Cell重磅 | 研究發現:要使男人顧家/照顧孩子,注射催乳素等就可以實現

2020-08-10 iNature iNature

父系行為普遍存在于整個動物界,對物種生存至關重要。但是,父親對后代照料的相對貢獻在不同的動物之間,甚至在相關物種之間,也明顯不同。組織和控制父系行為的機制仍然知之甚少。

父系行為普遍存在于整個動物界,對物種生存至關重要。但是,父親對后代照料的相對貢獻在不同的動物之間,甚至在相關物種之間,也明顯不同。組織和控制父系行為的機制仍然知之甚少。

2020年8月6日,瑞典卡羅林斯卡研究所Christian Broberger團隊在Cell 在線發表題為“A Neuro-hormonal Circuit for Paternal Behavior Controlled by a Hypothalamic Network Oscillation”的研究論文,該研究使用Sprague-Dawley大鼠和C57BL / 6小鼠(父系譜兩個極端的物種),確定了神經內分泌多巴胺神經元中不同的電振蕩模式與低多巴胺釋放,高循環催乳素,催乳素受體依賴性激活鏈相關視神經前內側區域和雄性小鼠的父系護理行為。

在大鼠中,相同的參數表現出相反的特征。對這些節律的光遺傳學操作在小鼠中大大改變了血清催乳素和父系行為,而將催乳素注射到非父系大鼠中則引發了父系照護的行為。

總之,該研究通過使用分別具有雙親和單親行為特征的兩個相關模型物種,提供了因果關系證明Prl(雌激素,孕酮和催乳激素[Prl])可以作為嚙齒動物父系行為的驅動因素,而影響TIDA神經元節律的因素可以作為對父系行為的調控。

父系行為會直接影響年輕一代的身心健康和社交技能的形成。父系注意力會影響孩子的認知功能的發展,而忽視或虐待會使孩子容易患上抑郁癥,敵意,犯罪行為。從進化的角度來看,父系行為對于確保物種的生存至關重要,并且表現出不同的形式。

從昆蟲到哺乳動物,編碼這種行為的神經基質在脊椎動物和無脊椎動物類群中反復進化,處于強大的進化壓力下。這已根據每個物種對父系行為的適應價值,決定了父系行為的表達方式,從產卵地點選擇或育雛到供應,護理和技能教學。

許多哺乳動物是母系類型,但也有例外。雙系的經典例子是草原田鼠和加利福尼亞鼠,其中雄性與哺乳雌性表現出相似的父母關懷水平。有趣的是,密切相關的物種可能出現相反的表現,表明整個系統發育樹中這種行為的神經和內分泌機制是動態變化的。

文章模式圖(圖源自Cell )

母系行為受到激素的強烈影響。 研究表明,在懷孕,產后和年幼的整個嚙齒動物中,三價激素(雌激素,孕酮和催乳激素[Prl])的水平升高并保持升高,這是導致母系行為的原因。除這些激素外,還發現催產素在誘導和調節母系行為中起著至關重要的作用。

與母系功能最密切相關的激素是Prl,其從垂體前葉的分泌主要受位于下丘腦背側弓形核(dmArc)的管漏斗多巴胺(TIDA)神經元的控制,在大多數情況下抑制男性和未成年女性的生理功能。然而,盡管越來越多的文獻揭示了母系行為的神經和激素調控,但雙親物種對父系照料后代行為的基本機制仍然不清楚。

該研究使用Sprague-Dawley大鼠和C57BL / 6小鼠(父系譜兩個極端的物種),確定了神經內分泌多巴胺神經元中不同的電振蕩模式與低多巴胺釋放,高循環催乳素,催乳素受體依賴性激活鏈相關視神經前內側區域和雄性小鼠的父系護理行為。

在大鼠中,相同的參數表現出相反的特征。對這些節律的光遺傳學操作在小鼠中大大改變了血清催乳素和父系行為,而將催乳素注射到非父系大鼠中則引發了父系照護的行為。

總之,該研究通過使用分別具有雙親和單親行為特征的兩個相關模型物種,提供了因果關系證明Prl(雌激素,孕酮和催乳激素[Prl])可以作為嚙齒動物父系行為的驅動因素,而影響TIDA神經元節律的因素可以作為對父系行為的調控。

注:該研究為基礎研究,不作為臨床上推廣操作。

原始出處:

Stefanos Stagkourakis, Kristina O. Smiley, Paul Williams, et.al. A Neuro-hormonal Circuit for Paternal Behavior Controlled by a Hypothalamic Network Oscillation. Cell August 06, 2020



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