突破脊髓调控性行为传统认知！Nat Commun：腰脊髓甘丙肽阳性神经元调控雄性小鼠交配与射精的核心机制

突破脊髓调控性行为传统认知！Nat Commun：腰脊髓甘丙肽阳性神经元调控雄性小鼠交配与射精的核心机制

来源：100医药网 2025-10-09 15:52

对于雄性哺乳动物的性行为，传统认知长期认为大脑是 核心调控者 ，主导性唤起与交配过程的协调，而脊髓仅作为 被动执行者 ，单纯负责射精这一后天形成的反射行为。但这一分工模式是否绝对？近日，发表在Nat Commun的一项研究A galanin-positive population of lumbar spinal cord neurons modulates sexual arousal and copulatory behavior in male mice，以雄性小鼠为模型，深入解析了脊髓在性行为调控中的作用，颠覆了这一传统认知。

研究团队首先聚焦于小鼠精子排出过程中的关键结构 球海绵体肌（BSM），通过逆行示踪技术（荧光金注射）定位其对应的神经元（BSM-MNs）。结果显示，BSM-MNs主要分布在腰段3（L3）至骶段2（S2）脊髓的腹角背内侧区域，其中L6和S1段密度最高；这些神经元为典型的 神经元，表达胆碱乙酰转移酶（ChAT）、骨桥蛋白等标志物，且能接收来自生殖器的感觉输入（表现为囊泡谷氨酸转运体1阳性突触末梢分布）。光遗传特异性激活BSM-MNs后，可诱导BSM产生肌电活动，并引发类似自然射精的盆底运动。

图1：球海绵体肌运动神经元（BSM-MNs）的解剖学和功能学特征

为进一步明确BSM-MNs的神经调控网络，研究通过伪狂犬病毒追踪发现，腰段2/3（L2/L3）脊髓中央管周围的甘丙肽阳性（Gal+）中间神经元是其重要突触前伙伴。利用Gal-Cre工具鼠结合突触标记技术（突触素-GFP），证实Gal+神经元的轴突末梢可直接包裹BSM-MNs的胞体，且体外膜片钳实验表明，两者间存在谷氨酸能介导的单突触连接 光激活Gal+神经元轴突可诱发BSM-MNs产生兴奋性突触后电位，阻断NMDA和AMPA受体后该反应消失。

图2：BSM-MNs接收来自腰脊髓甘丙肽阳性（Gal+）神经元的直接输入

随后的感觉输入实验显示，BSM-MNs与Gal+神经元均能接收来自阴茎的感觉信号：对阴茎施加气流刺激时，两者所在区域的局部场电位反应显著强于腿部刺激；且在脊髓化小鼠中，阴茎刺激诱导的BSM活动幅度和持续时间均显著高于正常小鼠，提示大脑对脊髓性调控回路存在下行抑制作用。

电刺激和光遗传实验进一步验证了Gal+神经元的功能：电刺激L2/L3段Gal+神经元富集区域，可在脊髓化小鼠中诱导BSM活动，但重复刺激会导致反应幅度和持续时间下降；小鼠的性状态也会影响该反应 有5次阴道插入动作的小鼠反应最强，射精后小鼠反应则显著减弱。光遗传特异性激活Gal+神经元同样能诱发BSM活动，且单细朐记录显示Gal+神经元兴奋后可快速触发BSM-MNs激活，反应保真度在10Hz刺激下保持稳定。

图3：电刺激含Gal+神经元的腰脊髓区域可在麻醉状态下诱导BSM活动

为明确Gal+神经元在自然性行为中的作用，研究检测了即时早期基因cFos的表达：与单独饲养的小鼠相比，接触雌性但无插入、完成5次插入及射精的小鼠，其L2/L3段Gal+神经元中cFos阳性率逐渐升高，且射精组活性最高，提示Gal+神经元活性随性兴奋程度增加而增强。

图4：腰段Gal+神经元在性行为中活性逐渐增强

基因消融实验则进一步证实了Gal+神经元的必要性：通过白喉毒素特异性消融Gal+神经元后，雄性小鼠的射精潜伏期显著延长，交配模式改变（无插入的试探性爬跨次数增加），但勃起功能和插入后的thrusting动作不受影响，表明Gal+神经元不仅调控射精，还参与交配序列的协调。

图5：腰段Gal+神经元基因消融破坏雄性小鼠交配行为

综上，这项研究打破了 脊髓仅控制射精反射 的传统认知，首次揭示腰脊髓Gal+神经元是雄性小鼠性行为调控的关键节点 它既能整合生殖器感觉信号，又能连接效应器运动神经元，进而调控性唤起、交配过程及射精。这一发现不仅完善了性行为神经调控的网络模型，也为未来解析男性性（如射精障碍、性唤起异常）的神经机制、开发针对性干预手段提供了新的靶点和理论依据。（100yiyao.com）

参考文献：

Lenschow C, Mendes ARP, Ferreira L, et al. A galanin-positive population of lumbar spinal cord neurons modulates sexual arousal and copulatory behavior in male mice.Nat Commun. 2025;16(1):8282. Published 2025 Sep 23. doi:10.1038/s41467-025-63877-2