哺乳動物幼崽對母親的依戀行為對于其生存至關重要。神經肽催產素(OXT)在調控小鼠的母親依戀行為的作用具有爭議：OXT敲除后母嬰分離引起的嬰兒超聲發聲（USV，一種能夠吸引母親照顧的信號）行為減少，而外源性增加OXT也能減少。

缺乏血清素（5-HT)的小鼠幼崽中，母嬰分離誘導的USV減少。色氨酸羥化酶-2 (TPH2)是5-HT合成途徑中的限速酶，該基因突變導致5-羥色胺合成及分泌的明顯減少。
2023年3月3日首都醫科大學基礎醫學院劉琰/饒毅教授團隊在Neuron雜志上發表文章揭示5-HT在調控母親依戀行為中的關鍵作用。

 

1、敲除Tph2后幼崽表現出母親的依戀行為障礙

研究人員發現在TPH2純合子突變（Tph2- /-）小鼠在母嬰分離USV行為明顯減弱，并對帶有母親氣味的巢穴并不表現出偏好性，在TPH2雜合子突變（Tph2+ /-）小鼠中并不會出現這種障礙。進一步通過CRISPR-Cas9技術敲除大鼠或恒河猴TPH2，發現TPH2缺失后大鼠或恒河猴幼崽對母親的依戀行為也出現明顯障礙。
與TPH2純合子突變小鼠幼崽相比，TPH2雜合子突變小鼠幼崽中5-HT水平更高一些。為進一步明確5-HT在母親的依戀行為中的作用，研究人員利用p-chlorophenylalanine抑制TPH2雜合子突變小鼠幼崽和野生型小鼠幼崽5-HT的合成，將5-HT水平控制5%以下后這些幼崽同樣存在對母親的依戀行為障礙。

2、母親氣味激活5-HT能神經元和催產素能神經元

將小鼠幼崽暴露在干凈巢穴、其他孕母巢穴、母親巢穴環境中，光纖鈣成像技術發現在暴露母親巢穴環境后中縫背核腦區5-HT能神經元活性明顯增加。此外，免疫熒光實驗發現室旁核的催產素能神經元也明顯被攜帶母親氣味的巢穴激活。
盡管敲除OXT或OXT受體后并不引起母嬰分離后USV行為障礙，但表現出明顯的母親巢穴選擇偏好性障礙。通過鼻飼給藥OXT能夠明顯改善OXT敲除大鼠和TPH2敲除大鼠幼崽對母親巢穴的選擇偏好性障礙，并不改善母嬰分離引起的USV行為障礙。

3、5-HT能神經元通過下游催產素能神經元調控母親依戀行為

 研究人員進一步通過化學遺傳學技術抑制中縫背核腦區5-HT能神經元活性能夠引起幼崽對母親巢穴的選擇偏好性障礙。在室旁核激活中縫背核腦區5-HT能輸入后能夠明顯改善這種障礙。此外通過工具小鼠特異性敲除5-HT能神經元Tph2后小鼠幼崽也出現上述母親依戀行為障礙。
病毒示蹤實驗發現室旁核的催產素能神經元接受來自于中縫背核腦區5-HT能神經元的投射。抑制室旁核的催產素能神經元能夠引起小鼠幼崽出現母親巢穴的偏好性障礙。激活室旁核的催產素能神經元能夠改善中縫背核腦區5-HT能神經元活性抑制誘發的對母親巢穴的選擇偏好性障礙。然而激活中縫背核腦區5-HT能神經元活性并不能改善室旁核的催產素能神經元活性抑制誘發的對母親巢穴的選擇偏好性障礙。這些結果表明5-HT能神經元可通過催產素能神經元調控母親依戀行為。

總結

本文發現5-HT在母親依戀行為中發揮關鍵作用：抑制中縫背核5-HT投射到室旁核的催產素能神經元能夠引起母親依戀行為障礙，這種調控作用在小鼠、大鼠、恒河猴具有物種保守性。

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