加州大学旧金山分校和斯坦福医学院科学家的新研究表明,催产素的受体,一种被认为对形成社会纽带至关重要的激素,可能不会发挥科学家在过去30年中赋予它的关键作用。
在27年2023月<>日发表在《神经元》杂志上的研究中,研究小组发现草原田鼠在没有催产素受体的情况下繁殖,并表现出与普通田鼠相同的一夫一妻制交配、依恋和育儿行为。此外,没有催产素受体的雌性分娩并产奶,尽管数量比普通雌性田鼠少。
结果表明,配对结合和育儿的生物学基础并不纯粹由催产素受体决定,催产素有时被称为“爱情激素”。
“虽然催产素被认为是'爱情药水#9',但似乎药水1到8可能就足够了,”精神病学家Devanand Manoli博士说,他是该论文的资深作者,也是加州大学旧金山分校威尔神经科学研究所的成员。“这项研究告诉我们,催产素可能只是一个更复杂的遗传计划的一部分。
CRISPR田鼠带来惊喜
由于草原田鼠是已知形成终身一夫一妻制关系的少数哺乳动物物种之一,研究人员研究它们以更好地了解社会纽带的生物学。
1990 年代使用阻止催产素与其受体结合的药物的研究发现,田鼠无法配对结合,因此产生了激素对形成这种附着至关重要的想法。
目前的项目源于Manoli和共同资深作者和神经生物学家Nirao Shah,医学博士,博士之间的共同兴趣,当时在加州大学旧金山分校,现在在斯坦福医学院。Shah自从几十年前教授催产素研究以来,一直对草原田鼠的催产素生物学和社会依恋感兴趣。Manoli想要研究社会纽带的神经生物学,他于2007年加入Shah的实验室,担任博士后学者。
在这项研究中,经过15年的酝酿,两人应用了新的遗传技术来确认催产素与其受体的结合是否确实是配对键背后的因素。他们使用CRISPR产生缺乏功能性催产素受体的草原田鼠。然后,他们测试了突变田鼠,看看它们是否可以与其他田鼠建立持久的伙伴关系。
令研究人员惊讶的是,突变田鼠和正常田鼠一样容易形成配对。
“这些模式是无法区分的,”马诺利说。“被认为依赖于催产素的主要行为特征 - 性伴侣挤在一起并拒绝其他潜在伴侣以及母亲和父亲的养育 - 在没有其受体的情况下似乎完全完整。
分娩和哺乳
对于Manoli和Shah来说,比这对结合更令人惊讶的是,很大一部分雌性田鼠能够分娩并为幼崽提供牛奶。催产素可能在出生和哺乳中都有作用,但比以前想象的更微妙,Manoli说。没有受体的雌性田鼠被证明完全有能力在与普通动物相同的时间和方式分娩,尽管分娩被认为依赖于催产素。
这些结果有助于澄清围绕激素在分娩中的作用的一些谜团:催产素通常用于诱导分娩,但阻止其在经历早产的母亲中的活性并不比其他停止宫缩的方法更好。
然而,当谈到生产牛奶和喂养幼崽时,研究人员大吃一惊。几十年来,催产素与其受体的结合一直被认为是乳汁喷射和父母护理所必需的,但一半的突变雌性能够成功地哺育和断奶幼崽,这表明催产素信号传导起作用,但它没有以前想象的那么重要。
“这颠覆了关于哺乳和催产素的传统智慧,这种智慧已经存在了比配对结合协会更长的时间,”Shah说。“这是医学教科书中的一个标准,牛奶排出反射是由激素介导的,在这里我们说,'等一下,还有更多的东西。
社会联系的希望
Manoli和Shah专注于理解配对结合的神经生物学和分子机制,因为它被认为是解锁更好的精神疾病治疗的关键,如自闭症和精神分裂症,这些疾病会干扰一个人形成或维持社会纽带的能力。
在过去的十年中,人们寄希望于使用催产素来解决这些疾病的临床试验。但这些结果好坏参半,没有一个能指明一条明确的改进道路。
研究人员表示,他们的研究强烈表明,目前的模型 - 负责社会依恋的单一途径或分子 - 过于简单化。他们说,从进化的角度来看,这个结论是有道理的,因为依恋对许多社会物种的延续很重要。
“这些行为对生存来说太重要了,不能取决于这个潜在的故障点,”Manoli说。“可能还有其他途径或其他遗传线路允许这种行为。催产素受体信号传导可能是该计划的一部分,但它不是全部。
这一发现为研究人员指明了新的道路,以改善努力寻找社会联系的人们的生活。
“如果我们能找到介导依恋和结合行为的关键途径,”沙阿说,“我们将有一个非常可药物的目标,用于缓解自闭症,精神分裂症和许多其他精神疾病的症状。