综述：小鼠亲代行为转变的神经基础

本综述系统探讨了啮齿类动物亲代行为的神经内分泌机制，重点揭示了雌激素、催产素(OT)和催乳素等激素通过作用于内侧视前区(MPOA)的Galanin(MPOAGal)神经元、下丘脑室旁核(PVHOT)神经元等关键细胞群体，驱动母性和父性行为转变的分子通路。文章强调了单细胞转录组学技术对解析细胞类型特异性功能的突破性贡献，并探讨了前扣带皮层(ACC)等高级认知区域在行为学习中的整合作用，为理解产后抑郁等性别特异性精神障碍提供了神经生物学基础。

　　

Introduction

妊娠和分娩过程伴随一系列激素变化，这些变化不仅影响雌性个体的生理状态，更深刻重塑其大脑神经网络。在妊娠早期，雌激素水平持续上升，随后孕激素升高以支持胎儿发育并促进乳腺腺体分化。随着妊娠进程推进，催乳素水平显著增加并启动泌乳准备。临产前孕激素水平急剧下降，而催产素(OT)分泌高峰则引发子宫收缩和射乳反射。值得注意的是，这些激素除生理功能外，还通过作用于特定神经细胞类型介导母性行为的启动。

在雄性个体中，父性照顾行为虽存在种间差异，但实验室小鼠模型揭示：性经验成熟的雄鼠在与怀孕雌鼠共居后，会从攻击幼崽转变为稳定的照顾行为。研究表明，调控母性行为转变的同类激素可能同样参与父性行为的神经适应过程。这引发出关键科学问题：两性是否通过相同的神经细胞类型处理这些共享信号分子？其作用程度是否存在性二态性差异？解析亲代大脑的适应机制，将为理解产后抑郁(PPD)和父系产后焦虑等性别特异性精神障碍提供重要启示。

需要特别强调的是，现代神经科学对"细胞类型"的定义具有多模态特征，其鉴定需综合基因表达谱、形态学、解剖定位、连接组学及电生理特性等多维数据。虽然单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术极大推动了细胞分类研究，但转录组聚类结果受算法参数、测序质量和标记物选择等因素影响，因此基于单一转基因品系的研究存在固有局限性。

Estrogen

啮齿类动物的亲代行为包括筑巢、幼崽检索和蜷缩护幼等典型动作，其中幼崽检索行为被广泛用作量化亲代反应的核心指标。表达甘丙肽(Galanin)的内侧视前区神经元(MPOA^Gal)被证实是调控母性和父性行为的中枢枢纽。这些神经元在亲代行为期间呈现显著的c-Fos激活现象，且光遗传学激活能诱导处女鼠和雄鼠出现即时幼崽照顾行为。

雌激素通过作用于MPOA^Gal神经元上的雌激素受体α(ERα)，显著增强神经元对幼崽信号的敏感性。在雌鼠中，妊娠期雌激素水平升高促使MPOA^Gal神经元发生结构性重塑：树突棘密度增加、突触连接增强，并伴随钙调蛋白(Calmodulin)信号通路激活。值得注意的是，虽然雄鼠同样表达ERα，但其MPOA^Gal神经元对雌激素的响应强度显著低于雌鼠，这种差异可能源于雄鼠局部芳香化酶活性较低导致的局部雌激素合成能力差异。

How do cortical and monoaminergic systems facilitate maternal behaviors?

亲代行为的精确执行需要边缘系统与高级认知区域的协同配合。人类神经影像学研究显示，父母在接触婴儿刺激时，前扣带皮层(ACC)和前额叶皮层(PFC)等区域出现显著激活。在小鼠模型中，ACC谷氨酸能神经元在母鼠经历分娩后表现出特异性突触增强，通过向伏隔核(NAc)和MPOA发送投射调控动机形成过程。

单胺能系统在行为调节中扮演关键角色：多巴胺(DA)系统通过黑质-纹状体通路介导奖励学习，去甲肾上腺素(NE)系统增强感觉信号处理灵敏度，而5-羟色胺(5-HT)系统则调节情绪状态和社会行为。特别值得注意的是，ACC的功能存在明显性二态性——化学遗传学抑制ACC活动仅会破坏雌鼠的幼崽检索行为，对雄鼠行为则无显著影响，提示雌性可能更依赖皮层系统对亲代行为进行精细调控。

Closing remarks

当前研究揭示出亲代行为神经基础的双重特性：一方面，两性共享MPOA^Gal/Calcr神经元等核心神经基质；另一方面，特定机制存在显著性别差异。PVH^OT神经元及其受体信号在雄鼠父性行为中具有不可替代的作用，而ACC的调节功能则特异性地存在于雌性系统。这些发现为理解人类产后情绪障碍的性别差异提供了新视角：雌性可能更易受皮层-边缘系统连接紊乱影响，而雄性则对神经内分泌信号异常更为敏感。

未来研究需整合多组学技术和时空精确的操纵方法，深入解析激素信号与神经回路的相互作用机制。特别需要关注的是，现有基于单一遗传标记的研究策略可能掩盖细胞类型的异质性，开发多标记物交叉验证技术将成为领域突破的关键。

Author contributions

KM撰写了全文 manuscript。

Declaration of competing interest

作者声明无利益冲突。

Acknowledgments

感谢Miyamichi实验室成员对稿件的批判性阅读。本研究获得JSPS KAKENHI(21H02587和25K02368)项目资助。