我们已经开始尝试将这个成果用于褐家鼠的鼠害控制。”研究人员说。
人类对哺乳动物信息素的知识远比对昆虫的了解贫乏，加之其行为的复杂性，全面揭示哺乳动物各种嗅觉信号的编码机制还有待更多研究。大鼠的信息素都是些普通的天然分子，与昆虫信息素很类似。为进一步寻找动物信息素进化的证据，研究人员正在验证鸟、鱼等动物类群是否也有小分子信息素。
zhang
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