社会隔离影响女性大脑中的胰淀粉酶信号

一项新的研究表明，大脑中的amylin- cal降钙素受体(Calcr)信号传导调节成年雌性老鼠寻求社会接触的行为。这项研究提供了分子证据来支持长期以来的一个理论，即成年人之间的社会联系是由父母的抚养演变而来的。

　　

在新冠病毒感染之前，这一点可能并不明显，但社会孤立是一个重要的压力源，可以加剧一系列疾病的风险，包括痴呆症、抑郁症、药物滥用、肥胖，甚至导致过早死亡。然而，协调社会行为的神经机制尚不清楚。

一项探索孤独的神经基础的新研究已经确定了一种调节雌性老鼠社交孤立的分子机制:它被称为amylin- calcr信号通路。

这一研究结果发表在2月8日的《自然通讯》杂志上(“雌性老鼠的内侧视前区的amyin -降钙素受体信号传导调节其社会交往行为”)。

关西福光博士是这项研究的主要作者[理研]

该研究的第一作者关西·福光博士和日本理研脑科学中心(CBS)的其他研究人员报告说，位于前脑内侧视前区(MPOA)的amylin驱动雌性老鼠寻求社会接触。他们还表明，社会隔离降低了MPOA中的胰淀素水平。

该论文的资深作者Kumi Kuroda博士是日本理研哥伦比亚公司的科学家和团队负责人，他的早期工作表明，哺乳动物的产妇护理是由amylin反应神经元——下丘脑的中央MPOA调节的。在包括人类在内的几乎所有物种中，MPOA因性别而异。

Kumi Kuroda博士，日本理研哥伦比亚公司的科学家和团队负责人，是这项研究的资深作者

黑田东彦说:“这项研究开始时相当无意。“我们注意到，在亲代抚养过程中，成人之间的社会行为可能是进化的起源，这很有趣，因为胰淀素-降钙素受体系统似乎是哺乳动物亲密社会行为的共同基础。”

黑田和她的团队检测了母鼠在养育过程中的amylin信号，他们注意到，如果小鼠被隔离6天，雌性小鼠在cMPOA中的amylin水平显著下降，并在与笼子中的同伴团聚两周后恢复到正常水平。

黑田东彦说:“胰淀素看起来是社会状况的最佳分子指标。在隔离一周后，它几乎从cMPOA中耗尽。这是大脑中对社会隔离做出反应的分子中最剧烈的反应。其他分子，如催产素受体，也能对社会孤立做出反应，但这些变化表现得更缓慢、更温和。”

研究人员观察到，即使把老鼠和笼子里的伴侣用带栅栏的窗户隔开，以防止身体接触，它们的amylin也会减少。这表明雌性小鼠需要与其他小鼠进行自由的身体接触，以维持cMPOA中amylin的表达。

内侧视前区的Amylin(蓝色)在被隔离后消失，在与cagemates重聚后恢复[理化所]

研究人员通过精心设计的行为研究协议，排除了观察到的胰氨酸水平下降是由于其他混杂因素造成的可能性，比如无聊、一般压力、与人类的身体接触、或与其他老鼠出于防御目的的接触。

黑田东彦说:“我们应用了各种各样的非社会刺激——美味的食物，人类拥抱隔离的老鼠，或应激诱导集体居住的老鼠——证实了amylin水平确实依赖于隔离而不是其他相关的刺激。”

通过原位杂交实验，研究人员发现物理接触激活了表达胰淀素和降钙素受体的神经元，这导致了cMPOA中胰淀素mRNA表达的恢复。

然后，作者使用化学遗传学选择性地激活表达胰淀素的神经元。这增加了雌性老鼠的接触寻求行为。相比之下，雌性小鼠的cMPOA中amylin或降钙素受体的下调降低了寻求接触的行为。

这项研究要求研究人员制定一项可复制的协议，严格地研究和操纵社会条件，使他们能够测量一个孤立的动物寻找其他动物的动机。在实施隔离方案之前，科学家们让老鼠习惯于一个有隔板的笼子，或者带有围栏窗户的隔板。用围栏窗代替实体隔板，老鼠可以看到、听到、闻到气味，并与窗户另一边的其他老鼠进行有限的接触，但却阻止了自由的身体接触。研究人员注意到，只有当雌性老鼠被隔离在笼子的一侧时，它们才会咬窗口的栏杆，表现出寻求接触的行为。

“在其他已报道的分子中，淀粉酶是对隔离和团聚反应最强烈的一种，它本身也有助于寻求联系的行为，”黑田说。“有了所有这些结果，我们确信胰淀素是大脑中感知和寻求社会联系所需的主要角色。”

这项新发现为长期以来的一个理论提供了分子证据，即成年人之间的社会联系是由父母的抚养演变而来的。

黑田东彦说:“亲代抚育和女性与女性的社会交往都依赖于胰淀素，并增强其表达。”“正如在老鼠和人类身上观察到的那样，这种协同作用可能会促进合作育儿，即多个雌性一起照顾孩子。”

黑田和她的团队目前正在测试绒猴中amylin信号通路在社会行为中的作用，希望最终确定人类社会接触和孤独的神经基础。

黑达说:“与雄性老鼠不同，雄性绒猴的社交能力与雌性绒猴一样强，因此它们应该成为人类社交能力的更好榜样。”