鼠类社会行为的神经生物学及进化机制研究

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动物的社会性行为是生态学中十分关注的问题。催产素OT(Oxytocin)和加压素AVP(Vasopressin)被证明参与了对社会性行为的调节,但是对其神经生物学及遗传进化机制尚不清楚。首先,用免疫组化的方法比较了OT和AVP在野生小家鼠与实验小鼠及野生褐家鼠和实验大鼠前脑分布的差异,目的在于了解实验室驯化的影响。其次,比较研究了群居型和独居型的鼠类及其他哺乳动物的催产素受体OTR(Oxytocin receptor)基因启动子区域的种间差异,目的在于探讨其进化适应机制。论文的主要结论如下:  1.在下丘脑前部(AH),实验大鼠、小鼠都比其野生品系有更高的OT染色细胞密度。同时实验大小鼠下丘脑前部(AH)的AVP染色细胞密度也高于野生大小鼠。于野生大小鼠相比,实验大小鼠有更高水平的视前内侧区(MPOA)的OT染色细胞,实验大小鼠与野生大小鼠相比也显示出更少的视前内侧区的AVP染色细胞。实验大小鼠和野生大小鼠的下丘脑外侧区(LH)的OT和AVP系统没有存在显著性差异。结果支持了关于长期驯化对中枢系统的OT以及AVP改变可能是导致社会性行为变化的原因的假设。  2.所有独居的鼠类以及独居的其他哺乳动物的OTR基因启动子上都含有预测存在的Stat3转录因子结合位点;但是仅有部分群居哺乳动物OTR基因启动子检测到了Stat3结合位点。  3.群居鼠类的野生型启动子载体的荧光素酶活性大约是它们各自突变型启动子载体荧光素酶活性的2.5倍。与此相比,独居鼠类的突变型启动子载体上Stat3转录因子结合位点遭到破坏,其OTR基因启动子则完全失去活性。结果说明,独居鼠类OTR基因启动子上的Stat3转录因子结合位点的存在在维持OTR功能上更为重要。  4.对小家鼠、布氏田鼠、坎氏毛足鼠和大仓鼠的脑组织进行染色体免疫共沉淀(ChIP)和实时荧光定量核酸扩增检测系统(Q-PCR)的实验结果表明,其脑组织内确实存在着Stat3转录因子与OTR基因启动子上Stat3转录因子结合位点。ChIP和Q-PCR分析结果显示检测的所有OTR基因启动子上均有Stat3转录因子的富集。在群居和独居鼠类体内真实的Stat3转录因子与OTR基因启动子上Stat3转录因子结合位点的结合,说明了这两者在体内发挥相应的功能。
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