脑杏仁体内侧核调节C57BL/6J小鼠社会行为的作用机制

摘要

目的：
　　社会行为是针对社会群体，发生在社会成员之间的交流信息的过程，也是动物维持生存不可或缺的互动过程，比如维护生存领域、获取食物、繁殖后代以及保持社会等级等等。社会行为缺陷是许多有精神症状疾病的特点，包括自闭症、精神分裂症等。近来的流行病学研究显示扭曲的社会生活情境下的异常的社会行为（比如孤独生活）是人类健康的主要危险因素。但是长期以来社会行为的神经作用机制一直不很清楚。
　　影响社会行为的因素有许多，其中神经肽类物质对社会行为的作用被广泛认可，催产素(Oxytocin，OXT)和血管加压素（Vasopressin，VP）是其中的代表。OXT和VP主要由下丘脑的室旁核(Paraventricular nuclei，PVN)和视上核(Supraoptic nuclei，SON)合成，来自PVN和SON大细胞神经元的OXT和VP经垂体后叶入血，作为神经激素对泌乳、分娩以及血压和水平衡发挥调节作用;另外来自PVN和SON小细胞神经元的纤维投射到边缘系统等一些区域，OXT和VP在这些区域分泌释放，作为一种神经调节因子参与调节社会情感以及社会行为的许多方面。研究表明给予OXT和VP能促进社会行为;给予OXT和VP的拮抗剂则减弱社会行为;OXT和VP受体缺陷动物显示异常的社会行为等。但是OXT和VP调节社会行为的机制仍不清楚，目前尚无研究显示是否社会性刺激能激活OXT和VP神经元，OXT和VP作用于社会行为的上游和下游机制仍未知。
　　简单的社会行为可以在实验条件下观察到，让两个不认识的动物相遇，它们会相互探究，比如接近、跟随、嗅气味、打架、相互梳洗或肩并肩睡觉等。嗅觉信息对小鼠的社会行为具有非常重要的作用。杏仁体内侧核(Medial amygdala,MeA)接受来自嗅觉通路，包括主、副嗅球的神经传入，然后投射到下丘脑，下丘脑是合成OXT和VP的重要场所。我们假设是否MeA在社会行为中发挥调节OXT和VP神经元激活的作用。
　　方法：
　　动物:C57BL/6J雄性小鼠，由自治医科大学实验动物中心提供。自由饮水、饮食。饲养条件设置为12小时明暗交替循环（照明区间:7:30-19:30）。温度:22±2℃，湿度:40-70％。
　　1、明确在社会互动作用下被激活的脑部神经元区域
　　通过免疫组织化学方法分析小鼠在进行社会互动之后脑部表达Fos蛋白（神经元活性指标）的神经元分布方式，以明确在社会互动过程中被激活的神经元区域。通过Fos蛋白和OXT/VP双重免疫组织化学方法分析是否社会互动作用能够激活脑部的OXT/VP神经元。
　　2、MeA在社会行为中对OXT和VP神经元的作用。
　　通过损伤MeA了解是否MeA在社会行为中具有调节OXT和VP神经元激活的作用。小鼠在三溴乙醇(1ml/100g)腹腔注射麻醉下，通过兴奋性毒素NMDA（N-methyl-D-aspartate）的微量注射破坏MeA神经元。注射NMDA时，首先将连接到微量注射器的一根极细的玻璃管插入脑内，并使其前端位于MeA范围内，通过玻璃管将NMDA注入脑内。假损伤动物注射等量生理盐水。损伤部位和范围通过Nissl染色检验。
　　手术4周后MeA损伤小鼠进行与前面同样的社会互动，用同样的组织学方法分析相应脑区的Fos蛋白和OXT/VP的免疫活性。
　　3、MeA对社会行为的作用。
　　对MeA损伤小鼠进行一系列的行为学实验，其中焦虑相关实验（包括开放野、高架十字迷路和明暗箱实验）用于测量小鼠的焦虑水平;抑郁相关实验（尾悬挂实验）用于测量小鼠的抑郁水平;社会接触实验是通过分析给予相同处理的两只小鼠（如同为损伤组或同为对照组）直接接触24小时的行为图像来评价小鼠在熟悉环境中的接触行为;社会记忆/识别实验是通过比较小鼠对熟悉个体和陌生个体探究程度的不同，了解小鼠的社会记忆/识别水平;Resident-intruder实验是通过人工评分方法了解当小鼠(resident)面对完全陌生的intruder进入自己的生活领域后表现出的社会行为。分两种设计，Resident-intruder实验Ⅰ:Resident和intruder接触1次，持续30分钟;Resident-intruder实验Ⅱ:Resident和intruder接触3次，每次持续4分钟，间隔10分钟，每次更换不同的intruder。实验Ⅱ的设计中又依照intruder的不同再分为2组:3周龄intruder组和8周龄intruder组。
　　4、行为分析通过Image OP, Image EP, Image LD，Image TS和Image J应用软件程序完成。实验数据应用SPSS13.0软件进行统计学分析，实验结果以均数±标准差表示，P＜0.05有统计学意义。
　　结果：
　　与对照组相比，与intruder互动30分钟的小鼠其MeA和外侧隔核(Lateralseptum，dorsal portion，LSD)的Fos蛋白表达增加;在下丘脑PVN、SON，终纹床核（Bed nucleus of the stria terminalis，BNST）和内侧视前区(Medial preoptic area,MPOA)除了Fos蛋白的表达增加以外，还发现有更多的OXT和VP神经元表达Fos蛋白，说明以上这些脑区，包括这些区域的OXT和VP神经元在社会互动作用下被激活。
　　同样与intruder互动30分钟的MeA损伤小鼠这些区域（除了LSD）的Fos蛋白表达以及表达Fos蛋白的OXT和VP神经元没有相应的改变，说明MeA的损伤导致社会互动作用下下丘脑PVN、SON、BNST、MPOA以及这些区域的OXT和VP神经元的激活过程被阻断。
　　一系列行为学实验的结果证明，MeA损伤可导致小鼠社会情感和社会行为多方面的改变，包括焦虑水平降低，抑郁水平增高，侵犯倾向增加，社会接触水平、社会记忆/识别能力以及性别识别能力受到损害。
　　结论：
　　本研究的数据表明杏仁体内侧核对于催产素和血管加压素神经元的激活以及对于社会情感（包括焦虑、抑郁、侵犯）和社会行为（包括社会接触、社会记忆/识别以及性别识别）的调节具有重要作用，推测由于杏仁体内侧核的兴奋激活下丘脑以及边缘系统中分泌催产素和血管加压素的神经元，导致催产素和血管加压素释放，进而发挥调节社会行为的作用。杏仁体内侧核的激活可能是催产素和血管加压素调节社会行为的上游机制。

目录

声明

摘要

英文缩略语

论文一 C57BL／6J小鼠在社会互动过程中被兴奋的脑神经元区域

前言

材料及方法

结果

讨论

结论

论文二 在社会互动过程中催产素／血管加压素调节C57BL／6J小鼠社会行为的上游机制

前言

材料及方法

结果

讨论

结论

论文三 脑杏仁体内侧核对C57BL／6J小鼠社会行为的影响作用

前言

材料及方法

结果

讨论

结论

本研究创新性的自我评价

参考文献

综述 关于调节社会行为的神经机制的研究

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