妊娠期布氏田鼠的捕食者气味应激对子代社会行为的影响及其机制

Social behavior plays an important role in the survival and reproduction of social animal. Maternal effect is an important power for animal evolutionary and a possible mechanism of population regulation, and predator odor can affect offspring growth, reproductive and defense behaviors through the maternal effect, but the effects of predator odor as maternal stress source on social behavior and its mechanism is still not clear. The behavioral methods, physiological and molecular techniques, such as Elisa, immunohistochemistry, Western-Blot, real-time PCR and microinjection technique, are used to investigate the effects of predator odor exposure during the pregnant period of Brandt’s voles on offspring’s social behavior and its behavioral and neurobiological mechanism. To investigate the various social behaviors in adolescence and adulthood of offspring, it will determine the maternal effect of predator odor stress on social behaviors of offspring. The expression of stress hormone, central serotonin, oxytocin and vasopressin and their receptors in related brain regions (limbic system, reward circuits and HPA axis), the reversal effect of social behavior by the microinjection of related receptor agonist or antagonist, as well as adult cell proliferation, differentiation and survival will be analyzed to determine the relationship between them and social behavior, and further to clarify the neurobiological mechanisms of the influence of predator odor exposure during the pregnant period on offspring’s social behavior. This project will not only enrich the predator-prey co-evolution theory, but also provide theoretical evidence for predicting the population dynamics and controlling the damage of Brandt's vole.

社会行为对社会性动物的生存和繁殖具有重要作用。母体效应是动物进化的重要动力和种群调节的可能机制，捕食者气味可以通过母体效应影响子代生长发育、繁殖和防御，但对社会行为的影响及机制尚不清楚。本项目采用行为学和Elisa、免疫组化、Western-Blot、荧光定量PCR、中枢微注射等生理学和分子生物学手段相结合的方法探讨妊娠期布氏田鼠暴露于捕食者气味对子代社会行为的影响及机制。研究子代青春期和成年期的社会行为，确定捕食者气味应激对子代社会行为的母体效应；测定子代应激激素、中枢五羟色胺、催产素和加压素及其受体在相关脑区（边缘系统、奖赏通路和HPA轴）的变化，研究中枢注射相关受体激动剂或拮抗剂对子代社会行为改变的逆转效应，分析子代相关神经元增殖、分化和存活，阐明妊娠期暴露于捕食者气味对子代社会行为影响的神经生物学机制，以期丰富捕食者-猎物协同进化理论，也为预测布氏田鼠的种群动态和鼠害防治提供依据。

母体应激会通过母体效应对后代的行为和神经内分泌产生影响。本研究以捕食风险作为应激源，研究了母体妊娠期暴露于捕食风险对后代社会行为的影响，并研究了对HPA应激轴、催产素（OT）、加压素（AVP）和五羟色胺（5-HT）的影响及调节作用，探讨对后代社会行为影响的可能机制。.研究发现母体妊娠期暴露于捕食风险会影响后代的社会行为。后代在青春期时亲缘个体间的亲密行为增多，成年后对陌生个体的攻击行为减少，且一定程度上配偶关系趋于稳定。后代对陌生个体和环境的探究增多，并伴随着较高水平的应激激素CORT和ACTH水平。此外，母体产后的育幼行为没有改变。这些结果说明，母体妊娠期的捕食风险会影响子代的社会行为，而这些影响可能不是通过母性行为来调节的。而母体产后暴露于捕食风险会减少母性行为，并影响后代青春期的焦虑样行为和成年后的反捕食行为，使其采用消极回避的方式应对这种风险，这与后代HPA轴活动水平和免疫功能的改变相关。说明捕食风险存在“非遗传的母体跨代传递效应”，对社会行为和反捕食策略可能通过不同的传递通路。.研究发现暴露于捕食风险会影响后代认知能力和社会行为相关的神经和内分泌系统。青春期的布氏田鼠暴露于捕食风险会增加亲密行为和成年后的育幼行为，以及性行为和配偶偏好等生殖行为，但是却抑制了物体识别和空间认知能力，并以性别特异性的方式抑制了社会识别能力。这些行为的改变可能与中枢OT和AVP的合成及杏仁核和外侧隔核等不同脑区的表达水平有关。而母体妊娠期暴露却增加了子代的认知能力，并伴随着海马体结构的改变。说明布氏田鼠会改变认知能力和社会行为来应对这种长期的捕食风险来提高个体和广义适合度。.本研究阐释了捕食风险的“非遗传母体效应”的跨代传递效应，及对啮齿动物行为的影响和HPA轴、神经肽OT、AVP和5-HT的调节机制，对于丰富捕食者-猎物的协同进化理论有重要意义，同时也为预测小型啮齿动物的种群动态变化，揭示种群数量的调节机制和预防鼠害提供重要的理论依据和思路。