伏隔核中催产素受体密度的变化对一夫一妻和一夫多妻的伴侣行为具有不同的影响(2009)

J Neurosci。 作者手稿; 可在PMC Oct 27,2009中找到。

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NIHMSID:NIHMS93410

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抽象

伏隔核中的催产素受体与社会一夫一妻制的草原田鼠中的同种异体行为和配对键形成有关。 伏隔核中的催产素受体密度与幼年和成年雌性草原田鼠的同种异体正相关,注入伏隔核的催产素受体拮抗剂阻断了这种行为。 此外,草原田鼠在伏隔核中具有比非一夫一妻制啮齿动物物种更高的催产素受体密度,并且阻断累积催产素受体阻止交配诱导的伴侣偏好形成。 在这里,我们使用腺相关病毒载体基因转移来检查累积的催产素受体密度和草原和草甸田鼠的社会行为之间的功能关系。 在伏隔核中过表达催产素受体的成年雌性草原田鼠在与雄性同居后表现出加速的伴侣偏好形成,但没有表现出增强的异父母行为。 然而,通过将催产素受体引入伏隔核中,在非一夫一妻的草甸田鼠中没有促进伴侣偏好。 这些数据证实了伏隔核中催产素受体在调节雌性草原田鼠中伴侣偏好中的作用,并表明伏隔核中的催产素受体表达不足以促进非一夫一妻制物种中的伴侣偏好。 这些数据首次证明伏隔核中催产素受体密度与社会依恋行为变异之间存在直接关系。 因此,纹状体中催产素受体表达的个体差异可能有助于社会行为的自然多样性。

关键词: 母体,病毒,偏好,神经肽,认知,放射自显影

引言

Microtine啮齿动物在社会行为方面表现出显着的多样性,从高度依恋和社会一夫一妻制到相对社会和混杂的交配策略(Gruderadams和Getz,1985)。 社会一夫一妻的草原田鼠(Microtus ochrogaster在同居和交配之后形成持久的社会依恋,或配对债券给异性伴侣,而非一夫一妻的草甸田鼠(Microtus pennsylvanicus)通常不这样做。 成年性幼性雌性草原田鼠在自发培育行为或同种异性行为方面表现出相当大的多样性,其中大约一半表现出对幼崽的母体样行为,而其余的则忽视或攻击幼崽(Lonstein和De Vries,1999; Bales和Carter,2003; Olazabal和Young,2005)。 因此,田鼠提供了一个极好的机会来检查社会依恋和同伴关怀背后的神经生物学机制,以及导致物种间和个体间这些行为多样化的机制。

九肽催产素(OT)涉及草原田鼠中伴侣偏好形成和同种异体行为的调节。 将催产素受体(OTR)拮抗剂输注到伏隔核(NAcc)中,但不输入相邻的尾状核壳块,交配诱导的伴侣偏好形成,成对键形成的实验室代理(Young等,2001)。 类似的OTR拮抗剂输入NAcc也会阻止原始女性的同种异体行为(Olazabal和Young,2006b)。 因此,NAcc中OTR的激活促进了伴侣偏好的形成和雌性草原田鼠的同种异体行为。

假设NAcc中OTR密度的变化有助于社会组织和异性行为的物种差异。 草原田鼠在NAcc中具有高密度的OTR,而非一夫一妻的草甸田鼠,老鼠和老鼠则没有(Insel和Shapiro,1992; Olazabal和Young,2006a)。 草原田鼠也比草甸田鼠,小鼠或大鼠表现出更高水平的同种异体行为(Olazabal和Young,2006a)。 与NAcc中OTR密度和亲本行为之间的种间关系相平行,NAcc中的OTR密度与幼年和成年雌性草原田鼠中的同种异体行为正相关(Olazabal和Young,2006b, a)。 在这项研究中,我们使用腺相关病毒载体(AAV)基因转移来直接检验NAcc OTR密度的变化可能导致社会依恋和同种异体行为的变化的假设。 成年雌性草原田鼠用编码草原田鼠OTR基因的AAV双侧注入NAcc,导致OTR结合显着升高。 然后测试动物的同种异体行为和伴侣偏好形成。 然后我们测试了这样的假设:NAcc中的OTR表达足以通过用相同的载体输注雌性草甸田鼠来促进伴侣偏好的形成。 我们预测,与对照相比,OTR过度表达的雌性草原田鼠会表现出更多的异性伴侣行为并加速伴侣偏好的形成。 此外,我们预测在NAcc中表达OTR的草地田鼠雌性会产生对男性伴侣的伴侣偏好。

材料和方法

动物

在2-3天龄断奶时,草原和草甸田鼠与21-23田鼠/笼子在同一性别群体中饲养。 外壳由通风的36×18×19cm有机玻璃笼组成,在14下填充Bed-ocobbs实验动物床垫:10小时的22 hr光/暗循环,可获取食物(兔子LabDiet,Richmond,IN)和随意饮水。 草原田鼠来自我们的实验室繁殖群,最初来自伊利诺伊州的田间捕获的田鼠。 草甸田鼠来自佛罗里达州立大学的繁殖群体。 受试者是2-5个月完整的性天真女性田鼠。 刺激动物是性经验丰富的成年雄性田鼠。 在合作伙伴偏好测试期间,每个男性都扮演“伴侣”和“陌生人”的角色(见下文)。 同窝仔被分配到不同的治疗组,以控制窝内和笼内的变异性。 所有程序均经埃默里大学机构动物护理和使用委员会批准。

腺相关病毒载体

通过剪接编码前五个跨膜结构域的草原田鼠OTR基因组克隆的第一个外显子来创建OTR编码序列(Genbank登录号 AF079980并且从草原田鼠子cDNA扩增的OTR的3'末端。 使用PCR重新构建编码序列以消除UTR并提供新的侧翼限制性位点以促进克隆到AAV载体质粒中。 然后将修饰的基因克隆到2 kb巨细胞病毒(CMV)启动子和含有SV0.6小t内含子和polyA信号的SV40 DNA片段之间的AAV40载体质粒中。 使用标准磷酸钙沉淀法将AAV2-OTR通过三重质粒转染到AAV-9细胞(Stratagene,La Jolla,CA)中在AAV293中交叉包装。 没有使用辅助病毒。 将AAV2-eGFP质粒平行包装在AAV9中作为阴性对照载体。 简而言之,每个AAV载体质粒,提供AAV2复制酶和AAV9衣壳功能的AAV2 / 9 rep / cap质粒和3rd 将编码腺病毒辅助功能的质粒pHelper(Stratagene)以293:1:1的摩尔比共转染到1细胞中。 转染后10小时收获细胞。 然后将细胞沉淀重悬于DMEM中,通过连续三轮冻融释放细胞内病毒颗粒,然后在台式离心机上以48 rpm离心13,000 min以除去颗粒。 将载体储存于-10 C,并使用来自Perkin-Elmer Applied Biosystems(Foster City,CA)的ABI Prism 80序列检测系统通过实时PCR滴定。 Titers是7700的订单12 DRP /毫升。 (DRP = Dnase Resistant Particles)。

病毒载体输注

在装有Ultra Micro Pump II(World Precision Instruments,Sarasota,FL)和26-gauge Hamilton注射器的Kopf立体定位仪中,在异氟烷麻醉下进行立体定向输注。 将雌性双侧注射到NAcc的壳中(草原田鼠:AP + 1.7mm,ML .9mm,DV-4.5mm,草甸田鼠:AP + 1.6mm,ML .9mm,DV-4.3mm)和含有田鼠的AAV的750nl。催产素受体(CMV-OTR,N = 12)或对照eGFP表达载体(CMV-GFP,N = 16)。 病毒以93.8nl / min的速率输注。 在输注后将注射器留在适当位置5 min,以使载体向上扩散到针道上。 将假手术动物(N = 9)麻醉并将其头皮切开并缝合。 手术后,将动物分组饲养直至伴侣偏好行为测试时间。 初步研究表明,注射部位的OTR表达在10天后是稳定的。

异性行为测试

注射后一个月,对草原田鼠进行同种异体行为测试。 测试发生在0800hr和1800hr之间。 将试验动物放在大的干净笼子中(45.5×24×20cm),使其适应15分钟。 将两只幼犬(2-5天大)放在笼子的一端。 记录接近幼崽的潜伏期,攻击幼崽的动物数量以及梳理,悬停和取回幼崽所花费的时间。 为了统计分析的目的,将在900分钟测试期间未接近幼犬的动物指定15秒的潜伏期。 如果雌性攻击幼崽,测试将立即停止。 如果动物在不攻击的情况下花费30秒钟以上的时间来舔它们的幼崽,则将它们分类为同种。 根据草原田鼠的实验结果,未测试草地田鼠的同父母亲行为。

合作伙伴偏好测试(Prairie Vole)

在全神经行为测试后一个月,以及AAV输注后两个月,在交配之前4天每天给女性施用0.1μg苯甲酸雌二醇(EB; Fisher,Pittsburgh,PA)溶解于3ml芝麻油IP中以诱导性接受性。 在最后一次EB注射后16小时将动物置于干净的笼子(28×17×12cm)中,与性经验的成年男性相比,6小时,然后返回到组室。 在最初的6小时共同居住期间记录交配行为。 首次插入的潜伏期和第一个小时的交配次数得分。 为了统计分析的目的,将3600秒的潜伏期分配给在1小时期间不配合的动物。 第二天早晨(同居后14小时),测试动物的伴侣偏好。 在伴侣偏好测试中,将实验女性放置在三室设备的中性中心室中,其中伴侣男性被束缚在一侧室中并且一个新颖的“陌生人”男性被束缚在另一侧(Williams等人,1992)。 实验动物可以在整个腔室中自由移动,并且使用自动束断系统记录在每个雄性附近花费的时间(柯蒂斯和王,2005b, a; Lim等,2007).

一天后,女性与同一伴侣重新配对,共同进行12小时的同居。 然后再次测试女性的伴侣偏好(18小时总接触时间)。 这两阶段范式用于最大化我们对合作伙伴偏好测试的促进的检测,因为形成合作伙伴偏好所需的阈值时间存在差异。 如果与陌生人相比,他们在与伴侣的距离较近的情况下花费了两倍的时间,则认为动物有伴侣偏好。

合作伙伴偏好测试(Meadow田鼠)

通常,来自我们的群体的草甸田鼠在24hrs的配偶暴露后不会形成配对键。 因此,对于该实验,在24和另外的48小时(72小时总共)的同居后进行伴侣偏好测试。 所有其他处理和测试方法与上述相同。

组织收集和处理

在行为实验之后,在用异氟烷深度麻醉后将动物断头。 然后收集脑并在粉末状干冰上冷冻。 将大脑通过6系列中的NAcc切片,在20μm上,在低温恒温器上,在Fisher Frost-plus载玻片上切片。 将载玻片储存在-80C直至用于放射自显影。

OTR放射自显影

OTR受体放射自显影用于评估注射AAV的动物中的OTR结合。 如前所述进行放射自显影略微修改(Insel等人,1991; 王和杨,1997)。 从-80C储存中取出切片,使其空气,浸入磷酸盐缓冲盐水(pH 0.1)中的7.4%多聚甲醛中,并在50 mM Tris缓冲液(pH 7.4)中漂洗两次以除去内源性OT。 然后将组织在50 pM中孵育 125I-OVTA(NEX 254050UC PerkinElmer,W​​altham,MA)一小时。 通过在50mM Tris加2%MgCl中洗涤四次除去未结合的放射性配体2 (pH 7.4)然后浸入dH中20并在冷空气流下风干。 干燥后,将载玻片暴露于BioMax MR膜(Kodak,Rochester,NY),持续72小时。 由于注射缺失,两个CMV-OTR和一个CMV-GFP动物被排除在行为分析之外。

GFP免疫组织化学

注射CMV-GFP的动物亚组(N = 5)用50ml PBS经心脏灌注,然后在含有50%丙烯醛(Polysciences,Warrington,PA)的4 M磷酸盐缓冲液中灌注0.1 ml 2.5%多聚甲醛。 灌注后立即取出脑并在4℃下在30%蔗糖溶液中储存直至切片。 用冷冻切片机将脑切成25μm冠状切片,并在-20℃下自由漂浮在冷冻保护剂溶液中直至免疫组织化学处理。

通过每个脑的rostrocaudal轴的1:6系列被处理用于GFP。 简而言之,从冷冻保护剂溶液中取出切片,在磷酸钾缓冲盐水(pH 7.4)中充分冲洗,然后在15%硼氢化钠中反应1分钟以除去过量的醛。 然后将切片在针对GFP的一抗溶液中在含有0.1%Triton-X的磷酸钾缓冲盐水(KPBS)中在室温下孵育1小时,然后在48℃下孵育4小时。 通过使用浓度为6455:1的多克隆兔抗GFP抗体(目录号A100,000,Invitrogen,Carlsbad,CA)鉴定含有GFP的细胞。 在一抗孵育后,将组织在KPBS中漂洗,在生物素化的山羊抗兔IgG(Jackson Immunoresearch,West Grove,PA)中以1:1的浓度孵育600小时,并在KPBS中漂洗,然后在1-中漂洗。在抗生物素蛋白 - 生物素过氧化物酶复合物(ABC Elite试剂盒PK-6100 Vector,Burlingame,CA)中以1:200的浓度孵育1小时。 在KPBS和Tris缓冲液(pH 7.2)中漂洗后,通过在Tris缓冲液中使用含有3,3%过氧化氢的0.08'-二氨基联苯胺将GFP显示为棕色反应产物。 通过在Tris缓冲液中漂洗,在约20分钟后终止反应产物。 将切片用盐水固定在明胶 - 底层载玻片上,空气干燥,在一系列梯度醇中脱水,在Histoclear(National Diagnostics,Atlanta,GA)中清除,并用Krystalon(EMD Chemicals,Gibbstown,NJ)盖玻片。

统计分析

数据表示为平均值±平均值的标准误差(SEM)。 使用两种刺激RM ANOVA进行两种方法,其中将每只刺激动物所花费的时间作为因变量,受试者内部因素是伴侣或陌生人,治疗组作为受试者因素之间。 当检测到显着的相互作用效应时,将Holm-Sidak检验用于事后成对比较。 一种方差分析是针对草原田鼠进行同种异体和交配行为的方法。 使用Kruskal-Wallis单因素方差分析对那些不符合正态性标准的行为进行了分析。 费舍尔精确检验用于确定表现同父母亲行为的动物比例的群体差异。 当正态性测试失败时,使用t检验和Mann-Whitney秩和检验分析草地田鼠交配行为。

成果

草原田鼠的异性行为

表现出同种异体行为(3/9)的CMV-OTR注射的雌性大田鼠与对照组(4/15)或假田鼠(3/10)没有差异(p> 0.5; 图1A)。 两个CMV-OTR,四个CMV-GFP对照和两个假女性,被归类为非同种异体,攻击幼仔。 接近幼崽的潜伏期(图1B),两组之间的舔/修饰时间也无明显差异(H = 0.31,潜伏期的P> 0.8,H = 0.40,修饰的P> 0.8)。 当仅比较达到同种异体标准的动物时,CMV-OTR雌性接近幼仔的潜伏时间(140.2±65.2秒)与CMV-GFP(62.5±39.3秒)或假(169.4±51.7秒)没有差异。 )女性(F(2,7)= 1.27,p> 0.3)。 与同种母体的CMV-GFP或假母体相比,同种异体的CMV-OTR女性花时间舔幼崽的时间也没有差异(F(2,7)= 1.94,p> 0.2; 图1C)。 每组舔,修饰,盘旋和携带幼犬的总时间在同父母的CMV-OTR(695.2±77.1秒),CMV-GFP(387.5±132.7秒)或假(503.8±82.8秒)之间也没有差异)动物(F(2,7)= 1.98,p> 0.2)。

图1  

假,CMV-GFP和CMV-OTR雌性草原田鼠的同种异体行为。 A)治疗对每个治疗组中表现出同种异体行为的女性比例没有影响。 黑条表示动物的百分比 ...

Prairie Voles中的交配行为

女性的先前手术治疗对交配行为没有显着影响。 与CMV-OTR配对的雄性与CMV-OTR配对的雄性相比,男性首次接种的潜伏期与假女性无显着性差异(H = 5.043,p = .08; 图2A)。 尽管CMV-OTR组倾向于比其他组早交配,但他们交配的频率并不高。 含有CMV-OTR雌性的成对与含有CMV-GFP或假雌性的成对的第一小时交配次数没有差异(F(2,31)= 0.46,p> 0.6; 图2B).

图2  

假,CMV-GFP和CMV-OTR雌性草原田鼠的交配和伴侣偏好行为。 第一次插入的潜伏期(A)和交配次数(B)在两组之间没有显着差异。 C)在6小时同居期后, ...

Prairie Voles中的伙伴偏好行为

在6 hr同居期后,没有一组显示出重要的伴侣偏好(图2C)。 没有主要的治疗效果(F(2,31)= 0.56,p> 0.5),也没有伴侣与陌生人相处的时间(F(1,31)= 0.46,p> 0.5)。 在同居又过了12小时之后,就没有治疗的主要效果(F(2,29)= .78,p = 0.5)或伴侣与陌生人相处的时间(F(1,29)= 3.71) ,p = 0.06)。 但是,存在显着的交互作用(F(2,29)= 5.56,p = 0.009)。 事后测试显示,与伴侣相比,CMV-OTR雌性在伴侣附近花费的时间明显多于陌生人(p <0.001; 图2D)。 然而,在这段时间后,CMV-GFP和假女性未能表现出伴侣的偏好(p> 0.05; 图2D)。 此外,80%的CMV-OTR注射田鼠达到了合作伙伴偏好的标准,即与陌生人共同花费的时间是陌生人的两倍,相比之下只注射了CMN-GFP的31%和假性动物的44%(图2E,F).

草原土壤NAcc中的OTR和GFP表达

进行放射自显影以确定AAV注射的放置并验证CMV-OTR载体与对照相比导致OTR结合增加。 如先前报道,对照CMV-GFP草原田鼠的NAcc中OTR结合存在显着的个体差异(图3A,B)。 在注入CMV-OTR的草原田鼠的NAcc中检测到OTR结合的不同升高(图3C)。 此外,对CMV-GFP动物的脑切片进行GFP免疫组织化学以确定NAcc神经元中的表达程度。 检测到具有神经元特征的细胞的清晰标记,证实CMV AAV载体在神经元中驱动表达(图3E,F).

图3  

CMV-OTR和CMV-GFP雌性草原田鼠OTR和GFP表达分析。 使用受体放射自显影测定OTR密度。 A,B)CMV-GFP雌性的NAcc中OTR结合密度存在显着差异。 这是相反的 ...

草甸土壤交配行为

在草地田鼠的各治疗组之间,未观察到交配行为的显着差异。 与配对CMV-GFP的雄性配对(1245.1±1465.9秒)的雌性配对,与CMV-OTR配对的雄性(566.6±989.8秒)雌性的首次引种潜伏期没有差异(T = 128.0,p> 0.2)。 含有CMV-OTR(6.8±5.1)雌性的配对与含有CMV-GFP(9.5±4.4)雌性的配对中,第一个小时的交配次数也没有差异(t = 1.42,p> 0.1)。

Meadow Voles中的合作伙伴偏好

在24hr同居期后,没有一个群体显示出重要的伴侣偏好(图4A)。 没有治疗的主要效果(F(1,20)= 0.19,p> 0.6)或伴侣与陌生人共处的时间(F(1,20)= 0.09,p> 0.7)。 再同居48小时后,再次没有明显的主要治疗效果(F(1,19)=。65,p> 0.4)或与任何一位女性共度的时间(F(1,19)= 0.62,p> .4; 图4B).

图4  

24 hr共同居住后的雌性草甸田鼠的伴侣偏好行为(A)和繁殖的72小时共栖(B)。 CMV-OTR和CMV-GFP注射的雌性没有表现出伴侣偏好。 他们和伴侣花了相同的时间 ...

OTR在草甸土壤中的表达

CMV-GFP注入草甸田鼠在NAcc中几乎没有或没有OTR结合(Figure5A)。 相比之下,CMV-OTR注入草甸田鼠在NAcc中具有显着的OTR结合,与草原田鼠相当(图5B).

图5  

受体放射自显影说明CMV-OTR(A)和CMV-GFP(B)草甸田鼠的NAcc中的OTR结合密度。 请注意,CMV-GFP雌性草甸田鼠在NAcc中几乎没有或没有OTR结合。 然而,NAcc中的OTR结合显着升高 ...

讨论

NACC中OTR密度的物种差异与交配策略(社会一夫一妻制与一夫多妻制)和同种异体行为的物种差异有关,这表明OTR受体表达的变异可能是社会组织和行为中物种差异的基础(Insel等人,1991; Young和Wang,2004; Olazabal和Young,2006b)。 社区一夫一妻制的草原田鼠在NAcc中的OTR密度高于非一夫一妻的草甸和山地田鼠,这些受体的药理学封锁可防止交配诱导的伴侣偏好形成(Young等,2001; Olazabal和Young,2006b)。 在草原田鼠的NAcc中,OTR密度也存在显着的个体差异(图3A,B)。 该地区的OTR密度与成年性初始雌性草原田鼠的异性行为的个体差异正相关(年轻,1999; Olazabal 2006)和OTR拮抗剂给予NAcc消除了这种行为(Olazabal和Young,2006a)。 因此,在本研究中,我们试图通过使用AAV基因转移来直接测试NAcc中受体密度与田鼠中的附属行为之间的关系。

我们的结果表明,正如预测的那样,与具有较低OTR密度(CMV-GFP或假手术)的雌性相比,NAcc中具有升高的OTR水平的雌性草原田鼠显示出加速的伴侣偏好形成。 C根据我们的预测,组间的同种异体行为没有差异,这表明累积OTR调节伴侣偏好形成和异父母行为的差异机制。 我们的研究结果支持这样的假设,即OTR表达的个体差异会导致关联行为某些方面的种内变异。 然而,即使在同居72小时之后,NAcc中OTR表达的增加也不足以诱导草甸田鼠的伴侣偏好形成,这表明单独的累积OTR中的物种差异不足以解释形成伴侣的物种差异。喜好。 值得注意的是,在所检查的任何参数中,交配行为没有组间差异。 因此,实验性草原田鼠中增强的伴侣偏好不能归因于初始同居期间性活动的增加。

成年雌性草原田鼠在表现出同种异性恋护理方面表现出显着的个体差异。 关于50%的性天真女性会自发地检索,舔/新郎,并将鼠标悬停在呈现给它们的幼崽上(Lonstein和De Vries,1999; Bales和Carter,2003; Olazabal和Young,2005)。 草原田鼠中NAcc的OTR密度也存在显着的个体差异(年轻,1999)。 NAcc中具有较高OTR密度的雌性比该区域中具有较低OTR的动物更可能显示出异常反应性。 因此令人惊讶的是,提高草原田鼠NAcc中的OTR密度并未增强同种异体行为。 这些动物确实表现出加速的伴侣偏好形成的事实表明源自病毒载体转基因的OTR在功能上与NAcc中的信号转导途径偶联。

我们假设在发育过程中NAcc中OTR活化的个体差异可能在产生同种异体行为的种内变异中起更重要的作用。 NAcc中的OTR密度与同种异体行为的正相关性已显示在幼年草原田鼠和成虫中(Olazabal和Young,2006b, a)。 草原田鼠的异性行为似乎对发育过程中的扰动特别敏感。 例如,围产期暴露于OT会改变雌性草原田鼠的异性行为(Bales等,2007)。 因此,在发育过程中具有较高OTR密度的个体可能在NAcc中经历增加的OTR信号传导,导致持久的神经化学变化,这增加了当他们成为成人时显示异性行为的可能性。 如果这个假设是正确的,我们会预测新生儿NAcc中OTR表达的增加会增加同种异体行为的频率。

对于增强NAcc中的OTR表达以增加同种异体行为失败的另一种解释是,多个脑区域中OTR表达的变化可能是产生预期的行为多样性所必需的。 例如,横向隔膜中的OTR表达与同种异体行为呈负相关(Olazabal和Young,2006a)。 最后,除了改变同种异体行为之外,激素暴露或社会经验的变化也可能影响NAcc中的OTR密度。 例如,在发育期间父亲存在或不存在或围产期激素类固醇激素可以影响雌性草原田鼠的异性反应性的显示(Roberts等,1996; Roberts等,1998; Lonstein和De Vries,2000).

在雄性草原田鼠中,加压素在显示父系行为以及伴侣偏好形成中起着关键作用,与催产素在雌性中的作用相平行(Winslow等,1993; Wang等人,1994)。 特定位点的药理学研究表明,腹侧苍白球中的V1aR是NAcc的主要输出,对于成对键形成至关重要(Lim和Young,2004)。 使用病毒载体介导的基因转移增加腹侧苍白球中的V1aR加速了雄性草原田鼠的伴侣偏好形成(Pitkow等人,2001),这一发现与目前的研究相似。 尽管在雄性草甸田鼠的腹侧苍白球中过量表达V1aR不足以诱导父系行为,但它确实促进了伴侣偏好(Lim等,2004); 相比之下,在本研究中,在NaCC中OTR的过度表达不会刺激雌性草甸田鼠的伴侣偏好形成。

对NAcc中具有升高的OTR的雌性草甸田鼠未能形成伴侣偏好有几种可能的解释。 首先,在交配期间NAcc内的OT释放的物种差异在雌性草原田鼠和草甸田鼠之间可能不同。 虽然物种之间的OTR定位不同,但草原田鼠和草甸田鼠在NAcc中都有OT免疫反应纤维(Ross和Young,未发表的数据)。 体内 微透析实验表明,交配刺激了雌性草原田鼠NAcc中的OT释放,但并未在草甸田鼠中进行平行研究(CD Cole和Young,未发表的数据)。 将OT输注到CMV-OTR处理的动物中可能有助于在草甸田鼠中形成伴侣偏好。 然而,应该注意的是,在大鼠和绵羊中,阴道宫颈刺激增加中枢OT释放(肯德里克等人,1986; Sansone等人,2002)。 因此,草甸田鼠可能已经在交配中经历了累积OT的增加。 NAcc OTR表达不能在雌性草甸田鼠中激发伴侣偏好形成的另一种解释是,其他大脑区域中OTR表达的物种差异也是配对结合所必需的。 例如,与非一夫一妻的田鼠相比,草原田鼠的前额叶皮层和外侧杏仁核的OTR密度也更高(Insel等人,1991; Young等,1996; Smeltzer等,2006)。 因此,提高多个位点的OTR表达可能是刺激草甸田鼠交配诱导的伴侣偏好所必需的。 最后,物种之间的多种神经化学差异可能导致物种的行为差异(例如多巴胺,促肾上腺皮质激素释放因子)(Gingrich等,2000; 刘和王,2003; Smeltzer等,2006; Lim等,2007).

我们的实验方法有几个重要的注意事项值得讨论。 首先,CMV-OTR可能增加注射区域中所有细胞类型的OTR表达,包括通常对OT没有反应的神经元群体。 然而,转基因OTR可能在通常表达内源性OTR的神经元中导致更大的信号传导,因为对这些神经元释放的OT的增强的敏化作用或适当的下游信号分子的存在。 其次,通过病毒载体输注产生的转基因表达区域在NAcc的整个尾端 - 尾侧或中 - 外侧范围内不均匀表达。 在CMV-OTR雌性中,在NAcc的壳和邻近核心区域中OTR表达始终升高。 然而,应该注意的是,NAcc的壳最关注于伴侣偏好形成的调节,并且在该相同区域中的OTR密度与同种异体的行为比核心区域更高度相关。

这是第一项最终证明大脑中OTR表达的变化可能导致社会行为变化的研究。 OT已广泛涉及多种行为的监管,包括社会信息处理和记忆,配偶选择,孕产妇培育和依恋(Dantzer等,1987; 肯德里克,2000; Ferguson等,2001; Kavaliers等,2003)。 现在有明确的证据表明OT也会调节人类的社会认知,包括人际信任,眼睛注视,面部记忆和情绪感知(Kosfeld等,2005; Domes等,2007; Guastella等,2008; Savaskan等人,2008)。 OT管理增加了自闭症患者语音语调任务中社会认知的保留(Hollander等,2007)和一些基因研究报道了OTR基因的非编码多态性与孤独症谱系障碍之间的适度关联(吴等人,2005; Jacob等,2007; Lerer等,2007; Yrigollen等,2008)。 关于OTR分布的信息有限,并且对于人脑中OTR密度的个体差异一无所知。 我们的研究结果表明,特定大脑区域OTR密度的变化可能导致人类社会认知功能的个体差异。

致谢

作者要感谢Lorra Mathews在管理田鼠殖民地方面所做的出色工作。 NIH向LJY,RR064692,Yerkes国家灵长类动物研究中心和NSF STC IBN-00165提供了MH9876754资助。

参考文献:

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