2026年春季学期第2次Journal Club

2026年4月18日,生命学院学堂班举行本学期第1次 Journal Club 活动。本次分享的文章为 Agouti integrates environmental cues to regulate paternal behaviour,发表于 Nature。胡豪杰、吴泽钊、常昊然、张哲昊、万伯昀、杨闰渊、李思萱为报告人,刘栋老师指导。

父本照料在哺乳动物中相对少见,其产生和个体差异背后的神经机制仍有许多未知。本文以非洲条纹鼠为模型展开研究。与常用实验鼠不同,雄性非洲条纹鼠即使没有繁殖经验,也可能自然表现出照料幼鼠的行为,因此为研究雄性育幼行为的自然变异提供了合适的模型。

研究者首先发现,早期社会环境会显著影响雄性条纹鼠成年后的育幼行为。与群居环境相比,断奶后独居生长的雄鼠更容易表现出依偎、舔舐和梳理幼鼠等照料行为;而在较高密度群居环境中生长的雄鼠,则更容易表现出忽视幼鼠甚至攻击幼鼠的行为。进一步的全脑 cFos 活性分析表明,内侧视前区(MPOA)是与雄性育幼行为密切相关的核心脑区,其神经元活性与照料行为的强弱呈正相关。

同学们与刘栋老师讨论文献
同学们与刘栋老师讨论文献

随后,研究者结合单核RNA测序、原位杂交和定量PCR等方法,对不同育幼表型的雄鼠MPOA进行了分子层面的比较。结果显示,Agouti 基因在具有攻击幼鼠行为的雄鼠中显著高表达,且其表达水平与育幼行为程度呈负相关。研究团队进一步利用病毒载体在MPOA神经元中上调 Agouti 的表达,发现原本较为温和的雄鼠会减少与幼鼠的接触,而部分个体甚至转变为攻击幼鼠的表型,说明 Agouti 对抑制父本照料行为具有因果作用。

值得注意的是,研究者还区分了食物供给与社会环境密度的影响。实验发现,短期食物限制并不会显著改变 Agouti 的表达或雄鼠的育幼行为;相反,将原本群居的雄鼠重新安置为独居后,其MPOA中的 Agouti 表达下降,照料行为也随之逐渐恢复。这说明 Agouti 可能主要整合长期的社会环境线索,如种群密度、领地竞争和社会压力,而非简单反映短期饥饿状态。

本文通过行为学、全脑活动图谱、单细胞转录组、病毒操控和环境干预等多种方法,系统揭示了社会环境影响雄性育幼行为的神经和分子机制。研究提示,雄性是否表现出父本照料行为,并不单纯取决于其是否具有照料能力,更可能受到环境信息对既有神经环路的动态调控。该工作也为理解下丘脑黑皮质素信号通路在社会行为和亲代投资中的作用提供了新的视角。

撰稿:孟德宽