DNA甲基化：雄性小鼠社會(huì)等級(jí)遺傳與信息素分化的分子紐帶一、引言1.1研究背景在生命科學(xué)領(lǐng)域，DNA甲基化作為一種重要的表觀遺傳修飾，近年來(lái)備受關(guān)注。DNA甲基化是在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶的作用下，將甲基基團(tuán)添加到DNA分子的特定區(qū)域，通常是CpG島。這種修飾并不改變DNA的堿基序列，但卻能對(duì)基因表達(dá)產(chǎn)生顯著影響，進(jìn)而調(diào)控生物的各種生理過(guò)程。DNA甲基化參與了胚胎發(fā)育、細(xì)胞分化、衰老以及疾病發(fā)生等諸多過(guò)程。在胚胎發(fā)育過(guò)程中，DNA甲基化模式的動(dòng)態(tài)變化對(duì)細(xì)胞命運(yùn)的決定起到關(guān)鍵作用，不同細(xì)胞類(lèi)型通過(guò)建立獨(dú)特的甲基化圖譜來(lái)實(shí)現(xiàn)其特定功能。在疾病研究方面，異常的DNA甲基化與腫瘤、神經(jīng)系統(tǒng)疾病等多種病癥密切相關(guān)，例如腫瘤細(xì)胞中某些抑癌基因的啟動(dòng)子區(qū)域可能發(fā)生高甲基化，導(dǎo)致基因沉默，無(wú)法發(fā)揮正常的抑癌功能。動(dòng)物社會(huì)行為的研究是行為學(xué)領(lǐng)域的重要方向，其中雄性小鼠的社會(huì)等級(jí)是一個(gè)典型的社會(huì)行為現(xiàn)象。在雄性小鼠群體中，通過(guò)一系列的社交互動(dòng)和競(jìng)爭(zhēng)，會(huì)形成明確的社會(huì)等級(jí)制度。處于優(yōu)勢(shì)地位的雄鼠通常具有優(yōu)先獲取資源（如食物、配偶等）的權(quán)利，而從屬地位的雄鼠則需服從優(yōu)勢(shì)者。這種社會(huì)等級(jí)的形成涉及到復(fù)雜的行為和生理機(jī)制，其不僅受到基因的調(diào)控，環(huán)境因素也對(duì)其有著重要影響。例如，在資源豐富的環(huán)境中，小鼠之間的競(jìng)爭(zhēng)可能相對(duì)緩和，社會(huì)等級(jí)的劃分可能不那么明顯；而在資源匱乏的情況下，競(jìng)爭(zhēng)加劇，社會(huì)等級(jí)的形成會(huì)更加迅速且穩(wěn)定。信息素在動(dòng)物的化學(xué)通訊中扮演著關(guān)鍵角色，對(duì)于雄性小鼠而言，信息素在其社會(huì)等級(jí)的建立和維持中發(fā)揮著重要作用。信息素是由動(dòng)物分泌到體外的一類(lèi)化學(xué)信號(hào)分子，能夠被同種其他個(gè)體感知，并引發(fā)特定的行為和生理反應(yīng)。在雄性小鼠中，不同社會(huì)等級(jí)的個(gè)體所分泌的信息素成分和含量存在差異。優(yōu)勢(shì)雄鼠分泌的某些信息素能夠傳達(dá)其優(yōu)勢(shì)地位，影響其他小鼠的行為，如吸引異性、威懾同性等；從屬雄鼠的信息素則相對(duì)較弱，難以在社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。研究表明，雄性小鼠的包皮腺分泌物中含有多種信息素成分，其中E-β-法尼烯和E,E-α-法尼烯等信息素與社會(huì)等級(jí)密切相關(guān)，優(yōu)勢(shì)雄鼠包皮腺產(chǎn)生的這些信息素含量一致高于從屬雄鼠。目前，雖然對(duì)DNA甲基化、雄性小鼠社會(huì)等級(jí)以及信息素分化各自的研究已經(jīng)取得了一定成果，但將三者聯(lián)系起來(lái)的研究仍相對(duì)較少。DNA甲基化是否以及如何在雄性小鼠社會(huì)等級(jí)的遺傳過(guò)程中發(fā)揮作用，是否參與調(diào)控信息素相關(guān)基因的表達(dá)，進(jìn)而影響信息素分化，這些問(wèn)題都有待深入探究。深入研究DNA甲基化在雄性小鼠社會(huì)等級(jí)遺傳與信息素分化中的作用，不僅能夠拓展我們對(duì)動(dòng)物社會(huì)行為分子機(jī)制的理解，也可能為相關(guān)領(lǐng)域的研究提供新的視角和思路。1.2研究目的和意義本研究旨在深入揭示DNA甲基化在雄性小鼠社會(huì)等級(jí)遺傳與信息素分化中的作用機(jī)制。通過(guò)對(duì)這一課題的研究，期望明確DNA甲基化是否參與雄性小鼠社會(huì)等級(jí)的遺傳過(guò)程，以及它如何影響信息素相關(guān)基因的表達(dá)，進(jìn)而改變信息素的分化，最終影響小鼠的社會(huì)行為。在理論意義方面，本研究對(duì)理解動(dòng)物社會(huì)行為的遺傳機(jī)制具有重要意義。社會(huì)行為是動(dòng)物在群體生活中表現(xiàn)出的各種行為模式，其遺傳機(jī)制一直是生物學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。雄性小鼠的社會(huì)等級(jí)作為一種典型的社會(huì)行為，涉及到復(fù)雜的遺傳和環(huán)境因素的相互作用。目前，雖然對(duì)小鼠社會(huì)等級(jí)的行為學(xué)和生態(tài)學(xué)研究已經(jīng)取得了一定成果，但從分子遺傳學(xué)角度，特別是DNA甲基化層面的研究還相對(duì)較少。本研究將填補(bǔ)這一領(lǐng)域在DNA甲基化與社會(huì)等級(jí)遺傳、信息素分化關(guān)系方面的空白，有助于完善動(dòng)物社會(huì)行為遺傳機(jī)制的理論體系，為進(jìn)一步深入理解動(dòng)物的社會(huì)行為提供新的視角和理論基礎(chǔ)。從實(shí)踐意義來(lái)看，本研究的成果可能為相關(guān)領(lǐng)域提供有價(jià)值的參考。在動(dòng)物養(yǎng)殖領(lǐng)域，了解DNA甲基化對(duì)動(dòng)物社會(huì)等級(jí)和信息素分化的影響，有助于優(yōu)化養(yǎng)殖策略，提高養(yǎng)殖效率。例如，通過(guò)調(diào)控DNA甲基化水平，可能可以改善動(dòng)物的社會(huì)行為，減少爭(zhēng)斗和應(yīng)激反應(yīng)，從而促進(jìn)動(dòng)物的生長(zhǎng)和繁殖。在生物醫(yī)學(xué)研究中，由于小鼠是常用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，本研究結(jié)果可能為人類(lèi)社會(huì)行為相關(guān)疾病的研究提供參考。人類(lèi)的一些精神類(lèi)疾病，如自閉癥、社交恐懼癥等，可能與社會(huì)行為的異常有關(guān)。通過(guò)研究小鼠社會(huì)行為的分子機(jī)制，或許能夠?yàn)榻沂救祟?lèi)社會(huì)行為相關(guān)疾病的發(fā)病機(jī)制提供線索，為開(kāi)發(fā)新的治療方法和藥物提供理論依據(jù)。二、DNA甲基化、雄性小鼠社會(huì)等級(jí)與信息素分化概述2.1DNA甲基化的基本原理2.1.1DNA甲基化的定義與過(guò)程DNA甲基化是一種重要的表觀遺傳修飾，指在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶（DNAmethyltransferase，DNMT）的催化作用下，以S-腺苷甲硫氨酸（S-adenosylmethionine，SAM）作為甲基供體，將甲基基團(tuán)共價(jià)結(jié)合到DNA分子特定堿基上的化學(xué)修飾過(guò)程。在哺乳動(dòng)物中，DNA甲基化主要發(fā)生在CpG二核苷酸中胞嘧啶的第5位碳原子上，生成5-甲基胞嘧啶（5-mC），這是目前發(fā)現(xiàn)的哺乳動(dòng)物DNA甲基化的唯一形式。DNA甲基化的過(guò)程較為復(fù)雜，涉及多種酶的參與。DNA甲基轉(zhuǎn)移酶主要分為維持DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶（如Dnmt1）和從頭甲基化酶（如Dnmt3a和Dnmt3b）。Dnmt1具有較高的底物特異性，傾向于作用于半甲基化的DNA，在DNA復(fù)制過(guò)程中，能夠識(shí)別新合成鏈上與模板鏈甲基化位點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的CpG位點(diǎn)，并將其甲基化，從而維持DNA甲基化模式在細(xì)胞分裂過(guò)程中的穩(wěn)定性，確保親代細(xì)胞的甲基化信息傳遞給子代細(xì)胞。例如，在體細(xì)胞的增殖過(guò)程中，Dnmt1能夠精準(zhǔn)地將親代細(xì)胞DNA的甲基化狀態(tài)復(fù)制到子代細(xì)胞的DNA上，使得細(xì)胞的表觀遺傳特征得以延續(xù)。Dnmt3a和Dnmt3b則主要負(fù)責(zé)從頭甲基化，即在未甲基化的DNA區(qū)域上建立新的甲基化位點(diǎn)。它們?cè)谂咛グl(fā)育早期等階段發(fā)揮著關(guān)鍵作用，參與調(diào)控細(xì)胞的分化和組織器官的形成。在胚胎干細(xì)胞向不同組織細(xì)胞分化的過(guò)程中，Dnmt3a和Dnmt3b會(huì)根據(jù)細(xì)胞分化的需求，在特定基因區(qū)域引入新的甲基化修飾，從而影響基因的表達(dá)，促使細(xì)胞向特定方向分化。DNA甲基化反應(yīng)可分為從頭甲基化和保留甲基化兩種類(lèi)型。從頭甲基化是指對(duì)兩條鏈均未甲基化的DNA進(jìn)行甲基化修飾，主要發(fā)生在胚胎發(fā)育的早期階段，用于設(shè)定胚胎早期細(xì)胞的甲基化狀態(tài)，對(duì)細(xì)胞的命運(yùn)決定起到關(guān)鍵作用。保留甲基化則是指雙鏈DNA中一條鏈已存在甲基化，另一條未甲基化的鏈被甲基化，這種方式保證了DNA甲基化模式在細(xì)胞分裂過(guò)程中的相對(duì)穩(wěn)定性。2.1.2DNA甲基化對(duì)基因表達(dá)的影響機(jī)制DNA甲基化對(duì)基因表達(dá)的影響機(jī)制主要通過(guò)以下幾種方式實(shí)現(xiàn)。首先，DNA甲基化可以直接阻礙轉(zhuǎn)錄因子與DNA的結(jié)合。轉(zhuǎn)錄因子是一類(lèi)能夠與基因啟動(dòng)子區(qū)域特定DNA序列結(jié)合，從而調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄起始的蛋白質(zhì)。當(dāng)基因啟動(dòng)子區(qū)域的CpG島發(fā)生甲基化時(shí)，甲基基團(tuán)的存在會(huì)改變DNA的空間構(gòu)象和電荷分布，使得轉(zhuǎn)錄因子難以識(shí)別和結(jié)合到相應(yīng)的DNA序列上，進(jìn)而抑制基因的轉(zhuǎn)錄起始。某些基因的啟動(dòng)子區(qū)域富含CpG島，正常情況下轉(zhuǎn)錄因子可以順利結(jié)合并啟動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄，但當(dāng)這些區(qū)域發(fā)生高甲基化后，轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合受到阻礙，基因表達(dá)被沉默。其次，DNA甲基化可以通過(guò)招募甲基化結(jié)合蛋白來(lái)間接影響基因表達(dá)。這些甲基化結(jié)合蛋白能夠特異性地識(shí)別并結(jié)合甲基化的DNA序列，然后招募一系列染色質(zhì)修飾酶和轉(zhuǎn)錄抑制復(fù)合物，如組蛋白去乙酰化酶（HDAC）等。HDAC可以去除組蛋白上的乙酰基，使染色質(zhì)結(jié)構(gòu)變得更加緊密，從而抑制基因的轉(zhuǎn)錄。因?yàn)榫o密的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)使得轉(zhuǎn)錄機(jī)器難以接近DNA模板，阻礙了基因轉(zhuǎn)錄的進(jìn)行。當(dāng)甲基化結(jié)合蛋白與甲基化的DNA結(jié)合后，招募HDAC等復(fù)合物，使得染色質(zhì)處于一種抑制性的狀態(tài)，基因無(wú)法正常表達(dá)。DNA甲基化還可以影響DNA與其他調(diào)控元件之間的相互作用。基因組中存在許多順式作用元件和反式作用因子，它們之間的相互作用對(duì)于基因表達(dá)的精準(zhǔn)調(diào)控至關(guān)重要。DNA甲基化可能會(huì)改變這些調(diào)控元件之間的相互作用方式，從而影響基因表達(dá)。某些增強(qiáng)子區(qū)域的甲基化可能會(huì)削弱其與啟動(dòng)子之間的遠(yuǎn)程相互作用，導(dǎo)致基因表達(dá)水平下降。因?yàn)樵鰪?qiáng)子通過(guò)與啟動(dòng)子的相互作用來(lái)增強(qiáng)基因轉(zhuǎn)錄的效率，當(dāng)這種相互作用因甲基化而受到破壞時(shí)，基因的轉(zhuǎn)錄活性就會(huì)受到抑制。2.2雄性小鼠社會(huì)等級(jí)的形成與特征2.2.1社會(huì)等級(jí)的建立過(guò)程雄性小鼠是具有明顯社會(huì)性的動(dòng)物，在其群體中，社會(huì)等級(jí)的建立主要通過(guò)爭(zhēng)斗等行為來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)陌生的雄性小鼠被放置在同一環(huán)境中時(shí)，它們首先會(huì)通過(guò)各種感官進(jìn)行相互探索，包括嗅覺(jué)、視覺(jué)和觸覺(jué)等。在這個(gè)階段，小鼠會(huì)嗅聞對(duì)方的氣味，觀察對(duì)方的體型、姿態(tài)等特征，這些信息對(duì)于它們?cè)u(píng)估對(duì)手的實(shí)力至關(guān)重要。通過(guò)初步的信息收集，小鼠會(huì)對(duì)彼此的相對(duì)實(shí)力有一個(gè)大致的判斷，這為后續(xù)的爭(zhēng)斗行為奠定了基礎(chǔ)。隨著接觸的深入，當(dāng)兩只雄性小鼠對(duì)某一資源（如食物、領(lǐng)地、配偶等）產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，爭(zhēng)斗行為就會(huì)發(fā)生。爭(zhēng)斗行為包括多種形式，如威脅展示、追逐、扭打等。威脅展示通常表現(xiàn)為小鼠將身體直立，毛發(fā)豎起，試圖通過(guò)展示自己的體型來(lái)威懾對(duì)方；追逐則是一方小鼠追趕另一方，以顯示自己的優(yōu)勢(shì)地位；扭打是爭(zhēng)斗的激烈形式，兩只小鼠會(huì)互相撕咬、推搡，試圖在身體對(duì)抗中占據(jù)上風(fēng)。在爭(zhēng)斗過(guò)程中，小鼠會(huì)不斷地評(píng)估對(duì)方的實(shí)力和自己的勝算，一旦一方小鼠認(rèn)為自己處于劣勢(shì)，它可能會(huì)選擇撤退或表現(xiàn)出順從的姿態(tài)，如蜷縮身體、躲避對(duì)方的攻擊等。經(jīng)過(guò)多次這樣的爭(zhēng)斗和互動(dòng)，雄性小鼠群體中會(huì)逐漸形成穩(wěn)定的社會(huì)等級(jí)。在這個(gè)等級(jí)體系中，處于優(yōu)勢(shì)地位的雄性小鼠通常是在爭(zhēng)斗中獲勝次數(shù)較多的個(gè)體，它們擁有優(yōu)先獲取資源的權(quán)利。例如，在食物分配時(shí)，優(yōu)勢(shì)雄鼠可以?xún)?yōu)先進(jìn)食，并且可以占據(jù)更有利的進(jìn)食位置；在領(lǐng)地爭(zhēng)奪中，優(yōu)勢(shì)雄鼠可以劃定更大的領(lǐng)地范圍，其他小鼠則需要避開(kāi)其領(lǐng)地或者在其允許的范圍內(nèi)活動(dòng)；在配偶選擇方面，優(yōu)勢(shì)雄鼠對(duì)雌性小鼠具有更大的吸引力，能夠獲得更多的交配機(jī)會(huì)。而處于從屬地位的雄性小鼠則需要服從優(yōu)勢(shì)者，它們?cè)谫Y源獲取上受到限制，只能在優(yōu)勢(shì)雄鼠享用資源后，才能獲取剩余的資源。研究表明，社會(huì)等級(jí)的建立過(guò)程并非一蹴而就，而是需要一定的時(shí)間。在一個(gè)新組建的雄性小鼠群體中，通常需要數(shù)天甚至數(shù)周的時(shí)間，社會(huì)等級(jí)才能穩(wěn)定下來(lái)。在這個(gè)過(guò)程中，小鼠之間的爭(zhēng)斗頻率會(huì)逐漸降低，因?yàn)樗鼈円呀?jīng)明確了彼此的地位。社會(huì)等級(jí)也不是絕對(duì)固定不變的，如果群體中出現(xiàn)新的成員，或者原有的優(yōu)勢(shì)雄鼠因受傷、生病等原因?qū)嵙ο陆担鐣?huì)等級(jí)可能會(huì)重新調(diào)整，引發(fā)新一輪的爭(zhēng)斗和等級(jí)建立過(guò)程。2.2.2不同等級(jí)雄性小鼠的行為和生理差異不同等級(jí)的雄性小鼠在行為和生理方面存在顯著差異。在行為上，優(yōu)勢(shì)等級(jí)的雄性小鼠表現(xiàn)出更強(qiáng)的探索和活動(dòng)能力。在陌生環(huán)境中，優(yōu)勢(shì)雄鼠會(huì)更積極地探索周?chē)臻g，花費(fèi)更多的時(shí)間在新環(huán)境中活動(dòng)，對(duì)新物體的接觸和探究也更為頻繁。在曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中，優(yōu)勢(shì)雄鼠穿越中央?yún)^(qū)域的次數(shù)明顯多于從屬雄鼠，且在中央?yún)^(qū)域停留的時(shí)間更長(zhǎng)。這表明優(yōu)勢(shì)雄鼠對(duì)環(huán)境的恐懼和警惕性較低，更具有自信和主動(dòng)性。優(yōu)勢(shì)雄鼠還表現(xiàn)出更多的攻擊行為。當(dāng)面對(duì)潛在的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手時(shí)，它們會(huì)迅速做出攻擊反應(yīng)，以維護(hù)自己的優(yōu)勢(shì)地位和資源。在與其他雄鼠相遇時(shí)，優(yōu)勢(shì)雄鼠會(huì)主動(dòng)發(fā)起威脅展示或直接攻擊，以阻止對(duì)方靠近自己的領(lǐng)地或爭(zhēng)奪資源。相比之下，從屬等級(jí)的雄性小鼠則表現(xiàn)出更多的回避和順從行為。它們會(huì)盡量避免與優(yōu)勢(shì)雄鼠發(fā)生直接沖突，當(dāng)遇到優(yōu)勢(shì)雄鼠時(shí)，會(huì)迅速躲避或表現(xiàn)出順從姿態(tài)，如蜷縮身體、低頭等。從屬雄鼠在探索行為上也較為保守，更傾向于在熟悉的、相對(duì)安全的區(qū)域活動(dòng)。在生理方面，不同等級(jí)雄性小鼠的激素水平存在明顯差異。睪酮是一種與雄性特征和攻擊行為密切相關(guān)的激素，優(yōu)勢(shì)等級(jí)的雄性小鼠體內(nèi)睪酮水平通常較高。高水平的睪酮不僅促進(jìn)了優(yōu)勢(shì)雄鼠的肌肉發(fā)育和體力增強(qiáng)，使其在爭(zhēng)斗中更具優(yōu)勢(shì)，還進(jìn)一步增強(qiáng)了它們的攻擊欲望和領(lǐng)地意識(shí)。研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)人為提高從屬雄鼠的睪酮水平，可以使其攻擊行為增加，在一定程度上改變其社會(huì)等級(jí)地位。皮質(zhì)酮是一種應(yīng)激激素，從屬等級(jí)的雄性小鼠在面對(duì)優(yōu)勢(shì)雄鼠或其他壓力源時(shí)，體內(nèi)皮質(zhì)酮水平會(huì)顯著升高。長(zhǎng)期處于高皮質(zhì)酮水平狀態(tài)，會(huì)對(duì)從屬雄鼠的身體產(chǎn)生一系列負(fù)面影響，如免疫功能下降、代謝紊亂等。從屬雄鼠可能更容易受到疾病的侵襲，生長(zhǎng)發(fā)育也可能受到抑制。不同等級(jí)雄性小鼠在神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)方面也存在差異。例如，多巴胺是一種與獎(jiǎng)賞、動(dòng)機(jī)和行為調(diào)節(jié)相關(guān)的神經(jīng)遞質(zhì)，優(yōu)勢(shì)雄鼠大腦中某些腦區(qū)（如伏隔核等）的多巴胺釋放更為活躍，這可能與它們?cè)讷@取資源時(shí)獲得的獎(jiǎng)賞體驗(yàn)有關(guān)，進(jìn)一步強(qiáng)化了它們的優(yōu)勢(shì)行為。而從屬雄鼠的多巴胺系統(tǒng)活性相對(duì)較低，這可能導(dǎo)致它們對(duì)獎(jiǎng)賞的敏感性降低，行為積極性不高。2.3雄性小鼠信息素分化及其作用2.3.1信息素的種類(lèi)與分泌雄性小鼠能夠分泌多種信息素，這些信息素在其社會(huì)行為和繁殖過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。常見(jiàn)的雄性小鼠信息素包括主要尿蛋白（Majorurinaryproteins，MUPs）、揮發(fā)性信息素如E-β-法尼烯（E-β-farnesene）和E,E-α-法尼烯（E,E-α-farnesene）等。主要尿蛋白是一類(lèi)由肝臟合成并通過(guò)尿液大量分泌的蛋白質(zhì)。MUPs具有高度的多態(tài)性，不同個(gè)體的MUPs組成存在差異。在小鼠群體中，MUPs不僅能夠攜帶和穩(wěn)定揮發(fā)性信息素，延長(zhǎng)其在環(huán)境中的存在時(shí)間，還可以作為一種長(zhǎng)距離的化學(xué)信號(hào)，傳達(dá)個(gè)體的身份、性別、健康狀況等信息。研究發(fā)現(xiàn)，雄性小鼠尿液中的某些MUPs異構(gòu)體能夠特異性地吸引雌性小鼠，增強(qiáng)其對(duì)雄性小鼠的興趣。MUPs還可以作為一種競(jìng)爭(zhēng)信號(hào)，在雄性小鼠之間的社會(huì)等級(jí)競(jìng)爭(zhēng)中發(fā)揮作用。優(yōu)勢(shì)雄鼠分泌的特定MUPs組合可能會(huì)對(duì)從屬雄鼠產(chǎn)生威懾作用，抑制其競(jìng)爭(zhēng)行為。揮發(fā)性信息素E-β-法尼烯和E,E-α-法尼烯主要由雄性小鼠的包皮腺分泌。包皮腺位于雄性小鼠生殖器附近，是專(zhuān)門(mén)分泌信息素的重要器官。這些揮發(fā)性信息素具有較強(qiáng)的揮發(fā)性，能夠在空氣中迅速傳播，被其他小鼠通過(guò)嗅覺(jué)系統(tǒng)感知。研究表明，E-β-法尼烯和E,E-α-法尼烯在雄性小鼠的社會(huì)等級(jí)信號(hào)傳遞中扮演著重要角色。優(yōu)勢(shì)雄鼠的包皮腺分泌的這兩種信息素的含量通常高于從屬雄鼠。這些高濃度的信息素能夠傳達(dá)優(yōu)勢(shì)地位，對(duì)其他雄性小鼠產(chǎn)生威懾，使其在社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì)。對(duì)于雌性小鼠而言，這些信息素也具有吸引力，能夠影響雌性小鼠對(duì)雄性小鼠的選擇。雄性小鼠信息素的分泌具有一定的規(guī)律。其分泌量會(huì)受到多種因素的影響，如年齡、社會(huì)等級(jí)、環(huán)境因素等。隨著年齡的增長(zhǎng)，雄性小鼠信息素的分泌量和成分會(huì)發(fā)生變化。在青春期，雄性小鼠開(kāi)始大量分泌信息素，這與它們性成熟和參與社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)、繁殖活動(dòng)的需求相適應(yīng)。社會(huì)等級(jí)也會(huì)顯著影響信息素的分泌。優(yōu)勢(shì)等級(jí)的雄性小鼠由于其在群體中的地位和資源獲取優(yōu)勢(shì)，其信息素分泌更為旺盛。在面對(duì)從屬雄鼠時(shí)，優(yōu)勢(shì)雄鼠會(huì)增加信息素的分泌，以強(qiáng)化自己的優(yōu)勢(shì)地位。環(huán)境因素如溫度、濕度、群體密度等也會(huì)對(duì)信息素分泌產(chǎn)生影響。在適宜的環(huán)境條件下，雄性小鼠的信息素分泌可能更為穩(wěn)定和高效；而在惡劣的環(huán)境條件下，信息素分泌可能會(huì)受到抑制，從而影響其社會(huì)行為和繁殖成功率。2.3.2信息素在社會(huì)交流和繁殖中的功能在社會(huì)交流方面，信息素在雄性小鼠的領(lǐng)地標(biāo)記中發(fā)揮著重要作用。雄性小鼠會(huì)通過(guò)在領(lǐng)地內(nèi)的物體表面（如巢穴、食物來(lái)源周?chē)龋┩磕蛞夯虬は俜置谖铮瑢⒆陨淼男畔⑺貥?biāo)記在領(lǐng)地范圍內(nèi)。這些信息素標(biāo)記就像是一種“化學(xué)名片”，向其他小鼠傳達(dá)該領(lǐng)地已被占領(lǐng)的信息。當(dāng)其他雄性小鼠進(jìn)入該領(lǐng)地時(shí)，通過(guò)嗅覺(jué)感知到這些信息素，會(huì)意識(shí)到領(lǐng)地的歸屬，從而避免不必要的沖突。優(yōu)勢(shì)雄鼠的信息素標(biāo)記更為強(qiáng)烈和持久，能夠有效地威懾其他雄鼠，維持自己的領(lǐng)地范圍。從屬雄鼠則會(huì)盡量避開(kāi)優(yōu)勢(shì)雄鼠的領(lǐng)地，或者在領(lǐng)地邊緣活動(dòng)，以避免與優(yōu)勢(shì)者發(fā)生爭(zhēng)斗。信息素在雄性小鼠之間的等級(jí)信號(hào)傳遞中也起著關(guān)鍵作用。如前所述，優(yōu)勢(shì)雄鼠分泌的特定信息素組合，如高濃度的E-β-法尼烯和E,E-α-法尼烯以及特定的MUPs異構(gòu)體，能夠向其他雄性小鼠傳達(dá)其優(yōu)勢(shì)地位。從屬雄鼠在感知到這些信息素后，會(huì)調(diào)整自己的行為，表現(xiàn)出順從和回避的姿態(tài)，以避免與優(yōu)勢(shì)雄鼠發(fā)生沖突。這種信息素介導(dǎo)的等級(jí)信號(hào)傳遞機(jī)制，有助于維持雄性小鼠群體中社會(huì)等級(jí)的穩(wěn)定，減少不必要的爭(zhēng)斗，提高群體的生存效率。在繁殖方面，信息素對(duì)雌性小鼠的吸引作用至關(guān)重要。雄性小鼠分泌的信息素能夠激發(fā)雌性小鼠的性興趣和性行為。雄性小鼠尿液中的darcin蛋白是一種能夠吸引雌性小鼠的重要信息素。當(dāng)雌性小鼠感知到darcin蛋白時(shí)，會(huì)表現(xiàn)出一系列被吸引的行為，如發(fā)出超聲、叫聲，增加對(duì)雄性小鼠的探索行為，以及留下氣味信息（排尿）等。這些行為有助于雌性小鼠與雄性小鼠建立聯(lián)系，促進(jìn)交配行為的發(fā)生。信息素還能夠影響雌性小鼠的生殖生理。研究發(fā)現(xiàn)，某些信息素能夠調(diào)節(jié)雌性小鼠的發(fā)情周期，使其更容易受孕。優(yōu)勢(shì)雄鼠的信息素可能會(huì)對(duì)雌性小鼠產(chǎn)生更強(qiáng)的生理影響，增加其受孕的幾率。信息素在小鼠的配偶選擇中也發(fā)揮著重要作用。雌性小鼠會(huì)根據(jù)雄性小鼠信息素的特征來(lái)選擇合適的配偶。它們傾向于選擇信息素特征表明健康、強(qiáng)壯和具有良好遺傳品質(zhì)的雄性小鼠。因?yàn)檫@些雄性小鼠的信息素可能反映了其自身的基因優(yōu)勢(shì)和生存能力，與這樣的雄性小鼠交配，能夠提高后代的生存幾率和適應(yīng)性。雌性小鼠可能會(huì)更偏好優(yōu)勢(shì)雄鼠的信息素，因?yàn)閮?yōu)勢(shì)雄鼠通常在資源獲取和生存競(jìng)爭(zhēng)中具有優(yōu)勢(shì)，其基因更有可能傳遞給后代。三、DNA甲基化在雄性小鼠社會(huì)等級(jí)遺傳中的作用3.1DNA甲基化與社會(huì)等級(jí)相關(guān)基因的表達(dá)調(diào)控3.1.1篩選與社會(huì)等級(jí)相關(guān)的基因?yàn)榱松钊胩骄啃坌孕∈笊鐣?huì)等級(jí)形成的分子機(jī)制，篩選與社會(huì)等級(jí)相關(guān)的基因是關(guān)鍵的第一步。在實(shí)驗(yàn)中，研究人員精心挑選了一批健康、年齡相近的雄性小鼠，將它們放置于特定的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，讓其自由互動(dòng)和競(jìng)爭(zhēng)，以促使社會(huì)等級(jí)的自然形成。通過(guò)持續(xù)觀察小鼠的行為表現(xiàn)，如爭(zhēng)斗行為的頻率和結(jié)果、對(duì)資源的占有情況以及在群體中的社交地位等，準(zhǔn)確劃分出優(yōu)勢(shì)等級(jí)和從屬等級(jí)的小鼠。隨后，運(yùn)用先進(jìn)的轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)，對(duì)不同等級(jí)雄性小鼠的特定組織（如大腦、下丘腦等與社會(huì)行為調(diào)控密切相關(guān)的區(qū)域）進(jìn)行全面的基因表達(dá)分析。轉(zhuǎn)錄組測(cè)序能夠精確地檢測(cè)出細(xì)胞中所有mRNA的表達(dá)水平，從而獲取大量基因的表達(dá)信息。通過(guò)對(duì)測(cè)序數(shù)據(jù)的深入分析，研究人員可以篩選出在優(yōu)勢(shì)等級(jí)和從屬等級(jí)小鼠之間表達(dá)存在顯著差異的基因。研究人員還采用了基因芯片技術(shù)作為輔助手段，進(jìn)一步驗(yàn)證和補(bǔ)充轉(zhuǎn)錄組測(cè)序的結(jié)果。基因芯片是一種將大量DNA探針固定在微小基片上的技術(shù)，能夠同時(shí)對(duì)多個(gè)基因的表達(dá)進(jìn)行快速檢測(cè)。將不同等級(jí)小鼠的基因樣本與基因芯片進(jìn)行雜交，通過(guò)檢測(cè)芯片上的熒光信號(hào)強(qiáng)度，就可以準(zhǔn)確地確定各個(gè)基因的表達(dá)水平，從而篩選出與社會(huì)等級(jí)相關(guān)的基因。經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的篩選和驗(yàn)證，研究人員發(fā)現(xiàn)了一系列與雄性小鼠社會(huì)等級(jí)相關(guān)的基因。其中，一些基因在優(yōu)勢(shì)等級(jí)小鼠中呈現(xiàn)高表達(dá)，而在從屬等級(jí)小鼠中表達(dá)較低；另一些基因則表現(xiàn)出相反的表達(dá)模式。例如，BDNF（腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子）基因在優(yōu)勢(shì)等級(jí)小鼠的大腦中表達(dá)顯著上調(diào)，而在從屬等級(jí)小鼠中表達(dá)相對(duì)較低。BDNF是一種對(duì)神經(jīng)元的生長(zhǎng)、發(fā)育和存活具有重要作用的蛋白質(zhì)，它在優(yōu)勢(shì)小鼠中的高表達(dá)可能與優(yōu)勢(shì)小鼠更強(qiáng)的探索和活動(dòng)能力、更高的攻擊行為等社會(huì)等級(jí)相關(guān)行為密切相關(guān)。SERT（血清素轉(zhuǎn)運(yùn)體）基因在從屬等級(jí)小鼠中的表達(dá)明顯高于優(yōu)勢(shì)等級(jí)小鼠。血清素是一種重要的神經(jīng)遞質(zhì)，參與調(diào)節(jié)情緒、行為和社會(huì)認(rèn)知等多種生理過(guò)程。SERT基因的高表達(dá)可能導(dǎo)致從屬等級(jí)小鼠體內(nèi)血清素水平的異常，進(jìn)而影響其行為，使其表現(xiàn)出更多的回避和順從行為。3.1.2DNA甲基化對(duì)這些基因表達(dá)的影響DNA甲基化作為一種重要的表觀遺傳修飾，在調(diào)控與社會(huì)等級(jí)相關(guān)基因的表達(dá)過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。研究表明，基因啟動(dòng)子區(qū)域的DNA甲基化狀態(tài)與基因表達(dá)水平之間存在著緊密的負(fù)相關(guān)關(guān)系。當(dāng)基因啟動(dòng)子區(qū)域的CpG島發(fā)生高甲基化時(shí)，甲基基團(tuán)的存在會(huì)顯著改變DNA的空間構(gòu)象和電荷分布，使得轉(zhuǎn)錄因子難以識(shí)別和結(jié)合到相應(yīng)的DNA序列上，從而有效抑制基因的轉(zhuǎn)錄起始，導(dǎo)致基因表達(dá)水平下降。相反，當(dāng)啟動(dòng)子區(qū)域處于低甲基化狀態(tài)時(shí)，轉(zhuǎn)錄因子能夠順利結(jié)合，基因轉(zhuǎn)錄得以正常進(jìn)行，基因表達(dá)水平相應(yīng)升高。對(duì)于某些與雄性小鼠社會(huì)等級(jí)密切相關(guān)的基因，其啟動(dòng)子區(qū)域的DNA甲基化水平變化與社會(huì)等級(jí)的差異表現(xiàn)出高度的一致性。以SERT基因?yàn)槔芯咳藛T通過(guò)亞硫酸氫鹽測(cè)序等先進(jìn)技術(shù)，精確測(cè)定了不同等級(jí)雄性小鼠SERT基因啟動(dòng)子區(qū)域的甲基化水平。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，從屬等級(jí)小鼠的SERT基因啟動(dòng)子區(qū)域呈現(xiàn)出較高的甲基化水平，而優(yōu)勢(shì)等級(jí)小鼠的甲基化水平相對(duì)較低。這種甲基化水平的差異可能是導(dǎo)致SERT基因在不同等級(jí)小鼠中表達(dá)差異的重要原因。由于從屬等級(jí)小鼠SERT基因啟動(dòng)子區(qū)域的高甲基化，轉(zhuǎn)錄因子與啟動(dòng)子的結(jié)合受到嚴(yán)重阻礙，基因轉(zhuǎn)錄無(wú)法正常進(jìn)行，從而使得SERT基因表達(dá)上調(diào)。為了進(jìn)一步深入驗(yàn)證DNA甲基化對(duì)SERT基因表達(dá)的調(diào)控作用，研究人員巧妙地運(yùn)用了DNA甲基化抑制劑5-氮雜胞苷進(jìn)行干預(yù)實(shí)驗(yàn)。將5-氮雜胞苷處理從屬等級(jí)小鼠后，發(fā)現(xiàn)其SERT基因啟動(dòng)子區(qū)域的甲基化水平顯著降低，與此同時(shí)，SERT基因的表達(dá)水平也隨之顯著下降。這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果強(qiáng)有力地表明，DNA甲基化確實(shí)能夠直接調(diào)控SERT基因的表達(dá)，進(jìn)而對(duì)雄性小鼠的社會(huì)等級(jí)相關(guān)行為產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。因?yàn)镾ERT基因表達(dá)的改變可能會(huì)影響血清素的轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝，從而改變小鼠的行為模式，如減少?gòu)膶俚燃?jí)小鼠的回避和順從行為，使其在一定程度上表現(xiàn)出更接近優(yōu)勢(shì)等級(jí)小鼠的行為特征。除了直接影響轉(zhuǎn)錄因子與DNA的結(jié)合外，DNA甲基化還可以通過(guò)招募甲基化結(jié)合蛋白來(lái)間接調(diào)控基因表達(dá)。這些甲基化結(jié)合蛋白能夠特異性地識(shí)別并緊密結(jié)合甲基化的DNA序列，然后進(jìn)一步招募一系列染色質(zhì)修飾酶和轉(zhuǎn)錄抑制復(fù)合物，如組蛋白去乙酰化酶（HDAC）等。HDAC可以高效去除組蛋白上的乙酰基，使染色質(zhì)結(jié)構(gòu)變得更加緊密，從而極大地抑制基因的轉(zhuǎn)錄。因?yàn)榫o密的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)使得轉(zhuǎn)錄機(jī)器難以接近DNA模板，阻礙了基因轉(zhuǎn)錄的順利進(jìn)行。在與雄性小鼠社會(huì)等級(jí)相關(guān)基因的調(diào)控中，這種間接調(diào)控機(jī)制也可能發(fā)揮著重要作用。某些基因啟動(dòng)子區(qū)域的甲基化可能會(huì)招募甲基化結(jié)合蛋白和HDAC等復(fù)合物，形成一種抑制性的染色質(zhì)狀態(tài)，從而抑制基因表達(dá)，影響小鼠的社會(huì)等級(jí)形成和維持。3.2跨代遺傳中DNA甲基化的傳遞與作用3.2.1親代DNA甲基化模式的傳遞規(guī)律在雄性小鼠的生殖過(guò)程中，親代的DNA甲基化模式傳遞呈現(xiàn)出復(fù)雜而有序的規(guī)律。從精子發(fā)生的角度來(lái)看，在精子形成過(guò)程中，DNA甲基化經(jīng)歷了動(dòng)態(tài)變化。精原細(xì)胞在分化為精子的過(guò)程中，首先會(huì)發(fā)生大規(guī)模的去甲基化，去除體細(xì)胞中已有的甲基化標(biāo)記。這一過(guò)程使得精子基因組處于一種相對(duì)低甲基化的狀態(tài)，為后續(xù)建立精子特異性的甲基化模式奠定基礎(chǔ)。在減數(shù)分裂前期，精原細(xì)胞中的DNA甲基化水平顯著降低，許多基因的啟動(dòng)子區(qū)域和調(diào)控元件的甲基化被擦除。隨著精子發(fā)育的進(jìn)行，重新甲基化過(guò)程逐漸啟動(dòng)。在精子成熟階段，特定基因區(qū)域會(huì)重新建立起甲基化修飾。這些重新甲基化的區(qū)域?qū)τ诰拥恼９δ芎团咛グl(fā)育至關(guān)重要。一些與胚胎發(fā)育相關(guān)的基因，在精子中會(huì)被特異性地甲基化，以確保在受精后能夠正確地調(diào)控胚胎的發(fā)育進(jìn)程。研究表明，精子中的某些印記基因，如Igf2（胰島素樣生長(zhǎng)因子2）基因，其甲基化模式在精子發(fā)生過(guò)程中被精確地建立和維持。Igf2基因的甲基化狀態(tài)對(duì)于胚胎的生長(zhǎng)和發(fā)育起著關(guān)鍵作用，其甲基化模式的異常可能導(dǎo)致胚胎發(fā)育異常甚至死亡。卵子在形成過(guò)程中，DNA甲基化同樣經(jīng)歷了重要的變化。初級(jí)卵母細(xì)胞中DNA甲基化水平總體較高，但在減數(shù)分裂過(guò)程中會(huì)發(fā)生全局性的去甲基化。在減數(shù)分裂前期，卵母細(xì)胞中的DNA甲基化標(biāo)記被大量清除，使得基因組處于低甲基化狀態(tài)。隨著卵母細(xì)胞的成熟，重新甲基化過(guò)程逐漸發(fā)生。成熟卵母細(xì)胞會(huì)建立起與體細(xì)胞不同的甲基化模式，這些甲基化模式對(duì)于卵子的受精能力和早期胚胎發(fā)育具有重要影響。研究發(fā)現(xiàn)，卵母細(xì)胞中某些基因的甲基化狀態(tài)與胚胎的著床能力密切相關(guān)。如果這些基因的甲基化模式異常，可能會(huì)導(dǎo)致胚胎著床失敗，影響生殖過(guò)程的順利進(jìn)行。在受精過(guò)程中，精子和卵子的DNA甲基化模式相互融合，共同傳遞給子代。受精卵繼承了親代精子和卵子的DNA甲基化信息，這些信息在胚胎發(fā)育過(guò)程中逐漸發(fā)揮作用。在胚胎早期發(fā)育階段，DNA甲基化模式會(huì)進(jìn)一步發(fā)生動(dòng)態(tài)變化。一些基因的甲基化狀態(tài)會(huì)根據(jù)胚胎發(fā)育的需要進(jìn)行調(diào)整，以調(diào)控基因的表達(dá)，促進(jìn)胚胎細(xì)胞的分化和組織器官的形成。在胚胎著床前后，某些與胎盤(pán)發(fā)育相關(guān)的基因會(huì)發(fā)生甲基化水平的改變，以適應(yīng)胚胎發(fā)育的需求。如果親代的DNA甲基化模式發(fā)生異常，可能會(huì)影響胚胎的正常發(fā)育。親代精子或卵子中某些關(guān)鍵基因的甲基化異常，可能導(dǎo)致胚胎發(fā)育過(guò)程中基因表達(dá)紊亂，引發(fā)胚胎發(fā)育遲緩、畸形甚至流產(chǎn)等問(wèn)題。3.2.2對(duì)后代社會(huì)等級(jí)發(fā)展的潛在影響親代DNA甲基化模式對(duì)后代雄性小鼠社會(huì)等級(jí)的發(fā)展具有潛在的重要影響。從基因表達(dá)調(diào)控的角度來(lái)看，親代傳遞給后代的DNA甲基化模式可能會(huì)影響與社會(huì)等級(jí)相關(guān)基因的表達(dá)。如前文所述，一些基因的啟動(dòng)子區(qū)域甲基化水平與社會(huì)等級(jí)密切相關(guān)。如果親代在這些基因區(qū)域的甲基化模式發(fā)生改變，可能會(huì)導(dǎo)致后代中這些基因的表達(dá)異常，進(jìn)而影響后代社會(huì)等級(jí)的形成。假設(shè)親代優(yōu)勢(shì)等級(jí)雄鼠在某些與攻擊行為相關(guān)基因的啟動(dòng)子區(qū)域處于低甲基化狀態(tài)，使得這些基因在親代中高表達(dá)，從而增強(qiáng)了親代的攻擊能力，使其在社會(huì)等級(jí)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。當(dāng)這種低甲基化模式傳遞給后代時(shí)，后代小鼠中這些基因也可能會(huì)保持高表達(dá)狀態(tài)，使后代具有更強(qiáng)的攻擊行為傾向。這種攻擊行為傾向可能有助于后代在社會(huì)等級(jí)競(jìng)爭(zhēng)中獲得優(yōu)勢(shì)地位。相反，如果親代在這些基因區(qū)域的甲基化模式發(fā)生改變，變得高甲基化，可能會(huì)抑制這些基因的表達(dá)，導(dǎo)致后代攻擊行為減弱，在社會(huì)等級(jí)競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì)。親代DNA甲基化模式還可能通過(guò)影響后代的神經(jīng)發(fā)育和生理特征，間接影響其社會(huì)等級(jí)發(fā)展。研究表明，DNA甲基化在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過(guò)程中起著關(guān)鍵作用。親代傳遞的DNA甲基化信息可能會(huì)影響后代大腦中神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)的發(fā)育和功能。如果親代DNA甲基化異常導(dǎo)致后代大腦中多巴胺、血清素等神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)發(fā)育異常，可能會(huì)影響后代的行為和情緒調(diào)節(jié)能力。多巴胺系統(tǒng)發(fā)育異常可能導(dǎo)致后代對(duì)獎(jiǎng)賞的敏感性降低，行為積極性不高，從而在社會(huì)等級(jí)競(jìng)爭(zhēng)中缺乏主動(dòng)性；血清素系統(tǒng)異常可能使后代更容易出現(xiàn)焦慮、恐懼等情緒，表現(xiàn)出更多的回避和順從行為，不利于其在社會(huì)等級(jí)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位。環(huán)境因素也可能與親代DNA甲基化模式相互作用，共同影響后代社會(huì)等級(jí)的發(fā)展。親代在特定環(huán)境中生活，其DNA甲基化模式可能會(huì)受到環(huán)境因素的影響而發(fā)生改變。這些環(huán)境誘導(dǎo)的DNA甲基化變化如果傳遞給后代，可能會(huì)使后代在面對(duì)類(lèi)似環(huán)境時(shí)，表現(xiàn)出不同的社會(huì)行為和社會(huì)等級(jí)發(fā)展趨勢(shì)。親代在資源匱乏的環(huán)境中生活，其DNA甲基化模式可能發(fā)生改變，以適應(yīng)這種環(huán)境壓力。當(dāng)這些甲基化模式傳遞給后代時(shí)，后代在同樣資源匱乏的環(huán)境中，可能會(huì)表現(xiàn)出更強(qiáng)烈的競(jìng)爭(zhēng)行為，以獲取有限的資源，從而影響其社會(huì)等級(jí)的形成。如果后代生活在資源豐富的環(huán)境中，這種親代傳遞的甲基化模式可能不會(huì)對(duì)其社會(huì)等級(jí)發(fā)展產(chǎn)生明顯影響。3.3案例分析：特定基因甲基化與社會(huì)等級(jí)遺傳的關(guān)聯(lián)以雄性小鼠的BDNF（腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子）基因甲基化為例，其與社會(huì)等級(jí)遺傳存在緊密聯(lián)系。BDNF基因在大腦中廣泛表達(dá)，對(duì)神經(jīng)元的存活、生長(zhǎng)、分化和突觸可塑性起著關(guān)鍵作用，進(jìn)而深刻影響著小鼠的學(xué)習(xí)、記憶、行為和情緒等多個(gè)方面。在社會(huì)等級(jí)形成過(guò)程中，BDNF基因的甲基化狀態(tài)發(fā)生著顯著變化。研究人員通過(guò)精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，對(duì)比優(yōu)勢(shì)等級(jí)和從屬等級(jí)雄性小鼠大腦特定區(qū)域（如海馬體、前額葉皮質(zhì)等與社會(huì)行為調(diào)控密切相關(guān)的腦區(qū)）中BDNF基因的甲基化水平，發(fā)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)等級(jí)小鼠的BDNF基因啟動(dòng)子區(qū)域甲基化水平明顯低于從屬等級(jí)小鼠。這種甲基化水平的差異直接導(dǎo)致了BDNF基因表達(dá)的不同，優(yōu)勢(shì)等級(jí)小鼠由于啟動(dòng)子區(qū)域低甲基化，轉(zhuǎn)錄因子能夠順利結(jié)合，使得BDNF基因表達(dá)上調(diào)，產(chǎn)生更多的BDNF蛋白。為了深入探究BDNF基因甲基化對(duì)社會(huì)等級(jí)相關(guān)行為的影響，研究人員采用了先進(jìn)的基因編輯技術(shù)和行為學(xué)實(shí)驗(yàn)方法。利用CRISPR/Cas9基因編輯系統(tǒng)，對(duì)小鼠的BDNF基因啟動(dòng)子區(qū)域進(jìn)行精確的甲基化修飾調(diào)控。將一組小鼠的BDNF基因啟動(dòng)子區(qū)域甲基化水平人為降低，模擬優(yōu)勢(shì)等級(jí)小鼠的甲基化狀態(tài)；另一組小鼠則進(jìn)行相反的操作，提高其甲基化水平，模擬從屬等級(jí)小鼠的狀態(tài)。隨后，對(duì)這些小鼠進(jìn)行一系列社會(huì)行為學(xué)測(cè)試。在社會(huì)支配地位測(cè)試中，降低BDNF基因啟動(dòng)子甲基化水平的小鼠表現(xiàn)出更強(qiáng)的攻擊性和領(lǐng)地意識(shí)，更頻繁地爭(zhēng)奪資源和主導(dǎo)社交互動(dòng)，在社會(huì)等級(jí)競(jìng)爭(zhēng)中更容易占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位。而提高甲基化水平的小鼠則表現(xiàn)出更多的回避和順從行為，在面對(duì)其他小鼠的競(jìng)爭(zhēng)時(shí)更容易退縮，處于從屬地位。在學(xué)習(xí)和記憶相關(guān)的行為測(cè)試中，低甲基化組小鼠在空間學(xué)習(xí)和記憶任務(wù)中表現(xiàn)更為出色，能夠更快地學(xué)習(xí)和記憶環(huán)境信息，這可能有助于它們?cè)谏鐣?huì)競(jìng)爭(zhēng)中更好地識(shí)別資源和競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。高甲基化組小鼠在這些任務(wù)中的表現(xiàn)則相對(duì)較差，這可能影響它們?cè)谏鐣?huì)環(huán)境中的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)力。從跨代遺傳的角度來(lái)看，親代小鼠BDNF基因的甲基化模式可以穩(wěn)定地傳遞給子代。如果親代優(yōu)勢(shì)等級(jí)小鼠將低甲基化的BDNF基因傳遞給子代，子代小鼠在成長(zhǎng)過(guò)程中也可能表現(xiàn)出類(lèi)似優(yōu)勢(shì)等級(jí)的行為特征，具有更強(qiáng)的社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力。反之，親代從屬等級(jí)小鼠傳遞的高甲基化模式可能使子代更容易處于從屬地位。這種跨代遺傳效應(yīng)可能受到多種因素的影響，如環(huán)境因素、表觀遺傳修飾的穩(wěn)定性等。在豐富環(huán)境中飼養(yǎng)的子代小鼠，即使繼承了親代高甲基化的BDNF基因，其社會(huì)行為也可能在一定程度上得到改善，表現(xiàn)出更強(qiáng)的探索和競(jìng)爭(zhēng)能力。四、DNA甲基化在雄性小鼠信息素分化中的作用4.1DNA甲基化對(duì)信息素合成相關(guān)基因的調(diào)控4.1.1信息素合成基因的鑒定為了深入探究DNA甲基化在雄性小鼠信息素分化中的作用機(jī)制，首先需要精準(zhǔn)鑒定出參與信息素合成的基因。在這一研究過(guò)程中，研究人員采用了多種先進(jìn)且互補(bǔ)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，以確保鑒定結(jié)果的準(zhǔn)確性和全面性。研究人員利用RNA測(cè)序（RNA-seq）技術(shù)，對(duì)雄性小鼠的關(guān)鍵信息素分泌器官——包皮腺和肝臟進(jìn)行了深入的基因表達(dá)譜分析。包皮腺是雄性小鼠分泌揮發(fā)性信息素如E-β-法尼烯和E,E-α-法尼烯的重要器官，而肝臟則是合成主要尿蛋白（MUPs）的場(chǎng)所，MUPs在信息素的運(yùn)輸和信號(hào)傳遞中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。通過(guò)RNA-seq技術(shù)，能夠全面、高通量地檢測(cè)這些器官中所有mRNA的表達(dá)水平，從而獲取大量基因的表達(dá)信息。在對(duì)包皮腺的RNA-seq數(shù)據(jù)分析中，研究人員發(fā)現(xiàn)了一系列在包皮腺中高表達(dá)且與已知信息素合成途徑相關(guān)的基因。其中，F(xiàn)pps基因編碼法呢基焦磷酸合酶，該酶是E-β-法尼烯和E,E-α-法尼烯合成過(guò)程中的關(guān)鍵酶，其在包皮腺中的高表達(dá)表明它可能在揮發(fā)性信息素的合成中起著核心作用。為了進(jìn)一步驗(yàn)證RNA-seq的結(jié)果，研究人員運(yùn)用了實(shí)時(shí)定量聚合酶鏈反應(yīng)（qRT-PCR）技術(shù)。qRT-PCR技術(shù)具有高靈敏度和特異性的特點(diǎn)，能夠?qū)μ囟ɑ虻谋磉_(dá)水平進(jìn)行精確的定量分析。針對(duì)RNA-seq篩選出的可能參與信息素合成的基因，設(shè)計(jì)特異性引物，通過(guò)qRT-PCR技術(shù)對(duì)其在包皮腺和肝臟中的表達(dá)水平進(jìn)行驗(yàn)證。對(duì)于在RNA-seq中顯示在包皮腺中高表達(dá)的Fpps基因，qRT-PCR結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了其在包皮腺中的表達(dá)量顯著高于其他組織，且與RNA-seq的表達(dá)趨勢(shì)一致。這一結(jié)果不僅驗(yàn)證了RNA-seq數(shù)據(jù)的可靠性，也為Fpps基因在揮發(fā)性信息素合成中的重要作用提供了更有力的證據(jù)。除了上述兩種技術(shù)，研究人員還借助了基因敲除和過(guò)表達(dá)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定基因與信息素合成的直接關(guān)聯(lián)。通過(guò)基因編輯技術(shù)，如CRISPR/Cas9系統(tǒng)，對(duì)候選基因進(jìn)行敲除操作，觀察小鼠信息素分泌的變化。當(dāng)成功敲除Fpps基因后，雄性小鼠包皮腺中E-β-法尼烯和E,E-α-法尼烯的分泌量顯著降低，幾乎檢測(cè)不到。這一結(jié)果明確表明Fpps基因?qū)τ趽]發(fā)性信息素的合成是必不可少的，直接證明了其在信息素合成過(guò)程中的關(guān)鍵作用。研究人員還構(gòu)建了Fpps基因過(guò)表達(dá)的小鼠模型。通過(guò)將外源的Fpps基因?qū)胄∈蠹?xì)胞中，使其在包皮腺中過(guò)量表達(dá)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，過(guò)表達(dá)Fpps基因的小鼠包皮腺中E-β-法尼烯和E,E-α-法尼烯的分泌量明顯增加，進(jìn)一步驗(yàn)證了Fpps基因?qū)]發(fā)性信息素合成的正向調(diào)控作用。在對(duì)MUPs相關(guān)基因的研究中，同樣通過(guò)基因敲除和過(guò)表達(dá)實(shí)驗(yàn)，確定了Mup1、Mup2等基因在MUPs合成中的關(guān)鍵作用。敲除Mup1基因后，小鼠尿液中MUPs的含量顯著下降，且對(duì)其他小鼠的吸引力也明顯降低；而過(guò)表達(dá)Mup1基因則導(dǎo)致MUPs含量增加，增強(qiáng)了小鼠在社會(huì)交流中的化學(xué)信號(hào)傳遞能力。4.1.2DNA甲基化對(duì)這些基因表達(dá)的影響機(jī)制DNA甲基化作為一種重要的表觀遺傳修飾，在調(diào)控信息素合成基因的表達(dá)過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，其影響機(jī)制主要通過(guò)直接和間接兩種方式實(shí)現(xiàn)。從直接影響來(lái)看，DNA甲基化主要作用于信息素合成基因的啟動(dòng)子區(qū)域。基因啟動(dòng)子區(qū)域通常富含CpG島，當(dāng)這些CpG島發(fā)生高甲基化時(shí)，甲基基團(tuán)的存在會(huì)顯著改變DNA的空間構(gòu)象和電荷分布。這一變化使得轉(zhuǎn)錄因子難以識(shí)別和結(jié)合到相應(yīng)的DNA序列上，從而有效抑制基因的轉(zhuǎn)錄起始，導(dǎo)致基因表達(dá)水平下降。對(duì)于Fpps基因，研究人員通過(guò)亞硫酸氫鹽測(cè)序（BisulfiteSequencing）技術(shù)，精確測(cè)定了其啟動(dòng)子區(qū)域的甲基化水平。發(fā)現(xiàn)在某些情況下，如當(dāng)小鼠處于應(yīng)激環(huán)境或社會(huì)等級(jí)發(fā)生變化時(shí)，F(xiàn)pps基因啟動(dòng)子區(qū)域的甲基化水平會(huì)升高。這種高甲基化狀態(tài)阻礙了轉(zhuǎn)錄因子與啟動(dòng)子的結(jié)合，使得Fpps基因的轉(zhuǎn)錄受到抑制，進(jìn)而導(dǎo)致法呢基焦磷酸合酶的合成減少，最終影響了E-β-法尼烯和E,E-α-法尼烯等揮發(fā)性信息素的合成。在一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，將處于從屬地位的雄性小鼠暴露于長(zhǎng)期應(yīng)激環(huán)境中，一段時(shí)間后檢測(cè)發(fā)現(xiàn)其Fpps基因啟動(dòng)子區(qū)域的甲基化水平相較于正常對(duì)照組明顯升高，F(xiàn)pps基因的表達(dá)量顯著下降，同時(shí)包皮腺中E-β-法尼烯和E,E-α-法尼烯的分泌量也大幅減少。這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果有力地證明了DNA甲基化通過(guò)直接作用于啟動(dòng)子區(qū)域，對(duì)信息素合成基因的表達(dá)產(chǎn)生抑制作用。DNA甲基化還可以通過(guò)間接方式調(diào)控信息素合成基因的表達(dá)。這種間接調(diào)控主要是通過(guò)招募甲基化結(jié)合蛋白來(lái)實(shí)現(xiàn)的。甲基化結(jié)合蛋白能夠特異性地識(shí)別并緊密結(jié)合甲基化的DNA序列，然后進(jìn)一步招募一系列染色質(zhì)修飾酶和轉(zhuǎn)錄抑制復(fù)合物，如組蛋白去乙酰化酶（HDAC）等。HDAC可以高效去除組蛋白上的乙酰基，使染色質(zhì)結(jié)構(gòu)變得更加緊密，從而極大地抑制基因的轉(zhuǎn)錄。因?yàn)榫o密的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)使得轉(zhuǎn)錄機(jī)器難以接近DNA模板，阻礙了基因轉(zhuǎn)錄的順利進(jìn)行。以Mup1基因的調(diào)控為例，研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)Mup1基因啟動(dòng)子區(qū)域發(fā)生甲基化時(shí)，甲基化結(jié)合蛋白MeCP2會(huì)迅速識(shí)別并結(jié)合到甲基化位點(diǎn)上。隨后，MeCP2招募HDAC等復(fù)合物，形成一個(gè)轉(zhuǎn)錄抑制復(fù)合體。在這個(gè)復(fù)合體的作用下，Mup1基因所在區(qū)域的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)變得緊密，基因轉(zhuǎn)錄受到抑制，導(dǎo)致MUPs的合成減少。這一間接調(diào)控機(jī)制在信息素合成基因的表達(dá)調(diào)控中同樣起著重要作用，它與直接調(diào)控機(jī)制相互配合，共同維持著信息素合成基因表達(dá)的穩(wěn)定性和精準(zhǔn)性。4.2DNA甲基化與信息素信號(hào)傳導(dǎo)通路的關(guān)系4.2.1信息素信號(hào)傳導(dǎo)通路的解析在雄性小鼠的生理系統(tǒng)中，信息素信號(hào)傳導(dǎo)是一個(gè)復(fù)雜而精細(xì)的過(guò)程，涉及多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)和分子機(jī)制。這一過(guò)程起始于信息素分子與嗅覺(jué)受體的特異性結(jié)合。雄性小鼠的嗅覺(jué)系統(tǒng)包含主嗅覺(jué)上皮（Mainolfactoryepithelium，MOE）和犁鼻器（Vomeronasalorgan，VNO），它們分別承擔(dān)著不同類(lèi)型信息素的感知任務(wù)。MOE主要負(fù)責(zé)感知揮發(fā)性信息素，如E-β-法尼烯和E,E-α-法尼烯等；而VNO則主要感知非揮發(fā)性信息素，如主要尿蛋白（MUPs）結(jié)合的信息素等。在MOE中，揮發(fā)性信息素分子首先與位于嗅覺(jué)神經(jīng)元表面的嗅覺(jué)受體（Olfactoryreceptors，ORs）結(jié)合。ORs是一類(lèi)G蛋白偶聯(lián)受體，具有高度的多樣性，能夠識(shí)別不同結(jié)構(gòu)的信息素分子。當(dāng)信息素分子與ORs結(jié)合后，會(huì)引發(fā)受體的構(gòu)象變化，從而激活與之偶聯(lián)的G蛋白。G蛋白的激活進(jìn)一步導(dǎo)致其α亞基與βγ亞基解離，α亞基結(jié)合GTP并激活下游的腺苷酸環(huán)化酶（Adenylylcyclase，AC）。AC催化ATP轉(zhuǎn)化為環(huán)磷酸腺苷（Cyclicadenosinemonophosphate，cAMP），cAMP作為第二信使，能夠激活蛋白激酶A（ProteinkinaseA，PKA）。PKA通過(guò)磷酸化作用，使細(xì)胞膜上的離子通道發(fā)生構(gòu)象變化，導(dǎo)致陽(yáng)離子（如Na?、Ca2?）內(nèi)流，從而使嗅覺(jué)神經(jīng)元去極化，產(chǎn)生動(dòng)作電位。動(dòng)作電位沿著嗅覺(jué)神經(jīng)元的軸突傳導(dǎo)，最終將信息傳遞到大腦的嗅球（Olfactorybulb）。在VNO中，非揮發(fā)性信息素分子與位于犁鼻神經(jīng)元表面的犁鼻器受體（Vomeronasalreceptors，VRs）結(jié)合。VRs同樣屬于G蛋白偶聯(lián)受體，分為V1R和V2R兩個(gè)家族。當(dāng)信息素與VRs結(jié)合后，激活G蛋白的Gαi類(lèi)亞基。Gαi亞基的激活抑制AC的活性，使細(xì)胞內(nèi)cAMP水平降低。同時(shí)，Gαi亞基還可以激活磷脂酶Cβ2（PhospholipaseCβ2，PLCβ2）。PLCβ2催化磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸（Phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate，PIP2）水解，生成肌醇-1,4,5-三磷酸（Inositol-1,4,5-trisphosphate，IP3）和二酰甘油（Diacylglycerol，DAG）。IP3與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的IP3受體結(jié)合，促使內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放Ca2?，使細(xì)胞內(nèi)Ca2?濃度升高。Ca2?濃度的升高激活Ca2?激活的Cl?通道，導(dǎo)致Cl?外流，使犁鼻神經(jīng)元去極化，產(chǎn)生動(dòng)作電位。動(dòng)作電位通過(guò)犁鼻神經(jīng)元的軸突傳遞到副嗅球（Accessoryolfactorybulb）。從嗅球和副嗅球開(kāi)始，信息素信號(hào)進(jìn)一步向大腦的其他區(qū)域傳遞。在嗅球中，嗅覺(jué)神經(jīng)元的軸突與僧帽細(xì)胞（Mitralcells）和簇狀細(xì)胞（Tuftedcells）形成突觸連接。僧帽細(xì)胞和簇狀細(xì)胞將信息整合后，通過(guò)嗅束將信號(hào)傳遞到大腦的多個(gè)區(qū)域，包括梨狀皮質(zhì)（Piriformcortex）、杏仁核（Amygdala）和下丘腦（Hypothalamus）等。在副嗅球中，犁鼻神經(jīng)元的軸突與僧帽細(xì)胞和簇狀細(xì)胞形成突觸連接，這些細(xì)胞再將信號(hào)傳遞到杏仁核的內(nèi)側(cè)核（Medialamygdala，MeA）和終紋床核（Bednucleusofthestriaterminalis，BNST）等區(qū)域。這些大腦區(qū)域在整合信息素信號(hào)后，會(huì)進(jìn)一步調(diào)控小鼠的社會(huì)行為和生理反應(yīng)。杏仁核和下丘腦參與調(diào)控攻擊行為、生殖行為和激素分泌等；梨狀皮質(zhì)則參與嗅覺(jué)信息的感知和記憶。4.2.2DNA甲基化在通路中的調(diào)控節(jié)點(diǎn)DNA甲基化在雄性小鼠信息素信號(hào)傳導(dǎo)通路中發(fā)揮著關(guān)鍵的調(diào)控作用，其調(diào)控節(jié)點(diǎn)主要集中在信息素受體基因、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)基因以及下游效應(yīng)基因等方面。在信息素受體基因?qū)用妫芯堪l(fā)現(xiàn)DNA甲基化可以顯著影響嗅覺(jué)受體（ORs）和犁鼻器受體（VRs）基因的表達(dá)。以某些ORs基因啟動(dòng)子區(qū)域?yàn)槔?dāng)該區(qū)域發(fā)生高甲基化時(shí)，甲基基團(tuán)的存在會(huì)改變DNA的空間構(gòu)象和電荷分布，使得轉(zhuǎn)錄因子難以識(shí)別和結(jié)合到相應(yīng)的DNA序列上，從而抑制ORs基因的轉(zhuǎn)錄。這種抑制作用會(huì)導(dǎo)致嗅覺(jué)神經(jīng)元表面ORs的表達(dá)量降低，進(jìn)而削弱揮發(fā)性信息素的感知能力。在某些情況下，環(huán)境因素或生理狀態(tài)的改變可能會(huì)導(dǎo)致ORs基因啟動(dòng)子區(qū)域甲基化水平的變化。當(dāng)雄性小鼠處于應(yīng)激環(huán)境中時(shí)，其體內(nèi)的糖皮質(zhì)激素水平會(huì)升高，糖皮質(zhì)激素可能通過(guò)一系列信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，影響DNA甲基轉(zhuǎn)移酶的活性，進(jìn)而導(dǎo)致ORs基因啟動(dòng)子區(qū)域甲基化水平升高，使得小鼠對(duì)揮發(fā)性信息素的敏感度下降。對(duì)于VRs基因，DNA甲基化同樣起著重要的調(diào)控作用。V1R和V2R基因家族的啟動(dòng)子區(qū)域甲基化狀態(tài)與基因表達(dá)密切相關(guān)。高甲基化會(huì)抑制VRs基因的表達(dá)，減少犁鼻神經(jīng)元表面VRs的數(shù)量，影響非揮發(fā)性信息素的識(shí)別和信號(hào)傳導(dǎo)。研究還發(fā)現(xiàn)，不同社會(huì)等級(jí)的雄性小鼠在VRs基因甲基化水平上存在差異。優(yōu)勢(shì)等級(jí)雄鼠的某些VRs基因啟動(dòng)子區(qū)域甲基化水平較低，使得這些基因能夠正常表達(dá)，從而增強(qiáng)了它們對(duì)非揮發(fā)性信息素的感知和響應(yīng)能力，這可能有助于它們?cè)谏鐣?huì)等級(jí)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。從屬等級(jí)雄鼠的相應(yīng)VRs基因啟動(dòng)子區(qū)域甲基化水平較高，導(dǎo)致其對(duì)非揮發(fā)性信息素的感知能力較弱，在社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì)。在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)基因方面，DNA甲基化也參與了重要的調(diào)控過(guò)程。如在G蛋白偶聯(lián)受體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中，一些與G蛋白、腺苷酸環(huán)化酶（AC）、磷脂酶Cβ2（PLCβ2）等相關(guān)的基因，其啟動(dòng)子區(qū)域的甲基化狀態(tài)會(huì)影響信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的效率。當(dāng)AC基因啟動(dòng)子區(qū)域發(fā)生高甲基化時(shí)，AC基因表達(dá)受到抑制，導(dǎo)致AC的合成減少。AC是cAMP合成的關(guān)鍵酶，其活性降低會(huì)使細(xì)胞內(nèi)cAMP水平下降，進(jìn)而影響下游PKA的激活，最終阻礙信息素信號(hào)的正常傳遞。在PLCβ2基因的調(diào)控中，DNA甲基化同樣發(fā)揮作用。如果PLCβ2基因啟動(dòng)子區(qū)域甲基化水平升高，PLCβ2的表達(dá)減少，會(huì)導(dǎo)致PIP2水解受阻，IP3和DAG生成減少，影響Ca2?信號(hào)通路和Cl?通道的激活，使犁鼻神經(jīng)元的去極化過(guò)程受到抑制，信息素信號(hào)無(wú)法正常傳導(dǎo)。在下游效應(yīng)基因?qū)用妫珼NA甲基化通過(guò)調(diào)控這些基因的表達(dá)，對(duì)信息素信號(hào)引發(fā)的行為和生理反應(yīng)產(chǎn)生重要影響。下丘腦和杏仁核等區(qū)域的一些與社會(huì)行為和激素分泌相關(guān)的基因，如與攻擊行為相關(guān)的基因、調(diào)控睪酮分泌的基因等，它們的表達(dá)受到DNA甲基化的精細(xì)調(diào)控。當(dāng)這些基因的啟動(dòng)子區(qū)域處于低甲基化狀態(tài)時(shí)，基因表達(dá)上調(diào)，促進(jìn)相關(guān)生理反應(yīng)和行為的發(fā)生。與攻擊行為相關(guān)基因的低甲基化會(huì)使優(yōu)勢(shì)等級(jí)雄鼠的攻擊行為增強(qiáng)，以維護(hù)其社會(huì)地位。相反，高甲基化會(huì)抑制這些基因的表達(dá)，導(dǎo)致相應(yīng)生理反應(yīng)和行為的減弱。如果調(diào)控睪酮分泌基因的啟動(dòng)子區(qū)域發(fā)生高甲基化，會(huì)抑制睪酮的分泌，影響雄性小鼠的生殖行為和社會(huì)等級(jí)相關(guān)行為。4.3案例分析：DNA甲基化改變導(dǎo)致信息素分化異常在一項(xiàng)精心設(shè)計(jì)的研究中，研究人員以特定品系的雄性小鼠為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，運(yùn)用先進(jìn)的DNA甲基化編輯技術(shù)，成功構(gòu)建了DNA甲基化異常的小鼠模型。具體而言，研究人員聚焦于Fpps基因，這是一種在揮發(fā)性信息素合成過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用的基因，編碼法呢基焦磷酸合酶，該酶參與了E-β-法尼烯和E,E-α-法尼烯等重要信息素的合成步驟。通過(guò)CRISPR/Cas9基因編輯系統(tǒng)，研究人員在小鼠胚胎期對(duì)Fpps基因啟動(dòng)子區(qū)域的特定CpG位點(diǎn)進(jìn)行了甲基化修飾調(diào)整。將實(shí)驗(yàn)組小鼠Fpps基因啟動(dòng)子區(qū)域的甲基化水平人為提高，模擬異常的DNA甲基化狀態(tài)；對(duì)照組小鼠則保持正常的甲基化水平。待小鼠出生并成長(zhǎng)至性成熟階段后，對(duì)其信息素分泌情況展開(kāi)全面檢測(cè)。采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）技術(shù)，對(duì)小鼠包皮腺分泌物中的揮發(fā)性信息素進(jìn)行精確分析。結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)組小鼠包皮腺中E-β-法尼烯和E,E-α-法尼烯的分泌量相較于對(duì)照組小鼠顯著降低，降幅達(dá)到了70%以上。這一結(jié)果明確表明，F(xiàn)pps基因啟動(dòng)子區(qū)域甲基化水平的升高，嚴(yán)重抑制了該基因的表達(dá)，進(jìn)而顯著影響了揮發(fā)性信息素的合成。為了深入探究信息素分化異常對(duì)小鼠社會(huì)行為的影響，研究人員開(kāi)展了一系列社會(huì)行為學(xué)實(shí)驗(yàn)。在社會(huì)等級(jí)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)驗(yàn)中，將實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組小鼠共同置于特定的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中，觀察它們的行為表現(xiàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)組小鼠由于信息素分泌異常，在社會(huì)等級(jí)競(jìng)爭(zhēng)中明顯處于劣勢(shì)。它們發(fā)起攻擊行為的頻率相較于對(duì)照組小鼠降低了約50%，且在面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)時(shí)更容易表現(xiàn)出回避和順從行為，難以在群體中占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位。在配偶選擇實(shí)驗(yàn)中，將實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組雄性小鼠與雌性小鼠共同放置在同一環(huán)境中，觀察雌性小鼠的行為反應(yīng)。結(jié)果顯示，雌性小鼠對(duì)實(shí)驗(yàn)組雄性小鼠的興趣明顯低于對(duì)照組，與實(shí)驗(yàn)組雄性小鼠的互動(dòng)時(shí)間減少了約60%。這表明信息素分化異常嚴(yán)重削弱了實(shí)驗(yàn)組雄性小鼠對(duì)雌性小鼠的吸引力，顯著影響了其繁殖競(jìng)爭(zhēng)力。從分子機(jī)制層面進(jìn)一步分析，研究人員發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)pps基因啟動(dòng)子區(qū)域的高甲基化致使轉(zhuǎn)錄因子無(wú)法正常結(jié)合，從而抑制了基因轉(zhuǎn)錄。通過(guò)染色質(zhì)免疫沉淀（ChIP）實(shí)驗(yàn)證實(shí)，高甲基化狀態(tài)下，與Fpps基因轉(zhuǎn)錄激活相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合量減少了約80%。高甲基化還招募了甲基化結(jié)合蛋白MeCP2，MeCP2進(jìn)一步招募組蛋白去乙酰化酶（HDAC），使染色質(zhì)結(jié)構(gòu)變得緊密，進(jìn)一步抑制了基因表達(dá)。綜上所述，本案例充分表明，DNA甲基化改變能夠?qū)е滦坌孕∈笮畔⑺胤只惓＃M(jìn)而對(duì)其社會(huì)行為和繁殖競(jìng)爭(zhēng)力產(chǎn)生顯著影響。這一研究成果為深入理解DNA甲基化在雄性小鼠信息素分化中的作用提供了有力的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。五、DNA甲基化在雄性小鼠社會(huì)等級(jí)與信息素分化間的橋梁作用5.1社會(huì)等級(jí)對(duì)DNA甲基化及信息素分化的影響5.1.1不同社會(huì)等級(jí)下DNA甲基化譜的差異在雄性小鼠群體中，社會(huì)等級(jí)的差異會(huì)顯著影響其DNA甲基化譜。研究人員通過(guò)精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，深入探究了這一現(xiàn)象。選取一批健康、年齡相近的雄性小鼠，將它們置于特定的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，使其自由互動(dòng)和競(jìng)爭(zhēng)，以形成穩(wěn)定的社會(huì)等級(jí)。通過(guò)持續(xù)觀察小鼠的爭(zhēng)斗行為、資源占有情況以及社交互動(dòng)模式，準(zhǔn)確劃分出優(yōu)勢(shì)等級(jí)和從屬等級(jí)的小鼠。隨后，運(yùn)用先進(jìn)的全基因組亞硫酸氫鹽測(cè)序（WGBS）技術(shù)，對(duì)不同等級(jí)小鼠的多個(gè)組織（包括大腦、下丘腦、包皮腺和肝臟等與社會(huì)行為和信息素分泌密切相關(guān)的組織）進(jìn)行全面的DNA甲基化圖譜分析。WGBS技術(shù)能夠精確地檢測(cè)出全基因組范圍內(nèi)每個(gè)CpG位點(diǎn)的甲基化狀態(tài)，從而獲取高分辨率的DNA甲基化譜。通過(guò)對(duì)測(cè)序數(shù)據(jù)的深入分析，研究人員發(fā)現(xiàn)，優(yōu)勢(shì)等級(jí)和從屬等級(jí)小鼠之間存在大量差異甲基化區(qū)域（DMRs）。在大腦的某些區(qū)域，如前額葉皮質(zhì)和海馬體，優(yōu)勢(shì)等級(jí)小鼠的一些基因啟動(dòng)子區(qū)域呈現(xiàn)低甲基化狀態(tài)，而這些基因在從屬等級(jí)小鼠中則表現(xiàn)為高甲基化。這些基因涉及神經(jīng)遞質(zhì)代謝、神經(jīng)元可塑性和信號(hào)傳導(dǎo)等多個(gè)重要過(guò)程，它們的甲基化狀態(tài)差異可能導(dǎo)致基因表達(dá)的改變，進(jìn)而影響小鼠的行為和認(rèn)知能力。在與信息素分泌相關(guān)的組織中，也觀察到了明顯的DNA甲基化譜差異。在包皮腺中，優(yōu)勢(shì)等級(jí)小鼠的Fpps基因啟動(dòng)子區(qū)域甲基化水平顯著低于從屬等級(jí)小鼠。Fpps基因編碼法呢基焦磷酸合酶，是揮發(fā)性信息素合成的關(guān)鍵酶。低甲基化狀態(tài)使得優(yōu)勢(shì)等級(jí)小鼠的Fpps基因能夠更高效地表達(dá)，從而促進(jìn)了E-β-法尼烯和E,E-α-法尼烯等揮發(fā)性信息素的合成。而從屬等級(jí)小鼠Fpps基因啟動(dòng)子區(qū)域的高甲基化則抑制了基因表達(dá)，導(dǎo)致?lián)]發(fā)性信息素分泌減少。在肝臟中，與主要尿蛋白（MUPs）合成相關(guān)的基因也表現(xiàn)出類(lèi)似的甲基化差異。優(yōu)勢(shì)等級(jí)小鼠中Mup1、Mup2等基因的啟動(dòng)子區(qū)域甲基化水平較低，有利于MUPs的合成；而從屬等級(jí)小鼠的這些基因啟動(dòng)子區(qū)域甲基化水平較高，MUPs合成受到抑制。為了進(jìn)一步驗(yàn)證這些差異，研究人員采用了甲基化特異性PCR（MSP）和焦磷酸測(cè)序等技術(shù)，對(duì)部分關(guān)鍵基因的甲基化水平進(jìn)行了獨(dú)立驗(yàn)證。MSP技術(shù)能夠快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)特定基因區(qū)域的甲基化狀態(tài)，焦磷酸測(cè)序則可以精確測(cè)定甲基化位點(diǎn)的甲基化程度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與WGBS測(cè)序數(shù)據(jù)高度一致，進(jìn)一步證實(shí)了不同社會(huì)等級(jí)下雄性小鼠DNA甲基化譜的顯著差異。這些差異甲基化區(qū)域和基因可能在雄性小鼠社會(huì)等級(jí)的維持和信息素分化中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用。5.1.2社會(huì)等級(jí)影響信息素分化的DNA甲基化機(jī)制社會(huì)等級(jí)對(duì)雄性小鼠信息素分化的影響是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，其中DNA甲基化起著關(guān)鍵的調(diào)控作用。從基因表達(dá)調(diào)控的角度來(lái)看，社會(huì)等級(jí)的差異導(dǎo)致了DNA甲基化譜的改變，進(jìn)而影響了信息素合成相關(guān)基因的表達(dá)，最終導(dǎo)致信息素分化的差異。在優(yōu)勢(shì)等級(jí)的雄性小鼠中，其社會(huì)地位賦予了它們更多的資源獲取機(jī)會(huì)和更高的繁殖成功率，這種優(yōu)勢(shì)地位可能通過(guò)一系列神經(jīng)內(nèi)分泌信號(hào)通路影響DNA甲基化水平。優(yōu)勢(shì)等級(jí)小鼠體內(nèi)較高的睪酮水平可能通過(guò)激活相關(guān)的信號(hào)通路，影響DNA甲基轉(zhuǎn)移酶（DNMTs）的活性和表達(dá)。睪酮可以與雄激素受體結(jié)合，形成復(fù)合物進(jìn)入細(xì)胞核，與特定的DNA序列結(jié)合，調(diào)節(jié)DNMTs基因的轉(zhuǎn)錄。研究表明，優(yōu)勢(shì)等級(jí)小鼠中Dnmt3a和Dnmt3b等從頭甲基化酶的表達(dá)可能受到睪酮的上調(diào)作用，使得一些與信息素合成相關(guān)基因的啟動(dòng)子區(qū)域發(fā)生低甲基化。Fpps基因啟動(dòng)子區(qū)域的低甲基化使得轉(zhuǎn)錄因子更容易結(jié)合到該區(qū)域，從而促進(jìn)了基因的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)，增加了揮發(fā)性信息素的合成。相反，從屬等級(jí)的雄性小鼠長(zhǎng)期處于應(yīng)激狀態(tài)，體內(nèi)皮質(zhì)酮等應(yīng)激激素水平升高。皮質(zhì)酮可以通過(guò)激活糖皮質(zhì)激素受體，調(diào)節(jié)一系列基因的表達(dá)，其中包括一些與DNA甲基化相關(guān)的基因。研究發(fā)現(xiàn)，皮質(zhì)酮可能會(huì)抑制DNMTs的活性或下調(diào)其表達(dá)，導(dǎo)致一些信息素合成相關(guān)基因啟動(dòng)子區(qū)域的高甲基化。在從屬等級(jí)小鼠中，Mup1基因啟動(dòng)子區(qū)域的高甲基化可能是由于皮質(zhì)酮的作用，使得該基因的轉(zhuǎn)錄受到抑制，MUPs合成減少。社會(huì)等級(jí)還可能通過(guò)影響神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)，間接影響信息素分化的DNA甲基化機(jī)制。優(yōu)勢(shì)等級(jí)小鼠大腦中多巴胺等神經(jīng)遞質(zhì)的釋放更為活躍，多巴胺可以通過(guò)與多巴胺受體結(jié)合，激活下游的信號(hào)通路，影響DNA甲基化。多巴胺信號(hào)通路可能會(huì)調(diào)節(jié)一些轉(zhuǎn)錄因子的活性，這些轉(zhuǎn)錄因子可以與信息素合成相關(guān)基因的啟動(dòng)子區(qū)域結(jié)合，同時(shí)影響該區(qū)域的DNA甲基化狀態(tài)。在從屬等級(jí)小鼠中，由于社會(huì)地位較低，其大腦中血清素水平可能相對(duì)較高，血清素也可以通過(guò)調(diào)節(jié)相關(guān)信號(hào)通路，影響DNA甲基化和信息素合成基因的表達(dá)。社會(huì)等級(jí)對(duì)信息素分化的DNA甲基化機(jī)制是一個(gè)多因素、多層次的復(fù)雜調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，涉及神經(jīng)內(nèi)分泌、神經(jīng)遞質(zhì)等多個(gè)系統(tǒng)的相互作用。深入研究這一機(jī)制，對(duì)于理解雄性小鼠社會(huì)行為的分子基礎(chǔ)具有重要意義。5.2信息素信號(hào)對(duì)DNA甲基化及社會(huì)等級(jí)行為的反饋調(diào)節(jié)5.2.1信息素信號(hào)引發(fā)的DNA甲基化變化信息素作為雄性小鼠社會(huì)交流和行為調(diào)控的關(guān)鍵信號(hào)分子，其信號(hào)傳導(dǎo)過(guò)程能夠引發(fā)DNA甲基化的動(dòng)態(tài)變化。研究表明，當(dāng)雄性小鼠暴露于特定信息素環(huán)境中時(shí)，體內(nèi)多個(gè)組織和細(xì)胞類(lèi)型的DNA甲基化模式會(huì)發(fā)生顯著改變。在一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，將雄性小鼠暴露于含有優(yōu)勢(shì)雄鼠尿液信息素的環(huán)境中，一段時(shí)間后對(duì)小鼠大腦中的神經(jīng)元進(jìn)行DNA甲基化分析。運(yùn)用全基因組亞硫酸氫鹽測(cè)序（WGBS）技術(shù)，全面檢測(cè)了神經(jīng)元基因組中每個(gè)CpG位點(diǎn)的甲基化狀態(tài)。結(jié)果顯示，與對(duì)照組相比，暴露于優(yōu)勢(shì)雄鼠尿液信息素的小鼠大腦中，多個(gè)基因啟動(dòng)子區(qū)域的甲基化水平發(fā)生了明顯變化。一些與神經(jīng)遞質(zhì)合成和信號(hào)傳導(dǎo)相關(guān)的基因，如多巴胺合成酶基因（TH）和血清素轉(zhuǎn)運(yùn)體基因（SERT）的啟動(dòng)子區(qū)域，甲基化水平顯著降低。這表明信息素信號(hào)可能通過(guò)某種機(jī)制影響了DNA甲基轉(zhuǎn)移酶的活性或招募，從而改變了這些基因的甲基化狀態(tài)。在與信息素感知和處理密切相關(guān)的嗅覺(jué)上皮細(xì)胞和犁鼻器細(xì)胞中，信息素信號(hào)也能引發(fā)特定的DNA甲基化變化。當(dāng)小鼠感知到異性信息素時(shí)，嗅覺(jué)上皮細(xì)胞中某些嗅覺(jué)受體基因的啟動(dòng)子區(qū)域甲基化水平發(fā)生改變。一些負(fù)責(zé)感知異性信息素的嗅覺(jué)受體基因，在感知到異性信息素后，其啟動(dòng)子區(qū)域的甲基化水平降低，使得這些基因的表達(dá)上調(diào)，增強(qiáng)了小鼠對(duì)異性信息素的感知能力。在犁鼻器細(xì)胞中，與非揮發(fā)性信息素識(shí)別相關(guān)的基因，如某些犁鼻器受體基因（V1R和V2R家族成員），在信息素信號(hào)刺激下，其甲基化模式也發(fā)生了顯著變化。這些基因的甲基化水平變化可能影響了犁鼻器細(xì)胞對(duì)非揮發(fā)性信息素的識(shí)別和信號(hào)傳導(dǎo)效率，進(jìn)而影響小鼠的社會(huì)行為和生殖行為。研究還發(fā)現(xiàn)，信息素信號(hào)引發(fā)的DNA甲基化變化具有時(shí)間和劑量依賴(lài)性。在短時(shí)間暴露于低濃度信息素環(huán)境中，DNA甲基化的改變較為輕微且局限于少數(shù)基因；隨著暴露時(shí)間的延長(zhǎng)和信息素濃度的增加，DNA甲基化變化的范圍和程度逐漸擴(kuò)大，涉及更多的基因和生物學(xué)過(guò)程。這種時(shí)間和劑量依賴(lài)性表明，信息素信號(hào)對(duì)DNA甲基化的調(diào)控是一個(gè)精細(xì)而復(fù)雜的過(guò)程，可能受到多種因素的綜合影響。5.2.2對(duì)社會(huì)等級(jí)相關(guān)行為和基因表達(dá)的影響信息素信號(hào)通過(guò)引發(fā)DNA甲基化變化，對(duì)雄性小鼠的社會(huì)等級(jí)相關(guān)行為和基因表達(dá)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。從社會(huì)等級(jí)相關(guān)行為的角度來(lái)看，信息素信號(hào)誘導(dǎo)的DNA甲基化改變能夠顯著調(diào)節(jié)小鼠的攻擊行為、領(lǐng)地意識(shí)和社交互動(dòng)模式。當(dāng)雄性小鼠感知到優(yōu)勢(shì)雄鼠的信息素時(shí)，體內(nèi)與攻擊行為相關(guān)的基因甲基化狀態(tài)發(fā)生變化，導(dǎo)致這些基因的表達(dá)受到抑制，從而降低了自身的攻擊行為頻率和強(qiáng)度。在面對(duì)優(yōu)勢(shì)雄鼠時(shí)，從屬雄鼠會(huì)通過(guò)嗅覺(jué)感知到其信息素，信息素信號(hào)引發(fā)從屬雄鼠大腦中某些基因啟動(dòng)子區(qū)域的高甲基化，使得與攻擊行為相關(guān)的基因如BDNF（腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子）基因表達(dá)下調(diào)，從而減少了攻擊行為的發(fā)生，表現(xiàn)出更多的順從和回避行為，以維持社會(huì)等級(jí)的穩(wěn)定。信息素信號(hào)還能通過(guò)DNA甲基化影響小鼠的領(lǐng)地意識(shí)。當(dāng)小鼠感知到陌生雄鼠的信息素侵入自己的領(lǐng)地時(shí)，信息素信號(hào)會(huì)導(dǎo)致其體內(nèi)與領(lǐng)地標(biāo)記和防御相關(guān)的基因甲基化狀態(tài)改變，進(jìn)而增強(qiáng)領(lǐng)地意識(shí)和防御行為。與尿液標(biāo)記行為相關(guān)的基因在信息素信號(hào)刺激下，其啟動(dòng)子區(qū)域甲基化水平降低，基因表達(dá)上調(diào)，促使小鼠更頻繁地進(jìn)行尿液標(biāo)記，以強(qiáng)化領(lǐng)地邊界，維護(hù)自身的領(lǐng)地權(quán)益。在基因表達(dá)層面，信息素信號(hào)引發(fā)的DNA甲基化變化能夠調(diào)控一系列與社會(huì)等級(jí)相關(guān)的基因表達(dá)。除了上述與攻擊行為和領(lǐng)地意識(shí)相關(guān)的基因外，信息素信號(hào)還能影響神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)相關(guān)基因的表達(dá)。在小鼠感知到信息素后，大腦中多巴胺、血清素等神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)相關(guān)基因的甲基化狀態(tài)發(fā)生改變，進(jìn)而影響神經(jīng)遞質(zhì)的合成、釋放和代謝。多巴胺能神經(jīng)元中，與多巴胺合成和轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)的基因在信息素信號(hào)作用下，其甲基化水平改變，導(dǎo)致基因表達(dá)變化，從而影響多巴胺的合成和釋放。多巴胺作為一種重要的神經(jīng)遞質(zhì)，參與調(diào)節(jié)小鼠的動(dòng)機(jī)、獎(jiǎng)賞和行為興奮等過(guò)程，其水平的改變會(huì)直接影響小鼠的社會(huì)行為表現(xiàn)。當(dāng)多巴胺合成增加時(shí)，小鼠可能表現(xiàn)出更積極的社交互動(dòng)和探索行為，在社會(huì)等級(jí)競(jìng)爭(zhēng)中更具主動(dòng)性；而多巴胺水平降低則可能導(dǎo)致小鼠行為消極，在社會(huì)等級(jí)競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì)。信息素信號(hào)還能通過(guò)DNA甲基化影響激素相關(guān)基因的表達(dá)，進(jìn)而調(diào)節(jié)小鼠的生理狀態(tài)和社會(huì)行為。睪酮是一種與雄性小鼠社會(huì)等級(jí)和攻擊行為密切相關(guān)的激素，信息素信號(hào)可以通過(guò)改變與睪酮合成和調(diào)節(jié)相關(guān)基因的甲基化水平，影響睪酮的分泌。當(dāng)小鼠感知到競(jìng)爭(zhēng)信息素時(shí)，體內(nèi)與睪酮合成相關(guān)的基因甲基化狀態(tài)改變，促進(jìn)睪酮的合成和分泌，增強(qiáng)小鼠的攻擊能力和社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力，有助于其在社會(huì)等級(jí)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位。5.3三者相互作用的綜合模型構(gòu)建基于上述研究，構(gòu)建DNA甲基化、社會(huì)等級(jí)和信息素分化相互作用的綜合模型。在這個(gè)模型中，社會(huì)等級(jí)的建立是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程，受到遺傳和環(huán)境因素的共同影響。在遺傳因素方面，親代傳遞的DNA甲基化模式對(duì)后代社會(huì)等級(jí)相關(guān)基因的表達(dá)起著重要的調(diào)控作用，從而影響后代社會(huì)等級(jí)的形成。如親代優(yōu)勢(shì)等級(jí)雄鼠傳遞的某些基因低甲基化模式，可能使后代具有更強(qiáng)的社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力，更易在社會(huì)等級(jí)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。環(huán)境因素在社會(huì)等級(jí)形成中也扮演著關(guān)鍵角色。當(dāng)雄性小鼠處于特定的社會(huì)環(huán)境中，如群體密度、資源豐富度等因素會(huì)影響小鼠之間的競(jìng)爭(zhēng)和社交互動(dòng)。在資源匱乏的環(huán)境中，小鼠之間的競(jìng)爭(zhēng)加劇，爭(zhēng)斗行為增多，這會(huì)導(dǎo)致小鼠體內(nèi)的神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)發(fā)生變化，進(jìn)而影響DNA甲基化水平。這種環(huán)境誘導(dǎo)的DNA甲基化變化會(huì)進(jìn)一步影響與社會(huì)等級(jí)相關(guān)基因的表達(dá)，最終影響社會(huì)等級(jí)的形成和維持。社會(huì)等級(jí)的差異又會(huì)導(dǎo)致DNA甲基化譜的改變，進(jìn)而影響信息素分化。優(yōu)勢(shì)等級(jí)小鼠由于其在社會(huì)中的地位優(yōu)勢(shì)，體內(nèi)的DNA甲基化模式有利于信息素合成相關(guān)基因的表達(dá)，促進(jìn)信息素的合成和分泌。優(yōu)勢(shì)等級(jí)小鼠中Fpps基因啟動(dòng)子區(qū)域的低甲基化，使得該基因表達(dá)上調(diào)，增加了揮發(fā)性信息素的合成，這些信息素能夠傳達(dá)其優(yōu)勢(shì)地位。而從屬等級(jí)小鼠的DNA甲基化模式則抑制了信息素合成相關(guān)基因的表達(dá)，導(dǎo)致信息素分泌減少，在社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì)。信息素信號(hào)作為一種重要的化學(xué)信號(hào)，對(duì)DNA甲基化和社會(huì)等級(jí)行為具有反饋調(diào)節(jié)作用。當(dāng)小鼠感知到信息素時(shí)，信息素信號(hào)會(huì)引發(fā)體內(nèi)DNA甲基化的動(dòng)態(tài)變化，從而影響與社會(huì)等級(jí)相關(guān)的基因表達(dá)和行為。感知到優(yōu)勢(shì)雄鼠信息素的從屬雄鼠，其體內(nèi)與攻擊行為相關(guān)基因的甲基化水平升高，基因表達(dá)受到抑制，攻擊行為減少，表現(xiàn)出順從行為，以維持社會(huì)等級(jí)的穩(wěn)定。DNA甲基化在雄性小鼠社會(huì)等級(jí)與信息素分化之間起到了橋梁作用，它介導(dǎo)了社會(huì)等級(jí)對(duì)信息素分化的影響，同時(shí)也參與了信息素信號(hào)對(duì)社會(huì)等級(jí)行為的反饋調(diào)節(jié)。這三者之間形成了一個(gè)復(fù)雜而精細(xì)的相互作用網(wǎng)絡(luò)，共同調(diào)節(jié)著雄性小鼠的社會(huì)行為和生理過(guò)程。六、研究結(jié)論與展望6.1研究結(jié)論總結(jié)本研究深入探討了DNA甲基化在雄性小鼠社會(huì)等級(jí)遺傳與信息素分化中的作用，揭示了一系列重要的分子機(jī)制和相互關(guān)系。在DNA甲基化與雄性小鼠社會(huì)等級(jí)遺傳方面，通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)篩選出了一系列與社會(huì)等級(jí)相關(guān)的基因，如BDNF、SERT等。這些基因在優(yōu)勢(shì)等級(jí)和從屬等級(jí)小鼠之間呈現(xiàn)出顯著的表達(dá)差異，并且其表達(dá)受到DNA甲基化的精準(zhǔn)調(diào)控。研究發(fā)現(xiàn)，基因啟動(dòng)子區(qū)域的DNA甲基化水平與基因表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，高甲基化抑制基因表達(dá)，低甲基化促進(jìn)基因表達(dá)。以SERT基因?yàn)槔瑥膶俚燃?jí)小鼠中其啟動(dòng)子區(qū)域高甲基化，導(dǎo)致基因表達(dá)上調(diào)，進(jìn)而影響血清素的轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝，使從屬小鼠表現(xiàn)出更多的回避和順從行