據2002年1月3日出版的Neuron.報道：參與哺乳動物軀體發育構造的基因也似乎控制了小鼠的梳理行為.研究人員發現當敲除掉小鼠體內某個與該基因特異性相關的同源基因(Hox)后,小鼠變得過分的愛梳理自己,并形成毛發禿斑以及皮膚創傷.這項發現暗示了這一大類同源基因家族在擔負著控制個體發育的同時,也有可能在成年動物大腦中起著調節行為狀態的作用,對其的研究也會為我們從遺傳學基礎上解釋發生在人身上的某些強制性行為提供許多重要的見解.

美國Howard Hughes醫學研究所的研究員Mario R.Capecchi和他的同事,均來自于尤他大學醫學院的Joy M.Greer在2002年1月3日出版的Neuron.雜志中闡述了這項發現.

Greer和Capecchi構建了二種都喪失了功能性Hoxb8基因,但來源于不同品系的轉基因鼠.與其他Hox基因一樣, Hoxb8能編碼一種轉錄因子,來調控其他基因的活性.另一批研究Hoxb8基因敲除小鼠的科研人員發現此類基因缺陷小鼠會表現出肋骨和頭蓋骨處神經發育的畸形,其延伸反射也有一定的損傷.另外,其中的某些小鼠還會發生自殘行為.但他們認為此種病癥可能是由于小鼠感知痛覺能力的喪失所引起的,而非其自身行為的不正常.

不過Greer和Capecchi發現,在這些科研人員所構建的基因敲除小鼠中,雖然Hoxb8基因被完全剔除了,但附近其他Hox基因也受到了一些破壞.當Greer和Capecch試驗只去除Hoxb8基因活性的小鼠時,上述生理畸形并未出現,小鼠只表現出不正常的梳理行為.

“我們觀察到這些小鼠似乎在不停的梳理并嘶咬自己的毛發,最后留下了皮膚損傷.” Capecch說道,“我們推斷這些小鼠可能在中樞神經而不是外周神經系統中存在缺陷.于是,Joy Greer開始用攝象機記錄下它們的行為狀態以便作近一步的分析.”

錄象帶顯示,這批Hoxb8基因敲除小鼠比正常小鼠更為頻繁地梳理自身的毛發,梳理所花費的時間也比正常的多出一倍.它們還十分喜歡梳理關在同一籠里的其他正常的小鼠.

“這些正常小鼠的梳理行為并不與那一類被稱為‘為同伴理發’的行為方式相同. ‘為同伴理發’是小鼠所特有的一種行為舉止,表現為小鼠為同伴拔胡須.” Capecch說道,“ 為同一籠里的伙伴梳理也證實了這些基因敲除小鼠并不是因為患了皮膚性疾病,如皮膚搔癢而去梳理自己的.”

此外,他們還發現當利用水霧籠罩來誘導小鼠發生梳理行為時,突變型小鼠也會表現的比野生型小鼠多得多.同樣的非正常性梳理行為也發生在另一品系的Hoxb8基因敲除小鼠身上,這進一步證明了單單Hoxb8基因就會影響此種畸形行為的產生.

為了了解Hoxb8基因是如何控制梳理行為的, Greer和Capecchi首先對成年小鼠大腦中表達這種基因的部位進行了分析.“我們發現了Hoxb8基因表達方式中二個重要的方面,” Capecchi說道.“首先,它能夠在某一類稱為‘強制觀念與行為疾病腦電路(OCD circuit)’的大腦區域中進行表達,對患此種疾病病人所進行的臨床磁共震顯示,這一區域表現為功能上的不正常.我們還發現這種基因在中樞神經系統區域也有所表達,通常這個區域是參與小鼠自身正常梳理行為的地方.

“因此,我們相信, Hoxb8基因可能在維持正常梳理行為的同時,還具有對該行為進行控制和調節的作用.” Capecchi說道.

Capecchi推測Hoxb8基因在體內可能擔負著多重作用.“雖然這些基因在初期對于支配動物軀體發育構造的計劃十分重要,但我們猜測到了成年期,它們被個體所霸占來行使其他的一些功能.” Capecchi說道, “至于Hoxb8基因在神經系統中所可能具有的多種效應,我們并不感到奇怪,因為在早期進化中, 它就扮演著參與神經發育的角色,而這些功能在成年期也很容易轉變為對神經的控制和調節.” Capecchi同時強調說,這類 Hoxb8基因敲除小鼠所表現出來的非正常性梳理行為也為研究人的強迫觀念與行為性疾病提供了一個有用的實驗模型.

“特別是對于拔毛發癖這類疾病(臨床表現為患者非正常性的拉扯自己的毛發),我們相信Hoxb8基因可能就是罪傀禍首.” Capecchi說道, “現在我們正在收集此類患者的DNA樣本,以檢測他們是否含有突變的Hoxb8基因.”

到底是Hoxb8基因的缺失是引起上述腦電路區域的畸形發育,還是說腦電路本身發育正常,但到了成年階段,它需要依靠Hoxb8基因來指導其行使正常的功能? Capecchi說,他的實驗室還將對此進行更為深入,細致的研究.