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Cell:斯坦福大学发现调控雄性性欲、性行为和快感的关键大脑回路,为开发调控男性性欲的药物开辟了新道路

Cell:斯坦福大学发现调控雄性性欲、性行为和快感的关键大脑回路,为开发调控男性性欲的药物开辟了新道路

来源:生物世界 2023-08-14 17:50

这项研究发现可能会催生出一种新型药物,作为性欲调节剂,抑制部分男性的性欲亢进或增强性欲缺乏的男性的性欲。

斯坦福大学Nirao Shah团队在Cell期刊发表了题为:A neural circuit for male sexual behavior and reward的研究论文。

该研究在雄性小鼠大脑中发现了控制性别识别、性欲唤起以及随之而来的交配行为和快感的神经回路,当雌性小鼠出现时,该回路就会被触发,点燃性欲之火、诱导交配行为和由此产生的满足感。

此外,刺激这一回路,能够消除不应期,让雄性小鼠立即再次产生交配的欲望和行为。这项研究也为开发调控男性性欲的药物开辟了新道路。

2019年1月,NiraoShah团队在Cell发表论文【2】,发现了控制从杏仁核的终纹床核(BNSTpr)到下丘脑视前区(POA)的投射的神经元可以开启或关闭雄性小鼠对陌生小鼠性别的识别。

调控雄性性欲的大脑回路

研究团队想进一步了解,一旦雄性小鼠识别对方小鼠性别后,具体是哪些神经元发生了 对话 。在这项最新研究中,研究团队将注意力集中在了一组特殊的终纹床核(BNSTpr)神经元上,这些神经元的特点是产生一种名为P物质(Substance P)的神经肽(由Tac1基因编码),他们还追踪了下丘脑视前区(POA)中的另一组神经元,这些神经元产生P物质受体(由Tacr1基因编码)。

在这项最新研究中,为了确保实验中雄性小鼠的行为和大脑活动不受社会经验影响,他们使用了成年雄性小鼠,它们在3-4周时断奶后就没有再见过雌性小鼠。

该研究显示,刺激表达P物质的终纹床核神经元(BNSTprTac1)加速了表达P物质受体的下丘脑视前区神经元(POATacr1)的活动,在大约90秒的时间内,后者神经元活动增加,在10-15分钟的延迟之后,雄性小鼠完成了完整的交配行为。

当P物质与下丘脑视前区神经元上的受体结合时,会逐渐使神经元变得敏感,从而使它们变得越来越活跃。直接将P物质注射到其附近,会大大加快雄性小鼠与有意愿的雌性小鼠的交配。而直接激活表达P物质受体的下丘脑视前区神经元,甚至会导致雄性小鼠与无生命物体交配。

在这张雄性小鼠的大脑图像中,粉色为终纹床核(BNST),绿色为下丘脑视前区(POA)。从粉色区域向绿色区域流动的神经回路控制着性欲、性行为和性满足。

消除不应期

几乎所有的雄性哺乳动物,包括人类男性,都会有一种所谓的不应期(Refractory Period),即射精后需要一段时间才能重新恢复性欲和能力。在这项研究中所使用的小鼠的不应期为5天,而通过实验操作直接刺激表达P物质受体的下丘脑视前区神经元,会促使刚刚射精的雄性小鼠立即重复它们的交配程序,在雌性小鼠在场的情况下它们会立刻再次进行交配。

NiraoShah教授

论文通讯作者NiraoShah表示,激活特定神经元后,雄性小鼠只需1秒钟不到的时间就回复了交配,这比其正常的不应期(5天)缩短了40多万倍。另一方面,沉默这一组神经元,雄性小鼠则不会进行交配。在保护如此重要的大脑回路方面,大自然不会随心所欲,因此,人类的下丘脑中很可能也存在类似的神经元,它们调节性奖励、性行为和性满足,有着在小鼠上观察到的非常类型的功能。

有望开发出调控男性性欲的药物

这项研究发现可能会催生出一种新型药物,作为性欲调节剂,抑制部分男性的性欲亢进或增强性欲缺乏的男性的性欲。

论文通讯作者NiraoShah表示,如果这一调控回路存在于人类中,那么我们就能进一步设计用来调控这一回路的小分子药物。这些潜在药物与现在所用治疗男性勃起功能障碍的药物(例如西地那非)不同,它们能够直接放大或抑制控制男性性欲的特定大脑区域。

研究团队还表示,激活雄性小鼠调控性欲的大脑回路并没有影响其攻击性,因此,通过这种机制提高男性性欲的药物也不大可能引发攻击行为。此外,研究团队正在积极发现和阐明雌性体内类似的大脑回路。

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