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來源：生物探索 2023-02-02 16:46
對一夫一妻制嚙齒動物的數(shù)十年研究使人們更好地了解了所謂的愛情分子催產(chǎn)素。草原田鼠是在交配伙伴之間表現(xiàn)出長期社會依戀的哺乳動物。
對一夫一妻制嚙齒動物的數(shù)十年研究使人們更好地了解了所謂的愛情分子催產(chǎn)素。草原田鼠是在交配伙伴之間表現(xiàn)出長期社會依戀的哺乳動物。許多藥理學(xué)研究表明，通過催產(chǎn)素受體（Oxtr）發(fā)出的信號對于這些動物表現(xiàn)出社會一夫一妻制至關(guān)重要。
圖1 研究成果（圖源：[1]）
但是，近日一篇論文顛覆了40年的催產(chǎn)素研究的結(jié)論。一篇題為“Oxytocin receptor is not required for social attachment in prairie voles”的研究發(fā)表在Neuron，研究表明：沒有“愛情激素”催產(chǎn)素受體的田鼠仍然會形成“伴侶關(guān)系”。研究人員認(rèn)為這一重大發(fā)現(xiàn)在使用催產(chǎn)素治療破壞社會紐帶形成的疾病（例如抑郁癥和自閉癥）方面取得的成功提供了強(qiáng)大的理論支持。康奈爾大學(xué)神經(jīng)科學(xué)家亞歷山大·奧菲爾表示：“我們確實需要重新審視并設(shè)想催產(chǎn)素實際上在為人類做出什么貢獻(xiàn)。”
圖2 研究圖形概要（圖源：[1]）
該研究使用CRISPR誘變生成三種不同的Oxtr-null突變草原田鼠品系。奧斯特突變體表現(xiàn)出社會依戀，以至于男性和女性表現(xiàn)出對他們的交配伙伴的行為偏好超過異性的陌生人，即使在使用不同的實驗設(shè)置進(jìn)行分析時也是如此。缺乏Oxtr的母親生下了有活力的幼崽，父母對他們的孩子表現(xiàn)出關(guān)懷，并將他們撫養(yǎng)到斷奶階段。一起，研究出人意料地揭示了草原田鼠在沒有Oxtr信號的情況下會發(fā)生社會依戀、分娩和父母行為。
Devanand Manoli是這項新研究的合著者，也是加州大學(xué)舊金山分校的行為神經(jīng)科學(xué)家。14年來，他一直對研究田鼠依戀的遺傳基礎(chǔ)感興趣。“草原田鼠與其他混雜物種密切相關(guān)，但它們具有這些獨(dú)特的社會行為，也支持了這種行為具有強(qiáng)大遺傳成分的觀點(diǎn)，”Manoli說。但直到現(xiàn)在，很少有研究小組對草原田鼠進(jìn)行過基因操作（盡管這種操作現(xiàn)在在老鼠身上無處不在），部分原因是此類實驗的難度。Manoli說，修補(bǔ)新動物的基因組總是需要“定制”技術(shù)。
經(jīng)過多年嘗試制造轉(zhuǎn)基因田鼠，CRISPR最終的出現(xiàn)讓Manoli創(chuàng)造出缺乏催產(chǎn)素受體基因的田鼠，允許他的實驗室研究受體在上述行為中的作用。研究人員將 CRISPR-Cas9系統(tǒng)注入單細(xì)胞田鼠胚胎，切除催產(chǎn)素受體基因并用有缺陷的突變版本取而代之。由此產(chǎn)生的動物產(chǎn)生催產(chǎn)素，但在它們體內(nèi)的任何地方都沒有功能性催產(chǎn)素受體。然而，經(jīng)過基因工程改造的田鼠表現(xiàn)出正常的育兒和親子關(guān)系行為。它們產(chǎn)的奶比正常田鼠少，這意味著它們存活下來的后代數(shù)量較少，而那些存活下來的后代往往體重低于正常田鼠幼崽，但研究人員沒有注意到其他發(fā)育或生理差異。
為了探索基因改造田鼠的潛在行為異常，研究人員進(jìn)行了伴侶偏好分析。田鼠和它們的同性兄弟姐妹一起長大。成年后，科學(xué)家們將它們配對，將一只雌性和一只雄性放在籠子里一周。之后，田鼠被帶到一個有三個隔間的不同房間里。研究人員將一只田鼠、它的配對伙伴和一只陌生的田鼠放在三個不同的房間里。田鼠的伙伴和不熟悉的田鼠都被拴在原地，而原來的田鼠可以在三個小時內(nèi)進(jìn)入所有三個腔室，在此期間，研究人員測量了它與配對伴侶在一起的時間與陌生田鼠在一起的時間田鼠。Manoli發(fā)現(xiàn)沒有催產(chǎn)素受體的田鼠在一起的時間和正常的田鼠一樣多，因此似乎形成了正常的“伴侶關(guān)系”。
研究人員并沒有低估催產(chǎn)素對于形成社會紐帶的重要性，而是指出了他們的工作與之前研究之間的主要區(qū)別。在之前的研究中，科學(xué)家們破壞了成年后的催產(chǎn)素信號，而在本次研究中，田鼠從一開始就沒有催產(chǎn)素受體。因此，雖然論文作者表示他們還不明白為什么即使沒有催產(chǎn)素受體，田鼠仍然可以形成“伴侶關(guān)系”，但研究人員推測田鼠會通過激活其他遺傳回路來彌補(bǔ)發(fā)育過程中催產(chǎn)素的缺乏。在更復(fù)雜或更自然的環(huán)境中，田鼠可能會表現(xiàn)出一些社會缺陷。
催產(chǎn)素常用于治療社交障礙。對田鼠的研究發(fā)現(xiàn)可以為上治療提供部分解釋。研究作者在論文中推測：由于催產(chǎn)素不是形成社會紐帶所必需的，因此人們所經(jīng)歷的一些社會行為癥狀可能源于缺乏催產(chǎn)素受體的田鼠用來形成尚未發(fā)現(xiàn)的替代途徑他們的附件。在這種情況下，激素可能不會對癥狀產(chǎn)生太大影響，因為它不是癥狀的根本原因，并且催產(chǎn)素的作用可能會根據(jù)早期經(jīng)驗而改變。
Manoli表示未來他想在更自然的環(huán)境中進(jìn)行類似的研究，并采用一些已經(jīng)在老鼠身上建立起來的工具來進(jìn)一步了解在沒有催產(chǎn)素的情況下社交記憶是如何形成的。他并沒有低估這種激素治療的潛力，而是說這項研究“為真正針對并更具體地進(jìn)行干預(yù)”提供了機(jī)會，以應(yīng)對存在社會缺陷的情況。
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