果蝇嗅觉分子机理研究进展

黑腹果蝇Drosophilamelanogaster是生物学研究的重要模式生物，也是探索研究生物体嗅觉奥秘的理想材料。近年来，由于分子生物学技术在神经科学领域的广泛应用，黑腹果蝇嗅觉机理研究取得了许多重大突破，对气味分子受体及其识别机理、嗅觉神经电信号的产生和传递、嗅觉信息的加工、编码以及记忆等方面都有了深入的了解。研究表明，果蝇约1300个嗅神经元(olfactoryreceptorneurons，ORNs)共表达62种不同的气味受体蛋白（olfactoryreceptorproteins，ORs），用以检测和识别其所感受的所有化学气味分子。许多OR所识别的气味分子配体已鉴定出来，普通的气味（如水果的气味）由数种不同的OR组合来识别，而信息素（pheromone）分子则由单种特定的OR来检测。气味信息在嗅神经元内转换成神经电信号，嗅觉电信号沿嗅神经元的轴突传递到触角叶，再经投射神经元（projectionneurons，PNs）将信息送至高级中枢如蘑菇体（mushroombody，MB）和侧角（lateralhorn，LH），最终引发行为反应。在黑腹果蝇嗅觉信息传递通路中，某些蛋白如Dock，N-cadherin，Fruitless等起着重要作用，缺失这些蛋白会导致嗅觉异常。本文对这些研究进展作一综述。