父本行为形成及其发生的神经内分泌与相关表观遗传学机制研究

Parental care significantly affects survival and reproduction of animals. It is a kind of time-consuming behavior with high energy-costing for parents. Similarly to maternal care, paternal care plays an important role for offspring development in monogamous mammals. However, most studies only focused on maternal care, the role and underlying mechanism of paternal care remain unclear. Using monogamous mandarin vole, our previous studies found that paternal deprivation significantly altered the emotionality, sociability, parental care and pair bonding of offspring. Using microdialysis, molecular biological, immunohistochemical and behavioral techniques, further study will probe paths and epigenetic mechanism underlying effects of paternal care on levels of offspring paternal care, investigate neuroendocrine substances and their binding sites mediating paternal care, reveal neural mechanism underlying motivation and rewards of paternal care, try to find the effects of cues from mother and pups on occurrence of paternal care and underlying mechanism. This study will provide important information on development of paternal care, scientifically guide to provide optimum paternal care to guarantee physiological and behavioral health of mammal offspring including human.

亲本行为对动物的生存和繁殖具有重要影响，所以亲本耗费相当多的能量和时间照顾下一代。和母本照顾类似，单配制哺乳类父本照顾也起重要作用，但大部分学者仅仅关注母本行为的作用及发生机制，对父本的作用及其发生机制研究较少。通过利用具有父本行为的棕色田鼠为实验对象，前期研究发现早期父本剥夺显著影响了后代成年后情绪、社会性和配偶选择行为及其相关的神经内分泌特征。进一步的研究拟运用微透析技术、分子生物学技术、免疫组织化学方法以及现代行为学分析方法探讨不同水平的父本照顾是否对后代父本行为产生影响，分析其影响的途径和相关表观遗传学机制，探索调控父本行为的神经内分泌物质及其作用位点，揭示父本动机和奖赏的神经机制，研究母本和幼仔信息对父本行为发生的影响。通过研究父本行为发生和调节的神经内分泌机制，为包括人类在内的哺乳类父本行为的发生提供重要信息，为后代适时提供恰当的父本照顾，保证后代的身心健康提供科学指导。

亲本行为对动物的生存和繁殖具有重要影响，由于只有单配制物种显示高水平的父本行为，以往对母本行为的发生机制已有深入的研究，但由于动物模型的缺乏对父本行为发生机制还知之甚少，本研究以具有高水平父本行为的棕色田鼠为研究对象，分析了接受不同水平父本行为的后代父本行为的差异，并分析了表观遗传学因素；研究了不同繁殖次数对父本行为水平的影响，并揭示了母本刺激对父本行为发生的影响及其机制，并发现诱发父本行为发生的幼子叫声受物理因子的影响及其机制；确定了父本行为启动及维持的神经内分泌机制；并发现了和父本行为发生的相关脑区，确定了影响父本的神经内分泌物质；用药理学研究方法揭示了伏隔核多巴胺系统对父本行为的调控以及和催产素系统之间的相互作用；并发现中视前区催产素系统对父本行为的调节作用。该项目的研究结果揭示了父本行为发育、启动及其维持的神经内分泌机制，并发现影响父本行为水平的社会环境因素，该研究结果不但解决了父本行为发生机制的动物学问题，在理论上有创新，为包括人类在内的父本行为的发生提供重要的信息，同时为后代适时提供恰当的父本照顾，保证后代的身心健康提供科学指导，所以该研究结果具有重要的理论和实践意义。