孕期激素重塑下丘腦神經(jīng)元維持母性行為的發(fā)生

 沒有性經(jīng)驗雌性動物和生育過幼崽的雌性動物顯著的區(qū)別在于是它們對嬰兒的行為:前者通常會避開嬰兒或表現(xiàn)出低水平的母性行為，而生育過幼崽的雌性動物表現(xiàn)高水平的母性行為。研究表明孕期增加雌性的母性行為，這主要發(fā)生在孕中晚期。未經(jīng)歷交配的雌性大鼠在接受雌二醇(E2)和孕酮、催乳素注射后可促進母性行為，在敲除這些激素受體后可損害母性行為。
 

內(nèi)側(cè)視前區(qū)(MPOA)是調(diào)控母性和父愛行為關(guān)鍵腦區(qū),該腦區(qū)存在多巴胺能、GABA能、谷氨酸能等多種類型的神經(jīng)元,表達催乳激素受體,孕激素受體和雌激素受體，其中表達雌激素受體a（Esr1）和孕酮激素（PR）的神經(jīng)元調(diào)控母性行為。大多數(shù)MPOA腦區(qū)甘丙肽(Galanin)能神經(jīng)元表達Esr1和PR。

2023年10月6日英國弗朗西斯·克里克研究所Johannes Kohl研究團隊在Science雜志發(fā)表文章揭示了孕期激素重塑MPOA甘丙肽能神經(jīng)元調(diào)控母性行為。

1、孕期激素長期調(diào)控母性行為

研究人員發(fā)現(xiàn)未懷孕的雌性小鼠銜回幼崽的潛伏時間為477.9秒，在孕早期潛伏時間逐漸縮短，孕晚期第18天潛伏時間顯著縮短為37.9秒，這種促進母性行為的效應(yīng)可維持一個月，在切除卵巢后可完全阻斷孕期促進母性行為，表明孕期促進母性行為依賴于激素。病毒特異性敲低MPOA腦區(qū)甘丙肽能神經(jīng)元Esr1或PR后可明顯阻斷孕期的母性行為。

 圖1：孕期激素長期調(diào)控母性行為

2、孕期激素重塑MPOA腦區(qū)甘丙肽能神經(jīng)元

電生理實驗發(fā)現(xiàn)孕晚期雌鼠MPOA腦區(qū)甘丙肽能神經(jīng)元基礎(chǔ)放電頻率低，靜息膜電位也較低，興奮性增強，沉默神經(jīng)元的數(shù)量較多。此外，該時期雌鼠MPOA腦區(qū)甘丙肽能神經(jīng)元興奮性突觸后電流頻率增加，抑制性突觸后電流并未發(fā)生變化。與之對應(yīng)的是，孕晚期雌鼠MPOA腦區(qū)樹突棘數(shù)量增多。
 

在敲除Esr1后可特異性阻斷孕期引起的MPOA腦區(qū)甘丙肽能神經(jīng)元沉默，但不影響其興奮性輸入和樹突棘密度。而在敲除PR后可特異性阻斷孕期引起的興奮性輸入增強，但不影響神經(jīng)元的膜電位活動，表明雌二醇調(diào)控膜電位和內(nèi)在興奮性，孕酮調(diào)控興奮性輸入。 

圖2：孕期激素重塑MPOA腦區(qū)甘丙肽能神經(jīng)元

 3、孕期重組MPOA腦區(qū)甘丙肽能神經(jīng)元群

研究人員進一步通過光纖鈣成像技術(shù)發(fā)現(xiàn)孕晚期雌鼠MPOA腦區(qū)可檢測到的神經(jīng)元數(shù)量減少。此外，孕晚期雌鼠在幼崽銜回過程中MPOA腦區(qū)甘丙肽能神經(jīng)元激活的數(shù)量減少，但在嗅探幼崽過程中是激活的，表明在母性行為中孕期可稀疏MPOA腦區(qū)甘丙肽能神經(jīng)元群，使其對幼崽信號刺激更加敏感。 

圖3：孕期可重組MPOA腦區(qū)甘丙肽能神經(jīng)元群

總結(jié)

本文發(fā)現(xiàn)孕晚期激素重塑MPOA腦區(qū)甘丙肽能神經(jīng)元：雌二醇可短暫抑制神經(jīng)元，并增強其興奮性，孕酮可促進興奮性輸入。

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