近日，江西科技师范大学化学学部有机功能分子研究所、有机功能分子江西省重点实验室孟玮教授课题组与上海科技大学生命科学与技术学院邹燕教授课题组合作在国际权威期刊《Avian Research》发表题为“Cell-autonomous determination of sex dimorphism in neuromodulation of a gynandromorphic Zebra Finch”的研究论文。

该研究利用一只极其罕见的雌雄嵌体斑胸草雀（Taeniopygia guttata）个体，揭示了细胞自主性在鸟类神经调节的性别分化中的关键作用（图1），为理解脊椎动物性别决定机制提供了新的实验证据和理论视角。

图1 成年雌雄同体斑胸草雀的独特特征

雌雄嵌体现象在脊椎动物中极为罕见，是指同一个体身体两侧分别展现出明显的雄性和雌性特征。此类个体虽然处于同一激素环境中，但左右两侧的性别特征不同，为研究基因与激素在性别决定中的相对作用提供了独特模型。

研究团队偶然获得一例成年雌雄嵌体斑胸草雀，其右侧具雄性羽毛特征，左侧为雌性羽毛，但体内仅有一个卵巢样性腺。尽管该个体不发出典型的雄性鸣唱，但其叫声的频率调制与基频表现出部分雄性化特征。性伴侣偏好测试表明，其行为模式更接近雌性，偏好选择雄性伴侣。研究发现该个体血浆雌二醇水平显著高于同龄雌性，这可能与其较大的卵巢样性腺有关。进一步对大脑鸣唱运动核团RA的研究显示，右侧（雄性化侧）RA核团大小显著大于左侧（雌性化侧）。全细胞膜片钳记录表明，右侧RA投射神经元的微小兴奋性突触后电流频率与振幅均接近正常雄性水平，显著高于雌性，提示其兴奋性突触传递呈现雄性化。

转录组分析揭示，在多个双侧对称组织中，两侧基因表达存在广泛差异。尤为重要的是，在雄性化侧大脑中，与胆碱能神经元功能相关的基因显著上调。此外，研究团队通过新构建的算法筛选出在五个组织中表达一致改变的基因，发现神经活性配体-受体相互作用等相关通路显著富集，提示神经调节相关基因的表达差异在不同组织中具有一致性，这种差异主要由细胞自身遗传性别决定，而非体内激素环境。

该研究不仅证实了细胞自主性决定在鸣禽鸣唱运动核团神经功能性别二态性中的作用，而且揭示了细胞自主性机制在鸟类乃至脊椎动物神经调节性别差异形成中的基础性地位。这项突破性研究为深入理解基因与激素在性别分化中的复杂互作提供了珍贵数据。

我校2023级硕士研究生曹阳阳与上海科技大学2024届本科生黄治文（现清华大学2024级直博生）为论文共同第一作者，我校孟玮教授为该文通讯作者，我校为第一通讯单位，上海科技大学邹燕教授为共同通讯作者，上海科技大学为共同通讯单位。该研究受国家自然科学基金（32160123、32170974）、江西省自然科学基金重点项目（20212ACB205002）和江西省有机功能分子重点实验室（2024SSY05141）等项目的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.avrs.2025.100327