Прерийные полевки без рецепторов окситоцина могут связываться с товарищами и молодняком

Жизненно важная роль окситоцина – «гормона любви» – для социальных привязанностей ставится под сомнение. Более сорока лет фармакологических и поведенческих исследований указывали на то, что окситоциновые рецепторы являются важным путем для развития социального поведения у прерийных полевок, людей и других видов, но генетическое исследование, опубликованное 27 января в журнале Neuron, показывает, что полевки могут формировать прочные привязанности с товарищами и обеспечивать родительскую заботу без окситоциновых рецепторов.



Прерийные полевки – один из немногих моногамных видов млекопитающих. После спаривания они образуют пожизненные партнерские отношения, известные как «парные связи». Связанные парами полевки разделяют родительские обязанности, предпочитают компанию своего партнера незнакомым представителям противоположного пола и активно отвергают новых потенциальных партнеров. Предыдущие исследования, в которых использовались препараты, блокирующие связывание окситоцина с его рецептором, показали, что полевки не способны объединяться в пары, когда окситоциновый сигнал блокируется.



Неврологи Девананд Маноли из UCSF и Нирао Шах из Стэнфордского университета хотели выяснить, действительно ли сцепление пар контролируется сигналом рецепторов окситоцина. Чтобы проверить это, они использовали CRISPR, чтобы создать прерийных полевок, у которых отсутствуют функциональные окситоциновые рецепторы. Затем они протестировали этих мутантных полевок без окситоциновых рецепторов, чтобы узнать, могут ли они образовывать прочные партнерские отношения с другими полевками. К их удивлению, мутантные полевки образовывали парные связи так же легко, как и нормальные полевки.
«Мы все были потрясены тем, что независимо от того, сколько разных способов мы пытались проверить это, полевки демонстрировали очень прочную социальную привязанность к своему половому партнеру, такую же прочную, как и их нормальные собратья», – говорит Маноли.
Затем исследователи задались вопросом, является ли сигнализация рецепторов окситоцина столь же незаменимой для других его функций – родов, воспитания детей (которое у прерийных полевок является общей обязанностью двух родителей) и выделения молока во время лактации.



«Мы обнаружили, что мутантные полевки не только способны рожать, но и кормить грудью», – говорит Шах. И самцы, и самки мутантов проявляли обычное родительское поведение: прижимались друг к другу, вылизывались и ухаживали, и смогли вырастить детенышей до возраста отъема.
Однако у мутантных полевок было ограничено выделение молока по сравнению с нормальными полевками. В результате меньшее количество их детенышей дожило до возраста отъема, а те, что выжили, были меньше по сравнению с детенышами нормальных прерийных полевок. Тот факт, что полевки вообще могли кормить грудью, контрастирует с аналогичными исследованиями на мышах с дефицитом окситоциновых рецепторов, у которых полностью отсутствовала лактация и кормление, а детеныши, соответственно, погибали через день или около того после рождения. Авторы предполагают, что это видовое различие может быть связано с инбредной природой лабораторных штаммов мышей в отличие от генетически гетерогенных полевок. «Возможно, инбридинг у мышей отбирает большую зависимость от сигнала окситоцина, или это может представлять видоспецифическую роль сигнала рецептора окситоцина», – говорит Шах.
Отвечая на вопрос, почему их результаты отличаются от ранее опубликованных исследований, в которых использовались препараты для блокирования сигнализации рецепторов окситоцина, авторы указывают на ключевое различие между генетическими и фармакологическими исследованиями: точность. «Препараты могут быть грязными, – говорит Маноли, – в том смысле, что они могут связываться с несколькими рецепторами, и вы не знаете, какое именно связывающее действие вызывает эффект. С точки зрения генетики, мы теперь знаем, что точное удаление одного рецептора и последующее устранение его сигнальных путей не мешает такому поведению».



«По крайней мере, в течение последних десяти лет люди надеялись на возможность использования окситоцина в качестве мощного терапевтического средства для помощи людям с нарушениями социальных когнитивных функций, вызванных различными заболеваниями – от аутизма до шизофрении», – говорит Маноли. «Это исследование показывает, что, скорее всего, не существует волшебной пули для чего-то столь сложного и тонкого, как социальное поведение».
Еще одно ключевое отличие заключается в том, что в то время как большинство фармакологических исследований подавляют сигнализацию рецепторов окситоцина у взрослых животных, в данном исследовании она была отключена, когда полевки были эмбрионами. «Мы сделали мутацию, которая начинается еще до рождения», – говорит Шах. «Возможно, существуют компенсаторные или дублирующие пути, которые запускаются у этих мутантных животных и маскируют дефицит привязанности, родительского поведения и молокоотдачи».



Работа с прерийными полевками представляла собой препятствие, но его стоило преодолеть. Поскольку прерийные полевки не часто используются в генетических исследованиях, как лабораторные мыши, команде пришлось разрабатывать все молекулярные инструменты и протоколы с нуля. Теперь, когда у них есть эти специфические для полевок трубопроводы и инструменты, авторы с нетерпением ждут, какие двери это откроет как для них самих, так и для других исследователей.
«Мы очень рады быть частью сообщества и иметь эту технологию, которой мы можем поделиться», – говорит Маноли. «Теперь у нас есть этот кладезь, который мы можем начать добывать. Есть так много других вопросов, ответы на которые могут быть интересны и полезны для прерийных полевок, как в плане потенциальных клинических последствий для моделей тревожности или привязанности, так и для фундаментальной сравнительной биологии».

Cell Press