控制下半身的上半身可不止脑子！最新Nat. Commun｜脊髓里的甘丙肽神经元，能直接调控性唤起和交配行为

“为什么有时兴致勃勃，关键时刻却掉链子？”、“明明身体没问题，怎么就是达不到状态？” 打开社交平台，关于男性性健康的困惑总能引发热议。

长久以来，我们默认 “性致” 是大脑的专属管辖范围——浪漫氛围调动情绪，大脑下达指令，身体随之响应，而脊髓不过是个 “传话筒”，只在最后关头负责触发射精反射。

但最新发表在《Nature Communications》的研究，却给这个传统认知来了记 “重拳”：小鼠腰椎脊髓里一群表达甘丙肽（Galanin）的神经元，不仅管射精，还直接调控性唤起和交配行为，脊髓压根不是 “工具人”，而是藏着欲望调控密码的 “关键玩家”。

这篇研究的亮点堪称颠覆性：它打破了 “大脑主调控、脊髓只反射” 的经典模型，首次在小鼠身上锁定了脊髓中调控性行为的核心神经回路，甚至发现这些神经元能 “记住” 动物的兴奋状态。对于无数受性健康问题困扰的人群来说，这意味着未来的治疗可能不必只盯着大脑，脊髓神经或许会成为新的突破口。

一、实验初衷：给脊髓 “正名” 的迫切性

传统观点认为，性反应是条 “单向流水线”：大脑负责前戏和交配行为的统筹，攒够 “兴奋值” 后解除对脊髓的抑制，脊髓再启动射精反射。但这个模型始终有个漏洞 ——没人真的验证过脊髓是否真的 “啥也不管，只等指令”。此前的研究要么在人类身上无法深入操纵神经，要么在大鼠身上的实验缺乏细胞层面的精准性，脊髓的真实作用一直蒙着面纱。

于是，研究团队决定以小鼠为对象展开探索。选择小鼠的原因很实在：它们的交配模式和人类更像，实验结果更有参考价值。研究的核心目标很明确：找到控制小鼠射精关键肌肉——球海绵体肌（BSM）的脊髓神经回路，搞清楚脊髓是否真的能调控性唤起和交配行为。

二、实验对象与核心方法

实验主角是 3-6 个月大的雄性小鼠，包括野生型 C57BL/6J 小鼠、Gal-cre 转基因小鼠（甘丙肽神经元可被特异性标记）、Gal-cre×tdTomato 报告基因小鼠（甘丙肽神经元会发出红色荧光）以及 Gal-ChR2 小鼠（甘丙肽神经元可被光遗传学激活）。雌性小鼠则经卵巢切除和激素处理后，作为性刺激对象。

为了精准追踪神经回路，研究团队用上了 “组合拳”：用荧光金（FG）和伪狂犬病毒（PRV）做神经示踪，定位控制 BSM 的运动神经元；通过光遗传学技术激活特定神经元，搭配肌电图（EMG）记录肌肉反应；用全细胞膜片钳记录神经电活动，验证突触连接；最后用白喉毒素选择性消融甘丙肽神经元，观察行为变化。整套方法从解剖定位到功能验证，再到行为干预，层层递进。

三、实验结果（一）先找 “执行者”

研究第一步是找到控制射精关键步骤的 “执行者”——球海绵体肌运动神经元（BSM-MNs）。向小鼠 BSM 注射荧光金后，团队在脊髓腰 3（L3）到骶 2（S2）节段发现了荧光标记的神经元，其中大部分集中在腰 6（L6）和骶 1（S1）节段的腹角背内侧区域，紧挨着灰质连合。

免疫染色证实，这些神经元都是典型的 α 运动神经元，表达胆碱乙酰转移酶（ChAT）和骨桥蛋白，还接收来自生殖器的感觉输入（有 VGLUT1 阳性突触末梢），正如图 1 所示，几乎所有标记的神经元都携带这些特征，确认了它们就是控制 BSM 收缩的 “直接指挥官”。

图：球海绵体肌运动神经元（BSM-MNs）的解剖学与功能特征分析

更关键的是光遗传学验证：给新生小鼠 BSM 注射携带光敏通道 ChR2 的病毒，成年后用蓝光照射脊髓，发现只有照射 L6/S1 节段时，BSM 会产生强烈的肌电反应，还能引发类似射精的盆腔运动，而控制后腿肌肉的胫前肌（TA）毫无反应。这说明 BSM-MNs 的定位和功能都高度特异。

（二）再找 “指挥官”

那BSM-MNs 是听谁指挥？

研究人员使用伪狂犬病毒追踪发现，这些运动神经元的上游，是腰 2（L2）/ 腰 3（L3）节段中央管周围一群表达甘丙肽的神经元。在 Gal-cre ×tdTomato 小鼠身上，这些神经元发出红色荧光，与甘丙肽免疫染色完美重叠，确认了它们的身份。

为了验证两者的连接，团队做了个 “双标实验”：给 BSM 注射荧光金，同时给 L2/L3 节段的甘丙肽神经元注射携带 GFP 标记突触蛋白的病毒。结果显示，79% 的 BSM-MNs 周围都有甘丙肽神经元的突触末梢，绿色的突触末梢紧紧围绕着蓝色的 BSM-MNs。全细胞膜片钳实验更直接：激活甘丙肽神经元后，BSM-MNs 立刻产生兴奋性突触后电位（EPSP），用药物阻断谷氨酸受体后反应消失，证明这是单突触的谷氨酸能连接——甘丙肽神经元就是指挥 BSM-MNs 的 “直接上级”！

（三）最意外的发现

接下来的实验彻底颠覆了传统认知。研究团队发现，激活甘丙肽神经元引发的 BSM 反应，居然和小鼠的状态息息相关：脊髓完好时反应微弱，脊髓切断后反应变强；更神奇的是，脊髓切断前小鼠越兴奋（比如刚完成交配），切断后激活神经元的 BSM 反应就越强烈，仿佛这些神经元 “记住” 了之前的兴奋状态。

重复刺激的结果更有意思：无论是电刺激还是光刺激甘丙肽神经元，第一次刺激能引发强烈的 BSM 反应，但第二次、第三次反应就明显减弱，正如下图所示，振幅从近 1mV 降到 0.06mV，持续时间从 8.8 秒缩到 1.7 秒。而直接刺激 BSM-MNs 却不会有这种 “疲劳感”，说明是甘丙肽神经元与 BSM-MNs 之间的突触传递发生了变化 ——这和小鼠射精后的不应期高度相似。

图：对含有Gal+神经元的腰段脊髓区域进行电刺激，可在麻醉制备中诱发脑脊液活动

为了证实这一点，团队做了个 “预兴奋实验”：让小鼠先交配到射精，再刺激甘丙肽神经元，BSM 反应果然很弱；而让小鼠完成 5 次插入但不射精，反应则比未交配小鼠还强。这说明甘丙肽神经元不仅参与射精，还直接关联兴奋状态的积累和不应期的形成。

（四）终极验证

为了确认甘丙肽神经元的必要性，团队用白喉毒素特异性杀死了 Gal-cre 小鼠的甘丙肽神经元。结果立竿见影：虽然大部分小鼠最终还能射精，但射精潜伏期显著变长，且交配模式全乱了。

更关键的是 cFos 实验（cFos 表达代表神经元激活）：随着性刺激升级，甘丙肽神经元的激活比例逐步升高，射精组的激活率是对照组的 4 倍。甚至当小鼠和其他雄鼠打斗兴奋时，这些神经元也会激活，说明它们响应的是 “整体兴奋状态”，而不只是 “性兴奋”。

图：在性行为过程中，腰部区域的Gal+神经元群体活动日益活跃

这些发现彻底改写了我们对性反应调控的理解。首先，脊髓不是 “传话筒”，而是 “整合器”——甘丙肽神经元既能接收生殖器的感觉信号，又能结合动物的兴奋状态，直接调控交配行为的节奏。其次，物种差异很重要：大鼠的甘丙肽神经元只管射精，而小鼠的还管交配行为，这可能是因为小鼠和人类一样需要 “持续积累兴奋”，脊髓的调控能让反应更精准。

研究还解答了一个关键问题：为什么消融甘丙肽神经元后小鼠还能射精？答案是“神经冗余”——大脑可以通过直接投射到 BSM-MNs 的通路绕过这些神经元，或者其他脊髓回路能代偿。但这种代偿是 “凑合用” 的，所以才会出现射精变慢、交配紊乱的情况。

对人类而言，这意味着某些男性性功能障碍，比如射精延迟、性唤起困难，可能不是大脑的问题，而是脊髓神经回路出了故障。未来如果能找到调控人类脊髓甘丙肽神经元的方法，或许能开发出更精准的治疗方案。

总结

这篇研究用扎实的实验证明：脊髓里的甘丙肽神经元就是性反应的 “隐形调节器”，它们打破了 “大脑独大” 的霸权，让脊髓从 “工具人” 升级为 “核心玩家”。从定位 BSM 运动神经元，到锁定甘丙肽神经元的调控作用，再到证实其对交配行为的影响，每一步都在颠覆传统认知。

更有趣的是，这些神经元居然能 “记住” 兴奋状态，还会在反复刺激后 “疲劳”，简直像个有 “情绪记忆” 的小开关。这不仅让我们对性反应的理解更深了一层，更给性健康治疗开辟了新赛道。

当然，从小鼠到人类还有很长的路要走，但这篇研究就像一把钥匙，打开了脊髓调控性健康的新大门。

参考文献：

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

撰文 | 生物谷

编辑 | 阿拉斯加宝

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