【客户文章】父爱的缺失对孩子有什么影响？PVN-PrL催产素能神经元通路参与父本缺失引起的焦虑和社交能力障碍

父母不仅给予了我们生命，同时也是我们人生成长道路上重要的引导者和守护者，研究表明双亲照顾对动物和人类大脑的正常发育起至关重要的作用，也是个体成年后正常心理和行为形成的基础。很多研究已经发现母亲照顾的重要性，然而关于父亲照顾重要性的研究却鲜有报道。虽然已有研究发现父本照顾的缺失能够增加孩子成年后情绪障碍和行为异常的风险，但是父本照顾的缺失对脑发育会产生怎样的影响，这些影响又是如何发生的，这些问题也就成为了神经科学研究者的重要内容。

2019年5月14日，来自陕西师范大学的邰发道教授团队在《eLife》上在线发表题为“Increased anxiety and decreased sociability induced by paternal deprivation involve the PVN-PrL OTergic pathway”的文章。本文利用具有紧密的父子联系（仅有5%的哺乳动物具有这一特征）的棕色田鼠为实验动物，通过药理学、光遗传学等多种实验技术研究发现断奶前父本缺失的棕色田鼠成年后具有较高的焦虑水平和较低的社会性，并且在中枢神经系统的下丘脑室旁核（paraventricular nucleus, PVN）区的催产素神经元数量较“父母双全”的棕色田鼠大幅降低，同时在前边缘皮层（prelimbic cortex, PrL）区的催产素受体水平也大幅降低，而PrL脑区正是调节动物和人类的情绪及诸多复杂的社会行为关键脑区。该研究最后揭示了PVN-PrL催产素能神经元通路参与父本缺失引起的焦虑和社交能力障碍。

 

首先，作者将断奶前（14d-21d）的棕色田鼠父本剥夺，发现了断奶前父本缺失的棕色田鼠成年后焦虑水平升高、社会性降低。父本剥夺的成年棕色田鼠见到陌生田鼠时，PVN区的催产素神经元和PrL区神经元活性都降低。前期的少量文献报道PVN区催产素神经元向PrL区投射，那么父本缺失对子代的这条通路能否产生影响还未见报道。

接下来，作者发现PVN区催产素神经元表达和PrL区催产素受体含量都明显降低。当给棕色田鼠PrL区注射催产素后，则发现由父本缺失造成的焦虑水平升高和社会性降低均被逆转。

最后，作者在父本剥夺的成年子代棕色田鼠PVN区注射rAAV-Ef1a-DIO-ChR2-mCherry/rAAV-Ef1a-DIO-mCherry 和 rAAV-Oxytocin-Cre病毒，在PrL区埋置光纤，蓝光激活PVN至PrL的催产素能神经元投射，这种由父本缺失引起的焦虑行为和社会行为异常有所缓解；反之，在双亲照顾的成年子代棕色田鼠PVN区注射rAAV-Ef1a-DIO-eNpHR3.0-mCherry /rAAV-Ef1a-DIO-mCherry 和 rAAV-Oxytocin-Cre病毒，光纤埋置在PrL区后，黄光抑制该通路则可诱发双亲照顾的子代田鼠表现明显的焦虑行为和社会行为异常。

蓝光激活PVN-PrL催产素能神经元投射改善父本剥夺引起的焦虑和社会行为异常

黄光抑制PVN-PrL催产素能神经元投射导致双亲照顾的子代田鼠焦虑和社会行为异常
 

综上所述，父本照顾在子代脑和行为发育中扮演着重要的角色。父本缺失会导致脑内催产素系统变化及下丘脑室旁核与前边缘皮层联系出现异常，进而引起情绪障碍和社会行为异常。这些研究结果为人类预防和治疗由父本照顾缺失引起的心理疾病和行为异常提供新的思路与策略，并进一步提高了人们对父本照顾在脑与行为发育中重要性的认识。

 

该实验所需病毒工具全部来自枢密科技，研究成果被遴选为“eLife digest”特别报道。博士后贺志雄为第一作者，邰发道教授为通讯作者，陕西师范大学为第一署名单位。该研究得到了国家自然科学基金面上项目（31372213和31670421）和中央高校基本科研业务费（GK201903065）的资助。
 

原文链接：https://doi.org/10.7554/eLife.44026

参考文献：

Bambico FR, Lacoste B, Hattan PR, Gobbi G. 2015. Father absence in the monogamous California mouse impairs social behavior and modifies dopamine and glutamate synapses in the medial prefrontal cortex. Cerebral Cortex 25:1163–1175.

Hung LW, Neuner S, Polepalli JS, Beier KT, Wright M, Walsh JJ, Lewis EM, Luo L, Deisseroth K, Dölen G, Malenka RC. 2017. Gating of social reward by oxytocin in the ventral tegmental area. Science 357:1406–1411.

Knobloch HS, Charlet A, Hoffmann LC, Eliava M, Khrulev S, Cetin AH, Osten P, Schwarz MK, Seeburg PH, Stoop R, Grinevich V. 2012. Evoked axonal oxytocin release in the central amygdala attenuates fear response. Neuron 73:553–566.

Li K, Nakajima M, Ibañez-Tallon I, Heintz N. 2016. A cortical circuit for sexually dimorphic Oxytocin-Dependent anxiety behaviors. Cell 167:60–72.

如有相关需求，或了解更多实验服务，欢迎扫码咨询！