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        伴侶分離和性因素都會導致類似焦慮的行為,但僅伴侶分離本身就會在免疫系統受到刺激后加劇海馬體的炎癥反應

        《Brain, Behavior, and Immunity》:Partner separation and sex contribute to anxiety-like behavior, but partner separation alone amplifies hippocampal inflammation following immune challenge

        【字體: 時間:2026年02月27日 來源:Brain, Behavior, and Immunity 7.6

        編輯推薦:

          伴侶分離導致加州小鼠神經免疫反應增強及焦慮行為改變,揭示社會關系破壞通過炎癥介質影響健康。

          
        陳華珍|扎卡里·韋森塞爾|悉尼·M·斯圖爾特|格雷琴·N·奈|埃里卡·R·格拉珀
        美國俄亥俄州立大學醫學院神經科學系,哥倫布,OH 43210

        摘要

        社會關系的破裂日益被認為是一種強大的心理社會壓力源,對身心健康有著廣泛的影響。單配偶制的加州鼠(Peromyscus californicus)會形成持久的伴侶關系,并在分離時表現出痛苦,這為理解社會喪失對神經免疫系統的后果提供了一個轉化模型。我們假設伴侶分離會增強神經免疫系統對系統性炎癥的反應。成年雄性和雌性小鼠被分配到三種不同的飼養條件下:對照組(單獨飼養)、伴侶組(配對飼養20天)或分離組(配對飼養10天后單獨飼養10天)。這些小鼠接受了伴侶偏好測試和開放場地測試,并被注射生理鹽水或脂多糖(LPS;1毫克/千克),隨后采集組織樣本。伴侶組的小鼠表現出對特定伴侶的偏好,性別和伴侶狀態都獨立地影響了焦慮行為:雄性小鼠的不支持性行為比雌性少,而分離組的小鼠的不支持性行為也比伴侶組少。伴侶分離還導致雄性小鼠體重減輕。LPS注射引發了強烈的神經免疫反應,包括中樞促炎細胞因子表達增加、循環皮質醇水平升高、脾臟腫大以及小膠質細胞形態變化。值得注意的是,伴侶分離加劇了LPS誘導的海馬區Tnf mRNA表達,表明社會關系的破裂以特定區域的方式增強了中樞對免疫挑戰的炎癥反應。這些發現突顯了伴侶分離對神經免疫系統的影響,并表明社會背景對大腦對系統性免疫激活的反應具有關鍵作用。這項工作有助于加深我們對社會喪失如何影響免疫失調的理解,并可能為緩解孤獨和隔離帶來的健康問題提供策略。

        引言

        社會聯系是人類的基本需求,對心理健康和福祉至關重要。2023年,美國衛生局局長發布了一份具有里程碑意義的聲明,將孤獨和社會隔離宣布為公共衛生流行病,指出其在整個生命周期中對身心健康的影響(美國衛生局局長辦公室,2023年)。該聲明強調了迫切需要了解破裂的社會關系如何導致疾病易感性的生物學機制。
        社會關系有多種形式——親子關系、友誼和社會等級制度——但性伴侶關系和浪漫伴侶關系是最親密且生物學意義最重大的(張,2022年)。這些關系的好處通常通過其破裂后的不良后果體現出來。社會隔離和感知到的孤獨與系統性炎癥(Smith等人,2020年)、心血管功能障礙(夏和李,2018年)、抑郁癥風險增加(Erzen和?ikrikci,2018年)、壓力相關疾病(Mushtaq等人,2014年)、壽命縮短(Beller和Wagner,2018年,Holwerda等人,2012年,Steptoe等人,2013年)以及阿爾茨海默病等神經退行性疾病風險增加(ávila-Villanueva等人,2022年,Sundstr?m等人,2020年)有關。
        盡管人們普遍認識到社會聯系對健康的益處,但這些關系喪失如何導致健康狀況惡化的相關機制仍知之甚少。人類研究受到倫理和實際限制,但實驗室模型為了解介導社會行為和隔離影響的神經回路及大腦區域(如前額葉皮層、海馬體和下丘腦)提供了重要見解(Cacioppo和Hawkley,2009年,Matthews和Tye,2019年,Porcelli等人,2019年)。
        在非人類動物中,具有繁殖能力的配對之間的聯系被稱為伴侶關系。伴侶關系的特點是對熟悉伴侶的強烈偏好、分離時的痛苦以及伴侶在緩解壓力方面的作用(Mason和Mendoza,1998年)。嚙齒動物模型,如草原田鼠(Microtus ochragaster),在識別伴侶關系的神經生物學基礎及其破裂后果方面發揮了重要作用(Grippo等人,2021年,Herschberger和Perkeybile,2022年)。基因上單配偶制的加州鼠(Peromyscus californicus)提供了一個補充模型,表現出強烈的伴侶偏好和伴侶保護行為(Gubernick和Nordby,1993年,Ribble,1991年)。重要的是,加州鼠適合實驗室研究,并且在伴侶分離后表現出健康和神經變化,例如傷口愈合能力受損(Glasper和DeVries,2005年,Martin等人,2006年)、海馬體樹突棘密度降低以及被動應對壓力的行為增加(Hyer和Glasper,2017年)。
        慢性炎癥是人類和動物模型中壓力相關病理的關鍵中介因素(Gupta和Agarwal,2024年,Hassamal,2023年,Ravi等人,2021年)。已有研究表明,性別在壓力誘導的炎癥反應中存在差異,雌性嚙齒動物表現出夸張的神經炎癥反應,而雄性在長期心理社會壓力后表現出增強的外周免疫激活(Bekhbat等人,2019年,Bekhbat和Neigh,2018年,Deak等人,2015年,Wellman等人,2018年)。然而,這些反應在傳統實驗室嚙齒動物中無法通過伴侶喪失來研究。
        在這項研究中,我們假設與異性伴侶的分離會在雄性和雌性加州鼠面臨外源性炎癥挑戰時引發比單獨飼養更強烈的炎癥反應。通過將伴侶分離與其他社會壓力源(如隔離)的影響進行比較,我們旨在深入理解親密社會關系的破裂如何導致神經生物學上的脆弱性——鑒于孤獨流行病的日益嚴重性,這是一個日益重要的問題。

        章節摘錄

        動物

        來自南卡羅來納大學Peromyscus遺傳資源中心的純種雄性和雌性加州鼠被用于配對繁殖。配對小鼠被飼養在氣候控制的飼養箱中(尺寸為11.5英寸×7.5英寸×5英寸),光照周期為14:10(晚上10點關燈)。小鼠可以自由獲取食物和水。斷奶后,后代被飼養在相同性別的雙胞胎或三胞胎中,并保持不受干擾(除非

        加州鼠在與異性伴侶共同飼養10天后表現出伴侶偏好

        為了確定異性加州鼠在共同飼養10天后是否表現出伴侶偏好,我們使用三室裝置進行了評估(圖1A)。在伴侶室和陌生室中花費的時間(百分比持續時間)并未顯示出性別和房間之間的顯著交互作用(F(1, 23) = 0.09,p > 0.05),也未顯示出性別的主效應(F(1, 23) = 0.004,p > 0.05)或房間的主效應(F(1, 23) = 2.10,p > 0.05)(圖1B)。當接觸區域

        討論

        這項研究表明,在社會單配偶制的加州鼠中,伴侶關系的破裂會導致可測量的行為、生理和神經免疫后果。性別和伴侶狀態都獨立地影響了焦慮行為和神經免疫反應。雌性和分離組的小鼠分別表現出比雄性和伴侶組更多的不支持性行為。此外,與伴侶分離后,LPS注射后海馬區Tnf基因的表達增強

        結論與未來方向

        我們的發現表明,在單配偶制嚙齒動物模型中,社會關系的破裂會導致情感行為和免疫挑戰下的神經免疫反應發生可測量的變化。這些結果強調了社會背景對行為和生理反應性的強大調節作用,突顯了伴侶喪失作為一種生物學上相關的壓力源。鑒于美國衛生局局長最近將孤獨宣布為公共衛生流行病(美國衛生局局長辦公室,

        未引用的參考文獻

        Lepp?nen等人,2006年;美國衛生局局長辦公室(OSG),2023年;Zhao等人,2019年。

        CRediT作者貢獻聲明

        陳華珍:撰寫——初稿、可視化、實驗設計。扎卡里·韋森塞爾:可視化、實驗設計。悉尼·M·斯圖爾特:實驗設計。格雷琴·N·奈:撰寫——審稿與編輯、資源獲取、概念構思。埃里卡·R·格拉珀:撰寫——審稿與編輯、監督、資源獲取、項目管理、方法論、資金獲取、數據分析、概念構思。

        利益沖突聲明

        作者聲明他們沒有已知的可能會影響本文所述工作的財務利益或個人關系。

        致謝

        我們感謝Shakeera L. Walker博士和俄亥俄州立大學 ULAR在動物飼養方面的幫助。特別感謝Jessica Bontatibus提供的技術支持。該項目得到了NIH-NINDS對ERG和GNN(R01NS125589)以及ZW(3R01NS125589-04S1)的資助。
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