近日，上海科技大学生命科学与技术学院童夏静课题组与上海交通大学医学院李乾课题、东南大学潘玉峰课题组合作，联合在国际权威期刊《神经科学趋势》（Trends in Neurosciences）在线发表综述论文“Sexual dimorphism in pheromone perception across worms, flies, and rodents”，系统梳理了线虫（Caenorhabditis elegans）、果蝇（Drosophila melanogaster）及以啮齿类动物（Rodents）为代表的哺乳动物中，信息素感知及其性别差异的神经机制，揭示了跨物种间在化学感知与性别调控中的共同原理与演化策略，为理解性别特异性行为的神经基础提供了新的视角。
对许多动物而言，信息素是无声的语言，是动物个体释放到体外的化学信号分子，可调控同种群其他个体的生理状态与行为反应，用于识别同类、吸引配偶或界定领地。令人惊讶的是，雄性和雌性面对相同的化学信号，往往会作出截然不同的反应：雄性信息素能吸引雌性，却让其他雄性警觉或产生攻击；而雌性释放的信号则会激发雄性的求偶行为。研究发现，这种差异来自两性神经系统中不同的“线路设计”——雄性与雌性在处理信息素的神经通路和活化脑区并不相同。此外，个体的内在状态（如饥饿、发情期或妊娠期）还能动态调节这些反应，使同一种气味在不同情境下呈现不同的“意义”。换句话说，性别与状态共同塑造了大脑对气味世界的理解。
跨物种比较显示，不同动物在大脑中形成性别差异的方式各不相同。在线虫中，差异主要出现在感觉输入层面——单个神经元的改变即可让行为从“趋近”变为“回避”；而在果蝇和哺乳动物中，感觉输入通路大体相同，关键差异集中于信息整合的中枢节点，如果蝇的 pC1 神经元、小鼠的内侧杏仁核（MeA）、终纹床核（BNST） 和下丘脑腹内侧核（VMH）。这些神经中枢在不同性别中神经元数量、连接、激活阈值和激素敏感性不同，从而决定了性别特异的行为反应。
基于上述跨物种比较，提出了两条跨物种共通的神经组织原则。一个是比例缩放原则（scaling principle），随着神经系统复杂度增加，性别差异从外围感知层转向中枢整合层。另一个是门控机制（gating motif），体内激素、代谢或社会经验等因素可“门控”关键神经节点（线虫的 RMG、果蝇的 pC1、小鼠的 MeA/BNST/VMH），使个体在共享感知通路上产生情境依赖的性别差异。
在人类中，虽然信息素的作用仍存在争议，但越来越多证据显示，人类可能也保留了类似的化学信号通路，用于调节社交、情绪与性别相关行为，这一方向的研究或将为理解人类“性别之脑”的演化与疾病差异提供新的启示。此外，作者还设想：性别差异并非源自某一感觉系统的特化，而是一种进化保留下来的神经设计策略，使动物能在生态环境与繁殖需求之间实现平衡，本文所探讨的原理可能在视觉、听觉等其他感觉系统中同样适用。
上海科技大学童夏静教授、东南大学潘玉峰教授和上海交通大学医学院李乾研究员为该综述共同通讯作者。
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