国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

新生兒期母子隔離與撫觸刺激對(duì)成年后大鼠社會(huì)交往行為的影響

2017-04-02 06:57:38安勇博梁文英李軼雯劉璐王冬青戴笑顏馬馳錢驛馬瑞丁瞳張嶸
中國(guó)生育健康雜志 2017年1期
關(guān)鍵詞:子鼠雌鼠免疫組化

安勇博 梁文英 李軼雯 劉璐 王冬青 戴笑顏 馬馳 錢驛 馬瑞 丁瞳 張嶸

童年期遭遇負(fù)面生活經(jīng)歷會(huì)增加日后患精神疾病(如抑郁癥、焦慮癥)的可能[12]。孤獨(dú)癥譜系綜合征是一類永久性精神發(fā)育障礙,癥狀體現(xiàn)在不同程度的交流困難及重復(fù)刻板行為。2009年統(tǒng)計(jì)美國(guó)的孤獨(dú)癥譜系綜合征患病率為1/110[3],而2015年已增至1/45[4]。ASD的病因及發(fā)病機(jī)制仍在探索中。目前認(rèn)為,該疾病是由于一系列遺傳因素加環(huán)境危險(xiǎn)因素導(dǎo)致。關(guān)于社會(huì)環(huán)境因素,兒童成長(zhǎng)過(guò)程中的家庭因素是極其重要的。孤兒較正常兒童明顯更容易有認(rèn)知功能障礙以及心理發(fā)育缺陷[5]。家庭因素的負(fù)面影響對(duì)中國(guó)農(nóng)村地區(qū)的兒童也尤為明顯。中國(guó)經(jīng)濟(jì)等方面的高速發(fā)展吸引了許多外地農(nóng)村人口大量涌入大城市,鑒于這類人群無(wú)條件令自己的孩子在大城市和自己生活,他們只能將孩子留在家鄉(xiāng)讓其他親戚撫養(yǎng)。這些兒童被稱為留守兒童。2000—2013年,中國(guó)留守兒童的數(shù)量從2千萬(wàn)增至6千萬(wàn)以上[6]。而與雙親隔離使得留守兒童成為精神發(fā)育障礙相關(guān)疾病的易患人群[7],因此,社會(huì)環(huán)境因素對(duì)社會(huì)行為以及精神健康的影響受到越來(lái)越多的關(guān)注[6]。

為了探究不同家庭生活背景對(duì)孤獨(dú)癥發(fā)病的影響,本研究以大鼠新生兒期隔離(neonatal isolation,NI)作為動(dòng)物模型來(lái)模擬兒童早期被忽視的逆境,以新生兒撫觸刺激(neonatal tactile stimulation,NTS)來(lái)模擬兒童早期溫和的社會(huì)環(huán)境,之后對(duì)大鼠成年后的社會(huì)行為進(jìn)行觀察,以揭示早期處理的影響。常用的NI模型是每日母鼠與子鼠隔離3 h,先前研究結(jié)果表明,此操作會(huì)增加大鼠幼年時(shí)期焦慮水平[89],損害認(rèn)知功能[10],以及增加大鼠幼年期、成年期的侵略性。異常行為改變常常伴隨神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的異常,比如下丘腦垂體腎上腺軸(HPA軸)調(diào)節(jié)功能異常。然而,母子隔離對(duì)子鼠的長(zhǎng)期影響因子鼠性別及隔離處理細(xì)節(jié)的不同呈現(xiàn)不一樣的結(jié)果[11]。NTS是另一種對(duì)大鼠的新生兒期社會(huì)環(huán)境模擬處理,這類處理將幫助子鼠更加適應(yīng)壓力環(huán)境,并能降低子鼠成年后HPA軸的興奮水平[12]。Todeschin等[13]研究顯示,NTS降低雄性子鼠成年后的社交能力。本實(shí)驗(yàn)室調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),孤獨(dú)癥兒童比正常兒童幼年遭遇與父母的隔離的比率更高(181%和65%),且孤獨(dú)癥兒童與父母的親密親子互動(dòng)顯著低于正常兒童(218%和478%),提示親密的親子關(guān)系也許具有潛在的預(yù)防與治療效果,其背后蘊(yùn)藏的機(jī)理仍不明確(待發(fā)表)。

催產(chǎn)素(oxytocin,OXT)和精氨酸后葉加壓素(arginine vasopressin,AVP)是下丘腦室旁核(paraventricular nucleus,PVN)與視上核(supraoptic nucleus,SON)產(chǎn)生的2種神經(jīng)肽。2種肽類物質(zhì)對(duì)調(diào)節(jié)哺乳動(dòng)物社交行為有重要作用。PVN與SON中的大細(xì)胞神經(jīng)元的軸突會(huì)延續(xù)至垂體后葉,在那里將OXT與AVP釋放入外周血液循環(huán)。PVN中的小細(xì)胞性神經(jīng)元?jiǎng)t會(huì)將兩種神經(jīng)肽釋放至杏仁核、海馬、伏隔核等腦區(qū)。對(duì)動(dòng)物而言,這兩種神經(jīng)肽對(duì)于社會(huì)識(shí)別、記憶、配對(duì)有重要作用。對(duì)人類而言,2種神經(jīng)肽對(duì)調(diào)控焦慮、信任、社會(huì)識(shí)別具有重要作用[14]。研究還發(fā)現(xiàn),童年期有被忽視經(jīng)歷的兒童較正常家庭撫養(yǎng)的兒童AVP水平低,正常家庭撫養(yǎng)的兒童在與母親親密接觸后OXT水平會(huì)增高[15]。NI與NTS會(huì)影響子鼠成年后的焦慮水平,但是對(duì)于子鼠成年后社交能力的影響暫不明確。OXT與AVP是調(diào)節(jié)社會(huì)行為、社會(huì)識(shí)別的重要因子,且會(huì)被社會(huì)環(huán)境所影響[1316]。本研究分析子鼠早期接受NI與NTS對(duì)其成年后(90天)社會(huì)交往與焦慮水平的影響,并初步探索其機(jī)制。

對(duì)象與方法

一、對(duì)象

6只SD孕鼠均來(lái)自北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部實(shí)驗(yàn)動(dòng)物部。初始重量220~250 g。6只孕鼠各自分籠喂養(yǎng),食水充足,晝夜12 h循環(huán)(早7點(diǎn)至晚7點(diǎn)日光燈照明),室內(nèi)溫度(24±1)℃,濕度50%。孕鼠均自然生產(chǎn),共產(chǎn)78只子鼠,以出生日記作出生后第0天(postnatal day 0,PND0)。78只子鼠被隨機(jī)分配入3組。NI組28只,雄性13只,雌性15只;NI+NTS組27只,雄性13只,雌性14只;正常對(duì)照(standard facility rearing,SFR)組23只,雄性8只,雌性15只。并將子鼠連續(xù)編號(hào)(178),號(hào)碼標(biāo)記在大鼠的身體及尾巴上。斷奶(PND 28)后,子鼠按性別每4只/籠喂養(yǎng)。該研究方案經(jīng)大學(xué)研究倫理委員會(huì)(LA 201380)批準(zhǔn),并符合實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究NIH指南要求。

二、方法

1新生兒期隔離(NI)與新生兒期撫觸刺激(NTS):NI組子鼠在PND 1—PND 28每日與母鼠隔離3 h(17:30—20:30)。隔離的流程如下,將母鼠從籠中移出,隨即將子鼠從籠中移出并分別單獨(dú)置入另準(zhǔn)備的小紙杯中(紙杯充滿墊料),環(huán)境溫度維持在36℃。3 h隔離結(jié)束后,所有子鼠移回籠中,最后將母鼠也移回籠中。NTS組子鼠除經(jīng)歷與NI組相同的隔離處理之外,每日在3 h隔離期間有15 min的撫觸刺激。撫觸刺激具體措施如下,實(shí)驗(yàn)者戴上毛絨手套溫柔觸摸子鼠。為了持續(xù)撫觸刺激對(duì)子鼠的影響,將每日撫觸15 min的這項(xiàng)處理一直延續(xù)至子鼠成年(PND 90),而非停止在斷奶后(PND 28)。

SFR組母鼠與子鼠在PND 1—PND 28一直生活在一起。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)圖1。

圖1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)圖 SFR:正常對(duì)照;NI:新生兒期隔離;NTS:新生兒期撫觸刺激

2社會(huì)交往測(cè)試(三室實(shí)驗(yàn)):大鼠成年后(PND 90)進(jìn)行社會(huì)交往行為測(cè)試。社會(huì)交往測(cè)試方法參考先前研究[10]。測(cè)試裝置由3個(gè)有機(jī)玻璃小室(40 cm×34 cm×24 cm)串聯(lián)構(gòu)成。兩邊的小室通過(guò)中間走廊(10 cm×10 cm×15 cm)與中間的小室相通。子鼠在正式測(cè)試前一天放入裝置15 min熟悉環(huán)境。交往對(duì)象鼠被放入3個(gè)小室中邊側(cè)1個(gè)小室的小籠中,另一邊側(cè)小室放入一個(gè)同樣大小的空的小籠。接受測(cè)試鼠可以自由在三室裝置中活動(dòng)15 min,每個(gè)過(guò)道設(shè)有紅外線探測(cè)儀可探測(cè)到過(guò)往物體,以此可測(cè)定計(jì)算出實(shí)驗(yàn)鼠在每個(gè)小室中度過(guò)的時(shí)間。測(cè)試鼠在有社交對(duì)象鼠的邊側(cè)小室中度過(guò)的時(shí)間被定義為社交時(shí)間。實(shí)驗(yàn)選取的交往對(duì)象鼠與所有測(cè)試鼠同齡且實(shí)驗(yàn)前保持互相陌生。所有行為學(xué)測(cè)試時(shí)間為夜間(19:30熄燈后)。每次測(cè)試后實(shí)驗(yàn)鼠都放回籠中,并將裝置徹底清潔除味。

3環(huán)境所導(dǎo)致焦慮水平測(cè)試(黑白箱探索實(shí)驗(yàn)):實(shí)驗(yàn)裝置由三室實(shí)驗(yàn)裝置改裝而成。將三室中的一個(gè)邊側(cè)小室與另兩小室隔擋,將余下的兩個(gè)小室其中一個(gè)裝上黑色不透光的天花板,作黑箱;另一個(gè)小室裝上透明天花板作白箱。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)將實(shí)驗(yàn)鼠放入黑箱,實(shí)驗(yàn)鼠可以自由穿梭于黑白箱中,記錄其在每個(gè)箱中的時(shí)間。焦慮水平測(cè)試中,子鼠在黑箱中度過(guò)的時(shí)間反映其環(huán)境導(dǎo)致的焦慮水平。在黑箱中所處時(shí)間越長(zhǎng)表示測(cè)試鼠的焦慮水平越高。每次測(cè)試后實(shí)驗(yàn)鼠都放回籠中,并將裝置徹底清潔除味。

4對(duì)PVN和SON中OXT和AVP免疫組化染色:在行為學(xué)實(shí)驗(yàn)后,用10%水合氯醛(300 mg/kg體重)腹腔注射,對(duì)大鼠進(jìn)行麻醉。先后使用生理鹽水和4%多聚甲醛(pH 74)經(jīng)心臟對(duì)大鼠灌注固定,取腦,在相同固定液中4℃固定24 h。之后以30μm為厚度連續(xù)切片,-20℃保存在具有防凍功能的固定液中。

采用抗生物素生物素過(guò)氧化酶法(avidin biotin peroxidase complex,ABC)對(duì) OXT和 AVP陽(yáng)性細(xì)胞進(jìn)行免疫組化染色。具體方法如下,室溫下將冰凍切片用001 M PBS于搖床上洗3遍,置于甲醛固定10 min。再用001 M PBS洗3遍后,03%過(guò)氧化氫溶液室溫孵育腦片30 min以清除內(nèi)源過(guò)氧化酶活性。001 M PBS洗3遍后,用10%山羊血清和003%Triton X100(001M PBS)在37℃溫箱中封閉30 min。之后加入兔源抗大鼠OXT或AVP單克隆抗體(Abcam,USA,1∶2 000稀釋于含1%山羊血清和03%TritonX100的001 M PBS溶液)于37℃溫箱震蕩孵育2 h,之后置于4℃冰箱繼續(xù)孵育48 h。用001 M PBS洗3遍,每次15 min后加入二抗(用生物素標(biāo)記的山羊源抗兔 IgG,Vectastain,USA,1∶200稀釋),37℃震蕩孵育30 min。PBS洗3遍后,用加鏈酶親和素生物素過(guò)氧化物酶復(fù)合物(Vectastain,USA,1∶200稀釋)于37℃孵育 45 min。PBS洗 3遍后用含 005 M Tris HCl(pH 76)的 05 mg/ml二氨基聯(lián)苯胺和 003%過(guò)氧化氫溶液顯色10 min??梢?jiàn)神經(jīng)元細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)棕色反應(yīng)產(chǎn)物。對(duì)腦片進(jìn)行貼片、烤干,之后用酒精梯度脫水,二甲苯透明,樹(shù)脂封片。

因NI和NTS干預(yù)后雌鼠表現(xiàn)出顯著行為學(xué)改變,故以下實(shí)驗(yàn)聚焦于雌鼠。每組挑選有明顯行為改變的5只雌鼠,通過(guò)測(cè)量PVN和SON免疫組化陽(yáng)性的大細(xì)胞和小細(xì)胞神經(jīng)元數(shù)量,研究雌鼠OXT和AVP表達(dá)水平的改變。

5細(xì)胞計(jì)數(shù)和數(shù)據(jù)分析:本研究使用Olympus顯微鏡和Canon相機(jī)對(duì)免疫組化陽(yáng)性細(xì)胞觀察、照相和計(jì)數(shù)。在顯微鏡下,PVN和SON區(qū)域的神經(jīng)元細(xì)胞核呈棕色染色即為OXT或AVP免疫組化陽(yáng)性細(xì)胞。本研究所涉及的所有大腦核團(tuán)命名和定位均依據(jù)1997年P(guān)axinos和Watson的文章。在計(jì)數(shù)方面,本研究在距大鼠前囟(bregma)-092~-140 mm的范圍每隔三張腦片對(duì)雙側(cè)免疫組化染色陽(yáng)性神經(jīng)元進(jìn)行計(jì)數(shù),取數(shù)量最多的平面進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。對(duì)于大、小細(xì)胞區(qū)域的界定依據(jù)1982年Swanson等[17],本研究所取平面也與該文章類似(圖 2)。

圖2 計(jì)數(shù)平面

以上2個(gè)示意圖顯示了本研究所選計(jì)數(shù)平面中OXT(A)和AVP(B)染色陽(yáng)性細(xì)胞在PVN的分布情況。pm posterior magnocellular后部大細(xì)胞區(qū)域;dp dorsal parvocellular背側(cè)小細(xì)胞區(qū)域;mp medial parvocellular內(nèi)側(cè)小細(xì)胞區(qū)域

6統(tǒng)計(jì)學(xué)處理:采用Prism 50統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以(均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差)表示,三組比較采用單因素方差分析(one way ANOVA),兩兩比較采用非配對(duì)t檢驗(yàn)。p<005為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

一、社會(huì)交往測(cè)試

1同性交往(測(cè)試鼠與社交對(duì)象鼠為同一性別):NI組的子鼠社交時(shí)間百分比為(6298±299)%,少于 SFR組(7301±197)%及 NTS組(7259±276)%差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,見(jiàn)圖3A。

2異性交往(測(cè)試鼠與社交對(duì)象鼠為不同性別):NI、NTS、SFR組子鼠社交時(shí)間百分比分別為(6867±307)%、(6893±284)%、(7271±193)%,三組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,見(jiàn)圖3B。

3雄性子鼠交往時(shí)間(測(cè)試鼠為雄鼠,社交對(duì)象鼠為雄鼠或雌鼠):NI、NTS、SFR組雄鼠子鼠社交時(shí)間百分比分別為(6826±372)%、(7157±314)%、(7421±258)%,三組比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,見(jiàn)圖3C。

4雌性子鼠交往時(shí)間(測(cè)試鼠為雌鼠,社交對(duì)象鼠為雄鼠或雌鼠):NI組的雌性子鼠社交時(shí)間百分比為(6372±241)%,少于 SFR組(7214±160)%及 NTS組(7000±251)%,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,見(jiàn)圖3D。

圖3 NI與NTS對(duì)子鼠成年后社會(huì)交往的影響(三室實(shí)驗(yàn)) A同性交往;B異性交往;C雄鼠;D雌鼠。 p<005。SFR:正常對(duì)照;NI:新生兒期隔離;NTS:新生兒期撫觸刺激

二、焦慮水平測(cè)試(黑白箱測(cè)試)

NI、NTS、SFR組雌鼠在黑箱中度過(guò)的時(shí)間百分比分別為(6290±284)%、(5514±250)%、(6256±264)%,雄鼠在黑箱中度過(guò)的時(shí)間百分比分別為(7035±540)%、(6993±588)%、(6635±907)%,全部子鼠在黑箱中度過(guò)的時(shí)間百 分 比 分 別 為 (6636±297)%、(6226±338)%、(6388±349)%。三組不同性別子鼠焦慮水平無(wú)差異,見(jiàn)圖4,說(shuō)明NI或NTS對(duì)環(huán)境所導(dǎo)致的焦慮水平無(wú)影響。

圖4 NI與NTS對(duì)子鼠成年后環(huán)境所導(dǎo)致焦慮水平的影響(黑白箱實(shí)驗(yàn)) A雄鼠;B雌鼠;C雌雄鼠合計(jì)。SFR:正常對(duì)照;NI:新生兒期隔離;NTS:新生兒期撫觸刺激

三、OXT在PVN和SON的表達(dá)

在PVN中(圖5A、C),NI組 OXT陽(yáng)性的大細(xì)胞神經(jīng)元數(shù)目為(366±531),較 SFR組(662±749)和 NTS組(714±986)減少,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;NI、NTS、SFR組OXT陽(yáng)性的小細(xì)胞神經(jīng)元數(shù)目分別(220±689)、(302±531)、(296±605),三組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,見(jiàn)圖5E、F。在PVN中,NI、NTS、SFR組OXT陽(yáng)性的細(xì)胞神經(jīng)元數(shù)目分別為(882±140)、(668±149)、(1010±158);在 SON中(圖 5B、D),NI、NTS、SFR組 OXT陽(yáng)性的細(xì)胞神經(jīng)元數(shù)目分別為(914±774)、(898±589)、(890±373),三組比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,見(jiàn)圖5G、H。

圖5 雌性成年大鼠OXT陽(yáng)性細(xì)胞圖和在各組中的表達(dá) APVN(免疫組化,×20);BSON(免疫組化,×20);CPVN(免疫組化,×50);DSON(免疫組化,×50)。pm posterior magnocellular后部大細(xì)胞區(qū)域;dp dorsal parvocellular背 側(cè) 小 細(xì) 胞 區(qū) 域;mp medial parvocellular內(nèi)側(cè)小細(xì)胞區(qū)域,比例尺=200μm。成年雌性大鼠PVN(E,F(xiàn),G)和SON(H)中OXT陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)目。 p<005

四、AVP在PVN和SON中的表達(dá)

在PVN中(圖6A、C),AVP陽(yáng)性的大細(xì)胞神經(jīng)元的變化與 OXT表達(dá)類似,NI組(3343±320)較SFR組(672±1454)和 NTS組(642±696)減少,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;NI組AVP陽(yáng)性的小神經(jīng)元(88±196)也較 SFP組(344±1061)減少,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,見(jiàn)圖6E、F。在PVN中,NI組陽(yáng)性神經(jīng)元(416±382)較 SFP組(1016±2457)減少,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,見(jiàn)圖6G;在SON中(圖6B、D),NI、NTS、SFR組 AVP陽(yáng)性神經(jīng)元數(shù)量分別為(8640±1901)、(9400±2183)、(11600±2607),三組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,見(jiàn)圖6H。

圖6 雌性成年大鼠AVP陽(yáng)性細(xì)胞圖和在各組中的表達(dá) APVN(免疫組化,×20);BSON(免疫組化,×20);CPVN(免疫組化,×50);DSON(免疫組化,×50)。pm posterior magnocellular后部大細(xì)胞區(qū)域;dp dorsal parvocellular背 側(cè) 小 細(xì) 胞 區(qū) 域;mp medial parvocellular內(nèi)側(cè)小細(xì)胞區(qū)域,比例尺=200μm。成年雌性大鼠PVN(E,F(xiàn),G)和SON(H)中OXT陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)目。 p<005

五、行為學(xué)測(cè)試結(jié)果與OXT、AVP水平相關(guān)性分析

雌性子鼠社交測(cè)試結(jié)果與其腦內(nèi)PVN中OXT、AVP免疫組化陽(yáng)性細(xì)胞水平的相關(guān)性見(jiàn)圖7。雌鼠PVN中OXT、AVP免疫組化陽(yáng)性的總細(xì)胞數(shù)目(大小細(xì)胞總合)與其同性交往時(shí)間呈正相關(guān)(r2=0277,P=0044;r2=0325,P=0017)。雌鼠 PVN中AVP免疫組化陽(yáng)性的大細(xì)胞數(shù)目與同性交往時(shí)間呈正相關(guān)(r=0372,P=0009),而雌鼠 PVN中OXT免疫組化陽(yáng)性的大細(xì)胞數(shù)目與同性交往時(shí)間無(wú)相關(guān)性(r=0191,P=0103)。

圖7 雌性子鼠社交測(cè)試與其腦內(nèi)PVN中OXT、AVP免疫組化陽(yáng)性細(xì)胞水平的相關(guān)性 雌鼠PVN中OXT(A)、AVP(B)陽(yáng)性的總細(xì)胞數(shù)目,AVP(D)陽(yáng)性的大細(xì)胞數(shù)目與其同性交往時(shí)間正相關(guān);雌鼠PVN中OXT(C)陽(yáng)性的大細(xì)胞數(shù)目與其同性交往時(shí)間無(wú)關(guān)

討 論

本研究利用新生兒期間母子隔離(NI)和撫觸刺激(NTS)的大鼠模型研究早期社會(huì)環(huán)境對(duì)成年后社交行為的影響。三室實(shí)驗(yàn)的結(jié)果顯示,NI組與社交對(duì)象鼠相處時(shí)間較對(duì)照組少,說(shuō)明NI對(duì)大鼠的社交發(fā)展有不良影響。而在NI后進(jìn)行了NTS的大鼠成年后社交行為與同一母鼠撫養(yǎng)的對(duì)照組無(wú)差異,說(shuō)明撫觸刺激部分逆轉(zhuǎn)了母子隔離的不良作用。本研究結(jié)果與之前嬰兒期短期撫觸刺激對(duì)成年社交行為有不良影響的報(bào)道不符[13],可能與撫觸刺激方式不同有關(guān),后者為短期干預(yù)。來(lái)自異種生物的短期撫觸可能對(duì)動(dòng)物是一種應(yīng)激刺激,導(dǎo)致對(duì)社交行為發(fā)展產(chǎn)生不良影響。在本實(shí)驗(yàn)條件下,反復(fù)進(jìn)行的人為撫觸刺激,導(dǎo)致動(dòng)物已經(jīng)適應(yīng),且皮膚刺激對(duì)于OXT、AVP的產(chǎn)生有刺激作用,最終逆轉(zhuǎn)了母子隔離所致的不良社交影響。因此,本研究結(jié)果提示,嬰兒期長(zhǎng)期撫觸刺激可能對(duì)成年期的社交行為有積極作用,即撫觸刺激在我們實(shí)驗(yàn)中可能模仿了母子接觸,從而產(chǎn)生治療作用。

社交減少可能源于焦慮水平增加。在黑白箱實(shí)驗(yàn)中,三組無(wú)差異說(shuō)明親子隔離對(duì)大鼠成年后的焦慮水平無(wú)影響。因此,本研究認(rèn)為,NI和NTS僅特異性地影響社交行為,而對(duì)焦慮水平無(wú)影響。

PVN合成的OXT與社交行為和雌雄配對(duì)有關(guān),且有報(bào)道顯示PVN小細(xì)胞神經(jīng)元的OXT陽(yáng)性細(xì)胞減少與親近社交行為減少有關(guān)[13],也曾有報(bào)道稱NI可導(dǎo)致 PVN小細(xì)胞神經(jīng)元 OXT表達(dá)下降[18]。本研究中,NI組PVN處的大細(xì)胞神經(jīng)元OXT表達(dá)下降且NTS可使OXT恢復(fù),而小細(xì)胞神經(jīng)元無(wú)明顯改變。這些不同的結(jié)果可能由于PVN的大、小細(xì)胞神元均合成OXT。德國(guó)科學(xué)家指出,OXT和AVP由兩類神經(jīng)元合成,一類是PVN和SON的大細(xì)胞神經(jīng)元,另一類是PVN的小細(xì)胞神經(jīng)元;大細(xì)胞神經(jīng)元的下游也有2條通路,一個(gè)是通過(guò)軸突投射到垂體后葉,另一個(gè)是通過(guò)樹(shù)突釋放到細(xì)胞外區(qū)域;而后者不僅影響局部OXT含量,還可以擴(kuò)散到大腦的遠(yuǎn)隔區(qū)域;小細(xì)胞神經(jīng)元的下游通路為通過(guò)軸突投射到其他大腦區(qū)域,如杏仁核、海馬等[19]。因此,大、小細(xì)胞神經(jīng)元均可以合成OXT并對(duì)特定的大腦區(qū)域發(fā)揮作用。據(jù)此推測(cè),早期的社會(huì)環(huán)境可能對(duì)PVN中這兩類神經(jīng)元OXT的表達(dá)均有影響。本研究也顯示,PVN處總OXT陽(yáng)性神經(jīng)元的數(shù)目與雌性大鼠同性社會(huì)交往有關(guān),說(shuō)明OXT可能是介導(dǎo)NI或NTS影響社交行為的途徑之一。

很多綜述總結(jié)了OXT在社交行為上的作用[2021]。OXT可增加理解他人情緒的能力,并可使個(gè)體更愿意接受有風(fēng)險(xiǎn)的合作或信任行為,從而提高社交行為[19]。近期的功能磁共振(functional magnetic resonance imaging,fMRI)研究繪制了可能介導(dǎo)OXT影響社交行為的相關(guān)腦區(qū)。大部分已發(fā)表的文章顯示,經(jīng)鼻OXT吸入可影響杏仁核和其下游腦區(qū),如腦干[22]。但是,具體的分子機(jī)制仍不清楚。

本實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn),NI可導(dǎo)致雌鼠PVN的AVP陽(yáng)性神經(jīng)元減少,這與既往研究[16]類似。本研究中NTS對(duì)PVN的AVP陽(yáng)性神經(jīng)元的影響,與之前研究所報(bào)道的因NI而降低的AVP陽(yáng)性神經(jīng)元數(shù)目可通過(guò)NTS升高一致[23]。本實(shí)驗(yàn)還分析了雌鼠AVP陽(yáng)性神經(jīng)元數(shù)目和社交能力的相關(guān)性,發(fā)現(xiàn)PVN的AVP陽(yáng)性神經(jīng)元數(shù)目與同性交往水平正相關(guān)。該結(jié)果支持AVP可促進(jìn)社交能力且受NI或NTS影響的假設(shè)。

AVP的功能可能來(lái)源于其在“社交行為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”中的作用。此概念由Newman在1999年提出,強(qiáng)調(diào)該網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)成分彼此相互影響,共同調(diào)控很多社交行為[24]。AVP和AVP受體(V1a受體等)也在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中廣泛存在[25]?,F(xiàn)有研究指出,AVP可調(diào)節(jié)對(duì)感覺(jué)信息的接收,影響社交決策并促進(jìn)社交行為相關(guān)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的輸出[25]。但是,其具體分子機(jī)制仍不明確。

另外,NI和NTS對(duì)大鼠社交行為的影響有性別特異性。本研究中,NI對(duì)社交的負(fù)面影響在雌鼠中更加明顯,這與之前的報(bào)道一致[26]。由于雌激素可影響雌鼠情緒和焦慮水平,且具有濃度依賴性,為了消除波動(dòng)的雌激素水平對(duì)社交行為的影響,Tsuda等[9]進(jìn)一步探究了NI對(duì)切除卵巢雌鼠的作用,仍發(fā)現(xiàn)類似的結(jié)果,即NI可降低雌鼠社交行為。

近期由Dumais和Veenema總結(jié)的OXT和AVP系統(tǒng)的性別差異提出新的觀點(diǎn)[27]。越來(lái)越多的結(jié)果證明,這兩個(gè)系統(tǒng)在合成、受體分布及行為功能上存在性別差異[27]。典型的性別特異性是指在一種性別中的影響大于另一種性別,即不同性別對(duì)OXT和AVP這兩個(gè)系統(tǒng)的敏感性存在差異[28]。且這種性別差異還可能表現(xiàn)為,這兩個(gè)系統(tǒng)在不同性別之間存在相反的作用[29]或僅在一種性別起作用[30],還可能不存在性別差異[31]。

OXT系統(tǒng)在大鼠社交行為的影響。一方面,Lukas等[32]研究顯示,經(jīng)腦脊液注射OXT可緩解成年雄鼠因社交缺陷導(dǎo)致的社交回避,而對(duì)雌鼠無(wú)影響[33]。而另一方面,經(jīng)腦脊液注射OXT受體拮抗劑可損傷雄鼠[34]和雌鼠的社會(huì)認(rèn)知能力[35]??赡躉XT系統(tǒng)在兩種性別的社會(huì)認(rèn)知能力中有類似的作用,但雄性對(duì)OXT更加敏感,而雌性已達(dá)到天花板效應(yīng)[27]。Rilling等[36]通過(guò)研究人經(jīng)鼻吸入 OXT后社會(huì)認(rèn)知能力的改變發(fā)現(xiàn),OXT可增加男性殼核和尾狀核的反應(yīng),卻降低女性該區(qū)域的反應(yīng)。因此,本研究所觀察到的性別特異性可能源于兩性別的不同敏感性或OXT下游靶點(diǎn)。

對(duì)AVP在人類社交行為中作用的研究,大多以男性為研究對(duì)象,導(dǎo)致難以進(jìn)行性別差異的分析。少數(shù)幾個(gè)包括女性的研究均顯示不同性別存在行為差異。在面對(duì)不熟悉的同性面孔時(shí),男性經(jīng)鼻吸入AVP可刺激爭(zhēng)勝性面部運(yùn)動(dòng)模式,而在女性則可刺激親近性面部運(yùn)動(dòng)模式[37]。該正常人群中的研究結(jié)果與本研究結(jié)果類似。此外,經(jīng)鼻吸入AVP可增加男性紋狀體、前腦基底層、腦島、杏仁核和海馬的活性,而在女性中則降低或不起作用[36]。該結(jié)果提示AVP作用的性別差異很可能與AVP激活不同腦區(qū)有關(guān)。

本研究發(fā)現(xiàn)另一個(gè)性別相關(guān)的結(jié)果是,NI對(duì)于同性大鼠間的交往影響更大。類似的結(jié)果之前亦有報(bào)道[9],但具體機(jī)制仍不清楚。

本研究存在以下幾點(diǎn)不足。(1)PVN中OXT和AVP陽(yáng)性神經(jīng)元數(shù)目的改變并不完全等同于分子功能的改變。因此,通過(guò)功能磁共振對(duì)OXT和AVP功能從受體水平進(jìn)行分析,可更加準(zhǔn)確測(cè)定OXT和AVP功能上的改變。(2)其他母親來(lái)源的因素亦可影響本實(shí)驗(yàn)結(jié)果。環(huán)境因素如NI和NTS亦可通過(guò)改變母親養(yǎng)育行為而導(dǎo)致子鼠出現(xiàn)分子和行為水平的改變。(3)未來(lái)的研究對(duì)象應(yīng)包括兩種性別,并需要考慮雌鼠所處的月經(jīng)周期,這樣才能更加準(zhǔn)確地反映性別差異。

總之,經(jīng)歷NI的幼鼠成年后社交能力下降,且在雌鼠及同性交往中更加顯著。NTS可部分逆轉(zhuǎn)NI對(duì)社交行為的不良影響。因此,NTS可能對(duì)社交能力有積極作用。NI降低PVN中OXT和AVP陽(yáng)性神經(jīng)元的數(shù)量,且這種改變與社交行為正相關(guān)。提示幼鼠早期經(jīng)歷的不良社會(huì)環(huán)境如NI可能通過(guò)誘導(dǎo)與哺乳動(dòng)物社會(huì)聯(lián)系有關(guān)區(qū)域的形態(tài)學(xué)改變,從而引起長(zhǎng)期的行為改變,且NTS可有效逆轉(zhuǎn)這種不良反應(yīng)。因此,建立一個(gè)良好的親子關(guān)系對(duì)于預(yù)防兒童行為障礙性疾病(如孤獨(dú)癥)有重要作用。

致謝:感謝創(chuàng)新人才培養(yǎng)計(jì)劃基金(J1030831/J0108)對(duì)北京大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院的支持,以及 the Research Special Fund for Public Welfare Industry of Health of China(20130200211)對(duì)張嶸教授與韓濟(jì)生院士的支持。特別感謝韓松平教授對(duì)本研究的指導(dǎo)與建議。

1 Agid O,Shapira B,Zislin J,et al.Environment and vulnerability to major psychiatric illness:a case control study of early parental loss in major depression, bipolar disorder and schizophrenia. Mol Psychiatry,1999,4:163172.

2 Heim C,Nemeroff CB.The role of childhood trauma in the neurobiology of mood and anxiety disorders:preclinical and clinical studies.Biol Psychiatry,2001,49:10231039.

3 Kogan MD,Blumberg SJ,Schieve LA,et al.Prevalence of parent reported diagnosis of autism spectrum disorder among children in the US,2007.Pediatrics,2009,124:13951403.

4 Zablotsky B,Black LI,Maenner MJ,et al.Estimated Prevalence of Autism and Other Developmental Disabilities Following Questionnaire Changes in the 2014 National Health Interview Survey.National Health Statistics Reports,2015,87:121.

5 Rutter M,Andersen Wood L,Beckett C,et al.Quasi autistic patterns following severe early global privation.English and Romanian Adoptees(ERA)Study Team.JChild Psychol Psychiatry,1999,40:537549.

6 Zhao X,Chen J,Chen MC,et al.Left behind children in rural China experience higher levels of anxiety and poorer living conditions.Acta Paediatr,2014,103:665670.

7 Ge Y,Se J,Zhang J.Research on relationship among internet addiction,personality traits and mental health of urban left behind children.Glob JHealth Sci,2015,7:41315.

8 Daniels WM,Pietersen CY,Carstens ME,et al.Maternal separation in rats leads to anxiety like behavior and a blunted ACTH response and altered neurotransmitter levels in response to a subsequent stressor.Metab Brain Dis,2004,19:314.

9 Tsuda MC,Ogawa S.Long lasting consequences of neonatal maternal separation on social behaviors in ovariectomized female mice.PLoS One,2012,7:e33028.

10 Hulshof HJ,Novati A,Sgoifo A,et al.Maternal separation decreases adult hippocampal cell proliferation and impairs cognitive performance but has little effect on stress sensitivity and anxiety in adult Wistar rats.Behav Brain Res,2011,216:552560.

11 Vetulani J.Early maternal separation:a rodent model of depression and a prevailing human condition.Pharmacol Rep,2013,65:14511461.

12 Imanaka A,Morinobu S,Toki S,et al.Neonatal tactile stimulation reverses the effect of neonatal isolation on open field and anxiety like behavior,and pain sensitivity in male and female adult Sprague Dawley rats.Behav Brain Res,2008,186:9197.

13 Todeschin AS,Winkelmann Duarte EC,Jacob MH,et al.Effects of neonatal handling on social memory,social interaction,and number of oxytocin and vasopressin neurons in rats.Horm Behav,2009,56:93100.

14 Harony H,Wagner S.The contribution of oxytocin and vasopressin to mammalian social behavior:potential role in autism spectrum disorder.Neurosignals,2010,18:8297.

15 Wismer Fries AB,Ziegler TE,Kurian JR,et al.Early experience in humans is associated with changes in neuropeptides critical for regulating social behavior.Proc Natl Acad Sci USA,2005,102:1723717240.

16 Lukas M,Bredewold R,Landgraf R,et al.Early life stress impairs social recognition due to a blunted response of vasopressin release within the septum of adult male rats.Psychoneuroendocrinology,2011,36:843853.

17 Sawchenko PE,Swanson LW.Immunohistochemical identification of neurons in the paraventricular nucleus of the hypothalamus that project to the medulla or to the spinal cord in the rat.J Comp Neurol,1982,205:260272.

18 Veenema AH,Bredewold R,Neumann ID.Opposite effects of maternal separation on intermale and maternal aggression in C57BL/6 mice:link to hypothalamic vasopressin and oxytocin immunoreactivity.Psychoneuroendocrinology,2007,32:437450.

19 Meyer Lindenberg A,Domes G,Kirsch P,et al.Oxytocin and vasopressin in the human brain:social neuropeptides for translational medicine.Nat Rev Neurosci,2011,12:524538.

20 Heinrichs M,Von Dawans B,Domes G.Oxytocin,vasopressin,and human social behavior.Front Neuroendocrinol,2009,30:548557.

21 Shahrestani S,Kemp AH,Guastella AJ.The impact of a single administration of intranasal oxytocin on the recognition of basic emotions in humans:a meta analysis.Neuropsychopharmacology,2013,38:19291936.

22 Kanat M,Heinrichs M,Domes G.Oxytocin and the social brain:neural mechanisms and perspectives in human research.Brain Res,2014,1580:160171.

23 Wei B,Tai F,Xiao L,et al.Neonatal tactile stimulation alleviates the negative effects of neonatal isolation on novel object recognition,sociability and neuroendocrine levels in male adult mandarin voles(Microtus mandarinus).Physiology&Behavior,2013,112:1422.

24 Newman SW.The medial extended amygdala in male reproductive behavior.A node in the mammalian social behavior network.Ann N Y Acad Sci,1999,877:242257.

25 Albers HE.The regulation of social recognition,social communication and aggression:vasopressin in the social behavior neural network.Horm Behav,2012,61:283292.

26 Spivey JM,Padilla E,Shumake JD,et al.Effects of maternal separation,early handling,and gonadal sex on regional metabolic capacity of the preweanling rat brain.Brain Res,2011,1367:198206.

27 Dumais KM,Veenema AH.Vasopressin and oxytocin receptor systems in the brain:Sex differences and sex specific regulation of social behavior.Front Neuroendocrinol,2015.

28 Liu Y,Curtis JT,Wang Z.Vasopressin in the lateral septum regulates pair bond formation in male prairie voles(Microtus ochrogaster).Behav Neurosci,2001,115:910919.

29 Miller M,Bales KL,Taylor SL,Yoon J,Hostetler CM,Carter CS,Solomon M.Oxytocin and vasopressin in children and adolescents with autism spectrum disorders:sex differences and associations with symptoms.Autism Res,2013,6:91102.

30 Bredewold R,Smith CJ,Dumais KM,et al.Sex specific modulation of juvenile social play behavior by vasopressin and oxytocin depends on social context.Front Behav Neurosci,2014,8:216.

31 Tabak BA,Meyer ML,Castle E,et al.Vasopressin,but not oxytocin,increases empathic concern among individuals who received higher levels of paternal warmth: A randomized controlled trial.Psychoneuroendocrinology,2015,51:253261.

32 Lukas M,Toth I,Reber SO,et al.The neuropeptide oxytocin facilitates pro social behavior and prevents social avoidance in rats and mice.Neuropsychopharmacology,2011,36:21592168.

33 Lukas M,Neumann ID.Social preference and maternal defeat induced social avoidance in virgin female rats:sex differences in involvement of brain oxytocin and vasopressin.J Neurosci Methods,2014,234:101107.

34 Lukas M,Toth I,Veenema AH,et al.Oxytocin mediates rodent social memory within the lateral septum and the medial amygdala depending on the relevance of the social stimulus:male juvenile versus female adult conspecifics.Psychoneuroendocrinology,2013,38:916926.

35 Engelmann M,Ebner K,Wotjak CT,et al.Endogenous oxytocin is involved in short term olfactory memory in female rats.Behav Brain Res,1998,90:8994.

36 Rilling JK,Demarco AC,Hackett PD,et al.Sex differences in the neural and behavioral response to intranasal oxytocin and vasopressin during human social interaction.Psychoneuroendocrinology,2014,39:237248.

37 Thompson RR,George K,Walton JC,et al.Sex specific influences of vasopressin on human social communication.Proc Natl Acad Sci USA,2006,103:78897894.

猜你喜歡
子鼠雌鼠免疫組化
子鼠祝新年
觀瑞雪有感
晚晴(2021年1期)2021-05-17 14:38:03
夏枯草水提液對(duì)實(shí)驗(yàn)性自身免疫性甲狀腺炎的治療作用及機(jī)制研究
變性的雄鼠
《我們系列·子鼠》
草堂(2020年1期)2020-02-18 07:46:32
嬰幼兒原始黏液樣間葉性腫瘤一例及文獻(xiàn)復(fù)習(xí)
結(jié)直腸癌組織中SOX9與RUNX1表達(dá)及其臨床意義
大鼠毛發(fā)作為PFOS暴露指示物的實(shí)驗(yàn)研究
組蛋白乙酰化對(duì)衰老雌鼠胚胎發(fā)育影響的研究
子宮瘢痕妊娠的病理免疫組化特點(diǎn)分析
兴义市| 汤阴县| 铜川市| 南郑县| 三都| 延安市| 商丘市| 吕梁市| 理塘县| 太湖县| 清远市| 武安市| 龙南县| 井研县| 香格里拉县| 河源市| 加查县| 饶平县| 大渡口区| 工布江达县| 新密市| 舞阳县| 通榆县| 噶尔县| 横峰县| 涿鹿县| 德格县| 海宁市| 普宁市| 定兴县| 洞口县| 临西县| 东至县| 衡南县| 小金县| 方山县| 宁陵县| 名山县| 尼玛县| 蕉岭县| 丰城市|