神经肽催产素 (Oxt) 和精氨酸加压素 (Avp) 是社会行为和母性行为的神经调节剂。具体来说,在啮齿动物中,Oxt 对于母性照料的启动很重要,而 Avp 与母性攻击有关。我们的实验室对胚胎发育过程中 Oxt 受体 (Oxtr) 或 Avp 受体 1a (Avpr1a) 信号传导的中断如何影响整个生命周期的行为感兴趣。我们发现,在胚胎 (E) 第 16.5 天(小鼠大脑中两个系统发育的关键时间点)注射 Oxtr 拮抗剂 (OxtrA) 或 Avpr1a 拮抗剂 (Avpr1aA) 似乎会改变大脑发育的轨迹,从而导致青少年和成年人的社会行为发生可测量的变化。根据这些数据,我们假设在 E16.5 时注射 OxtrA 或 Avpr1aA 的后代中,母性照护会发生变化。具体来说,我们预测与对照组相比,接受 OxtrA 治疗的母鼠的母性照护会受到损害,而接受 Avpr1aA 治疗的母鼠的母性照护仅受到轻微影响。为了验证我们的假设,我们在 E16.5 时注射了 OxtrA、Avpr1aA 或盐水。雌性后代成年后,会与有经验的雄性配对,并观察其怀孕情况。分娩后,从出生后第 0-9 天测试母性行为。测量了幼崽遗弃、筑巢和直接母性行为。还评估了焦虑和抑郁样行为。我们从这次测试中获得的数据表明,在 E16.5 时短暂中断 Oxtr 或 Avpr1a 信号传导对母性行为影响不大。这些结果表明,虽然胚胎时期 Oxtr 或 Avpr1a 信号的中断会导致青少年和成年人社会行为的变化,但对母性行为没有明显的影响。我们推测,由于母性照料是物种生存最重要的行为之一,调节母性行为的神经回路此时可能不易受到我们干扰的影响。相反,社会行为神经网络受到的影响是特定的。这些数据首次表明,胚胎生命期间的 Oxtr 和 Avpr1a 信号不会全面影响所有行为,这对于理解它们的神经发育作用至关重要。
神经科学的一个主要问题是,研究结果是动物临床前研究到临床结果的不良翻译性。比较神经科学可以通过研究多种物种在神经回路功能的物种特异性和一般机制之间差异来克服这一障碍。针对性的神经回路的操纵通常取决于遗传解剖,并且该技术的使用仅限于几种模型物种,从而限制了其在比较研究中的应用。然而,基因组学的持续进展使得在越来越多的物种中可以实现遗传解剖。为了证明比较基因编辑方法的潜力,我们开发了一种病毒介导的CRISPR/CAS9策略,该策略预测靶向> 80种啮齿动物物种中的催产素受体(OXTR)基因。该策略专门降低了所有评估物种(n = 6)的OXTR水平,而不会引起总体神经元毒性。因此,我们表明基于CRISPR/CAS9的工具可以同时在多种物种中起作用。因此,我们希望鼓励比较基因编辑并改善神经科学研究的转化性。
神经科学的一个主要问题是,动物临床前研究的结果很难转化为临床结果。比较神经科学可以通过研究多个物种来克服这一障碍,以区分物种特异性和神经回路功能的一般机制。神经回路的定向操纵通常依赖于基因解剖,而这种技术的使用仅限于少数模型物种,限制了它在比较研究中的应用。然而,基因组学的不断进步使得越来越多的物种可以进行基因解剖。为了展示比较基因编辑方法的潜力,我们开发了一种病毒介导的 CRISPR/Cas9 策略,预计该策略将靶向 80 多种啮齿动物的催产素受体 (Oxtr) 基因。该策略专门降低了所有评估物种 (n = 6) 的 OXTR 水平,而不会引起严重的神经元毒性。因此,我们表明基于 CRISPR/Cas9 的工具可以同时在多个物种中发挥作用。因此,我们希望鼓励比较基因编辑并提高神经科学研究的可转化性。