全 文 ：第25卷 第10期
2013年10月
Vol. 25, No. 10
Oct., 2013
生命科学
Chinese Bulletin of Life Sciences
文章编号：1004-0374(2013)10-1027-09
五羟色胺和多巴胺与攻击行为的关联研究进展
段云峰，吴晓丽，王　涛，金　锋*
(中国科学院心理研究所心理健康重点实验室行为生物学室，北京100101)
摘　要：五羟色胺 (5-HT)和多巴胺 (DA)是影响攻击行为的重要神经递质。参与这两种神经递质合成和分解、
运输及信号转导等过程的物质均可能影响攻击行为，如影响 5-HT作用的色氨酸、色氨酸羟化酶、单胺氧
化酶、5-羟吲哚乙酸及 5-HT转运体和 5-HT受体；影响 DA作用的多巴胺 β羟化酶和儿茶酚胺邻位甲基转
移酶以及 DA转运体。未来攻击行为研究，应考虑色氨酸自身代谢、受体亚型及其他单胺类和儿茶酚胺类
神经递质的影响。将肠道微生物纳入攻击行为研究也是未来研究的新方向。
关键词：五羟色胺；多巴胺；攻击行为；肠道微生物；肠道
中图分类号：Q422 文献标志码：A
Research progress on the correlations of aggressive behavior
with serotonin and dopamine
DUAN Yun-Feng, WU Xiao-Li, WANG Tao, JIN Feng*
(Behavioral Biology Laboratory, Key Laboratory of Mental Health, Institute of Psychology,
Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China)
Abstract: Serotonin (5-HT) and dopamine (DA) are important neurotransmitters that affect aggressive behavior.
The substances involved in their syntheses, degradation, transport and signal transduction processes may also affect
aggressive behavior, such as tryptophan, tryptophan hydroxylase (TPH), monoamine oxidase (MAO),
5-hydroxyindole acetic acid (5-HIAA), 5-HT transporter (5-HTT) and 5-HT receptors that have an influence on the
function of 5-HT. Similarly, dopamine β-hydroxylase (DBH), catechol-O-methyltransferase (COMT) and DA
transporter (DAT) can affect the function of DA. In the future, tryptophan metabolism, receptor subtypes and other
monoamine or catecholamine neurotransmitters should be considered in aggression study. Furthermore, taking the
gut microbes into the aggressive behavior study shows a new direction for future research.
Key words: serotonin; dopamine; aggressive behavior; gut microbes; gut
收稿日期：2013-04-01； 修回日期：2013-05-04
基金项目：中国科学院心理研究所心理健康重点实验
室博士后基金
*通信作者：E-mail: jinfeng@psych.ac.cn；Tel: 010-
64880089
攻击行为是动物界广泛存在的一种行为，是任
何形式的直接伤害另一个体的行为 [1-3]。攻击行为
受遗传和非遗传因素共同影响，如社会、心理、环境、
生物等诸多因素。其中，影响攻击行为的生物学因
素主要有遗传、激素、神经递质、代谢、神经和大
脑活动等 [4-8]。攻击行为与一些神经递质的关系十
分密切，如 γ-氨基丁酸 (GABA)、多巴胺 (dopamine,
DA)、去甲肾上腺素 (norepinephrine, NE)、五羟色
胺 (5-hydroxytryptamine, 5-HT 或 serotonin) 等 [9-13]，
其中 5-HT和 DA是研究较多的与攻击行为关系最
为密切的递质。本文着重综述近几年 5-HT和 DA
合成和分解、运输及信号转导等代谢过程与攻击行
为的关系研究进展。图 1总结了 5-HT和 DA两种
神经递质合成和分解、运输及信号转导等过程中可
能影响攻击行为的因素。
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1　五羟色胺(5-HT)对攻击行为的影响
5-HT是影响攻击行为的最主要的神经递质 [14-16]，
其他的神经递质可能是先通过影响 5-HT进而影响
攻击行为 [17]。5-HT参与多种行为，如睡眠、饮食、
记忆和攻击性等；同时，还影响神经内分泌和多种
精神障碍，如神经症、情感性精神障碍、自闭症、
精神分裂症、酒精及药物依赖等 [18-20]。5-HT不仅
存在于大脑，在消化道中也有分布并发挥重要生理
作用 [18]。有 95%的 5-HT来源于肠黏膜的嗜铬细胞，
并储存于血小板中。外周血中的 5-HT能够影响脑
中 5-HT的含量和功能，虽然外周血中的 5-HT不
能通过血脑屏障，但血小板以及全血中 5-HT的含
量与脑中 5-HT存在协同效应，并且其含量与攻击
行为强度正相关 [13]。因此，可以采用检测外周血中
5-HT的水平来间接反映大脑中的 5-HT浓度。肠道
中的 5-HT约有 10%位于肠道神经元 [21]，能够引起
胃肠蠕动和分泌反射，调节内脏感受。临床研究发
现，作用于 5-HT的一些药物对治疗慢性便秘、慢
性腹泻和肠易激综合征等肠道疾病十分有效，这表
明 5-HT可能在腹泻和便秘等胃肠道疾病中发挥着
重要作用 [22-24]。
1.1　五羟色胺(5-HT)的合成和分解过程对攻击行为
的影响
5-HT的合成是以色氨酸为前体，由色氨酸羟
化酶 (tryptophan hydroxylase, TPH)催化完成的。缺
乏色氨酸的饮食会导致脑内色氨酸和 5-HT水平急
剧下降。目前，色氨酸缺乏饮食已经作为研究 5-HT
功能的重要试验工具 [25]。大脑中的神经元不能合成
色氨酸，必须通过血液系统将色氨酸转运入脑脊液
中供大脑利用。饮食中的色氨酸和其他中性氨基酸
的相对含量决定了神经元中 5-HT的含量，与 5-HT
相关的行为也特别容易受到饮食中色氨酸的影
响 [21]。缺乏色氨酸的个体表现出较高的攻击性，色
氨酸摄入量少的女性其攻击行为显著高于添加色氨
酸组的女性 [26]。
在 5-HT合成过程中，TPH催化色氨酸时以
Fe2+为辅因子，以氧和四氢生物蝶呤为底物羟化色
氨酸合成五羟色氨酸，再通过脱羧反应最终生成
5-HT。TPH是 5-HT合成过程中的限速酶，脱羧反
应依赖维生素 B6
[21]。目前发现两种 TPH：TPH1和
TPH2。TPH1主要存在于肠道、松果体、脾脏和胸
腺中。Walther和 Bader[27]发现 TPH2主要出现在脑
干中，参与了脑中 5-HT的合成。外周血 5-HT不
能透过血脑屏障，因此，中枢神经系统的 5-HT与
肠道中 5-HT在产生方式和功能上有所不同。虽然
它们之间有非常近似的代谢、降解、回收和贮藏等
过程，但两者之间的相互作用关系尚不明晰 [13]。在
脊椎动物体内可能存在两个不同的、相互独立的
5-HT系统 [28]。
除了 TPH本身的功能和存在位置不同之外，
它们的基因多态性与攻击行为也存在联系。在德国
人群中，TPH1基因 A218C和 A779C两个位点与
攻击和冲动行为相关。具有高攻击性及相应特质的
人群普遍携带 A218C和 A779C两个位点，并且他
们的状态和特质生气以及生气特质量表的得分明显
高于对照组 [29]。Li和 He [30]分析的结果也表明，
TPH1基因多态性与自杀行为联系紧密。Zaboli等 [31]
研究也表明，TPH1基因多态性与具有攻击和自杀
行为的边缘型人格障碍女性显著相关。Perez-
Rodriguez 等 [32]则发现，TPH2基因多态性与高攻
击性、自杀行为以及边缘型人格障碍易感性显著相
关。然而，在日本人群中开展的实验却发现 TPH2
基因多态性与自杀行为易感性之间没有联系 [33]。
此外，5-HT的分解过程同样可能影响攻击行
图1　5-HT和DA在合成和分解、运输及信号转导过程
中的影响因素示意图
段云峰，等：五羟色胺和多巴胺与攻击行为的关联研究进展第10期 1029
为。5-HT的终止途径有两个：再回收抑制和酶解。
在酶解过程中，最重要的是单胺氧化酶 (monoamine
oxidase, MAO)。MAO是一种黄素蛋白酶，多存在
于线粒体膜上，能够催化单胺类神经递质，如 5-HT、
DA和 NE等氧化脱氨，是中枢和周围神经系统中
重要的代谢酶。哺乳动物体内主要产生两种MAO：
单胺氧化酶 A(MAOA)和单胺氧化酶 B(MAOB)。
MAOA主要氧化 5-HT、肾上腺素和 NE脱氨基，
是 5-HT降解的主要酶 [34]。MAOA产生的量不足或
酶活性较低则不能及时有效地分解 5-HT，导致 5-HT
浓度的升高进而可能影响攻击行为。MAOA基因多
态性可能与攻击行为相关 [35]，MAOA基因敲除的
小鼠其攻击性显著提高 [9]。MAOA基因具有 4个位
点的多态性，其中研究最多的是基因转录启动区 30
bp的串联重复序列 (VNTR)多态性。VNTR重复序
列的数量不同会影响MAOA的转录活性和起始效
率。VNTR区域的某些多态性与MAOA酶活性的
降低有关，MAOA酶的分解能力降低致使 5-HT和
NE等神经递质不能被降解，导致它们浓度升高，
影响神经递质的正常作用，进而使人行为错乱，出
现冲动、攻击以及反社会行为 [36]。Kim-Cohen等 [37]
研究发现，具有 4个MAOA-VNTR重复序列的男性，
其MAOA酶活性更高，攻击性则更低。具有童年
期受虐经历的青少年中，携带MAOA-VNTR短等
位基因的男孩和携带 1个或 2个对应长等位基因的
女孩都具有更高的违法犯罪行为得分 [38]。不同性别
攻击性的差异可能是由体内相应酶的活性不同引起
的，但个体差异和性别差异相比，哪种差异的影响
更大还不清楚。另一项长达 26年的追踪研究发现，
儿童期遭受过虐待的个体与MAOA基因的交互作
用能够显著影响成年后的反社会行为，而受虐经历
和MAOA基因单独并未显著影响这种行为 [39]，这
一结果提示基因的作用与环境和个体因素密切相关。
在MAOA的作用下，5-HT被降解为 5-羟吲哚
乙酸 (5-hy-droxyindole acetic acid, 5-HIAA)，5-HIAA
的量反映了体内 5-HT的量。脑中的 5-HIAA与攻
击行为呈负相关，较低水平的 5-HIAA往往预示个
体具有较高的攻击性，如冲动性犯罪组脑脊液
(cerebrospinal fluid, CSF)中 5-HIAA的水平较对照
组低。此外，试验中还发现 TPH基因多态性与
CSF中 5-HIAA的水平以及尝试自杀经历之间存在
相关性 [40]。Coccaro和 Lee[41]也发现，CSF中较低
水平的 5-HIAA浓度与高攻击性有很强的相关性。
1.2　五羟色胺(5-HT)的运输过程对攻击行为的影响
5-HT合成是在细胞中完成的，合成后被释放
至组织间隙并与靶细胞上的受体结合发挥生理作
用。5-HT完成其功能后必需重吸收至细胞内进行
降解、灭活，其神经递质信号活性才能终止。5-HT
需要与突触前膜、突触后膜的多种 5-HT受体进行
结合发挥作用。将 5-HT运输进入细胞或神经元的
是一种被称为 5-HT转运体的蛋白 (5-HT transporter,
5-HTT)。5-HTT对 5-HT有高度亲和力，广泛存在
于大脑边缘系统、胃肠道嗜铬细胞膜、肥大细胞和
5-HT能神经突触前膜上，是神经末梢突触的组成
成分，也是选择性血清素再吸收抑制剂 (SSRIs)的
作用靶点 [42-43]。5-HTT能灭活脑内 5-HT的活性，
调节突触间隙 5-HT的浓度。5-HTT通过从神经突
触间隙中重新摄取 5-HT进入突触前神经元，影响
突触间隙 5-HT的浓度，在数量、持续时间上对 5-HT
的神经传递作用进行精细调控 [44]。
5-HTT基因多态性可能与攻击性相关。5-HTT
的编码基因是 SLC6A4，存在 3个多态性位点，其
中研究较多的是位于第二内含子上的可变数目串联
重复多态性 (5-HTT-VNTR)以及 5′端启动子区域上
的 5-HTT基因连锁启动区域多态性 (5-HTTLPR)[45]。
一项针对灵长类动物的研究表明，低水平的 5-HTT
基因表达会导致猴子攻击性增强和脾气更坏 [46]。
5-HTT基因的 5-HTTLPR启动子区存在 S和 L两种
多态性，其中携带 S等位基因的人群与暴力犯罪、
自杀行为以及精神疾病有关。通过对临床上表现较
高攻击性的儿童的 5-HTT基因多态性检测，发现低
水平表达的 5-HTTLPR多态性 (S/S、L/S和 L/L)与
儿童攻击性显著相关 [47]。通过比较花样游泳的女性
和对照组的非运动员女性发现，两组女性中低水平
的5-HTT基因多态性 (SS)与5-HTT基因多态性 (LL)
相比在间接敌对量表的得分较高，但在消极量表的
得分较低。此外，花样游泳组女性表现出较低的攻
击性，在消极、易怒和言语攻击性上也比对照组低 [48]。
另一项针对患有人格障碍的患者的研究表明，给患
者服用抗抑郁药氟苯氧丙胺 (fluoxetine)后，发现携
带 L/L型 5-HTTLPR基因多态性的患者对氟苯氧丙
胺的反应要显著优于 S/S型的患者，其攻击性得到
显著抑制 [49]。
1.3　五羟色胺(5-HT)的信号转导过程对攻击行为的
影响
5-HT最终发挥作用需要被释放至组织间隙，
生命科学 第25卷1030
作用于靶细胞，经过与突触前膜、突触后膜的 5-HT
受体进行结合后才能发挥生理作用。根据分子结构、
作用机制及功能不同，5-HT受体家族分为 7个成
员 (5-HT1~5-HT7)，有 15个亚型，是神经递质受体
中最复杂的家族之一。5-HT受体与攻击行为存在
相关。5-HT1A受体基因同样能够影响啮齿动物的社
会行为与决斗行为 [50]。5-HT1B受体的激活将会抑制
某些神经递质的释放 [51]，敲除了 5-HT1B受体基因
的小鼠的攻击行为、酒精和海洛因摄入均明显增
加 [52]。5-HT1D受体属于自身受体，可调节 5-HT本
身的功能。5-HT1D受体基因 (5-HTR1D)是注意缺陷多
动障碍 (attention deficit hyperactivity disorder, ADHD)
和分裂行为障碍 (disruptive behavior disorder, DBD)
分子遗传学研究中的主要候选基因，患有 ADHD
和 DBD的个体冲动性和攻击性水平均较高，并且
ADHD和 DBD共患时，其冲动性和攻击性等脱抑
制行为特征更加明显 [53]。Berggård等 [54]发现，5-HT2A
受体基因多态性可能是暴力犯罪行为发生的一个重
要 因 素。Nomura 等 [55] 发 现，5-HT2A 受 体 基 因
A-1438A多态性与冲动行为相关。其他一些 5-HT
受体与攻击行为同样存在相关性 [56]。
随着药理学技术的发展，目前已经初步证明通
过给脊椎动物补充 5-HT或者与其相关的一些药物
能够减少其攻击性 [57-58]。提高 5-HT的水平能够抑
制动物的攻击行为，如通过补充 5-HT前体、添加
5-HT再吸收阻断剂或者 5-HT1A或 5-HT1B受体激动
剂等物质能够提高 5-HT水平进而降低攻击性 [57,59-60]，
比如作用于 5-HT1A受体的阿奈螺酮 (alnespirone)、
8-OH-DPAT、丁螺环酮 (buspirone)等 [10,15,61]。除此
之外，5-HT的另一受体——5-HT1B的激动剂 CP-
94、253、安吡托林 (anpirtoline)和佐米曲坦 (zolmi-
triptan)同样能够降低啮齿动物的攻击性 [10,15]。除了
对受体的激活作用能够影响动物的攻击行为，5-HT
信号转导过程中的某些阻断剂同样能够影响动物的
攻击行为。使用选择性血清素再吸收抑制剂 (SSRIs)
后，多个物种的攻击行为显著降低，这可能是由于
SSRIs能够提高胞外 5-HT浓度进而影响攻击性 [15,61]。
高攻击性的个体的脑内 5-HT神经传递水平较
低，但是如果 5-HT受体活性过高也可能导致攻击
性升高。一项采用定居者—入侵者试验的研究发现，
高攻击性的小鼠其前额叶皮质内 5-HT水平较低，
有 2/3的小鼠其 5-HT1A受体活性较高，具有高攻击
性的小鼠体内 5-HT功能异常可能是由于 5-HT1A受
体持续过度活跃造成的 [27,59]。
2　多巴胺(DA)对攻击行为的影响
DA是中枢神经系统的一种重要神经递质，能
够调控运动、动机与奖赏、学习和记忆、情感、上
瘾以及内分泌等。至今已发现至少 5种 DA受体亚
型 (D1~D5)。DA受体中研究最多的是 D2家族，包
括 DRD2、DRD3和 DRD4[62-63]。DRD4受体蛋白基
因中编码第三细胞内环区域的基因多态性对 DA的
功能非常重要，这一区域的多态性与许多脑功能异
常有关，如多动症、抑郁以及老年痴呆等 [64]。Chen
等 [65]猜测，DA可能参与病理性的攻击行为及其他
异常行为。DA在奖赏通路中也发挥重要作用，DA
的合成、降解、受体以及转运等有关过程都可能影
响个体的行为 [66]。
2.1　多巴胺(DA)的合成与分解过程对攻击行为的
影响
DA与多巴、NE、肾上腺素等物质含有共同的
儿茶酚核团，统称为儿茶酚胺。DA的合成过程是
由酪氨酸经酪氨酸羟化酶先转变为多巴，再由芳香
族 L-脱羧酶转变为 DA。DA再经多巴胺 β羟化酶
(dopamine β-hydroxylase, DBH) 就 能 转 变 为 NE。
DA的分解则是由位于线粒体的单胺氧化酶 (MAO)
和位于细胞质的儿茶酚胺邻位甲基转移酶 (COMT)
作用被代谢或失活。此外，DA的数量及活性也会
受到其他种类的儿茶酚胺的影响 [11]。
DBH能够将 DA转化为 NE，可能通过这种方
式来间接调节 DA的水平。敲除 DBH基因的小鼠
会丧失社会记忆和攻击行为，但未对焦虑产生较大
影响 [67]。DBH基因多态性与攻击行为也可能有关。
一项针对 ADHD患者的试验表明，具有 DBH基因
TT基因型的个体神经过敏症得分以及冲动和攻击
行为要明显高于对照组 [68]，这就提示我们 DBH可
能对哺乳动物的特定行为具有决定性作用。
DA的代谢或失活依赖于线粒体中的MAO和
细胞质中的 COMT。COMT是一种能够降解 DA、
肾上腺素和 NE等儿茶酚胺的酶。已有试验表明，
COMT基因多态性与冲动性、暴力倾向、精神分裂
症以及抑郁症等相关 [6]。COMT基因在精神分裂症
患者的攻击行为中发挥重要作用，COMT基因
Val158Met基因多态性中Met等位基因与精神分裂
症患者的言语攻击性相关，具有Met等位基因的患
者与 Val/Val纯合体的个体相比，表现出更高的言
语攻击性 [69]。类似的结果也出现在具有杀人行为的
精神分裂症患者中 [70]。COMT基因有缺陷的小鼠
段云峰，等：五羟色胺和多巴胺与攻击行为的关联研究进展第10期 1031
对焦虑的情感反应表现异常，并且 COMT基因杂
合缺陷的雄性小鼠表现出更高的攻击性 [71]。这些研
究表明，在啮齿动物体内，COMT可能参与了某些
情感和社交行为。COMT的Met158等位基因与很
多精神疾病有关，包括攻击行为 [72]。一项针对 149
名 6~18岁儿童的调查表明，COMT基因Met纯合
子的个体与攻击行为显著相关，即使排除了人口统
计学变量、父母社会经济地位及父母养育质量的影
响，这种相关性依然很明显 [73]。另一项针对 10~14
岁儿童的研究也表明，COMT的 Val158Met基因多
态性与父母社会经济地位一起能够预测儿童的挑衅
和攻击行为倾向 [74]，可能原因是 COMT的Val158Met
基因的纯合子个体 COMT酶活性较低，降解儿茶
酚胺的能力下降，导致儿茶酚胺水平升高，引起个
体表现出较高的攻击性。此外，S腺苷蛋氨酸
(S-adenosyl methionine, SAM-e)作为主要的甲基供
体能够提高 COMT酶活性。通过给精神分裂症患
者补充 SAM-e，发现 SAM-e能够降低患者的攻击
行为并能够提高其生活质量 [75]。DA除了受 COMT
控制之外，还会受到MAOA的控制，因此，可能
是这两种酶的基因多态性通过影响 DA，从而间接
对攻击行为产生影响 [76]。
2.2　多巴胺(DA)的运输过程对攻击行为的影响
DA的运输依赖于 DA转运体 (dopamine trans-
porter, DAT)。DA转运体 1(DAT1)是由 SLC6A基
因编码的一种膜蛋白，负责将 DA从突触转运回突
触前神经元。人脑纹状体 (striatal)中可利用的多巴
胺 D2/D3受体较少，网状体突触中 DA的可用性与
DAT1的水平可能会影响攻击相关的特质，甚至可
能影响上瘾 [77]。此外，一项针对多基因与病态赌博
行为关系的研究表明，DAT1与其他几个基因都与
病态赌博行为显著相关 [78]。在美国进行的一项大样
本的研究表明，DAT1基因遗传多样性缺失能够影
响青少年违法犯罪行为。研究者通过分析 DAT1基
因 40 bp的 VNTR基因多样性和 DRD2受体基因的
TapI基因多样性，发现携带 10R/10R和 10R/9R的
DAT1基因型的个体犯有严重违法行为的次数是
9R/9R基因型的个体的两倍。而 DRD2基因多态性
杂合子 (A1/A2)的个体犯有严重违法行为的次数要
比 DRD2基因多态性 (A2/A2)的个体高 20%，更是
达到了 DRD2基因多态性 (A1/A1)个体违法行为
次数的两倍。此外，在暴力违法行为方面，具有
10R/10R和 10R/9R基因型的个体仍是 9R/9R基因
型个体的两倍。DRD2基因两个纯合体 (A1/A1和
A2/A2)个体要比杂合体的暴力违法行为要低。有趣
的是，这一结果仅在男性个体中出现，不适用于女
性个体 [79]，这可能是由于女性和男性不同的生理结
构和内分泌差异引起的。
2.3　多巴胺(DA)的信号转导过程对攻击行为的影响
DA的信号转导过程依赖于其受体。一项针对
白种人群的研究表明，具有 DRD2基因 C957T多
态性的 TT基因纯合体以及具有 VNTR等位基因 7
次重复序列的 DRD4基因型的个体都表现出异常的
冲动性 [80]。另有研究证实，中脑内 D2/D3自受体
可用性的降低能够影响特质冲动，并且这种影响部
分是通过影响并刺激纹状体 DA释放来调节的 [81]。
有研究发现，DRD2和 DRD4能够相互作用共同影
响个体的行为失常以及反社会行为。虽然 DRD2和
DRD4单独都不会对个体的行为失常以及反社会行
为造成影响，但是 DRD2和 DRD4一起能够预测青
少年的行为失常以及成年人的反社会行为，只是这
一结果仅出现在男性个体中 [82]。遭遇过暴力伤害的
罪犯与没有遭遇过的罪犯相比，DRD2(A1)等位基
因更多地出现在遭遇过暴力伤害的罪犯中 [83]。此外，
具有攻击性的儿童更可能携带至少一个拷贝的
DRD2 A-241G基因多态性的 G等位基因。在具有
攻击性的儿童中，携带有 DRD2 rs1079598 CC基因
型的个体和携带 DRD2 TaqIA T等位基因以及 TT
基因型的个体数量要显著多于对照组，表明 DRD2
基因多样性与儿童攻击性显著相关 [84]。除此之外，
DRD2基因与环境因素共同作用同样能够影响个体
的攻击行为。Beaver等 [85]发现，DRD2(A1)与虔诚
(religiosity)相互作用能够预测青少年个体的行为
不良。
3　小结与展望
通过以上综述可知，5-HT和 DA能够影响攻
击行为，并且参与到这两种神经递质合成和分解、
运输及信号转导等过程中的物质均可能通过对这两
种物质的作用影响攻击行为。在合成和分解过程中，
影响 5-HT作用的主要是色氨酸、TPH、MAOA、
5-HIAA以及 5-HTT和 5-HT受体。这些研究表明，
色氨酸自身代谢途径以及其他单胺类神经递质对攻
击行为产生的影响仍需深入研究。此外，众多 5-HT
受体亚型的分布位置、作用方式以及个体间差异存
在不同，它们之间的相互关系以及主效应因子等还
没有完全阐明。而影响 DA作用的主要是 DBH和
COMT以及 DA转运体 DAT。DA的合成和分解过
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程与多巴，肾上腺素和 NE等其他儿茶酚胺有共用
途径，因此，在将来的研究中仍需要系统性地考
虑儿茶酚胺类物质之间的相互联系以及它们的综
合影响。
通过综述发现，5-HT和 DA对攻击行为的影
响是多方面的，出于对攻击行为的干预考虑，在这
些影响因素中，能够进行人为调控的可能只有 5-HT
和 DA的数量、相应的酶的活性以及它们相应的受
体数量及活性。调控的方式则可能只能通过食物和
一些药物，比如对 5-HT的调控可以通过补充富含
色氨酸的食物，或者补充 5-HT的受体激动剂，如
阿奈螺酮、8-OH-DPAT或佐米曲坦等。
除此之外，本实验室的研究发现，肠道菌群可
能会通过 5-HT或 DA的神经递质影响攻击行为。
在 5-HT和 DA的合成过程中，其前体物质色氨酸
和酪氨酸都可以从食物中获得，其中色氨酸的吸收
和代谢在 5-HT功能系统中发挥重要作用。一项小
鼠体内研究显示，肠道菌群会影响色氨酸代谢，进
而影响 5-HT的作用 [86]。范东芬等 [87]的综述文章
表明，5-HTT的多态性与某些肠道疾病及心理疾病
关系密切。此外，益生菌也能影响 5-HT的水平。
一项大鼠体内实验表明，给大鼠口服婴儿双歧杆菌
(Bifidobacteria infantis)后，检测血液中色氨酸和
5-HIAA，发现外周血色氨酸含量显著升高，而前
额叶皮层中 5-HIAA的量显著降低 [88]。双歧杆菌并
不能影响杏仁核状皮层基底 5-HT的水平，但是能
够影响脑中基底 5-HT的活性以及血液中其前体物
质色氨酸的水平 [89]。肠道细菌产生的某些物质也可
能影响 5-HT和 DA。食物中芳香族氨基酸——苯
丙氨酸和酪氨酸，经肠道细菌释放的脱羧酶的作用，
分别被分解为苯乙胺和酪胺。在脑干网状结构的神
经细胞内，苯乙胺和酪胺会生成苯乙醇胺和羟苯乙
醇胺，这两种物质在化学结构上与正常神经递质
NE和 DA相似，因此，当其增多时，可取代 NE
和 DA被肾上腺素能神经元所摄取，进而影响其功
能。肠道菌群还会产生一些 B族微生物，如维生素
B6，而 5-HT合成中最后一步的脱羧反应是依赖于
维生素 B6的。精神疾病，特别是情感障碍和焦虑
障碍常与功能性胃肠道疾病具有共病性 [90]。5-HT
系统在肠道和大脑的分布也提示胃肠道和大脑的关
系密不可分。肠道中存在“第二大脑”或称腹脑、
肠脑 [91]。常见的的神经递质，如 5-HT、DA、谷氨酸、
NE和一氧化氮等都在肠神经系统广泛分布，肠脑
可能影响大脑，并且肠道共生微生物可能参与其
中 [92]。一项小鼠体内的实验首次证明，肠道菌群能
够影响大脑中化学物质的含量以及行为 [93]。
这些研究提示，肠道共生微生物可能是重要的
影响人类行为的因素。对攻击行为的干预除了可以
通过食物和一些药物之外，调控肠道微生物的组成
和数量也可能是未来的发展方向。
[参　考　文　献]
[1] Berkowitz L. Aggression: its causes, consequences, and
control [M]. New York: McGraw-Hill, 1993
[2] Bushman BJ, Anderson CA. Is it time to pull the plug on
the hostile versus instrumental aggression dichiotomy?
Psychol Rev, 2001, 108(1): 273-9
[3] Krug EG, Mercy JA, Dahlberg LL, et al. The world report
on violence and health. Lancet, 2002, 360(9339): 1083-8
[4] Bezdjian S, Tuvblad C, Raine A, et al. The genetic and
environmental covariat ion among psychopathic
personality traits, and reactive and proactive aggression in
childhood. Child Dev, 2011, 82(4): 1267-81
[5] Birger M, Swartz M, Cohen D, et al. Aggression: the
testosterone-serotonin link. Isr Med Assoc J, 2003, 5(9):
653-8
[6] Pavlov K, Chist iakov D, Chekhonin V. Genetic
determinants of aggression and impulsivity in humans. J
Appl Genet, 2012, 53(1): 61-82
[7] Smolka MN, Schumann G, Wrase J, et al. Catechol-O-
methyltransferase val158met genotype affects processing
of emotional stimuli in the amygdala and prefrontal
cortex. J Neurosci, 2005, 25(4): 836-42
[8] Yu YZ, Shi JX. Relationship between levels of testosterone
and cortisol in saliva and aggressive behaviors of
adolescents. Biomed Environ Sci, 2009, 22(1): 44-9
[9] Cases O, Seif I, Grimsby J, et al. Aggressive behavior and
altered amounts of brain serotonin and norepinephrine in
mice lacking MAOA. Science, 1995, 268(5218): 1763-6
[10] de Almeida RM, Ferrari PF, Parmigiani S, et al. Escalated
aggressive behavior: dopamine, serotonin and GABA. Eur
J Pharmacol, 2005, 526(1-3): 51-64
[11] Nelson RJ, Trainor BC. Neural mechanisms of aggression.
Nat Rev Neurosci, 2007, 8(7): 536-46
[12] 宋欣, 周欣, 洪云等. 北京未成年人暴力犯罪生物学及
其他相关因素的研究. 中国行为医学科学, 2003, 12(4):
428-30
[13] 周朝昀, 张晓斌, 沙维伟. 攻击行为生物学基础研究现
状. 中国行为医学科学, 2005, 14(5): 475-6
[14] Lesch KP, Merschdorf U. Impulsivity, aggression, and
serotonin: a molecular psychobiological perspective.
Behav Sci Law, 2000, 18(5): 581-604
[15] Miczek KA, Fish EW. Monoamines, GABA, glutamate,
and aggression. Biol Aggre, 2005, 114-49
[16] Bortolato M, Pivac N, Muck SD, et al. The role of the
serotonergic system at the interface of aggression and
suicide. Neuroscience, 2013, 236: 160-85
[17] 孔雀, 邰发道. 攻击行为神经机制的研究进展. 现代生
物医学进展, 2006, 6(8): 55-8
段云峰，等：五羟色胺和多巴胺与攻击行为的关联研究进展第10期 1033
[18] Berger M, Gray JA, Roth BL. The expanded biology of
serotonin. Ann Rev Med, 2009, 60(1): 355-66
[19] Khaliq S, Haider S, Ahmed SP, et al. Relationship of brain
tryptophan and serotonin in improving cognitive
performance in rats. Pakistan J Pharm Sci, 2006, 19(1):
11-5
[20] Williams E, Stewart KB, Helander A, et al. Associations
between whole-blood serotonin and subjective mood in
healthy male volunteers. Biol Psychol, 2006, 71(2): 171-4
[21] Le Floc’h N, Otten W, Merlot E. Tryptophan metabolism,
from nutrition to potential therapeutic applications. Amino
Acids, 2011, 41(5): 1195-205
[22] Camilleri M. Serotonin in the gastrointestinal tract. Curr
Opin Endocrinol Diabetes Obes, 2009, 16(1): 53-9
[23] Hasler W. Serotonin and the GI tract. Curr Gastroenterol
Rep, 2009, 11(5): 383-91
[24] Ormsbee HS 3rd, Fondacaro JD. Action of serotonin on
the gastrointestinal tract. Proc Soc Exp Biol Med, 1985,
178(3): 333-8
[25] Fadda F. Tryptophan-free diets: a physiological tool to
study brain serotonin function. News Physiol Sci, 2000,
15: 260-4
[26] Marsh DM, Dougherty DM, Moel ler FG, e t a l .
Laboratory-measured aggressive behavior of women:
acute tryptophan depletion and augmentation. Neuropsy-
chopharmacology, 2002, 26(5): 660-71
[27] Walther DJ, Bader M. A unique central tryptophan hy-
droxylase isoform. Biochem Pharmacol, 2003, 66(9):
1673-80
[28] Gutknecht L, Kriegebaum C, Waider J, et al. Spatio-
temporal expression of tryptophan hydroxylase isoforms
in murine and human brain: convergent data from Tph2
knockout mice. Eur Neuropsychopharmacol, 2009, 19(4):
266-82
[29] Rujescu D, Giegling I, Bondy B, et al. Association of
anger-related traits with SNPs in the TPH gene. Mol
Psychiatr, 2002, 7(9): 1023-9
[30] Li D, He L. Further clarification of the contribution of the
tryptophan hydroxylase (TPH) gene to suicidal behavior
using systematic allelic and genotypic meta-analyses.
Hum Genet, 2006, 119(3): 233-40
[31] Zaboli G, Gizatullin R, Nilsonne A, et al. Tryptophan
hydroxylase-1 gene variants associate with a group of
suicidal borderline women. Neuropsychopharmacology,
2006, 31(9): 1982-90
[32] Perez-Rodriguez M, Weinstein S, New A, et al .
Tryptophan-hydroxylase 2 haplotype association with
borderline personality disorder and aggression in a sample
of patients with personality disorders and healthy controls.
J Psychiatr Res, 2010, 44(15): 1075-81
[33] Mouri K, Hishimoto A, Fukutake M, et al. TPH2 is not a
susceptibility gene for suicide in Japanese population.
Prog Neuro-Psychoph, 2009, 33(8): 1546-50
[34] 陈剑峰, 王恩多. 单胺氧化酶. 生物化学与生物物理进
展, 2000, 27(5): 504-8
[35] 刘华锋, 刘丽丽, 于婷, 等. 单胺氧化酶A基因多态性与
暴力行为的关联性分析. 中华行为医学与脑科学杂志,
2009, 18(11): 1001-3
[36] Manuck SB, Flory JD, Ferrell RE, et al. A regulatory
polymorphism of the monoamine oxidase-A gene may be
associated with variability in aggression, impulsivity, and
central nervous system serotonergic responsivity. Psychiatr
Res, 2000, 95(1): 9-23
[37] Kim-Cohen J, Caspi A, Taylor A, et al. MAOA, maltreat-
ment, and gene-environment interaction predicting
childrens mental health: new evidence and a meta-
analysis. Mol Psychiatr, 2006, 11(10): 903-13
[38] Aslund C, Nordquist N, Comasco E, et al. Maltreatment,
MAOA, and delinquency: sex differences in gene-
environment interaction in a large population-based cohort
of adolescents. Behav Genet, 2011, 41(2): 262-72
[39] Caspi A, McClay J, Moffitt TE, et al. Role of genotype in
the cycle of violence in maltreated children. Science,
2002, 297(5582): 851-4
[40] Virkkunen M, Goldman D, Nielsen DA, et al. Low brain
serotonin turnover rate (low CSF 5-HIAA) and impulsive
violence. J Psychiatr Neurosci, 1995, 20(4): 271-5
[41] Coccaro E, Lee R. Cerebrospinal fluid 5-hydroxyin-
dolacetic acid and homovanillic acid: reciprocal
relationships with impulsive aggression in human subjects.
J Neural Transm, 2010, 117(2): 241-8
[42] Serretti A, Calati R, Mandelli L, et al. Serotonin
transporter gene variants and behavior: a comprehensive
review. Curr Drug Targets, 2006, 7(12): 1659-69
[43] 柳文华, 张兰. 五羟色胺转运体基因多态性与情感障碍
关联研究. 精神医学杂志, 2010, 23(3): 224-7
[44] Heiming RS, Mönning A, Jansen F, et al. To attack, or not
to attack? The role of serotonin transporter genotype in the
display of maternal aggression. Behav Brain Res, 2013,
242: 135-41
[45] Heils A, Teufel A, Petri S, et al. Allelic variation of human
serotonin transporter gene expression. J Neurochem, 1996,
66(6): 2621-4
[46] Kinnally EL, Karere GM, Lyons LA, et al. Serotonin
pathway gene-gene and gene-environment interactions
influence behavioral stress response in infant rhesus
macaques. Dev Psychopathol, 2010, 22(1): 35-44
[47] Beitchman JH, Baldassarra L, Mik H, et al. Serotonin
transporter polymorphisms and persistent, pervasive
childhood aggression. Am J Psychiat, 2006, 163(6):
1103-5
[48] Sysoeva OV, Maluchenko NV, Timofeeva MA, et al.
Aggression and 5HTT polymorphism in females: study of
synchronized swimming and control groups. Int J Psycho-
physiol, 2009, 72(2): 173-8
[49] Silva H, Iturra P, Solari A, et al. Fluoxetine response in
impulsive-aggressive behavior and serotonin transporter
polymorphism in personality disorder. Psychiat Genet,
2010, 20(1): 25-30
[50] Naumenko VS, Kozhemyakina RV, Plyusnina IF, et al.
Serotonin 5-HT1A receptor in infancy-onset aggression:
comparison with genetically defined aggression in adult
rats. Behav Brain Res, 2013, 243: 97-101
[51] Olivier B, van Oorschot R. 5-HT1B receptors and
生命科学 第25卷1034
aggression: a review. Eur J Pharmacol, 2005, 526(1-3):
207-17
[52] Saudou F, Amara D, Dierich A, et al. Enhanced aggressive
behavior in mice lacking 5-HT1B receptor. Science, 1994,
265(5180): 1875-8
[53] 李君, 王玉凤, 周儒伦, 等. 5-HT1D基因多态与共患破坏
性行为障碍的儿童注意缺陷多动障碍的相关性. 北京
大学学报: 医学版, 2006, 38(5): 492-5
[54] Berggård C, Damberg M, Longato-Stadler E, et al. The
serotonin 2A −1438 G/A receptor polymorphism in a
group of Swedish male criminals. Neurosci Lett, 2003,
347(3): 196-8
[55] Nomura M, Kusumi I, Kaneko M, et al. Involvement of a
polymorphism in the 5-HT2A receptor gene in impulsive
behavior. Psychopharmacology, 2006, 187(1): 30-5
[56] Bortolato M, Pivac N, Muck Seler D, et al. The role of the
serotonergic system at the interface of aggression and
suicide. Neuroscience, 2013, 236: 160-85
[57] Ferrari PF, Palanza P, Parmigiani S, et al. Serotonin and
aggressive behavior in rodents and nonhuman primates:
Predispositions and plasticity. Eur J Pharmacol, 2005,
526(1-3): 259-73
[58] Summers CH, Winberg S. Interactions between the neural
regulation of stress and aggression. J Exp Biol, 2006,
209(23): 4581-9
[59] Caramaschi D, de Boer SF, Koolhaas JM. Differential role
of the 5-HT1A receptor in aggressive and non-aggressive
mice: An across-strain comparison. Physiol Behav, 2007,
90(4): 590-601
[60] Nelson RJ, Chiavegatto S. Molecular basis of aggression.
Trends Neurosci, 2001, 24(12): 713-9
[61] Chichinadze K, Chichinadze N, Lazarashvili A. Hormonal
and neurochemical mechanisms of aggression and a new
classification of aggressive behavior. Aggre Vio Behav,
2011, 16: 461-71
[62] Missale S, Nash SR, Robinson SW, et al. Dopamine
receptors: from structure to function. Physiol Rev, 1998,
78(1): 189-225
[63] Neve KA, Seamans JK, Trantham-Davidson H. Dopamine
receptor signaling. J Recept Signal Transduct Res, 2004,
24(3): 165-205
[64] Rondou P, Haegeman G, Van Craenenbroeck K. The
dopamine D4 receptor: biochemical and signalling
properties. Cell Mol Life Sci, 2010, 67(12): 1971-86
[65] Chen TJ, Blum K, Mathews D, et al. Are dopaminergic
genes involved in a predisposition to pathological
aggression? Hypothesizing the importance of “super
normal controls” in psychiatricgenetic research of
complex behavioral disorders. Med Hypotheses, 2005,
65(4): 703-7
[66] Comings DE, Blum K. Reward deficiency syndrome:
genetic aspects of behavioral disorders. Prog Brain Res.
2000, 126: 325-41
[67] Marino MD, Bourdélat-Parks BN, Cameron Liles L, et al.
Genetic reduction of noradrenergic function alters social
memory and reduces aggression in mice. Behav Brain
Res, 2005, 161(2): 197-203
[68] Hess C, Reif A, Strobel A, et al. A functional dopamine-β-
hydroxylase gene promoter polymorphism is associated
with impulsive personality styles, but not with affective
disorders. J Neural Transm, 2009, 116(2): 121-30
[69] Kim YR, Kim JH, Kim SJ, et al. Catechol-O-methyl-
transferase Val158Met polymorphism in relation to
aggressive schizophrenia in a Korean population. Eur
Neuropsychopharmacol, 2008, 18(11): 820-5
[70] Kotler M, Barak P, Cohen H, et al. Homicidal behavior in
schizophrenia associated with a genetic polymorphism
determining low catechol O-methyltransferase (COMT)
activity. Am J Med Genet, 1999, 88(6): 628-33
[71] Gogos JA, Morgan M, Luine V, et al. Catechol-O-
methyltransferase deficient mice exhibit sexually
dimorphic changes in catecholamine levels and behavior.
Proc Natl Acad Sci USA, 1998, 95(17): 9991-6
[72] Brennan P, Hammen C, Sylvers P, et al. Interactions
between the COMT Val108/158Met polymorphism and
maternal prenatal smoking predict aggressive behavior
outcomes. Biol Psychiat, 2011, 87(1): 99-105
[73] Albaugh MD, Harder VS, Althoff RR, et al. COMT
Val158Met genotype as a risk factor for problem behaviors
in youth. J Am Acad Child Psy, 2010, 49(8): 841-9
[74] Nobile M, Rusconi M, Bellina M, et al. COMT Val158Met
polymorphism and socioeconomic status interact to
predict attention deficit/hyperactivity problems in children
aged 10-14. Eur Child Psy, 2010, 19(7): 549-57
[75] Strous RD, Ritsner MS, Adler S, et al. Improvement of
aggressive behavior and quality of life impairment
following S-adenosyl-methionine (SAM-e) augmentation
in schizophrenia. Eur Neuropsychopharmacol, 2009,
19(1): 14-22
[76] Volavka J, Bilder R, Nolan K. Catecholamines and
aggression: the role of COMT and MAO polymorphisms.
Ann NY Acad Sci, 2004, 1036(1): 393-8
[77] Lee B, London ED, Poldrack RA, et al. Striatal dopamine
D2/D3 receptor availability is reduced in metham-
phetamine dependence and is linked to impulsivity. J
Neurosci, 2009, 29(47): 14734-40
[78] Comings DE, Gade-Andavolu R, Gonzalez N, et al. The
additive effect of neurotransmitter genes in pathological
gambling. Clin Genet, 2001, 60(2): 107-16
[79] Guo G, Roettger M, Shih J. Contributions of the DAT1
and DRD2 genes to serious and violent delinquency
among adolescents and young adults. Hum Genet, 2007,
121(1): 125-36
[80] Colzato LS, van den Wildenberg WP, Van der Does AJ, et
al. Genetic markers of striatal dopamine predict individual
differences in dysfunctional, but not functional
impulsivity. Neuroscience, 2010, 170(3): 782-8
[81] Buckholtz JW, Treadway MT, Cowan RL, et al. Dopa-
minergic network differences in human impulsivity.
Science, 2010, 329(5991): 532
[82] Beaver K, Wright J, DeLisi M, et al. A gene x gene
interaction between DRD2 and DRD4 is associated with
conduct disorder and antisocial behavior in males. Behav
Brain Func, 2007, 3(1): 30
段云峰，等：五羟色胺和多巴胺与攻击行为的关联研究进展第10期 1035
[83] Vaske J, Wright JP, Beaver KM. A dopamine gene (DRD2)
distinguishes between offenders who have and have not
been violently victimized. International J Off Ther Comp
Crim, 2011, 55(2): 251-67
[84] Zai CC, Ehtesham S, Choi E, et al. Dopaminergic system
genes in childhood aggression: possible role for DRD2.
World J Biol Psychia, 2012, 13(1): 65-74
[85] Beaver KM, Gibson CL, Jennings WG, et al. A gene X
environment interaction between DRD2 and religiosity in
the prediction of adolescent delinquent involvement in a
sample of males. Biodem Soc Biol, 2009, 55(1): 71-81
[86] Berc ik P, Verdu EF, Fos te r JA, e t a l . Chronic
gastrointestinal inflammation Induces anxiety-like
behavior and alters central nervous system biochemistry
in mice. Gastroenterology, 2010, 139(6): 2102-12.e1
[87] 范东芬, 奚耕思, 梁开丹, 等. 五羟色胺转运体的研究进
展. 生命科学, 2011, 23(1): 385-9
[88] Desbonnet L, Garrett L, Clarke G, et al. The probiotic
Bifidobacteria infantis: an assessment of potential
antidepressant properties in the rat. J Psychiat Res, 2008,
43(2): 164-74
[89] Desbonnet L, Garrett L, Clarke G, et al. Effects of the
probiotic Bifidobacterium infantis in the maternal
separation model of depression. Neuroscience, 2010,
170(4): 1179-88
[90] Van Oudenhove L, Vandenberghe J, Demyttenaere K, et
al. Psychosocial factors, psychiatric illness and functional
gastrointestinal disorders: a historical perspective.
Digestion, 2010, 82(4): 201-10
[91] Gershon M. The second brain: a groundbreaking new
understanding of nervous disorders of the stomach and
intestine [M]. New York: HarperCollins Publishers Inc,
1999
[92] 梁姗, 王涛, 胡旭, 等. 微生物与行为和精神疾病. 心理
科学进展, 2012, 20(1): 75-97
[93] Bercik P, Denou E, Collins J, et al. The intestinal
microbiota affect central levels of brain-derived
neurotropic factor and behavior in mice. Gastroenterology,
2011, 141(2): 599-609,609.e1-3