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交叉抚育对BALB/cJ和C57/6J两种近交系小鼠情绪、行为以及认知能力的影响

作　者: 荆路鹏
导　师: 邰发道
学　校: 陕西师范大学
专　业: 动物学
关键词: 交叉抚育亲本投资早期发育环境情绪认知社会行为催产素糖皮质激素受体
分类号: S865.13
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

动物的发育是一个不断变化的过程,环境的长期和短期变化决定生物个体的发育水平。长期适应促使基因发生改变,而基因表达反过来调节个体发育过程中的各个环节,因此个体经验很可能被转变成长期持续的神经适应和相应的解剖、生理和行为模式。同时,生物个体在发育过程中的社会经验也能够影响其基因表达和行为。发育早期动物在基因和行为水平都具有很高的可塑性,这一关键时期的社会经验对其能够产生很深远的影响。早期动物发育过程中,不同质量的亲本投资抚育行为对个体成年后的应激反应以及焦虑样水平会产生深远的影响。研究发现两种近交系的实验鼠品系—ALB/cJ小鼠与C57BL/6J小鼠在社会行为水平、焦虑样行为以及社会认知能力等方面明显不同,但这些不同是由遗传控制还是后天早期的生长发育环境不同所引起的,目前还不清楚。基于以上事实,我们以相同年龄段BALB/cJ小鼠与C57BL/6J小鼠为模型,通过对其F1代进行交叉抚育处理,将其分为两个大组：1) BALB/cJ小鼠与C57BL/6J小鼠产生的F1代幼仔由各自父母进行抚育直至成体,也称生物学亲本饲养组。2) BALB/cJ小鼠与C57BL/6J小鼠产生的F1代幼仔全部换窝,由对方的父母进行抚育直至成体,称之为交叉抚育组。使子代在相应的发育环境中长至成体,随后对以下问题进行研究与讨论：1)两种品系的实验鼠所获得的亲本投资是否具有差异；2)亲本投资的差异是否会对幼体尤其是成体的情绪、社会行为以及学习记忆能力带来长期的、显著的影响。待其F1代8周大小时,通过一系列行为学实验,包括：旷场、高架十字、新笼子实验、同性社会互作、异性社会互作以及新物体识别实验,比较两种品系实验小鼠情绪和学习记忆能力等社会行为方面的差异。随后通过免疫组织化学方法分析精氨酸加压素和糖皮质激素受体在其相关脑区表达情况,进一步研究行为差异发生的主要原因,并为可能的神经内分泌机制的研究奠定基础。主要结果如下：1. BALB/cJ小鼠与C57BL/6J小鼠的亲本投资水平存在显著性差异,C57BL/6J小鼠的亲本投资量要多于BALB/cJ小鼠,说明子代在发育早期获得了不同水平的亲本照顾。2.不同亲本投资水平下成长的F1代实验鼠成年后旷场、高架十字以及新笼子实验表明：通过交叉抚育处理的BALB/cJ小鼠在陌生环境中的焦虑和恐惧水平明显降低,运动能力增加；而交叉抚育处理的C57BL/6J小鼠的焦虑和恐惧水平等相关行为指标有所增加,运动能力下降。3.经过C57BL/6J小鼠抚育的F1代雄性BALB/cJ小鼠在正向的社会行为上的指标要多于雄性C57BL/6J小鼠,表现出良好的社会合作能力。而雌性个体各组之间的相关行为指标差异不大。由于不同的亲本投资对于雄性个体的影响要大于雌性个体,所以雌雄之间存在性二性差异。4.通过交叉抚育处理后的雄性或者雌性BALB/cJ小鼠较C57BL/6J小鼠表现出较强的学习与记忆能力,与其他行为学结果较为一致。雌雄个体没有表现出性二性差异。5.免疫组化结果与行为检测结果较为一致,说明早期发育过程中不同的亲本投资水平导致了AVP和GR在相关脑区的表达量差异,进而使原本社会行为指标较高的C57BL/6J小鼠被BALB/cJ小鼠双亲抚育照顾后出现了焦虑样行为；反之,BALB/cJ小鼠的社会行为指标明显增加,表现出较多的正向的的社会交往能力和学习认知能力。同时,结果也强调了遗传因素的重要性。综合以上实验结果,本研究可以得出以下结论：生物任何行为的发生都是基因与环境的相互作用,基因水平决定个体行为,但是非遗传因素也能改变和调节社会行为的表达,个体经验很可能被转变成长期持续的神经适应和相应的解剖、生理和行为模式。在子代早期的发育环境中,由于BALB/cJ小鼠与C57BL/6J小鼠的亲本投资水平存在差异,从而导致子代成年后的焦虑样水平以及学习记忆能力出现差异,并且影响其脑中OT、AVP以及GR的表达,最终通过神经系统以及内分泌系统的协同作用调节小鼠的社会行为的发育。

交叉抚育对BALB/cJ和C57/6J两种近交系小鼠情绪、行为以及认知能力的影响

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