社群巢对C57BL/6 J小鼠社会识别的影响

王 智

（陕西学前师范学院生命科学与食品工程学院，西安 710100）

出生后早期发育期的几个重要进程决定着哺乳动物的中枢神经系统发生，这个高度可塑化阶段使得表观遗传因素深刻而永久地改变动物大脑结构和功能的发育[1-4]。早期社会经历尤其是母子互作的长期效应在许多动物上已被广泛研究，其中对非人灵长类的研究较多[5]。上世纪60年代，对恒河猴（Macaca mulatta）的许多研究表明，整个婴儿期的社会剥夺导致持续久远的行为异常和严重的社会和情感缺陷[6]。此后，又有人陆续对非人灵长类开展不同的社会剥夺实验，模拟青少年可能的早期经历，以期寻求产生人类心理问题的可能原因，并取得了许多有意义的结果[7-8]。除了非人灵长类外，研究者对啮齿动物（主要是小鼠和大鼠）的早期经历对以后生命中生理和行为反应的影响也进行了广泛研究[9-12]。出于这个目的，各种不同的外部环境处理方式被应用到此类研究中。

社群巢（the communal nest）是许多啮齿动物（包括小鼠）的一种早期社会富集方式，它以自然生态位为特征。社群巢条件下，多个雌性及其幼崽在一个巢穴内生活，双亲责任由多个母亲共同承担，幼崽间也有高水平的同伴互作。社群巢的建立有诸多益处，包括他梳理（allogrooming）、联合觅食、喂养及增强防御能力，改善体温调节能力等。社群巢所表现出的特性使得其作为研究早期饲养环境对成年个体影响的实验策略变得有趣。其一，社群巢建立发生于幼崽的青春期前，这段时期对某些哺乳类的社会和情感适应发展很关键；其二，由于社群巢在自然条件下发生非常频繁，所以小鼠类的个体就有可能有利用此早期环境的倾向，因此，饲养在社群巢内的小鼠表现出健全的行为变化被解释为进化方向的适应[13-14]；第三，在社群巢这种早期富集环境下，社会环境的两个不同且独立的方面被调节：母子互作和同伴互作。

环境富集条件下饲养动物能逆转小鼠某些品系的高焦虑样行为[15-16]，对由于母本隔离引起的幼仔的应激反应性也有相似效果[17]，而对于小鼠社会识别记忆的影响还未有研究。C57BL/6 J小鼠的高社会性水平已有较多报道[18-19]，但对其社会识别和记忆仅见于气味标记方面的研究[20-21]。

本实验拟在社群巢饲养环境下研究早期环境富集对C57BL/6 J小鼠社会识别记忆的影响。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 实验动物：24只成年雄性和48只成年雌性C57BL/6 J小鼠均购自第四军医大学实验动物中心。

1.1.2 主要仪器：索尼数码摄像机（型号 HDRPJ790E）

1.2 方法

实验动物在实验室同性群养适应一周后，建立繁殖群：1只雄鼠和2只雌鼠配对。在雌性小鼠怀孕12 d左右时移出雄性。在孕鼠分娩5 d前将三只孕鼠放至一笼中饲养，形成社群巢（the communal nest，CN）实验组，对照组为单个孕鼠饲养称之为标准巢（the standard nest，SN）。 这样，对于 SN组，12只雌性孕鼠分别单个饲养，而CN组，36只孕鼠每三只饲养于一笼中。子二代出生到断奶期间饲养笼只清洁一次，以防干扰巢穴环境，幼崽出生后25 d断奶，子二代同性别的饲养一笼中。

实验前3～5 d收集标准巢和社群巢的子二代动物各16只单独饲养，以 habituation-dishabituation模型[22]进行连续四次的习惯化实验和第五次的去习惯化实验，即将受试动物连续四次暴露于刺激动物，此为习惯化阶段；第五次实验将受试动物暴露于另一新的青春期动物，作为对照以确认任何探究时间的减少是先前暴露于同种个体的结果，而非疲劳效应[23-26]，此为去习惯化阶段。雌、雄分组，雄性组以7周龄以上雄性小鼠为受试鼠，同性青春期小鼠为刺激鼠；雌性组以7周龄以上间情期雌性小鼠作为实验鼠，同性青春期小鼠为刺激鼠，每次暴露1 min，每次间隔10 min，进行社会探究的测试。

1.3 统计方法

所有数据均采用 IBM SPSS 19.0（IBM Inc，Chicago，USA）进行分析处理。雌、雄动物在试验期间的社会探究数据以重复测量的双因素方差分析进行统计，因子为实验顺序号（即前四次的习惯化测试t1、t2、t3、t4和第五次的去习惯化测试 t5）及饲养条件（即标准巢SN和社群巢CN），以 P＜0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

以habituation-dishabituation模型对实验动物做测试后发现，无论在标准巢还是社群巢条件下，雌、雄C57BL/6 J小鼠均表现出社会识别能力，即实验鼠对同一刺激鼠进行四次的平均探究时间频率逐渐减少，而在第五次社会识别实验中对另一刺激鼠的平均探究时间突然增加，如图1、2所示。进行重复测量的ANOVA统计，相同条件下雌、雄动物在各个时间点的数据有显著差异（雌性P=0.003；雄性P=0.005）；与标准巢条件下的数据相比，社群巢条件下C57BL/6 J雌、雄小鼠的数据均无显著差异（雌性F1，32=2.470， P=0.138； 雄 性 F1，32=0.581， P=0.457）。

图1 雄性C57BL/6 J小鼠标准巢（SN）和社群巢（CN）条件下的社会识别Fig.1 social recognition in m ale C57BL/6 J m ice in the standard nest and the comm unal nest

图2 雌性C57BL/6 J小鼠标准巢（SN）和社群巢（CN）条件下的社会识别Fig.2 social recognition in fem ale C57BL/6 Jm ice in the standard nest and the comm unal nest

3 讨论

社会识别是动物在遇到熟悉的同种个体后改变其自身行为的能力。它是所有社会关系的基础。亲缘识别、配偶关系建立、领域防卫和优势地位的建立等都依靠社会识别记忆。啮齿类动物的社会识别以嗅觉为基础，通过量化随后暴露于同一刺激动物的社会探究持续时间而测得[27]。在相同条件下，C57BL/6 J雌、雄小鼠在各个时间点的平均探究时间有显著差异，也正说明受试动物接触刺激动物后随着熟悉性的增加而对其探究性活动的减少，即动物有正常的社会识别能力。与标准巢相比，社群巢条件下的社会识别没有显著提高，可能正是由于社会识别作为动物的一项最基本能力，也可能由于本研究涉及的是小鼠的短期社会识别记忆，未进行长期社会识别记忆测试（即在第一次习惯化测试之后隔24 h再将受试动物暴露于熟悉鼠，唤醒其记忆，随后再进行剩余的习惯化和去习惯化测试[26，28]）。因此我们推测，社群巢这种环境富集方式不能使社会识别的短期记忆发生显著性改变可能是因为环境对其影响甚小。大量报道显示[29-31]，环境富集会增强被隔离成年大鼠的神经再生，改善其社会记忆持续时间，从而逆转某些不利的行为改变，并且为自闭症、焦虑症等的治愈提供参考途径。社群巢作为环境富集的一种方式，固然不能改变动物的短期的社会识别能力，但在动物的其他更高层次的社会行为方式上可能会有一定的影响，这也就为我们的研究指明了方向。