血清素和多巴胺因其提升情绪的作用,常被称为“感觉良好”或“快乐”荷尔蒙。下丘脑还会产生一种名为催产素的“爱情荷尔蒙”。几十年来,研究一直指出催产素受体是哺乳动物(如人类和草原田鼠)发展浪漫关系和依恋等社会行为的关键途径。
然而,1月27日发表在《神经科学》(Neuron)杂志上的一项研究并不确定催产素是否绝对必要。研究发现,即使没有催产素受体的信号传递,田鼠也能与伴侣建立持久的依恋关系,甚至抚养幼崽。
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草原田鼠是分布在中西部地区的小型啮齿动物,也是少数几种一夫一妻制的哺乳动物之一。它们表现出同理心,并在交配后形成称为“配偶纽带”的终生伴侣关系。成对的田鼠会分担育儿责任,表现出偏爱自己的伴侣而非陌生异性的迹象,并积极拒绝新的伴侣。在以往的研究中,用于阻止催产素与其受体结合的药物会导致田鼠无法形成配偶纽带。
来自加州大学旧金山分校的神经科学家Devanand Manoli和斯坦福大学的Nirao Shah及其团队,利用基因编辑技术CRISPR(常被分为间隔短回文重复序列)培育出没有功能性催产素受体的草原田鼠,以测试配偶纽带是否真的由催产素受体的信号传递控制。然后,他们测试了这些突变田鼠是否能够与其他田鼠形成持久的伴侣关系。
答案是什么?是的,这些田鼠和普通田鼠一样,轻易地建立了充满爱意的配偶纽带。
Manoli在一份声明中说:“我们都很震惊,无论我们用多少种不同的方法来测试,这些田鼠都表现出非常稳固的社会依恋关系,与它们的性伴侣之间,和普通田鼠一样牢固。”
然后,团队想知道催产素受体的信号传递对于共同育儿、分娩(或生育)以及哺乳期间的乳汁释放是否同样重要。然而,这些突变田鼠也能分娩,甚至哺乳。雄性和雌性突变田鼠也积极参与了它们通常的育儿行为,如依偎、舔舐和梳理。突变对甚至能够将幼崽抚养到断奶。
然而,这些突变田鼠确实遇到了一些困难。与普通田鼠相比,它们的乳汁释放量有限,并且存活到断奶的幼崽数量更少。那些存活到断奶的幼崽,比普通草原田鼠的幼崽体型要小。
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据团队称,这项研究与那些使用药物阻断催产素受体信号传递的研究不同,因为像这样的遗传学研究可以更精确。“药物可能不那么‘干净’,”Manoli说,“也就是说,它们可能与多个受体结合,而你不知道是哪种结合方式导致了这种效果。从遗传学的角度来看,我们现在知道,删除这个受体并随后消除其信号传递途径的精确性,并不会干扰这些行为。”
另一个关键区别是,药物学研究抑制成年动物的催产素受体信号传递,但这项研究能够从胚胎时期就关闭它。
Shah说:“我们做了一个从出生前就开始的突变。有可能存在补偿性或冗余的信号通路在这些突变动物中启动,从而掩盖了依恋、亲子行为和乳汁释放的缺陷。”
据团队称,这项研究表明,对于像社会行为这样复杂而微妙的事情,可能没有一个单一的治疗方法或“灵丹妙药”。然而,他们针对草原田鼠的分子工具和协议,可以为遗传学和生物学领域的研究打开新的大门。
Manoli说:“我们很高兴能成为这个社群的一员,并拥有这项可以分享的技术。现在我们拥有了这个可以开始挖掘的宝库。草原田鼠在回答许多其他问题方面都可能很有趣和有用,无论是从潜在的临床意义(例如焦虑或依恋模型)还是基础比较生物学的角度来看。”