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《陕西师范大学》 2009年
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发育早期社会环境对棕色田鼠情绪和社会行为的作用及机制研究

贾蕊  
【摘要】: 动物的发育是一个不断变化的过程,每个物种或个体的生存都依赖于对环境的短期和长期适应。发育早期动物在基因和行为水平都具有很高的可塑性,这一关键期的社会经验对其所产生的影响尤其深远。哺乳类幼体发育阶段的母子相互作用、家庭环境、激素环境都有可能产生神经解剖和神经内分泌的长期改变,进而对机体产生深远的行为影响。但是,以上研究大多以非社会性实验动物为模型,虽然为进一步的研究提供了理论基础,但是对于研究动物情绪和社会行为的发育有很大的局限性。同时,对发育早期社会环境对动物社会行为的影响也知之甚少。在幼体发育早期阶段,随着亲本舔舐和修饰行为的增加可能会影响子代大脑催产素(oxytocin,OT)的表达。OT与田鼠的社会组织和婚配制度密切相关,还能影响动物社会识别、繁殖行为、亲本行为及配偶选择等多种社会行为。但OT在早期社会环境影响动物情绪和社会行为发育的作用中扮演着怎样的角色,早期社会环境和OT调节行为发育的过程与雌激素α受体(estrogen receptor alpha,ERα)又有着怎样的关系都未见报道。基于上述研究现状,本研究以棕色田鼠为模型,对以下几个问题展开讨论:1)不同社会环境下发育的棕色田鼠获得的亲本投资是否具有差异;2)亲本投资的差异能否影响棕色田鼠成年后的情绪和社会行为;3)发育早期不同的社会环境能否改变棕色田鼠下丘脑室旁核(paraventricularhypothalamic nucleus,PVN)和视上核(supraoptic nucleus,SON)OT的表达;4)新出生棕色田鼠暴露于外源性OT能否改变其成年后的情绪和社会行为;5)发育早期社会环境和新生期OT对中枢与社会行为相关脑区ERα表达是否有影响。因此,本研究以具有复杂社会行为的单配制棕色田鼠为动物模型,建立了双亲育幼(biparental care,PC)、父本剥夺(paternal deprivation,PD)和早期社会剥夺(earlysocial deprivation,ED)三种发育早期的社会环境,研究了不同社会环境下发育的个体成年后情绪和社会行为的变化,并重点探讨了早期社会环境对行为发育调节作用的神经机制。主要结果如下: 1.F1代棕色田鼠双亲家庭父母亲本育幼行为无显著差异,父母均参与育幼,这一结果从亲本育幼模式的角度进一步说明棕色田鼠是单配制啮齿动物。同时,双亲母本和单亲母本的育幼行为也无显著差异,说明单亲家庭中母本育幼行为并不因为缺失父本投资而有所增加和补充。因此,从亲本投资的角度考虑,单亲家庭类似于多配制动物,而且在双亲家庭发育的个体所获得的亲本投资远远大于在单亲家庭发育的个体。 2.对不同社会环境发育的F2代棕色田鼠成年后旷场行为和社会互作行为进行检测。结果发现:PD和ED能明显增加棕色田鼠在陌生环境中的焦虑和恐惧水平;降低棕色田鼠的探究行为、运动性和社会性。 3.对不同社会环境发育的F2代棕色田鼠成年后配偶选择行为进行检测。结果发现:PC组、PD组和ED组棕色田鼠与异性共居24h均不能建立配偶关系;但PD组和ED组与陌生异性发生友好行为较多。结果提示,PD和ED可能会延长棕色田鼠与其它个体建立熟悉性的潜伏期。 4.对不同社会环境发育的F2代棕色田鼠成年后亲本育幼行为进行检测。结果发现:PD和ED能抑制棕色田鼠成年后的亲本育幼行为,并降低棕色田鼠的社会性;随着子代日龄增加,亲本行为有所减少。说明,发育早期社会环境能影响亲本育幼行为在代间传递的水平。 5.利用免疫组织化学方法,对在不同社会环境发育的日龄21天的F2代棕色田鼠PVN和SON OT的表达进行比较。结果发现:PD和ED能抑制棕色田鼠PVN和SON内源性OT的表达。说明,发育早期社会环境的差异对棕色田鼠脑内内源性OT的表达发挥着重要作用。 6.F2代幼仔日龄0天,给予颈部皮下单次注射生理盐水(isotonic saline,SAL)/OT/OT拮抗剂(oxytocin antagonist,OTA)。成年后,通过旷场实验和社会互作实验检测其情绪、运动性和社会性。结果发现:OT能够降低棕色田鼠的焦虑水平;增加雌性的运动性和探究行为;增加棕色田鼠成年后的社会性,且对雌性的影响较对雄性影响更为明显;OT和OTA均能降低雄性棕色田鼠的运动性和探究行为。 7.F2代幼仔日龄0天,给予颈部皮下单次注射SAL/OT/OTA。待其成年后,检测配偶选择行为。结果发现:新生期外源性OT能促进雌性棕色田鼠形成配偶选择,而对雄性无作用;OTA能增加雌性对陌生异性的攻击,但OTA的这一作用与个体识别的建立和配偶关系的确定无关;OT和OTA对雄性对熟悉鼠和陌生鼠的攻击倾向无明显作用。 8.F2代幼仔日龄0天,给予颈部皮下单次注射SAL/OT/OTA。在其产仔第0、13、21天,分别检测亲本育幼行为。结果发现:新生期外源性OT能增加雌性棕色田鼠亲本育幼行为,而对雄性作用不明显;新生期OTA对棕色田鼠亲本育幼行为无显著影响。 9.F2代幼仔日龄0天,被随机分为以下6组:PC、PD、ED、SAL、OT和OTA,成年后利用免疫组织化学方法检测各组棕色田鼠终纹床核(bed nucleus of thestria terminalis,BNST)、内侧视前区(medial preoptic area,MPOA)、下丘脑腹内侧核(ventromedial hypothalamic nucleus,VMH)和弓状核(arcuatehypothalamic nucleus,Arc)ERα的表达。结果发现:PC组棕色田鼠ERα在BNST、MPOA、VMH和Arc的表达具有性别差异,具体表现为,雌性BNST、MPOA和VMH表达较高而Arc表达较低,同时,SAL组棕色田鼠ERα的表达存在的性别差异与PC组基本相同;发育早期接受较少的亲本投资,即PD和ED能明显降低棕色田鼠ERα在BNST、MPOA、VMH及Arc的表达;OT能增加雌性棕色田鼠ERα的表达而对雄性无作用,OTA则能降低雌性和雄性棕色田鼠ERα的表达。 通过上述实验结果,本研究可以得出结论:早期不同社会环境中棕色田鼠获得亲本投资不同,这能够进一步影响其脑内OT表达量的变化,从而改变与行为相关的特定脑区ERα的表达,最终通过神经系统和内分泌系统的协同作用调节棕色田鼠情绪和社会行为的发育。
【学位授予单位】:陕西师范大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:Q958.1

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