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      早期社會隔離對雌性ICR小鼠焦慮水平、社會行為及神經(jīng)內(nèi)分泌的影響

      2017-02-18 07:01:55程廣超謝立夢王建禮
      四川動物 2017年1期
      關(guān)鍵詞:幼仔曠場雌性

      程廣超, 謝立夢, 王建禮

      (北方民族大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院,銀川750021)

      早期社會隔離對雌性ICR小鼠焦慮水平、社會行為及神經(jīng)內(nèi)分泌的影響

      程廣超, 謝立夢, 王建禮*

      (北方民族大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院,銀川750021)

      許多證據(jù)表明早期生活應(yīng)激會影響動物成年后的行為和神經(jīng)化學(xué)改變,然而該過程的機制還不完全清楚。腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)、催產(chǎn)素(OT)和糖皮質(zhì)激素受體(GR)參與對應(yīng)激的神經(jīng)適應(yīng)性反應(yīng)。本實驗將出生3 d后的雌性ICR小鼠幼仔每日隔離3 h直至出生21 d,在60日齡時檢測其焦慮水平、社會行為及血清中皮質(zhì)酮(CORT)和OT的水平,同時檢測了中樞BDNF、OT和GR的陽性神經(jīng)元表達(dá)。結(jié)果表明,與對照組相比,早期隔離組小鼠的焦慮水平增加,運動性和社會行為減少,同時血清中CORT水平上升、海馬CA1和CA2/3區(qū)的BDNF及GR的陽性神經(jīng)元表達(dá)下降,下丘腦室旁核和視上核的OT陽性神經(jīng)元表達(dá)減少。這些結(jié)果表明,早期社會隔離下調(diào)了BDNF、OT和GR的水平,并通過調(diào)制應(yīng)激系統(tǒng)影響雌性ICR小鼠的情緒與社會行為。

      隔離;應(yīng)激;焦慮;海馬;雌性

      幼體與親本之間的社會互作是動物發(fā)育早期的主要社會經(jīng)驗。研究發(fā)現(xiàn)大鼠幼仔早期發(fā)育過程中,高水平的母性行為通過基因表達(dá)的組織特異性效應(yīng),可使幼仔成年后減弱下丘腦-垂體-腎上腺軸(hypothalamic-pituitary-adrenal axis,HPA軸)對威脅行為的反應(yīng)(Meaney,2000);相反,出生后母本隔離可誘發(fā)子代成年后的行為和神經(jīng)變化,甚至可能導(dǎo)致精神疾病。例如,Wistar大鼠和C57BL/6小鼠的雄性幼仔每日與母鼠隔離3 h,會增加其攻擊行為(Veenemaetal.,2006,2007)和焦慮水平(Lambás-Seasetal.,2009)。除行為變化外,母本隔離還會引起子代的神經(jīng)化學(xué)變化。例如,增加大腦紋狀體的多巴胺(dopamine,DA)水平,減少前扣帶皮層和運動皮層等處5-HT1A受體的結(jié)合力(Ognibeneetal.,2008)以及海馬和枕葉皮層的神經(jīng)肽Y(neuropeptide Y,NPY)及鈣調(diào)基因相關(guān)肽(calcitonin-gene related peptide,CGRP)的表達(dá)(Husumetal.,2002)。因此,動物的神經(jīng)和行為水平在發(fā)育早期具有很高的可塑性,這一關(guān)鍵期的社會經(jīng)驗對其發(fā)育產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

      腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(brain derived neuro trophic factor,BDNF)分布于不同的腦區(qū),包括海馬和新皮層,具有支持神經(jīng)元生存、調(diào)節(jié)軸突生長和促進突觸可塑性等功能(Fumagallietal.,2007;Pillai & Mahadik,2008)。BDNF涉及神經(jīng)生長、分化和突觸發(fā)生時形態(tài)可塑性,具有調(diào)節(jié)早期社會經(jīng)驗對腦功能影響的作用。例如,對具有雄性參與撫育的棕色田鼠Microtusmandarinus研究發(fā)現(xiàn),早期父本剝奪會減少幼仔成年后海馬CA1和CA2/3區(qū)的BDNF表達(dá) (Wuetal.,2014)。催產(chǎn)素(oxytocin,OT)是一種重要的神經(jīng)肽,主要由下丘腦室旁核(paraventricular nucleus,PVN)與視上核(supraoptic nucleus,SON)產(chǎn)生,具有調(diào)制應(yīng)激、情緒和社會行為等功能(Keverne & Curley,2004)。HPA軸是動物的應(yīng)激反應(yīng)軸,早期生活應(yīng)激會升高皮質(zhì)酮(corticosterone,CORT)的基礎(chǔ)分泌值、延長應(yīng)激誘導(dǎo)的CORT和促腎上腺皮質(zhì)激素(adrenocorticotropic hormone,ACTH)的分泌,并升高下丘腦促腎上腺皮質(zhì)激素釋放因子(corticotropic-releasing factor,CRF)的水平(Plotsky & Meaney,1993;Liuetal.,1997)。在HPA軸應(yīng)激反應(yīng)的負(fù)反饋調(diào)節(jié)中,海馬糖皮質(zhì)激素受體(glucocorticoid receptor,GR)是一個關(guān)鍵物質(zhì),它可以通過與CORT結(jié)合調(diào)節(jié)應(yīng)激反應(yīng)。因此,海馬GR的激活對于減少焦慮和應(yīng)激至關(guān)重要。

      ICR小鼠除了母性撫育外,在幼仔出生3~5 d后,雄性能夠識別自己的幼仔,并對幼仔表現(xiàn)出一定的親本行為,如蹲伏、嗅舔和銜回幼仔,該行為對于提高幼仔的存活率具有重要意義(Liuetal.,2013)。其中,雄性ICR小鼠表現(xiàn)出配偶依賴的親本銜回行為,這一行為在C57BL/6和BALB/c小鼠中沒有被發(fā)現(xiàn),具有品系專一性(Liuetal.,2013;Liangetal.,2014) 。因此,該品系小鼠親子互作較為緊密,可以作為研究早期親本隔離對子代影響的模型動物。早期隔離影響動物成年后的行為和神經(jīng)化學(xué)改變的機制還不完全清楚。在此,本研究探討了早期社會隔離(與雙親及同胞隔離)對雌性ICR小鼠情緒、社會行為和中樞BDNF、OT、GR以及血清OT和CORT的影響。

      1 材料和方法

      1.1 材料

      ICR小鼠購自寧夏醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心[生產(chǎn)許可證號:SCXK(寧)2011-0001,使用許可證號:SYXK(寧)2011-0001]。雌、雄鼠按2∶1的比例配對,塑料飼養(yǎng)籠飼養(yǎng),木屑做墊料,飼料和飲水充足。室溫25 ℃,光照周期12L∶12D。出生的幼仔日齡以分娩當(dāng)日為0 d計算。實驗分為2組:早期隔離組(n=12),幼仔出生3 d后進行隔離,每天早晨將要隔離的雌性幼仔單獨置于有墊料和棉花的小燒杯中,燒杯放入恒溫水浴以保持溫度,每天隔離3 h后再放回巢中,隔離至出生21 d,第23天與親本分窩,同性別集中飼養(yǎng),并于60日齡進行實驗;對照組(n=12)不進行社會隔離,其他程序與隔離組相同。

      1.2 行為實驗

      1.2.1 曠場行為 曠場行為實驗可用來評估實驗動物的焦慮水平和運動能力(Fiore & Ratti,2007)。幼仔生長至60日齡開始實驗,實驗于09∶00進行。曠場箱的結(jié)構(gòu)參照Fiore和Ratti (2007)描述而制:曠場箱(長50 cm×寬50 cm×高25 cm)底面16等分,中間4等分為中央?yún)^(qū)域(central area),剩余12等分為周圍區(qū)域(peripheral area)。在曠場箱正上方1.5 m處安放4×60 W燈泡照明,使觀察箱中心光照強度為400 lx。以中央?yún)^(qū)域停留時間的百分比評估焦慮樣行為,穿格總次數(shù)評估運動性。行為觀察開始時,小鼠被置于曠場箱中央?yún)^(qū)域,使用DV攝像機(HDR-XR260E,Sony)拍攝5 min。每只小鼠實驗結(jié)束后,分別使用75%的酒精對曠場箱進行清洗以清除氣味。

      1.2.2 高架十字迷宮 所有測試鼠的曠場實驗結(jié)束后,進行高架十字迷宮實驗。高架十字迷宮是具有一對開放臂和一對封閉臂、距離地面50 cm高的行為測試架。開放臂和封閉臂的尺寸均為長30 cm×寬5 cm,4條臂的中間區(qū)域為5 cm×5 cm,封閉臂兩側(cè)有25 cm高的黑色金屬墻。它利用動物對新異環(huán)境的探究特性和對高懸敞開臂的恐懼形成矛盾沖突行為來考察動物的焦慮狀態(tài)。動物在開放臂停留的時間可以反映動物的焦慮水平,在開放臂停留的時間越短,焦慮情緒就越高(Carobrezetal.,2005)。實驗時,將小鼠單獨放在中間區(qū)域開始觀察,用DV攝像機記錄5 min內(nèi)小鼠在開放臂的時間及進入開放臂的頻次。

      1.2.3 社會互作 所有測試鼠在高架迷宮實驗結(jié)束后進行社會互作測試。測試在觀察箱(長44 cm×寬22 cm×高16 cm)進行,箱底覆以2 cm厚的木屑。測試時選擇1日齡和體質(zhì)量與被測鼠相似的同性個體作為刺激鼠,刺激鼠背部作標(biāo)記。將實驗鼠和刺激鼠分別置于觀察箱兩側(cè),中央用木板隔開,待適應(yīng)5 min 后,取掉擋板,用DV攝像機拍攝15 min內(nèi)小鼠的行為。行為類型的劃分參考關(guān)于社會行為的研究(Vanderschurenetal.,1995;Jiaetal.,2009)。

      社會探究(social investigation):嗅聞或嗅舔刺激鼠身體的任何一個部分(包括肛殖區(qū)、面部及軀體)。

      親密行為(affiliative behavior):包括聚團、跨越身體和相互修飾等。

      跟隨(following behavior):刺激鼠走動,被測鼠緊隨其后。

      直立(rearing):后腿蹬在地上,直立身體嗅聞空氣。

      自飾(self-grooming behavior):舔舐或用爪有節(jié)律地在口部、面部、耳部、腹下、側(cè)肋和肛殖區(qū)等處撓動。

      1.3 酶聯(lián)免疫吸附實驗

      社會互作測試后,小鼠(n=6)經(jīng)腹腔注射戊巴比妥鈉麻醉。通過眼球采血收集血液樣本,收集后立即離心,血清在測定前貯存于-20 ℃。購買小鼠OT和CORT 酶聯(lián)免疫試劑盒(蘇州卡爾文科技公司)檢測,檢測方法遵循使用說明書。

      1.4 免疫組織化學(xué)染色

      先用4%多聚甲醛進行灌注固定。取出腦組織放入4%多聚甲醛進行后固定(4 ℃),其后4 ℃下置于30%蔗糖溶液直至組織沉底。用冰凍切片機對腦作冠狀切片,切片厚度20 μm。用山羊血清封閉液37 ℃下封閉1 h。滴加由抗體稀釋液稀釋的一抗BDNF(1∶100;貨號:sc-20981,Santa Cruz,中杉金橋生物技術(shù)有限公司分裝)、OT(1∶2 000,貨號:AB911,Upstate,Lake Placid,USA)和GR(1∶100;貨號:sc-1004,Santa Cruz,中杉金橋生物技術(shù)有限公司分裝),4 ℃下孵育72 h,0.01 M PBS漂洗5 min×3次。滴加生物素化羊抗兔IgG(博士德生物工程有限公司,武漢),37 ℃下孵育1.5 h,0.01 M PBS漂洗5 min×3次。滴加SABC試劑(博士德生物工程有限公司,武漢),37 ℃下孵育2.5 h。0.01 M PBS漂洗10 min×4次。DAB顯色劑顯色。常規(guī)酒精脫水,二甲苯透明,中性樹膠封片。

      各腦區(qū)參照Paxinos和Franklin(2001)編著的《The Mouse Brain in Stereotaxic Coordinates》定位。每只鼠的各核區(qū)選擇3張連續(xù)的切片量化,利用顯微測微尺,計算相同面積內(nèi)單側(cè)腦區(qū)核團的陽性神經(jīng)元數(shù)目,包括海馬CA1、CA2/3區(qū)和齒狀回(dentate gyrus,DG)的BDNF和GR表達(dá)以及下丘腦PVN和SON的OT表達(dá)。

      1.5 統(tǒng)計分析

      小鼠各行為變量通過Jwatcher分析其持續(xù)時間。所有數(shù)據(jù)用SPSS 13.0進行統(tǒng)計分析。One-sample Kolmogorov-Smirnov檢測數(shù)據(jù)正態(tài)性。獨立樣本t檢驗分析組間差異,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

      2 結(jié)果

      2.1 曠場行為

      與對照組相比,早期隔離組小鼠在曠場箱內(nèi)的穿格總次數(shù)(t22=3.853,P=0.001)(圖1:A)及在中央?yún)^(qū)域停留時間百分比(t22=2.577,P=0.017)(圖1:B)顯著下降。

      2.2 高架十字迷宮

      與對照組相比,早期隔離組小鼠在開放臂的停留時間百分比顯著下降(t22=2.664,P=0.015)(圖2:A),但進入開放臂的頻次差異無統(tǒng)計學(xué)意義(t22=0.822,P=0.421)(圖2:B)。

      2.3 社會互作

      與對照組相比,早期隔離組小鼠的社會探究行為(t22=2.025,P=0.049)、親密行為(t22=6.426,P<0.001)及直立行為(t22=4.872,P<0.001)顯著下降;跟隨行為(t22=0.471,P=0.640)和自飾行為(t22=0.080,P=0.937)差異無統(tǒng)計學(xué)意義(圖3)。

      2.4 血清OT和CORT水平

      與對照組相比,早期隔離組小鼠的血清CORT濃度(t10=-2.422,P=0.036)顯著上升,但OT濃度(t10=-2.189,P=0.053 5)差異無統(tǒng)計學(xué)意義(圖4)。

      A. 穿格總次數(shù), B. 中央?yún)^(qū)域停留時間百分比;*P<0.05; 下同。

      A.Number of transitions, B. The percent of time in central area;*P<0.05; the same below.

      A.開放臂停留時間百分比, B. 進入開放臂頻次。

      A. The percent of time in the open arms, B. Frequency of entering the open arms.

      圖3 雌性ICR小鼠的同性社會互作

      2.5 BDNF、OT和GR的陽性神經(jīng)元表達(dá)

      與對照組相比,早期隔離組的ICR小鼠在海馬CA1(t10=4.905,P=0.001)、CA2/3(t10=7.100,P<0.001)和DG區(qū)(t10=5.724,P<0.001)的BDNF陽性神經(jīng)元表達(dá)下降(圖5:A,圖6);下丘腦PVN(t10=7.961,P<0.001)和SON(t10=3.165,P=0.010)的OT表達(dá)下降(圖5:B,圖7:A~D);海馬CA1(t10=8.051,P<0.001)和CA2/3(t10=12.420,P<0.001)的GR表達(dá)下降,但DG的GR表達(dá)差異無統(tǒng)計學(xué)意義(t10=0.500,P=0.628)(圖5:C,圖7:E~H)。

      圖4 雌性ICR小鼠血清OT(A)和CORT(B)的濃度

      Fig. 4 The concentrations of OT (A) and CORT (B) in serum of female ICR mice

      圖5 雌性ICR小鼠BDNF、OT和GR的陽性神經(jīng)元表達(dá)

      DG. 齒狀回, PVN. 室旁核, SON. 視上核。

      DG. dentate gyrus, PVN. paraventricular nucleus, SON. supraoptic nucleus.

      3 討論

      3.1 早期社會隔離對幼體成年后情緒和社會行為的影響

      在曠場行為實驗中,與對照組相比,早期隔離組小鼠的穿格總次數(shù)減少。穿格總次數(shù)反映了動物個體的運動性,該結(jié)果表明早期社會隔離降低了雌性ICR小鼠的運動性。與本實驗結(jié)果不同的是,對成年的Wistar和Lister-Hooded大鼠進行隔離,會增加其運動性,但對Sprague-Dawley大鼠隔離沒有影響(Weissetal.,2000)。對BALB/c小鼠研究發(fā)現(xiàn),斷乳后社會隔離會增加雌性的運動性(劉朝寶等,2016)。

      圖6 雌性ICR小鼠海馬CA1、CA2/3和DG的BDNF免疫染色

      對照組(A、C、E), 早期隔離組(B、D、F); DG. 齒狀回; 比例尺=100 μm。

      Control group (A, C and E), early isolation group (B, D and F); DG. dentate gyrus; scale bar=100 μm.

      因此,除了物種、品系的原因外,動物隔離時所處的發(fā)育階段對隔離后的運動效應(yīng)也非常重要。早期隔離后,小鼠在中央?yún)^(qū)域活動時間顯著少于對照組,在高架十字迷宮實驗中,早期隔離組在開放臂中的時間也少于對照組,提示早期隔離增加了雌性ICR小鼠的焦慮水平。這些發(fā)現(xiàn)與一些隔離實驗的結(jié)果相似,例如,青春期的雌性Sprague-Dawley大鼠經(jīng)歷較短時間的隔離后,用高架十字迷宮測試,發(fā)現(xiàn)其在開放臂的時間減少(Leussis & Andersen,2008);經(jīng)歷每天3 h母本隔離的Wistar大鼠(Wigger & Neumann,1999)和C57BL/6小鼠(Romeoetal.,2003),幼仔成年后焦慮水平升高。對人類調(diào)查也發(fā)現(xiàn)早期雙親缺失或分離是成年期精神疾病,特別是焦慮癥和抑郁癥形成的重要誘發(fā)因素(Agidetal.,2000)。本實驗中早期隔離的幼體不但與雙親隔離,同時也與同胞隔離,這種隔離模式對幼體而言是一種更為嚴(yán)酷的社會應(yīng)激(Pryce & Feldon,2003),從而更有可能引起焦慮。

      在社會互作測試中,早期隔離降低了雌性ICR小鼠成年后的社會探究行為和親密行為。這一結(jié)果與先前一些實驗結(jié)果相似。例如,對Wistar大鼠研究發(fā)現(xiàn)早期隔離減少了成年后個體的社會動機(Mintzetal.,2005);早期母子互作中斷能夠降低大鼠成年后社會交往的頻次和時間(Caldjietal.,2000)。與正常撫育的幼仔相比,社會隔離的幼仔獲得的親本撫育更少,研究表明獲得較多母性撫育的子代,其社會行為明顯高于接受較少母性撫育的子代(Coutellieretal.,2009)。對早期父本剝奪的棕色田鼠幼仔研究發(fā)現(xiàn),幼仔成年后對另一個體的探究和聚團行為顯著減少(于鵬等,2010)。由于早期社會剝奪會導(dǎo)致獎賞動機的長時間下降(Levento-poulosetal.,2009),而個體間的社會互作是一種天然獎賞,因此,早期社會隔離造成社會行為減少可能源于獎賞動機的傷害。有趣的是,斷乳后社會隔離會增加BALB/c小鼠的社會探究行為(劉朝寶等,2016),這表明出生后隔離與斷乳后隔離對社會動機的影響不同。

      圖7 雌性ICR小鼠下丘腦的OT(A、B、C、D)和GR (E、F、G、H)的免疫染色

      Fig. 7 OT (A, B, C and D) and GR (E, F, G and H) immunoreactive staining in the hypothalamus of female ICR mice

      對照組(A、C、E、G), 早期隔離組(B、D、F、H); PVN. 室旁核, SON. 視上核; 比例尺=100 μm。

      Control group (A, C, E and G), early isolation group (B, D, F and H); PVN. paraventricular nucleus, SON. supraoptic nucleus; scale bar=100 μm.

      3.2 早期社會隔離對BDNF和OT水平的影響

      早期隔離降低了海馬CA1、CA2/3和DG區(qū)BDNF的表達(dá)。急性或慢性應(yīng)激均會導(dǎo)致海馬BDNF表達(dá)水平下降(Ueyamaetal.,1997;Tapia-Arancibiaetal.,2004)。經(jīng)歷母本剝奪的大鼠幼仔海馬BDNF表達(dá)減少,神經(jīng)發(fā)生受到抑制(Liuetal.,2000b;Mirescu & Peters, 2004);相反,群居且受到高水平母性撫育的小鼠幼仔海馬BDNF水平較高(Branchietal.,2006)。斷乳后隔離飼養(yǎng)的大鼠海馬BDNF也會下調(diào)(Pisuetal.,2012),并影響情緒和感覺運動的控制(Carlsson,1988)。即使成年的C57BL/6J小鼠隔離后,焦慮水平也會增加,海馬區(qū)BDNF表達(dá)水平下降(Berryetal.,2012)。這些實驗結(jié)果說明不同發(fā)育階段的社會隔離都可能引起B(yǎng)DNF水平下降。BDNF作為神經(jīng)內(nèi)分泌的效應(yīng)物,參與應(yīng)激反應(yīng)及與焦慮相關(guān)的行為變化,并影響社會行為。

      與對照組相比,早期隔離組血清OT水平?jīng)]有發(fā)生顯著變化,但隔離降低了PVN和SON的OT水平。研究表明母本隔離會減少雌性小鼠和大鼠PVN的OT表達(dá)(Veenemaetal.,2007;Tanakaetal.,2010),父本剝奪也會減少雄性棕色田鼠幼仔PVN的OT表達(dá)(Wangetal.,2012)。在母本育幼中,母鼠舔舐或修飾幼仔能夠上調(diào)OT表達(dá);相反,在母本隔離的環(huán)境下,母鼠舔飾行為的減少會下調(diào)OT分泌(Champagneetal.,2001)。本實驗中,與對照組相比,早期隔離組的幼仔每日與雙親隔離3 h至斷乳前,接受親本嗅舔和修飾的育幼行為較少,這可能是OT下降的原因之一。此外,OT會減少應(yīng)激誘導(dǎo)的CORT釋放而導(dǎo)致焦慮(Windleetal.,1997)。因此,早期社會隔離使幼體與雙親和同胞的社會聯(lián)系降低,抑制了中樞神經(jīng)系統(tǒng)OT的表達(dá),使得應(yīng)激反應(yīng)增強,從而導(dǎo)致動物的焦慮情緒。OT主要調(diào)節(jié)雌性的社會行為(Veenema & Neumann,2008),并通過調(diào)制DA的活動提高社會互作的獎賞價值(王建禮等,2011)。因此,本實驗中OT水平的下調(diào)可能是社會探究行為和親密行為減少的一個原因。

      3.3 早期社會隔離對GR和CORT水平的影響

      早期隔離升高了幼體血清CORT水平,降低了海馬CA1和CA2/3區(qū)的GR表達(dá)。焦慮樣行為與血漿CORT濃度呈正相關(guān)(Walesiuketal.,2006),經(jīng)歷母本隔離的大鼠幼仔和父本剝奪的棕色田鼠幼仔成年后CORT水平升高(Kalinichevetal.,2002;Wangetal.,2012),并且焦慮水平增加(Jiaetal.,2009)。因此,由早期隔離引起的焦慮水平升高與CORT的釋放增加有關(guān)。當(dāng)內(nèi)源性糖皮質(zhì)激素(GC)水平升高,HPA軸表現(xiàn)出對應(yīng)激反應(yīng)的負(fù)反饋調(diào)節(jié)時,海馬GR具有重要作用。HPA軸對應(yīng)激反應(yīng)的減少與海馬GR表達(dá)的增加相關(guān)(Plotsky & Meaney,1993)。同OT相似,母本嗅舔和修飾行為可部分地調(diào)制HPA軸的發(fā)育,如調(diào)制海馬GR和下丘腦CRF的表達(dá)。接受母本舔舐和修飾較多的大鼠幼仔,成年后顯示出穩(wěn)定的GC負(fù)反饋(Liuetal.,2000a),并對新環(huán)境的探究行為增加(Caldjietal.,2000)。相反,產(chǎn)后母本隔離造成的嗅舔和修飾減少會誘導(dǎo)幼體應(yīng)激反應(yīng)增加(Wigger & Neumann,1999),降低海馬的GR表達(dá),使負(fù)反饋減少,CORT分泌增加(Liuetal.,1997)。母性環(huán)境尤其是母性嗅舔行為和修飾行為的強度可以改變GR啟動子區(qū)域的甲基化模式,使GR的表達(dá)異常(Weaveretal.,2004)。因此,本實驗中早期隔離引起的親本嗅舔和修飾行為減少,導(dǎo)致海馬CA1和CA2/3區(qū)GR水平下調(diào),由此破壞了海馬GR對HPA 軸負(fù)向調(diào)節(jié)能力,使得CORT增多,進而引起情緒或行為異常。

      總之,BDNF和GR能夠相互作用,研究發(fā)現(xiàn)抗應(yīng)激的小鼠表達(dá)高水平GR時會呈現(xiàn)出高水平的BDNF(Ridderetal.,2005);注射CORT會減少DG和CA3區(qū)的BDNF mRNA表達(dá)(Smithetal.,1995)。本實驗發(fā)現(xiàn)早期隔離的ICR小鼠幼仔成年后海馬CA1和CA2/3區(qū)的BDNF和GR表達(dá)都呈現(xiàn)出較低的水平,也間接證實了二者的聯(lián)系。此外,OT可以通過與HPA軸的應(yīng)激激素相互作用調(diào)節(jié)情緒和社會行為(Lim & Young,2006)。因此,作為一種慢性應(yīng)激,早期社會隔離可能通過下調(diào)BDNF、OT和GR水平損害應(yīng)激系統(tǒng)的功能并影響與其有聯(lián)系的腦區(qū)發(fā)育繼而改變情緒和行為。

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      Effects of Early Social Isolation on Anxiety Levels, Social Behaviors, and Neuroendocrine in Female ICR Mice

      CHENG Guangchao, XIE Limeng, WANG Jianli*

      (College of Biological Sciences and Engineering, Beifang University of Nationalities, Yinchuan 750021, China)

      Accumulating evidence showed that early life stress induces significant behavioral and neurochemical changes in adulthood. However, the mechanisms of this process are not well understood. Brain-derived neurotrophic factor (BDNF), oxytocin (OT) and glucocorticoid receptor (GR) are implicated in the neuroadaptational response to stress. In this study, female ICR mice pups were subjected to repeated separation 3 h per day from postnatal day (PND) 3 to PND 21. On PND 60, the anxiety levels, social behaviors, serum corticosterone (CORT) and OT were assessed, while the expression of BDNF-, OT- and GR-immunoreactive (ir) neurons were also examined. The results showed that early social isolation enhanced anxiety levels and resulted in a reduction in locomotion and social behaviors compared to the control. Along with these changes, isolation treatment significantly up-regulated the levels of CORT in serum, and decreased the BDNF-ir and GR-ir expression in the CA1 and CA2/3 of the hippocampus, as well as OT-ir expression in the paraventricular nucleus and supraoptic nucleus. These findings demonstrated that early social isolation down-regulated the levels of BDNF, OT and GR, which were involved in mediating the stress system to affect emotion and social behaviors.

      isolation; stress; anxiety; hippocampus; female

      2016-09-05 接受日期:2016-10-31

      國家自然科學(xué)基金項目(31260513; 31460565); 北方民族大學(xué)研究生創(chuàng)新基金項目(YCX1646)

      程廣超(1990—), 男, 碩士研究生, 研究方向:動物行為學(xué)

      *通信作者Corresponding author, E-mail:wang_jianli@163.com

      10.11984/j.issn.1000-7083.201600240

      Q958.12

      A

      1000-7083(2017)01-0039-09

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