西北大学神经生物学家在一项新研究中报告称，肠道细菌产生的特定气味分子可通过嗅觉系统影响小鼠社交互动，进而改变攻击与退让等行为模式，并影响社会等级的建立。相关论文已发表于《Current Biology》。
研究负责人、嗅觉驱动行为领域研究者托马斯·博扎（Thomas Bozza）表示，过去20年来，学界对肠道微生物对行为与生理的影响认识不断加深。该团队的研究进一步指出，微生物产生的化学物质除可通过体内途径影响机体外，也可能通过嗅觉线索参与社交行为调控，并在该研究中给出了相应机制线索。
聚焦三甲胺与“鱼腥味”信号
研究团队将注意力集中在三甲胺（TMA）上。这是一种在肠道中生成、气味类似腐败鱼腥味的分子。当肠道细菌分解富含胆碱的食物（如鸡蛋和肉类）时，会产生三甲胺作为副产物。通常情况下，肝脏会将三甲胺转化为无味代谢物；但在成年雄性小鼠体内，睾酮会抑制通常用于中和三甲胺的肝脏酶，使三甲胺在尿液中积累。
博扎称，研究人员此前推测小鼠可能将三甲胺作为雄性特有的气味信号，但其与具体社交行为之间的关联并不明确。
TAAR5受体在气味识别中起关键作用
为解释该气味如何被感知并影响行为，研究团队对小鼠大脑嗅球进行成像，观察对三甲胺产生反应的神经元，并重点分析痕量胺相关受体（TAARs）这一类对强烈气味分子敏感的嗅觉受体。
在小鼠的14种TAAR中，研究人员发现TAAR5对三甲胺最为敏感，并在检测该气味中发挥核心作用。
气味信号与攻击行为、等级形成相关
研究显示，当小鼠检测到三甲胺气味时，其社交行为会发生变化：优势个体更倾向于主动发起争斗，从属个体则更常采取防御姿态，这些互动可较快推动社会等级形成。
当研究人员使小鼠失去TAAR5功能后，上述行为差异变得不明显。小鼠仍会互动，但行为更趋均衡，明确的主从关系形成速度变慢，且等级稳定性下降。博扎表示，在缺少这一信号时，动物对社交线索的识别受到影响。
直接操控肠道三甲胺水平验证因果关系
在确认TAAR5对信号解读的重要性后，研究人员进一步检验气味本身是否足以驱动行为。他们通过操控肠道内三甲胺水平发现：当阻断肠道细菌产生三甲胺时，攻击行为减少；在恢复该化学物质后，攻击行为重新出现。
另一项实验中，研究人员向通常不表现攻击性的幼鼠施加三甲胺气味后，成年小鼠会以咬斗等方式回应，将幼鼠视为竞争对手。
研究者称或为理解微生物组影响社交提供新路径
研究团队认为，这些结果勾勒出一条从肠道微生物到行为的路径：细菌产生三甲胺，嗅觉系统通过TAAR5识别该气味信号，进而影响攻击与退让等社交行为并参与社会优势地位的形成。博扎称，这是其所知首个同时明确具体化学物质、受体与相关神经通路的案例。
在谈及潜在延伸意义时，博扎提到，人类拥有六种完整的TAAR受体，而在嗅觉系统中可靠表达的受体包括TAAR5，即三甲胺受体。他表示，尽管人类未必将三甲胺作为攻击信号，但保留该受体可能具有其原因，并为理解嗅觉系统如何对环境中微生物产生的分子进行“调谐”提供了线索。
