东南大学潘玉峰团队在《美国科学院院刊》上发表重要研究成果

（通讯员 陈洁）2月22日，东南大学生命科学与技术学院、新生学院潘玉峰教授团队在《美国科学院院刊》（PNAS）上发表题为A hormone-to-neuropeptide pathway inhibits sexual receptivity in immature Drosophila females（《一条抑制未成熟雌性果蝇性接受行为的激素-神经肽通路》）的研究论文，揭示了一条从激素到神经肽的信号通路协调动物性发育与性行为。这也是近三年来潘玉峰教授团队第三次在《美国科学院院刊》发表研究成果（PNAS, 2022, 2024, 2025）。

年幼的动物个体通常不具备性行为，通常需要经过一段时间的发育过渡才能达到性成熟并产生性行为。然而，这一过程中性行为从无到有的转换调控机制尚不明确。性成熟往往包含性发育与性行为两方面的成熟，且两者通常是同步的。这一过程涉及至少两方面的假说及调控机制，一是神经环路在组织结构上的发育成熟（组织性假说）；二是对已形成神经环路的功能性激活或抑制的解除（激活性假说）。研究团队以雌性果蝇对雄性求偶的接受行为为研究范式，通过对雌蝇羽化后6小时至7天不同时间点的接受行为进行分析，确定了羽化后36小时左右为雌蝇性行为从无到有的关键时间点。通过筛选，研究团队发现缺失神经肽Leucokinin（LK）的雌蝇在性发育尚未成熟的阶段已经可以大量接受雄蝇的求偶与交配，即LK突变体中性发育与性行为不再同步，揭示了LK在抑制幼年雌蝇性成熟过程的接受行为中起到关键调控作用。

研究团队进一步发现，LK抑制幼年雌蝇性行为的功能受到昆虫生长发育的重要激素——蜕皮激素（ecdysone）的调控。蜕皮激素受体（EcR）在LK神经元中表达，蜕皮激素通过EcR调控LK神经元的活性，进一步抑制雌蝇的接受行为。此外，研究还发现神经肽LK的受体LKR在雌蝇接受行为的整合中枢pC1神经元中表达，并通过抑制pC1神经元的活性来调控雌蝇的接受行为。

有趣的是，研究团队还检测了雌蝇在羽化后其他时间段的接受行为变化，发现羽化后18小时内的雌蝇几乎完全不接受雄性求偶，且这一阶段的调控机制与激素（ecdysone）-神经肽（LK）通路无关。这一结果表明，在雌蝇性成熟过程的早期阶段（如羽化后18小时内），可能涉及神经环路在组织结构上的发育，支持组织性假说；而在随后的发育阶段（如羽化后36小时），则通过激素和神经肽对已形成的神经环路进行功能性调控，支持激活性假说。这一发现与潘玉峰团队2023年在EMBO Reports发表的关于雄蝇发育过程中求偶行为产生的研究结论相一致，进一步完善了性行为产生与调控的分子调控机制。

综上所述，本研究揭示了一条抑制未成熟个体性行为的激素（ecdysone）-神经肽（LK）通路（图1）。该研究不仅揭示了蜕皮激素和神经肽LK在果蝇性成熟过程中的协同作用，还为理解其他物种中性行为的产生与调控机制提供了重要参考。未来，研究团队将进一步探索这一通路在昆虫生殖行为调控中的作用及其潜在的应用价值。

图1：激素-神经肽通路在性成熟过程中抑制雌性接受行为的工作模型

东南大学生命科学与技术学院博士后陈洁为该论文第一作者。华南师范大学生命科学学院李胜教授和刘素宁研究员为该研究的激素调控部分作出了重要贡献。 东南大学潘玉峰教授、彭琼琳副研究员，以及华南师范大学刘素宁研究员为该论文的共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和江苏省卓越博士后计划的资助。

原文链接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2418481122

供稿：生命科学与技术学院

（责任编辑：翟梦杰 审核：李小男）