中山大學揭示調控雌雄小鼠同情行為性別差異性的神經環路詳解

瀏覽次數：1162　發布日期：2024-3-7　來源：本站　僅供參考，謝絕轉載，否則責任自負

2024年3月1日中山大學中山醫學院李勃興教授聯合黃瀲滟教授課題組在Neuron雜志上發表文章從分子、細胞和環路三個層次揭示了雌雄小鼠同情行為存在差異性的機制。

一、雌，雄性小鼠同情行為反應存在差異

研究人員通過observer-demonstrators共情實驗檢測雄性和雌性小鼠的同情行為，簡單的說在適應階段處于中間箱體的observer小鼠可自由接觸兩側箱體的demonstrators小鼠，在測試階段其中一側demonstrators小鼠腹腔注射醋酸以引起腹痛，另一側不接受任何處理，隨后檢測observer小鼠的行為。結果發現雌性和雄性observer小鼠在看到同伴疼痛后表現不同：雌性observer小鼠與疼痛同伴小鼠接觸的時間顯著增加，嗅探行為增多，社交偏好增強，但雄性小鼠卻表現出過度自我理毛行為。雌、雄性小鼠對同伴作出同情反應的差異性與激素密切相關;在切除卵巢后雌性observer小鼠不表現出社交偏好行為，被閹割的雄性小鼠中也不會出現過度理毛行為。

上述observer-demonstrators共情實驗在透明密封盒進行，observer小鼠無法嗅到demonstrators疼痛小鼠的氣味，結果發現雌性小鼠并沒有表現出社交偏好行為，雄性小鼠也沒有表現出過度理毛行為。將疼痛demonstrators小鼠的體液涂抹在未經任何處理的demonstrators身上后，雌、雄性小鼠對同伴可作出上述類似的同情行為的差異性，但涂抹非疼痛小鼠的體液后并不出現這種同情行為的性別差異性，表明氣味線索在誘發同情行為的性別差異性過程中發揮重要作用。

梨狀皮層（PiC）對嗅覺信息的加工和編碼起著至關重要的作用，同時也參與調控社會行為。免疫熒光實驗發現雌、雄性observer小鼠在觀察到同伴疼痛小鼠后PiC腦區神經元活性增加，在光抑制該腦區神經元活性后，雌性observer小鼠并不表現出社交偏好行為，雄性observer小鼠并不表現出過度理毛行為。

圖1：氣味線索在誘發同情行為的性別差異性過程中發揮重要作用

二、PiC→PrL- SST→PrL-Ext環路調控雌性小鼠的同情行為

病毒示蹤實驗發現雌雄性小鼠PiC的下游投射之間并不存在明顯的差異，但在雌性observer小鼠中投射到前邊緣皮質（PrL）的PiC （PiC→PrL）激活神經元數量比投射到內側杏仁核(MeA，PiC→MeA)更多一些，反之，在雄性observer小鼠PiC→MeA神經元激活更多一些。

雙光子鈣成像記錄到雌性observer小鼠PrL興奮性神經元在觀察到同伴疼痛小鼠后活性降低。在化學激活或光激活雌性observer小鼠PrL興奮性神經元后可阻斷其對同伴小鼠的社交偏好行為。有意思的是，在光抑制或慢性抑制雄性observer小鼠PrL興奮性神經元可誘發對疼痛同伴小鼠的社交偏好性，嗅探時間，但不影響自我理毛行為。

病毒示蹤實驗發現PiC可下行與生長抑素(SST)陽性神經元（PrL- SST）形成投射。雌性observer小鼠在看到同伴疼痛小鼠后激活PrL- SST神經元。光激活PiC→PrL SST可誘發PrL- Ext的抑制性電流，表明PrL興奮性神經元（PrL-Ext）活性降低是由于該腦區PrL- SST神經元活性升高引起的。慢性抑制PiC腦區神經元活性后可阻斷雌性observer小鼠PrL興奮性神經元活性的降低。

光抑制或慢性抑制PiC→PrL- SST→PrL-Ext環路后可阻斷其雌性小鼠對同伴小鼠的社交偏好行為，光激活或慢性激活PiC→PrL- SST→PrL-Ext環路后可促進雄性小鼠對疼痛同伴小鼠的社交偏好性和嗅探行為。以上結果表明PiC→PrL- SST→PrL-Ext環路調控雌性observer小鼠的社交偏好性。