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同伴识别有多细?PAG催产素的剂量与时机

Communications biology · 2025-06-06

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Communications Biology · 研究前沿

同伴识别有多细?PAG催产素的剂量与时机

小鼠对同、不同品系伙伴呈现不同识别反应;早期抚育环境和PAG催产素调节改变部分结果,低剂量在识别后段给药的作用尤其突出。

根据论文主题制作的 AI 科学概念插画

反复遇到同一只伙伴,小鼠的探索会减少;突然换成另一只,探索可能重新增加。这种“认出换了谁”的反应,会随伙伴来源和生活经历改变吗?发表于Communications Biology的研究,用C57BL/6与昆明鼠观察同伴识别,再追踪腹外侧导水管周围灰质(vlPAG)的催产素(OXT)信号。研究发现,伙伴识别反应具有群体差异,而早期抚育环境、局部催产素剂量和给药时机,可以改变其中部分模式。

关键发现

C57对同品系换个体有明确反应,对另一昆明鼠未见同样反应;0.01 μM OXT在第四次接触后给药,可使不同品系新个体引出反应,较高浓度未重现该效果。

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换一只同品系伙伴,探索重新增加

前四次接触使用同一只刺激鼠,第五次换新个体。C57对同品系伙伴的互动时间先下降,换新个体后又增加;对昆明鼠,互动同样下降,但换成另一只昆明鼠后未显著回升。

作者将前一种模式称为个体化识别,后一种称为类别式识别。延长接触次数仍未带来对不同昆明个体的明显反应;但从昆明鼠换成C57时,探索又增加。雌鼠的最初比较也呈现相同方向,后续研究集中于雄鼠。

研究还让五次接触分别使用五只不同昆明鼠。虽然个体每次都换,C57的互动仍逐渐下降。这项结果与同品系替换后的回升形成不同图案:持续遇到不同昆明伙伴,也没有不断引出新的探索高峰。

原论文图 1同与不同品系的替换反应
同与不同品系的替换反应
原文图1:五次、七次接触与不同替换条件,以及雌鼠的最初识别比较。
来源:Peng K et al. · Communications biology · CC BY-NC-ND
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混合抚育的结果,随母鼠来源而不同

研究让C57与昆明幼鼠共同长大,再于成年测试。由C57母鼠抚育时,C57仍保留同品系个体区别,对昆明伙伴仍呈类别式模式。早期增加共同生活,并没有普遍提升不同品系个体识别。

由昆明母鼠抚育时,C57对同品系新个体的互动回升也不再显著,连同窝C57个体之间的替换也如此。这表明早期生活条件能改变成年后的识别反应,但变化方向取决于具体抚育环境。

原论文图 2两类母鼠环境中的成年反应
两类母鼠环境中的成年反应
原文图2:C57母鼠与昆明母鼠混合抚育后的同、不同品系识别模式。
来源:Peng K et al. · Communications biology · CC BY-NC-ND
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个体区别减弱,同窝与非同窝仍可区分

昆明母鼠抚育的C57,虽然对同窝C57换个体未见明显回升,若第五次换成非同窝C57,互动却重新增加。共同生活的来源,仍能在行为上引出区别。

两类混合抚育环境中的C57,也都能对同窝昆明鼠与非同窝昆明鼠呈现替换反应。识别精细程度因此有多个层次:某些个体之间未见区别,并不妨碍对共同生活群体的边界作出不同反应。

原论文图 3同窝与非同窝的替换
同窝与非同窝的替换
原文图3:同窝个体替换及同窝到非同窝替换的互动结果。
来源:Peng K et al. · Communications biology · CC BY-NC-ND
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伙伴来源不同,PAG催产素信号方向也不同

社交接触后,vlPAG的c-Fos活动标记增加,同品系接触后的标记更多。催产素传感器记录进一步发现,嗅探同品系伙伴时信号上升,嗅探昆明伙伴时信号下降,两种响应在嗅探开始附近出现差别。

这些变化把伙伴来源与局部神经肽信号相联系。催产素的作用取决于所在区域和接触情境;研究随后直接改变当地受体和信号,观察这种差别是否与识别任务中的行为有关。

原论文图 5嗅探期间的OXT传感器信号
嗅探期间的OXT传感器信号
原文图5:同品系与昆明伙伴嗅探期间的vlPAG OXT传感器荧光及其变化方向。
来源:Peng K et al. · Communications biology · CC BY-NC-ND
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阻断受体,改变互动时间的模式

测试前在vlPAG阻断催产素受体后,重复接触带来的互动下降与换新个体后的回升,都未出现明确差异。研究使用两种拮抗剂,观察到相似结果。

若在第四次接触之后再给药,先前的互动下降已经出现,第五次换同品系个体后却未显著回升。任务中不同阶段的给药,改变了不同的反应环节;熟悉接触后的低互动与新个体出现后的探索,也可以受到不同影响。

原论文图 6不同阶段的受体阻断
不同阶段的受体阻断
原文图6:测试前与第四次接触后局部受体阻断的互动结果。后段给药保留前期下降,但新个体回升未显著。
来源:Peng K et al. · Communications biology · CC BY-NC-ND
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低剂量在后段给药,改变不同品系识别反应

测试前给予较高两种浓度OXT,同品系伙伴的个体化反应转为类别式模式;最低浓度保留原有模式。三种浓度在测试前给药,都未使另一昆明个体引出明显互动回升。

时机改变后,结果也变了:第四次接触后,最低受测浓度让另一只昆明鼠引出明显的互动回升,另两种较高浓度却没有重现这一效果。同一信号的剂量与出现阶段,共同影响了小鼠对新伙伴的反应。

原论文图 7不同OXT浓度与给药阶段
不同OXT浓度与给药阶段
原文图7:测试前不同浓度与第四次接触后不同浓度的识别结果,最低浓度后段给药增强昆明新个体反应。
来源:Peng K et al. · Communications biology · CC BY-NC-ND
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伙伴识别,也与社会新奇偏好相联系

三箱测试中,各给药组仍偏好有小鼠的一侧,说明对社交刺激的兴趣保留。OXT组也偏好新伙伴;受体拮抗剂组对新、熟伙伴的互动差异却未显著。这与五次任务中的换新反应变化相呼应。

这项小鼠研究让同伴识别具体到伙伴来源、早期生活与局部神经肽调节。识别中的习惯化、新个体反应和新奇偏好各有不同特点,催产素的效果也依赖剂量与时机。社会记忆的行为表现,因而具有情境相关的可变性。

原论文图 8社交兴趣与新奇偏好
社交兴趣与新奇偏好
原文图8:社交刺激相对空笼的偏好保留;OXT组偏好新伙伴,受体拮抗剂组新熟差异未显著。
来源:Peng K et al. · Communications biology · CC BY-NC-ND
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论文信息

Peng K, Li J, You S, Xu Y, Qin L, Bao W, Tan L, Zhang X.
Oxytocin in periaqueductal gray plasticly regulates strain-dependent social recognition memory in mice, modeling social identity
Communications biology · 2025-06-06
DOI: 10.1038/s42003-025-08307-1