Variation der Oxytocin-Rezeptor-Dichte im Nucleus Accumbens hat differentielle Effekte auf das Affiliative Verhalten bei monogamen und polygamen Wühlmäusen (2009)

Heather E. Ross , ¹ Sara M. Freeman , ¹ Lauren L. Spiegel , ¹ Xianghui Ren , ² Ernest F. Terwilliger , ² und Larry J. Young ^{1, 3}

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Oxytocinrezeptoren im Nucleus accumbens spielen eine Rolle bei der Regulation von Fremdbetreuung und Paarbindung bei der sozial monogamen Präriewühlmaus. Die Oxytocinrezeptordichte im Nucleus accumbens korreliert positiv mit Fremdbetreuung bei juvenilen und adulten weiblichen Präriewühlmäusen, und die Infusion eines Oxytocinrezeptor-Antagonisten in den Nucleus accumbens blockiert dieses Verhalten. Darüber hinaus weisen Präriewühlmäuse eine höhere Dichte an Oxytocinrezeptoren im Nucleus accumbens auf als nicht-monogame Nagetierarten, und die Blockierung dieser Rezeptoren verhindert die paarungsinduzierte Partnerpräferenz. In der vorliegenden Studie untersuchten wir mittels adeno-assoziiertem viralem Vektor-Gentransfer den funktionellen Zusammenhang zwischen der Oxytocinrezeptordichte im Nucleus accumbens und dem Sozialverhalten von Prärie- und Wiesenwühlmäusen. Weibliche Präriewühlmäuse, die im Nucleus accumbens den Oxytocinrezeptor überexprimieren, zeigten nach Zusammenleben mit einem Männchen eine beschleunigte Partnerpräferenzbildung, jedoch kein verstärktes elterliches Verhalten. Bei nicht-monogamen Wiesenwühlmäusen führte die Einführung des Oxytocinrezeptors in den Nucleus accumbens jedoch nicht zu einer verstärkten Partnerpräferenz. Diese Daten bestätigen die Rolle des Oxytocinrezeptors im Nucleus accumbens bei der Regulation der Partnerpräferenz weiblicher Präriewühlmäuse und legen nahe, dass die Expression des Oxytocinrezeptors im Nucleus accumbens allein nicht ausreicht, um die Partnerpräferenz bei nicht-monogamen Arten zu fördern. Diese Daten belegen erstmals einen direkten Zusammenhang zwischen der Dichte des Oxytocinrezeptors im Nucleus accumbens und der Variabilität sozialer Bindungsverhaltensweisen. Individuelle Unterschiede in der Oxytocinrezeptorexpression im Striatum könnten somit zur natürlichen Diversität sozialer Verhaltensweisen beitragen.

Tiere

Prärie- und Wiesenwühlmäuse wurden ab dem Zeitpunkt der Entwöhnung im Alter von 2–3 Tagen in gleichgeschlechtlichen Gruppen mit 21–23 Wühlmäusen/Käfig gehalten. Die Unterbringung bestand aus einem belüfteten 36 × 18 × 19 cm großen Plexiglaskäfig, der mit Bed-ocobbs-Labortierbettwäsche gefüllt war, unter einem 14:10-stündigen Licht-/Dunkelzyklus bei 22 °C mit Zugang zu Futter (Kaninchen LabDiet, Richmond, IN) und Wasser nach Belieben . Die Präriewühlmäuse stammten aus unserer Laborzuchtkolonie, die ursprünglich aus Feldwühlmäusen in Illinois stammte. Wiesenwühlmäuse stammten aus Beständen einer Brutkolonie an der Florida State University. Die Probanden waren 2–5 Monate alte, intakte, sexuell naive weibliche Wühlmäuse. Reiztiere waren sexuell erfahrene erwachsene männliche Wühlmäuse. Jeder Mann fungierte während des Partnerpräferenztests als „Partner“ und „Fremder“ (siehe unten). Wurfgeschwister wurden verschiedenen Behandlungsgruppen zugeordnet, um die Variabilität innerhalb der Würfe und innerhalb der Käfige zu kontrollieren. Alle Verfahren wurden vom Institutional Animal Care and Use Committee der Emory University genehmigt.

Adeno-assoziierte virale Vektoren

Die OTR-kodierende Sequenz wurde durch Spleißen des ersten Exons eines genomischen OTR-Klons der Präriewühlmaus, der die ersten fünf Transmembrandomänen kodiert (Genbank-Zugangsnummer AF079980 ), und des 3′-Endes der aus Uterus-cDNA der Präriewühlmaus amplifizierten OTR erzeugt. Die kodierende Sequenz wurde mittels PCR neu gerahmt, um die UTRs zu entfernen und neue flankierende Restriktionsschnittstellen für die Klonierung in den AAV-Vektor zu schaffen. Das modifizierte Gen wurde anschließend in einen AAV2-Vektor zwischen einem 0.6 kb großen Zytomegalievirus (CMV)-Promotor und einem SV40-DNA-Fragment, das das kleine t-Intron und das PolyA-Signal von SV40 enthält, kloniert. Die AAV2-OTR wurde durch eine Dreifach-Plasmid-Transfektion in AAV-293-Zellen (Stratagene, La Jolla, CA) mittels Standard-Calciumphosphat-Präzipitation in AAV9 verpackt. Es wurde kein Helfervirus verwendet. Ein AAV2-eGFP-Plasmid wurde parallel in AAV9 als Negativkontrollvektor verpackt. Kurz gesagt, wurden jedes AAV-Vektorplasmid, ein AAV2/9-Rep/Cap-Plasmid, das die Replikase- und Kapsidfunktionen von AAV2 bzw. AAV9 bereitstellt, und ein drittes ^Plasmid , das Adenovirus-Helferfunktionen kodiert (pHelper, Stratagene), im molaren Verhältnis 1:1:1 in 293-Zellen kotransfiziert. Die Zellen wurden 48 Stunden nach der Transfektion geerntet. Die Zellpellets wurden anschließend in DMEM resuspendiert und die intrazellulären Viruspartikel durch drei aufeinanderfolgende Gefrier-Auftau-Zyklen freigesetzt. Anschließend erfolgte eine Zentrifugation bei 13,000 U/min für 10 Minuten in einer Tischzentrifuge, um Partikel zu entfernen. Die Vektorpräparate wurden bei −80 °C gelagert und mittels Real-Time-PCR unter Verwendung eines ABI Prism 7700 Sequenzdetektionssystems von Perkin-Elmer Applied Biosystems (Foster City, CA) titriert. Die Titer lagen in der Größenordnung von 10^¹² DRP/ml. (DRP = DNase-resistente Partikel).

Virale Vektorinfusion

Stereotaxische Infusionen wurden unter Isoflurananästhesie in einem Kopf-Stereotax durchgeführt, der mit einer Ultra Micro Pump II (World Precision Instruments, Sarasota, FL) und einer 26-Gauge-Hamilton-Spritze ausgestattet war. Weibchen wurden bilateral in die Schale des NAcc (Präriewühlmäuse: AP +1.7 mm, ML 9 mm, DV –4.5 mm, Wiesenwühlmäuse: AP +1.6 mm, ML 9 mm, DV –4.3 mm) mit 750 nl einer der beiden injiziert AAV, das den Wühlmaus-Oxytocin-Rezeptor (CMV-OTR, N=12) oder einen Kontroll-eGFP-exprimierenden Vektor (CMV-GFP, N=16) enthält. Das Virus wurde mit einer Geschwindigkeit von 93.8 nl/min infundiert. Die Spritze wurde nach der Infusion 5 Minuten lang an Ort und Stelle belassen, um die Diffusion des Vektors entlang der Nadelbahn zu minimieren. Scheinoperierte Tiere (N = 9) wurden betäubt und ihre Kopfhaut wurde eingeschnitten und genäht. Nach der Operation wurden die Tiere bis zum Zeitpunkt der Partnerpräferenzverhaltenstests in Gruppen gehalten. Vorläufige Studien zeigten, dass die OTR-Expression an der Injektionsstelle nach 10 Tagen stabil war.

Alloparentale Verhaltenstests

Einen Monat nach der Injektion wurden die Präriewühlmäuse auf alloparentales Verhalten getestet. Die Tests fanden zwischen 0800:1800 und 45.5:24 Uhr statt. Die Testtiere wurden in einen großen, sauberen Käfig (20 x 15 x 2 cm) gesetzt und konnten sich 5 Minuten lang akklimatisieren. Zwei Welpen (900–15 Tage alt) wurden an einem Ende des Käfigs platziert. Die Latenzzeit bis zur Annäherung an die Welpen, die Anzahl der Tiere, die die Welpen angriffen, und die Zeit, die für die Fellpflege, das Schweben und das Apportieren der Welpen aufgewendet wurde, wurden aufgezeichnet. Für die statistische Analyse wurde den Tieren, die sich den Welpen während des 30-minütigen Tests nicht näherten, eine Latenzzeit von XNUMX Sekunden zugewiesen. Der Test wurde sofort abgebrochen, wenn das Weibchen die Welpen angriff. Tiere wurden als alloparental eingestuft, wenn sie mehr als XNUMX Sekunden damit verbrachten, die Jungen abzulecken, ohne sie anzugreifen. Basierend auf den Ergebnissen des Experiments mit Präriewühlmäusen wurden Wiesenwühlmäuse nicht auf alloparentales Verhalten getestet.

Partnerpräferenztest (Präriewühlmaus)

Einen Monat nach den Tests zum alloparentalen Verhalten und zwei Monate nach der AAV-Infusion erhielten die Weibchen drei Tage vor der Paarung täglich 4 μg Estradiolbenzoat (EB; Fisher, Pittsburgh, PA), gelöst in 0.1 ml Sesamöl, intraperitoneal (i.p.), um die sexuelle Empfänglichkeit zu induzieren. 16 Stunden nach der letzten EB-Injektion wurden die Tiere für sechs Stunden mit einem sexuell erfahrenen, adulten Männchen in einen sauberen Käfig (28 × 17 × 12 cm) gesetzt und anschließend wieder in die Gruppenhaltung zurückgeführt. Das Paarungsverhalten wurde während der ersten sechs Stunden der gemeinsamen Haltung aufgezeichnet. Die Latenz bis zur ersten Intromission und die Anzahl der Paarungsversuche in der ersten Stunde wurden erfasst. Tieren, die sich innerhalb der ersten Stunde nicht paarten, wurde für die statistische Analyse eine Latenz von 3600 Sekunden zugewiesen. Am folgenden Morgen (14 Stunden nach der gemeinsamen Haltung) wurde die Partnerpräferenz der Tiere getestet. In einem Partnerpräferenztest wird das Versuchstier (Weibchen) in die neutrale Mittelkammer eines dreikammerigen Versuchsaufbaus gesetzt. In einer Seitenkammer befindet sich das Partnermännchen, in der dritten ein unbekanntes Männchen ( Williams et al., 1992 ). Das Versuchstier kann sich frei in den Kammern bewegen, und die Zeit, die es in unmittelbarer Nähe jedes Männchens verbringt, wird mithilfe eines automatischen Lichtschrankensystems aufgezeichnet ( Curtis und Wang, 2005b , a ; Lim et al., 2007 ).

Einen Tag später wurden die Weibchen erneut mit demselben Partner für weitere 12 Stunden zusammengelebt. Anschließend wurden die Weibchen erneut auf ihre Partnerpräferenz getestet (Gesamtkontaktzeit 18 Stunden). Dieses zweistufige Paradigma wurde verwendet, um unsere Erkennung eines Tests zur Erleichterung der Partnerpräferenz zu maximieren, da die Schwellenzeit, die zur Bildung einer Partnerpräferenz benötigt wird, unterschiedlich ist. Als Partnerpräferenz galten Tiere, wenn sie doppelt so viel Zeit in unmittelbarer Nähe des Partners verbrachten wie mit dem Fremden.

Partnerpräferenztest (Wiesenmaus)

Typischerweise bilden Wiesenwühlmäuse aus unserer Kolonie nach 24 Stunden Kontaktzeit keine Paarbindung mehr. Daher wurden für dieses Experiment Partnerpräferenztests nach einem Zusammenleben von 24 und weiteren 48 Stunden (insgesamt 72 Stunden) durchgeführt. Alle anderen Behandlungs- und Testmethoden sind die gleichen wie oben.

Gewebesammlung und -verarbeitung

Im Anschluss an die Verhaltensexperimente wurden die Tiere nach tiefer Betäubung mit Isofluoran enthauptet. Anschließend wurden die Gehirne gesammelt und auf Trockeneispulver eingefroren. Die Gehirne wurden durch den NAcc in 6 Serien bei 20 μm auf einem Kryostat auf Fisher Frost-plus-Objektträgern geschnitten. Die Objektträger wurden bis zur Verwendung in der Autoradiographie bei –80 °C gelagert.

OTR-Autoradiographie

Die OTR-Rezeptor-Autoradiographie wurde zur Beurteilung der OTR-Bindung in AAV-injizierten Tieren eingesetzt. Die Autoradiographie wurde wie zuvor beschrieben mit leichten Modifikationen durchgeführt ( Insel et al., 1991 ; Wang und Young, 1997 ). Die Schnitte wurden aus der -80 °C-Lagerung entnommen, an der Luft getrocknet, in 0.1 % Paraformaldehyd in phosphatgepufferter Salzlösung (PBS, pH 7.4) fixiert und zweimal mit 50 mM Tris-Puffer (pH 7.4) gespült, um endogenes OT zu entfernen. Anschließend wurde das Gewebe eine Stunde lang in 50 pM ^125I -OVTA (NEX 254050UC, PerkinElmer, Waltham, MA) inkubiert. Nicht gebundener Radioligand wurde durch viermaliges Waschen mit 50 mM Tris-Puffer mit 2 % MgCl₂ (pH 7.4) entfernt. _{Anschließend wurden die Schnitte in deionisiertes Wasser ( dH₂O} ) getaucht und unter einem Kaltluftstrom getrocknet. Nach dem Trocknen wurden die Objektträger 72 Stunden lang mit BioMax MR-Film (Kodak, Rochester, NY) belichtet. Zwei CMV-OTR- und ein CMV-GFP-Tier wurden aufgrund von Injektionsfehlern von der Verhaltensanalyse ausgeschlossen.

GFP-Immunhistochemie

Eine Untergruppe der Tiere (N=5), denen CMV-GFP injiziert worden war, wurde transkardial mit 50 ml PBS perfundiert, gefolgt von 50 ml 4 % Paraformaldehyd in 0.1 M Phosphatpuffer mit 2.5 % Acrolein (Polysciences, Warrington, PA). Unmittelbar nach der Perfusion wurden die Gehirne entnommen und bis zum Schneiden bei 4 °C in 30 %iger Saccharoselösung gelagert. Die Gehirne wurden mit einem Gefriermikrotom in koronale Schnitte von 25 μm geschnitten und bis zur immunhistochemischen Verarbeitung frei schwebend in Kryoschutzmittellösung bei –20 °C gelagert.

Für GFP wurde eine 1:6-Serie durch die rostrokaudale Achse jedes Gehirns verarbeitet. Kurz gesagt, die Schnitte wurden aus der Kryoschutzmittellösung entnommen, gründlich in Kaliumphosphat-gepufferter Kochsalzlösung (pH 7.4) gespült und dann 15 Minuten lang in 1 % Natriumborhydrid umgesetzt, um überschüssige Aldehyde zu entfernen. Die Schnitte wurden dann in einer gegen GFP gerichteten primären Antikörperlösung in Kaliumphosphat-gepufferter Kochsalzlösung (KPBS), die 0.1 % Triton-X enthielt, 1 Stunde lang bei Raumtemperatur und anschließend 48 Stunden lang bei 4 °C inkubiert. GFP-haltige Zellen wurden unter Verwendung eines polyklonalen Kaninchen-Anti-GFP-Antikörpers (Kat.-Nr. A6455, Invitrogen, Carlsbad, CA) in einer Konzentration von 1:100,000 identifiziert. Nach der Primärantikörper-Inkubation wurde das Gewebe in KPBS gespült, eine Stunde lang in biotinyliertem Ziegen-Anti-Kaninchen-IgG (Jackson Immunoresearch, West Grove, PA) in einer Konzentration von 1:1 ​​inkubiert und in KPBS gespült, gefolgt von einer 600-stündigen Inkubation. einstündige Inkubation im Avidin-Biotin-Peroxidase-Komplex (ABC Elite Kit PK-1 Vector, Burlingame, CA) bei einer Konzentration von 6100:1. Nach dem Spülen in KPBS und Tris-Puffer (pH 200) wurde GFP als braunes Reaktionsprodukt sichtbar gemacht, indem 7.2′-Diaminobenzidin mit 3,3 % Wasserstoffperoxid in Tris-Puffer verwendet wurde. Das Reaktionsprodukt wurde nach etwa 0.08 Minuten durch Spülen in Tris-Puffer beendet. Die Schnitte wurden aus Kochsalzlösung auf mit Gelatine versehene Objektträger aufgezogen, an der Luft getrocknet, in einer Reihe abgestufter Alkohole dehydriert, in Histoclear (National Diagnostics, Atlanta, GA) geklärt und mit Krystalon (EMD Chemicals, Gibbstown, NJ) abgedeckt.

Statistische Analyse

Die Daten werden als Mittelwert ± Standardfehler des Mittelwerts (SEM) dargestellt. Eine zweifache RM-ANOVA wurde durchgeführt, wobei die Zeit, die mit jedem Reiztier verbracht wurde, als abhängige Variable verwendet wurde, wobei der Faktor innerhalb der Probanden der Partner oder Fremde war und die Behandlungsgruppe der Faktor zwischen den Probanden war. Der Holm-Sidak-Test wurde für paarweise Post-hoc-Vergleiche verwendet, wenn ein signifikanter Interaktionseffekt festgestellt wurde. Es wurden Einweg-ANOVAs zum Alloparental- und Paarungsverhalten von Präriewühlmäusen durchgeführt. Die Verhaltensweisen, die die Kriterien für Normalität nicht erfüllten, wurden mithilfe der Kruskal-Wallis-Einwegvarianzanalyse auf Rängen analysiert. Ein Fisher's Exact Test wurde verwendet, um Gruppenunterschiede im Anteil der Tiere zu bestimmen, die alloparentales Verhalten zeigten. Das Paarungsverhalten der Wiesenmaus wurde mithilfe eines t-Tests und eines Mann-Whitney-Rangsummentests analysiert, als der Normalitätstest fehlschlug.

Alloparentales Verhalten bei Präriewühlmäusen

Der Anteil der mit CMV-OTR injizierten Präriewühlmäuse, die alloparentales Verhalten zeigten (3/9), unterschied sich nicht von der Kontrollgruppe (4/15) oder der Scheinbehandlungsgruppe (3/10) (p > 0.5; Abb. 1A ). Zwei CMV-OTR-, vier CMV-GFP-Kontroll- und zwei Scheinbehandlungsweibchen, die als nicht alloparental eingestuft wurden, griffen die Jungtiere an. Die Latenzzeit bis zur Annäherung an die Jungtiere ( Abb. 1B ) und die Zeit, die mit Lecken/Putzen verbracht wurde, unterschieden sich ebenfalls nicht signifikant zwischen den Gruppen (H = 0.31, p > 0.8 für die Latenzzeit; H = 0.40, p > 0.8 für das Putzen). Beim Vergleich ausschließlich der Tiere, die die Kriterien für alloparentales Verhalten erfüllten, unterschied sich die Latenzzeit bis zur Annäherung an die Jungtiere bei CMV-OTR-Weibchen (140.2 ± 65.2 Sekunden) nicht von der bei CMV-GFP-Weibchen (62.5 ± 39.3 Sekunden) oder Schein-Weibchen (169.4 ± 51.7 Sekunden) (F(2,7) = 1.27, p > 0.3). Auch die Zeit, die alloparentale CMV-OTR-Weibchen mit dem Ablecken der Jungtiere verbrachten, unterschied sich nicht von der Zeit, die alloparentale CMV-GFP-Weibchen oder Schein-Weibchen mit dem Ablecken der Jungtiere verbrachten (F(2,7) = 1.94, p > 0.2; Abb. 1C ). Die Gesamtzeit, die jede Gruppe mit Lecken/Putzen, Schweben und Tragen der Welpen verbrachte, unterschied sich ebenfalls nicht zwischen den alloparentalen CMV-OTR (695.2±77.1 Sekunden), CMV-GFP (387.5±132.7 Sekunden) oder Schein-Tieren (503.8±82.8 Sekunden) (F(2,7)= 1.98, p > 0.2).

  

Figure 1

Alloparentales Verhalten bei Schein-, CMV-GFP- und CMV-OTR-Weibchen-Präriewühlmäusen. A) Es gab keinen Einfluss der Behandlung auf den Anteil der Frauen in jeder Behandlungsgruppe, die alloparentales Verhalten zeigten. Die dunklen Balken stellen den Prozentsatz der Tiere dar ...

Paarungsverhalten bei Präriewühlmäusen

Das Paarungsverhalten wurde durch die vorherige chirurgische Behandlung der Weibchen nicht signifikant beeinflusst. Die Latenzzeit bis zur ersten Intromission unterschied sich nicht signifikant zwischen Männchen, die mit CMV-OTR-Weibchen verpaart waren, und Männchen, die mit CMV-GFP- oder Schein-Weibchen verpaart waren (H = 5.043, p = 08; Abb. 2A ). Obwohl die CMV-OTR-Gruppe tendenziell früher paarte als die anderen Gruppen, paarte sie sich nicht häufiger. Die Anzahl der Paarungsvorgänge in der ersten Stunde unterschied sich nicht zwischen Paaren mit CMV-OTR-Weibchen und Paaren mit CMV-GFP- oder Schein-Weibchen (F(2,31) = 0.46, p > 0.6; Abb. 2B ).

  

Figure 2

Paarungs- und Partnerpräferenzverhalten bei Schein-, CMV-GFP- und CMV-OTR-Weibchen-Präriewühlmäusen. Die Latenzzeit bis zur ersten Intromission (A) und die Anzahl der Paarungskämpfe (B) unterschieden sich zwischen den Gruppen nicht signifikant. C) Nach einer 6-stündigen Kohabitationsperiode, ...

Partnerpräferenzverhalten bei Präriewühlmäusen

Nach einer sechsstündigen Zusammenwohnphase zeigte keine der Gruppen eine signifikante Partnerpräferenz ( Abbildung 2C ). Es ergab sich kein Haupteffekt der Behandlung (F(2,31) = 0.56, p > 0.5) oder der mit dem Partner bzw. der fremden Person verbrachten Zeit (F(1,31) = 0.46, p > 0.5). Nach weiteren zwölf Stunden Zusammenwohnen zeigte sich ebenfalls kein Haupteffekt der Behandlung (F(2,29) = 0,78, p = 0.5) oder der mit dem Partner bzw. der fremden Person verbrachten Zeit (F(1,29) = 3.71, p = 0.06). Es zeigte sich jedoch ein signifikanter Interaktionseffekt (F(2,29) = 5.56, p = 0.009). Der Post-hoc-Test ergab, dass CMV-OTR-Weibchen signifikant mehr Zeit in unmittelbarer Nähe ihres Partners als in der Nähe der fremden Person verbrachten (p < 0.001; Abbildung 2D ). Die CMV-GFP- und die Scheinbehandlungsweibchen zeigten nach diesem Zeitraum jedoch keine Partnerpräferenz (p > 0.05; Abb. 2D ). Darüber hinaus erreichten 80 % der mit CMV-OTR injizierten Wühlmäuse das Kriterium einer Partnerpräferenz, d. h. sie verbrachten doppelt so viel Zeit mit dem Partner wie mit einem fremden Tier, verglichen mit nur 31 % der mit CMV-GFP injizierten und 44 % der Scheinbehandlungstiere ( Abb. 2E,F ).

OTR- und GFP-Expression im NAcc von Präriewühlmäusen

Zur Bestimmung der Injektionsstelle des AAV und zur Bestätigung, dass der CMV-OTR-Vektor im Vergleich zu den Kontrollen zu einer erhöhten OTR-Bindung führte, wurde eine Autoradiographie durchgeführt. Wie bereits berichtet, zeigte sich eine signifikante individuelle Variation der OTR-Bindung im Nucleus accumbens (NAcc) von Kontroll-Präriewühlmäusen (CMV-GFP) ( Abb. 3A,B ). Deutliche Erhöhungen der OTR-Bindung wurden im NAcc von mit CMV-OTR injizierten Präriewühlmäusen nachgewiesen ( Abb. 3C ). Zusätzlich wurde eine GFP-Immunhistochemie an Hirnschnitten von CMV-GFP-Tieren durchgeführt, um das Ausmaß der Expression in Neuronen des NAcc zu bestimmen. Es zeigte sich eine klare Markierung von Zellen mit neuronalen Eigenschaften, was bestätigte, dass die CMV-AAV-Vektoren die Expression in Neuronen induzierten ( Abb. 3E,F ).

  

Figure 3

Analyse der OTR- und GFP-Expression in weiblichen CMV-OTR- und CMV-GFP-Präriewühlmäusen. Die OTR-Dichte wurde mittels Rezeptorautoradiographie bestimmt. A, B) Es gab signifikante Unterschiede in der Dichte der OTR-Bindung im NAcc von CMV-GFP-Weibchen. Das ist im Gegensatz dazu ...

Paarungsverhalten bei Wiesenwühlmäusen

Zwischen den Behandlungsgruppen wurden bei Wiesenwühlmäusen keine signifikanten Unterschiede im Paarungsverhalten beobachtet. Die Latenzzeit bis zur ersten Intromission war bei Männern, die mit CMV-OTR-Weibchen gepaart waren (1245.1 ± 1465.9 Sekunden), nicht anders als bei Männern, die mit Kontroll-CMV-GFP-Weibchen gepaart waren (566.6 ± 989.8 Sekunden) (T = 128.0, p > 0.2). Die Anzahl der Paarungskämpfe in der ersten Stunde unterschied sich auch nicht zwischen Paaren mit CMV-OTR-Weibchen (6.8 ± 5.1) und Paaren mit CMV-GFP-Weibchen (9.5 ± 4.4) (t = 1.42, p > 0.1).

Partnerpräferenz bei Wiesenwühlmäusen

Nach einer 24-stündigen Zusammenwohnphase zeigte keine der Gruppen eine signifikante Partnerpräferenz ( Abbildung 4A ). Es ergab sich kein Haupteffekt der Behandlung (F(1,20) = 0.19, p > 0.6) oder der mit dem Partner bzw. einer fremden Person verbrachten Zeit (F(1,20) = 0.09, p > 0.7). Nach weiteren 48 Stunden Zusammenwohnen zeigte sich erneut kein signifikanter Haupteffekt der Behandlung (F(1,19) = 65, p > 0.4) oder der mit einer der beiden Frauen verbrachten Zeit (F(1,19) = 0.62, p > 4; Abbildung 4B ).

  

Figure 4

Partnerpräferenzverhalten weiblicher Wiesenwühlmäuse nach einem 24-stündigen Zusammenleben (A) und nach einem kumulativen 72-stündigen Zusammenleben (B). CMV-OTR- und CMV-GFP-injizierte Frauen zeigten keine Partnerpräferenz. Sie verbrachten gleich viel Zeit mit dem Partner ...

OTR-Expression im NAcc von Wiesenwühlmäusen

Bei mit CMV-GFP injizierten Wiesenwühlmäusen war die OTR-Bindung im Nucleus accumbens (NAcc) gering oder nicht vorhanden ( Abbildung 5A ). Im Gegensatz dazu wiesen mit CMV-OTR injizierte Wiesenwühlmäuse eine signifikante OTR-Bindung im NAcc auf, vergleichbar mit derjenigen der Präriewühlmäuse ( Abbildung 5B ).

  

Figure 5

Rezeptorautoradiographie zur Veranschaulichung der OTR-Bindungsdichte im NAcc von CMV-OTR (A) und CMV-GFP (B) Wiesenwühlmäusen. Beachten Sie, dass weibliche CMV-GFP-Wiesenwühlmäuse im NAcc nur eine geringe oder keine OTR-Bindung aufwiesen. Allerdings war die OTR-Bindung im NAcc dramatisch erhöht ...

Die Autoren möchten Lorra Mathews für ihre hervorragende Arbeit bei der Leitung unserer Wühlmauskolonie danken. Diese Studie wurde durch die NIH-Zuschüsse MH064692 an LJY, RR00165 an das Yerkes National Primates Research Center und NSF STC IBN-9876754 unterstützt.

1. Bales KL, Carter CS. Geschlechtsunterschiede und entwicklungsbedingte Auswirkungen von Oxytocin auf Aggression und Sozialverhalten bei Präriewühlmäusen (Microtus Ochrogaster) Horm Behav. 2003; 44: 178-184. [PubMed]
2. Bales KL, van Westerhuyzen JA, Lewis-Reese AD, Grotte ND, Lanter JA, Carter CS. Oxytocin hat dosisabhängige Auswirkungen auf die Entwicklung der Paarbindung und der alloparentalen Pflege bei weiblichen Präriewühlmäusen. Horm Verhalten. 2007;52:274–279. [PMC freier Artikel] [PubMed]
3. Curtis JT, Wang Z. Beteiligung des ventralen tegmentalen Bereichs an der Paarbindung bei männlichen Präriewühlmäusen. Physiol. Verhalten. 2005a;86:338–346. [PubMed]
4. Curtis JT, Wang Z. Beteiligung des Glukokortikoidrezeptors an der Paarbindung bei weiblichen Präriewühlmäusen: die Auswirkungen einer akuten Blockade und Wechselwirkungen mit zentralen Dopamin-Belohnungssystemen. Neurowissenschaften. 2005b;134:369–376. [PubMed]
5. Dantzer R, Bluthe RM, Koob GF, Le Moal M. Modulation des sozialen Gedächtnisses bei männlichen Ratten durch neurohypophysäre Peptide. Psychopharmakologie (Berl) 1987;91:363–368. [PubMed]
6. Domes G, Heinrichs M, Michel A, Berger C, Herpertz SC. Oxytocin verbessert das „Gedankenlesen“ beim Menschen. Biologische Psychiatrie. 2007;61:731–733. [PubMed]
7. Ferguson JN, Aldag JM, Insel TR, Young LJ. Oxytocin in der medialen Amygdala ist für die soziale Anerkennung bei der Maus von wesentlicher Bedeutung. J Neurosci. 2001;21:8278–8285. [PubMed]
8. Gingrich B, Liu Y, C Cascio, Wang Z, Insel TR. Dopamin-D2-Rezeptoren im Nucleus accumbens sind wichtig für die soziale Bindung in weiblichen Präriewühlmäusen (Microtus Ochrogaster) Behav Neurosci. 2000; 114: 173-183. [PubMed]
9. Gruderadams S, Getz LL. Vergleich des Paarungssystems und des väterlichen Verhaltens in Microtus Ochrogaster und Microtus pennsylvanicus. Zeitschrift für Säugetierkunde. 1985;66:165–167.
10. Guastella AJ, Mitchell PB, Dadds MR. Oxytocin verstärkt den Blick auf die Augenregion menschlicher Gesichter. Biologische Psychiatrie. 2008;63:3–5. [PubMed]
11. Hollander E, Bartz J, Chaplin W, Phillips A, Sumner J, Soorya L, Anagnostou E, Wasserman S. Oxytocin erhöht die Beibehaltung der sozialen Kognition bei Autismus. Biologische Psychiatrie. 2007;61:498–503. [PubMed]
12. Insel TR, Shapiro LE. Oxytocin-Rezeptor-Verteilung spiegelt soziale Organisation in monogamen und polygamen Wühlmäusen. Proc Natl Acad Sci USA A. 1992; 89: 5981-5985. [PMC freier Artikel] [PubMed]
13. Insel TR, Gelhard R, Shapiro LE. Die vergleichende Verteilung von Vorderhirnrezeptoren für neurohypophysäre Peptide bei monogamen und polygamen Mäusen. Neurowissenschaften. 1991;43:623–630. [PubMed]
14. Jacob S, Brune CW, Carter CS, Leventhal BL, Lord C, Cook EH., Jr. Assoziation des Oxytocin-Rezeptor-Gens (OXTR) bei kaukasischen Kindern und Jugendlichen mit Autismus. Neurosci Lett. 2007;417:6–9. [PMC freier Artikel] [PubMed]
15. Kavaliers M, Colwell DD, Choleris E, Agmo A, Muglia LJ, Ogawa S, Pfaff DW. Beeinträchtigte Unterscheidung und Abneigung gegenüber parasitierten männlichen Gerüchen bei weiblichen Oxytocin-Knockout-Mäusen. Gene Gehirnverhalten. 2003;2:220–230. [PubMed]
16. Kendrick KM. Oxytocin, Mutterschaft und Bindung. Exp Physiol. 2000;85(Spezifikationsnummer):111S–124S. [PubMed]
17. Kendrick KM, Keverne EB, Baldwin BA, Sharman DF. Cerebrospinalflüssigkeitsspiegel von Acetylcholinesterase, Monoaminen und Oxytocin während der Wehen, der Entbindung, der vaginalen zervikalen Stimulation, der Lämmertrennung und dem Säugen bei Schafen. Neuroendokrinologie. 1986;44:149–156. [PubMed]
18. Kosfeld M, Heinrichs M, Zak PJ, Fischbacher U, Fehr E. Oxytocin erhöht das Vertrauen in den Menschen. Natur. 2005;435:673–676. [PubMed]
19. Lerer E, Levi S, Salomon S, Darvasi A, Yirmiya N, Ebstein RP. Zusammenhang zwischen dem Oxytocin-Rezeptor (OXTR)-Gen und Autismus: Beziehung zu Vineland Adaptive Behavior Scales und Kognition. Mol-Psychiatrie. 2007 [PubMed]
20. Lim MM, Junge LJ. Vasopressin-abhängige neuronale Schaltkreise, die der Paarbindungsbildung in der monogamen Präriewühlmaus zugrunde liegen. Neurowissenschaften. 2004; 125: 35-45. [PubMed]
21. Lim MM, Wang Z, Olazabal DE, Ren X, Terwilliger EF, Young LJ. Erhöhte Partnerpräferenz bei einer promiskuitiven Art durch Manipulation der Expression eines einzelnen Gens. Natur. 2004;429:754–757. [PubMed]
22. Lim MM, Liu Y, Ryabinin AE, Bai Y, Wang Z, Young LJ. CRF-Rezeptoren im Nucleus accumbens modulieren die Partnerpräferenz bei Präriewühlmäusen. Horm Verhalten. 2007;51:508–515. [PMC freier Artikel] [PubMed]
23. Liu Y, Wang ZX. Nucleus accumbens Oxytocin und Dopamin interagieren, um Paarbindungsbildung in weiblichen Präriewühlmäusen zu regulieren. Neurowissenschaften. 2003; 121: 537-544. [PubMed]
24. Lonstein JS, De Vries GJ. Geschlechtsunterschiede im Elternverhalten erwachsener jungfräulicher Präriewühlmäuse: Unabhängigkeit von Gonadenhormonen und Vasopressin. J Neuroendokrinol. 1999;11:441–449. [PubMed]
25. Lonstein JS, De Vries GJ. Einfluss von Gonadenhormonen auf die Entwicklung des Elternverhaltens bei erwachsenen jungfräulichen Präriewühlmäusen (Microtus Ochrogaster) Behav Gehirn Res. 2000; 114: 79-87. [PubMed]
26. Olazabal DE, Young LJ. Variabilität im „spontanen“ mütterlichen Verhalten ist mit angstähnlichem Verhalten und Zugehörigkeit bei naiven jugendlichen und erwachsenen weiblichen Präriewühlmäusen verbunden (Microtus Ochrogaster) Entwickler Psychobiol. 2005;47:166–178. [PubMed]
27. Olazabal DE, Young LJ. Arten- und individuelle Unterschiede in der alloparentalen Betreuung jugendlicher Weibchen hängen mit der Oxytocinrezeptordichte im Striatum und im lateralen Septum zusammen. Horm Verhalten. 2006a;49:681–687. [PubMed]
28. Olazabal DE, Young LJ. Oxytocinrezeptoren im Nucleus accumbens erleichtern das „spontane“ mütterliche Verhalten bei erwachsenen weiblichen Präriewühlmäusen. Neurowissenschaften. 2006b;141:559–568. [PubMed]
29. Paxinos G, Watson C. Das Rattengehirn in stereotaktischen Koordinaten. vierte Auflage Academic Press; San Diego, Kalifornien: 1998.
30. Pitkow LJ, Teilhaber CA, Ren X, Insel TR, Terwilliger EF, Junge LJ. Erleichterung der Zugehörigkeit und Bildung von Paarbindungen durch Vasopressin-Rezeptor-Gentransfer in das ventrale Vorderhirn einer monogamen Wühlmaus. J Neurosci. 2001; 21: 7392-7396. [PubMed]
31. Roberts RL, Zullo A, Gustafson EA, Carter CS. Perinatale Steroidbehandlungen verändern das alloparentale und assoziative Verhalten bei Präriewühlmäusen. Horm Verhalten. 1996;30:576–582. [PubMed]
32. Roberts RL, Williams JR, Wang AK, Carter CS. Kooperative Zucht und Monogamie bei Präriewühlmäusen: Einflüsse des Vaters und geografische Variation. Animiertes Verhalten. 1998;55:1131–1140. [PubMed]
33. Sansone GR, Gerdes CA, Steinman JL, Winslow JT, Ottenweller JE, Komisaruk BR, Insel TR. Durch vaginale zervikale Stimulation wird bei Ratten Oxytocin im Rückenmark freigesetzt. Neuroendokrinologie. 2002;75:306–315. [PubMed]
34. Savaskan E, Ehrhardt R, Schulz A, Walter M, Schachinger H. Intranasales Oxytocin nach dem Lernen moduliert das menschliche Gedächtnis für die Gesichtsidentität. Psychoneuroendokrinologie. 2008;33:368–374. [PubMed]
35. Smeltzer MD, Curtis JT, Aragona BJ, Wang Z. Dopamin, Oxytocin und Vasopressin-Rezeptor-Bindung im medialen präfrontalen Kortex von monogamen und promiskuitiven Wühlmäusen. Neurosci Lett. 2006; 394: 146-151. [PubMed]
36. Wang Z, Young LJ. Ontogenese der Oxytocin- und Vasopressin-Rezeptorbindung im lateralen Septum bei Prärie- und Bergwühlmäusen. Brain Res Dev Brain Res. 1997;104:191–195. [PubMed]
37. Wang Z, Ferris CF, De Vries GJ. Rolle der septalen Vasopressin-Innervation im väterlichen Verhalten bei Präriewühlmäusen (Microtus Ochrogaster) Proc Natl Acad Sci US A. 1994;91:400–404. [PMC freier Artikel] [PubMed]
38. Williams JR, Catania KC, Carter CS. Entwicklung von Partnerpräferenzen bei weiblichen Präriewühlmäusen (Microtus Ochrogaster): Die Rolle der sozialen und sexuellen Erfahrung. Horm Verhalten 1992; 26: 339-349. [PubMed]
39. Winslow JT, Hastings N, Carter CS, Harbaugh CR, Insel TR. Eine Rolle für das zentrale Vasopressin bei der Paarbindung in monogamen Präriewühlmäusen. Natur. 1993; 365: 545-548. [PubMed]
40. Wu S, Jia M, Ruan Y, Liu J, Guo Y, Shuang M, Gong X, Zhang Y, Yang X, Zhang D. Positive Assoziation des Oxytocin-Rezeptor-Gens (OXTR) mit Autismus in der chinesischen Han-Bevölkerung. Biologische Psychiatrie. 2005;58:74–77. [PubMed]
41. Junge LJ. Frank A. Beach Auszeichnung. Oxytocin- und Vasopressin-Rezeptoren und arttypische soziale Verhaltensweisen. Horm Verhalten 1999; 36: 212-221. [PubMed]
42. Young LJ, Wang Z. Die Neurobiologie der Paarbindung. Nat Neurosci. 2004; 7: 1048-1054. [PubMed]
43. Young LJ, Lim MM, Gingrich B, Insel TR. Zelluläre Mechanismen sozialer Bindung. Horm Verhalten. 2001;40:133–138. [PubMed]
44. Young LJ, Huot B, Nilsen R, Wang Z, Insel TR. Speziesunterschiede in der zentralen Oxytocinrezeptorgenexpression: vergleichende Analyse von Promotorsequenzen. J Neuroendocrinol. 1996; 8: 777-783. [PubMed]
45. Yrigollen CM, Han SS, Kochetkova A, Babitz T, Chang JT, Volkmar FR, Leckman JF, Grigorenko EL. Gene, die assoziatives Verhalten steuern, sind Kandidatengene für Autismus. Biologische Psychiatrie. 2008;63:911–916. [PMC freier Artikel] [PubMed]