动物行为调节是一个复杂的过程，涉及许多因素，神经系统是其中一个重要因素。在许多物种中，病原体可以通过影响宿主的神经系统来改变宿主的行为。有趣的是，家蚕感染杆状病毒后表现出了异常的游走行为，该行为背后的分子机制却一直未被解释清楚。
近日，西南大学前沿交叉学科研究院生物学研究中心赵萍教授团队在国际学术期刊《Insect Molecular Biology》上发表了“Enhanced locomotor behaviour is mediated by activation of tyrosine hydroxylase in the silkworm brain”研究论文，揭示并验证了神经递质多巴胺参与调控家蚕的游走行为和取食行为。
该研究通过分析感染杆状病毒后不同时间点的家蚕大脑的转录组，发现感染后与家蚕行为调控相关的各种基因发生了变化。深入分析表明，酪氨酸羟化酶基因可能是一个关键的候选基因。在感染病毒的家蚕大脑中，其下游代谢产物多巴胺的含量显著增加。在将酪氨酸羟化酶抑制剂注入感染的家蚕后，家蚕大脑中的多巴胺含量降低，病毒引起的游走行为得到了成功阻断。这些结果证实了酪氨酸羟化酶参与调节感染病毒后家蚕的增强型游走行为。此外，在家蚕的大脑中特异性过表达酪氨酸羟化酶，增强了游走行为和取食行为得到了增强。这些结果表明，酪氨酸羟化酶基因在调节昆虫行为中发挥着重要作用。
西南大学为该论文的第一完成单位，生物学研究中心博士后李懿为论文第一作者，赵萍教授为论文的通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金、重庆市博士后自然科学基金和重庆市博士后特别资助的支持。论文链接：https://resjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/imb.12828。