生命早期母鼠分离诱发雄性小鼠类焦虑行为,与齿状回神经发生减少及海马炎症重塑相关

《Brain Research》:Early-life maternal separation induces anxiety-like behavior in male mice associated with reduced dentate gyrus neurogenesis and hippocampal inflammatory remodeling

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月04日 来源:Brain Research 3.2

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   •母鼠分离在成年雄性小鼠中诱导焦虑样行为。•雌鼠未表现出类似的促焦虑行为反应。•c-Fos筛选鉴定齿状回为候选脑区。•雄性小鼠齿状回神经发生的多个阶段均减少。•雄性小鼠小胶质细胞激活及与干细胞的邻近程度增加。引言生命早期的逆境可干扰敏感发育期的大脑成熟,并增加日后对焦虑、抑郁

  
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    母鼠分离在成年雄性小鼠中诱导焦虑样行为。
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    雌鼠未表现出类似的促焦虑行为反应。
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    c-Fos筛选鉴定齿状回为候选脑区。
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    雄性小鼠齿状回神经发生的多个阶段均减少。
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    雄性小鼠小胶质细胞激活及与干细胞的邻近程度增加。

引言

生命早期的逆境可干扰敏感发育期的大脑成熟,并增加日后对焦虑、抑郁及其他应激相关精神障碍的易感性(Nelson等,2025;Nishi等,2014;Garvin和Bolton,2022)。母鼠分离(MS)通过破坏早期产后阶段的正常母子互动,被广泛用于模拟早期应激的长期行为与神经生物学后果(Zhang等,2024)。然而,MS的研究结果在不同研究间差异显著。根据物种、品系、发育窗口、分离的时机、持续时间和可预测性,以及行为范式不同,MS可能产生焦虑样或抑郁样表型、认知损伤,或在某些条件下产生行为韧性(Garvin和Bolton,2022;Zhang等,2024;Dong等,2024;Hao等,2024;Teng等,2025;Takabayashi等,2025)。生物学性别是另一个主要的异质性来源,因为雄性和雌鼠在早期逆境后的应激系统编程、神经可塑性、炎症反应和行为适应方面可能存在差异(Dong等,2024;Smail和Lenz,2024;Cui等,2020)。因此,识别与性别依赖性易感性相关的神经改变仍是理解早期应激持久后果的重要挑战。
海马齿状回(DG)对理解早期应激的后果尤为重要,因为它整合情境信息并参与认知和情绪调节。该区域沿背腹轴表现出明确的功能异质性:背侧DG主要参与空间记忆和认知加工,而腹侧DG则与情绪和应激反应更为密切相关(Fanselow和Dong,2010)。通过模式分离,DG将重叠的经验转化为不同的神经元表征,从而支持情境辨别和对环境威胁的适应性反应(Leutgeb等,2007)。此外,DG在成年期仍保留神经干细胞。这些细胞从静息和激活状态经过增殖、神经元分化和成熟,最终整合入既有的海马环路。成年新生神经元有助于群体稀疏性、记忆辨别、认知灵活性和情感调节(Toda等,2019;Christian等,2014;Alonso等,2024)。因此,成年海马神经发生的破坏已广泛被认为与应激相关行为异常和情感障碍有关(Alonso等,2024;Gomes-Leal,2021)。
近期研究表明,MS可以以性别和年龄依赖的方式改变海马突触可塑性、神经营养信号、神经发生、代谢和免疫稳态(Dong等,2024;Hao等,2024;Teng等,2025;Wu等,2025;Sun等,2021)。例如,MS已被证实与性别依赖的海马BDNF相关可塑性、增殖或幼稚神经元群体减少、炎症细胞因子改变以及海马依赖行为的改变有关(Dong等,2024;Hao等,2024;Teng等,2025;Takabayashi等,2025;Wu等,2025;Sun等,2021)。
神经炎症可能在塑造早期逆境后持久的海马改变方面尤为重要。小胶质细胞通常支持大脑发育、突触重塑和神经干细胞龛的维持,而持续的应激相关小胶质细胞激活可能导致局部神经环境改变,从而影响神经前体细胞的增殖、存活和分化(Garvin和Bolton,2022;Sequeira和Bolton,2023;He等,2024)。实验证据进一步表明,小胶质细胞激活和炎症信号与海马神经发生改变和应激易感性有关,而免疫调节干预可减轻早期逆境的部分长期后果(He等,2024;Mazzari等,2023;Mohammadi等,2025)。然而,MS后性别依赖的焦虑样行为是否伴随海马内区域特异性神经元改变、成年神经发生的变化以及海马免疫微环境的重塑,目前仍不清楚。
为回答这一问题,我们在C57BL/6J小鼠后代中实施了早期产后阶段的母鼠分离(MS)。对成年雄性和雌性后代的行为筛选显示,雄性小鼠表现出焦虑样行为,而雌性小鼠未表现出类似的促焦虑表型,并显示出与检测依赖性的开放臂探索增加。以c-Fos染色作为区域筛选方法,我们鉴定海马齿状回(DG)为后续研究的候选脑区。为进一步表征与该表型相关的细胞和分子改变,我们进行了海马转录组分析,结果揭示了神经发生和神经炎症相关通路的富集,提示这些过程可能代表MS后雄性小鼠海马的重要改变。我们进一步考察了成年神经发生的多个阶段,并评估了小胶质细胞激活和炎症细胞因子表达,证明MS与成年神经发生减少及促炎性海马微环境有关。此外,我们观察到MS后小胶质细胞与神经干细胞之间的空间邻近程度增加。总体而言,这些发现提示早期母鼠分离与雄性小鼠DG内神经元改变、成年神经发生减少以及海马免疫微环境重塑有关,为理解与性别特异性早期逆境易感性相关的神经改变提供了新见解。

分节摘要

动物

所有动物程序均经南方医科大学动物伦理委员会批准,并遵照美国国家卫生研究院《实验室动物饲养与使用指南》进行。动物饲养于透明聚丙烯标准笼中,自由摄食饮水,温度控制(25 ± 0.5°C)、湿度(50%-60%)及12小时光照/12小时黑暗周期,开灯时间为上午7:00。15对C57BL/6J小鼠(8-9周龄;每对一

早期母鼠分离在成年雄性小鼠中诱导焦虑样行为

为确定早期母鼠分离(MS)的长期行为后果,小鼠在出生后第1天至第10天期间每日与其母鼠分离3小时,并在成年后进行评估(图1A)。由于躯体发育的变化可能混淆行为和组织学结果,首先测量了体重。雄性或雌性成年小鼠中,对照组与MS组子代的体重均无显著差异(均p > 0.05;图1B),表明后续

讨论

生命早期逆境是焦虑相关障碍的主要风险因素,但导致个体易感性的神经改变仍未被完全理解。在本研究中,我们证明早期母鼠分离(MS)在雄性子代中诱导了显著的焦虑样行为改变,并伴随DG中c-Fos定义的神经元反应、神经发生及海马免疫调节的变化。雄性MS小鼠表现出增加的焦虑样行为

结论

总之,本研究证明早期母鼠分离在雄性子代中产生焦虑样表型,并伴随海马齿状回内持久的神经发生和免疫相关改变。通过区域性c-Fos映射、转录组分析和细胞表征,我们鉴定了DG中c-Fos定义的神经元反应减少、成年神经发生减少以及海马炎症重塑为关键的

CRediT作者贡献声明

李思夏:撰写——审阅与编辑、撰写——初稿、可视化、方法论、调查研究、形式化分析、数据整理、概念化。梁佳玉:调查研究、形式化分析、数据整理。黄飞军:验证、调查研究、形式化分析。熊宇:调查研究、形式化分析、数据整理。胡杰明:调查研究、数据整理。孙淑军:调查研究、数据整理。蔡仁熙:调查研究、数据整理。冯远春:调查研究、数据

资金资助

作者感谢以下资助来源的财务支持:国家自然科学基金委员会(22407058,受资人H.X.)、广东省基础与应用基础研究基金(2023A1515110019、2025A1515010301,受资人H.X.)、粤港澳精神障碍联合实验室(2023B1212120004)、广东省青智疾病中西医融合基础研究卓越中心,以及南方医科大学研究基金。

数据可用性

数据将根据合理请求与通讯作者分享。

生成式AI及AI辅助技术在稿件准备过程中的使用声明

在本研究的准备过程中,作者使用ChatGPT 5.5提高英语语言的可读性。作者对内容进行了审阅和编辑,并承担稿件内容的全部责任。

利益冲突声明

我们声明,我们没有与本稿件提交相关的商业或关联性利益冲突。
李思夏|梁佳玉|黄飞军|熊宇|胡杰明|孙淑军|蔡仁熙|冯远春|胡韵越|熊鹤坚
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