● 摘要
动物界社会组织形成的机理越来越受到人们的关注。田鼠属动物,虽 然亲缘关系很近,但由于其社会组织和婚配制度的明显差异,已成为揭示婚配制 度及相关社会行为内在机制、进化和适应功能研究的模式动物。近来研究发现, 加压素(AVP)和催产素(OT)两种神经肽与田鼠的社会组织和婚配制度密切相 关。AVP和OT可以影响动物社会识别、繁殖行为、性行为、母性行为、亲本行为 及配偶选择等多种社会行为,且具有种属特异性。V1aR和OT的受体在不同婚配制 度的田鼠中枢分布不同,推测这些分布不同的脑区可能参与婚配制度相关行为的 调控。 实验用棕色田鼠(Microtus mandarinus淞)和沼泽田鼠(Microtus fastis),根据 行为学研究分析,分别为单配制和多配制的野生田鼠,二者间存在的很多差异已 有所研究,但婚配制度不同的神经内分泌机理涉及不多。本实验试图利用免疫组 织化学的方法,通过对外源性AVP、OT对棕色田鼠中枢神经细胞活动影响的观察 以及不同婚配制度田鼠V1aR和OTR受体的分布的研究结合配偶选择过程中棕色田 鼠中枢神经元的活动以及V1aR及OTR的表达变化阐明田鼠婚配制度差异的神经生 物学机制,同时研究了雄激素与棕色田鼠下丘脑V1aR分布的关系,结果如下: 1.选择成体雄性棕色田鼠皮下微量注射AVP,2小时后进行FOS的免疫组化观察, 发现注射AVP的棕色田鼠SON、PVN、PAN、ME等脑区与对照相比表达了显著 多的FOS阳性颗粒。PAN、ME等与动物性行为密切相关,说明外周注射AVP影 响了棕色田鼠的神经活动,同时从侧面证明AVP与动物的社会行为及婚配制度 有关。 2.选择初生棕色田鼠,腹腔注射OT,1小时后进行FOS的免疫组化实验。结果发 现未注射药物的初生棕色田鼠脑区FOS表达具有性别差异。雄性幼子的SON、 PVN表达的FOS阳性颗粒较雌性多,而雌性的MD表达显著多的FOS阳性颗粒。 同时,注射OT的雄性幼子,其SON、PVN、PAN的FOS阳性神经元显著高于注 射生理盐水的幼子;注射OT的雌性幼子,其MD的FOS阳性神经元却显著少于 注射生理盐水组。说明初生棕色田鼠某些脑区的活动具有性别差异性,外源OT 促进了雄性初生棕色田鼠的SON、PVN、PAN等脑区的活动,却抑制了雌性棕 色田鼠MD的FOS表达。 3.通过观察比较成年雌性棕色田鼠,侧脑室注射生理盐水组,注射OT组和假手术 组脑区Fos免疫阳性神经元数量和分布,发现注射OT后CPU、PE、CE、ME、 VMH表达较多的FOS阳性颗粒;而MD核在注射OT后FOS阳性颗粒反而减少。 VMH、AR等脑区为性行为中枢,说明外源OT显著诱导了棕色田鼠中枢众多脑 区的神经活动,激发了SON的分泌活动,也间接证明OT与性行为及婚配制度关 系密切。 4.以单配制的棕色田鼠和多配制的沼泽田鼠为实验对象,采用V1aR特异性抗体的 细胞免疫组化法研究发现,棕色田鼠和沼泽田鼠中枢V1aR分布显著不同,从神 经内分泌角度证明棕色田鼠确实是单配制田鼠,同时说明AVP与婚配制度密切 相关,中枢V1aR分布可以反映出动物的婚配制度。 5.以单配制的棕色田鼠和多配制的沼泽田鼠为实验对象,采用OTR特异性抗体的 细胞免疫组化法发现两种田鼠中枢均有广泛的OTR分布,主要是下丘脑和边缘 系统,但LSD、MFB、VMt、ME和MD等脑区的阳性颗粒数差异显著。说明 OT可能与动物的婚配制度密切相关,棕色田鼠受体分布多的脑区可能参与单配 制特异性社会行为。 6.探讨棕色田鼠暴露于配偶鼠和陌生动情期鼠时,中枢V1aR及OTR的表达情况。 结果发现,雄性棕色田鼠遭遇配偶鼠时,LSD、BST、VMH、AR、ME、LD的 阳性神经元显著多于遭遇陌生异性的棕色田鼠,雌鼠遭遇配偶鼠时MD的阳性 神经元显著多于遭遇陌生异性的。遭遇配偶时受体表达多的脑区可能参与单配 制社会特异性行为的调控,表明AVP、OT与动物性行为的关系。 7.以c-fos为神经元活动标志,探讨棕色田鼠遭遇配偶鼠和陌生异性动情鼠时中枢 的神经元活动情况。结果发现,配偶鼠诱导棕色田鼠中枢神经元活动增强的脑 区与两种神经肽受体表达脑区一致。说明遭遇配偶鼠时fos表达强烈的脑区可能 参与对配偶的识别记忆、亲密行为及配偶关系的形成过程。 8.运用细胞免疫组化法,选用特定纯化的V1aR的抗体,探索棕色田鼠下丘脑的 V1aR的分布与雄激素的关系,结果发现,去势棕色田鼠VMH、PAN、ME、LA 等的V1aR阳性神经元显著下降,说明棕色田鼠V1aR分布确实受到雄激素调控, 雄激素减少,则下丘脑V1aR分布也显著减少,AVP作用于社会行为确实受到雄 激素的调控。 这些结果的获得说明AVP、OT对棕色田鼠神经系统具有深刻的影响,与田鼠 婚配制度密切相关,对进一步揭示婚配制度进化形成机制具有重要意义。