婴儿的“寻妈导航”如何启动？Science：催产素信号调节早期生活中的母性行为

来源：100医药网 2025-09-30 11:32

成年人的人际关系模式，往往能在幼年与父母的依恋关系中找到影子 这一现象被依恋理论所阐释，但背后的生物学机制却因幼龄大脑研究的技术瓶颈长期成谜。

如今，魏茨曼科学研究所 Ofer Yizhar 教授团队在《科学》发表的研究，不仅突破了幼鼠大脑研究的技术限制，更揭开了催产素（常被称作 爱情激素 ）在生命早期塑造母婴羁绊中的核心作用，甚至发现其功能存在显著性别差异，为理解人类早期母婴依恋的形成提供了关键线索。

催产素作为由下丘脑神经细胞分泌的短肽，以往研究多聚焦于成人社交行为，如伴侣结合、养育行为等。

但近年来科学家发现，包括人类在内的哺乳动物幼年期大脑对催产素异常敏感：人类儿童大脑中催产素受体在 2-3 岁达到峰值，小鼠则在 2-3 周龄（相当于人类幼儿期）处于高表达状态。不过，由于缺乏能精准调控幼龄动物深层脑区活动的工具，催产素在早期生命阶段如何影响母婴互动，始终难以深入探究。

Yizhar 团队的突破之处，在于开发了基于蚊子视蛋白（eOPN3）的非侵入性光遗传技术：他们向出生当天（P0）的幼鼠下丘脑室旁核（PVN，催产素神经元的主要分布区域）注射工程病毒，让幼鼠的催产素神经元表达对红光敏感的抑制性蛋白 eOPN3。这种蛋白对光的敏感度极高，只需将红光穿透幼鼠颅骨照射，就能无创且精准地 关闭 深层脑区的催产素神经元，既不干扰幼鼠的自然行为（如移动、发声），又能完整保留母婴互动的真实情境，完美解决了传统侵入性技术破坏社交场景的难题。

为模拟真实的母婴互动，研究团队设计了 短暂分离 - 重聚 实验：将 15 日龄（P15）的幼鼠与母鼠、同窝幼崽分离 3 小时后，再让其与母鼠重聚。过程中，他们用超声波麦克风记录幼鼠的超声波叫声（USVs，类似人类婴儿的啼哭，同时反映社交动机），通过视频追踪幼鼠与母鼠的互动距离，还借助纤维光度法实时监测催产素神经元的活动。

结果显示，当幼鼠与母鼠分离时，下丘脑 PVN 的催产素神经元活性显著上升 c-Fos（神经元活性标志物）检测发现，分离组幼鼠 PVN 和视上核（SON）的催产素神经元激活比例，比未分离组高 30%-50%，且这种激活主要集中在尾侧 PVN 的小细胞催产素神经元（负责中枢调控，而非外周激素释放）；纤维光度法进一步捕捉到，催产素神经元的钙信号会在幼鼠发出超声波叫声前几秒逐渐增强，在叫声爆发时达到峰值，随后迅速回落，清晰证明催产素神经元活动与幼鼠的社交发声行为高度同步。

更关键的是，当研究人员用红光抑制分离期间幼鼠的催产素神经元时，幼鼠的行为模式发生了明显改变：正常幼鼠在分离初期会频繁发出超声波叫声，但随着时间推移（约 1.5 小时后），叫声频率会逐渐下降，表现出对孤独环境的适应；而催产素神经元被抑制的幼鼠，在 3 小时内始终维持高频叫声，完全无法适应分离状态。

到了重聚阶段，正常幼鼠会快速靠近母鼠，在距离母鼠 10cm 范围内的停留时间比未分离组多 40%，且发出的超声波叫声中，窄带宽、高频（ 70kHz）的 Narrow-High 类型占比显著升高 这种叫声在靠近母鼠、准备乳头附着前最为密集，仿佛在主动 请求亲近 ；而催产素被抑制的幼鼠，不仅靠近母鼠的意愿降低，叫声类型也变得混乱，原本与乳头附着相关的低频 Narrow-Low 叫声占比大幅减少，甚至出现叫声频率异常升高、振幅降低的情况，说明其无法通过正常的声音信号与母鼠建立有效互动。

研究还意外发现了催产素功能的性别差异：在重聚阶段，雌性幼鼠对催产素的依赖远高于雄性。当催产素神经元被抑制时，雌性幼鼠的超声波叫声总数比对照组减少 50%，与母鼠的互动距离也明显增加；而雄性幼鼠的叫声频率、互动行为几乎不受影响。

通过主成分分析（PCA）对 发声行为 （如叫声总数、类型占比）和 非发声行为 （如乳头附着时间、与母鼠距离）进行归类后发现，催产素主要影响雌性幼鼠的发声维度（PC2），对雄性幼鼠的行为维度则无显著调控作用。这种差异并非由神经元数量或分布导致，更可能与幼鼠大脑中催产素受体的性别特异性表达有关，这也为人类儿童早期社交行为的性别差异（如女孩更早表现出亲社会倾向）提供了潜在的生物学解释。

进一步分析表明，催产素并非简单 促进社交 ，而是通过调节幼鼠对分离压力的适应，进而影响重聚时的母婴互动。比如，正常幼鼠在分离期间，催产素神经元活性会随时间逐渐增强，这种持续激活帮助其慢慢适应孤独环境，减少无意义的 distress 叫声；而重聚时，催产素又通过调控特定叫声类型，引导幼鼠主动寻求母鼠接触（如乳头附着）。当用药物阻断催产素受体（OTRA）时，幼鼠不仅在分离期间无法适应，重聚时的乳头附着总时长也减少 30%，且失去了 靠近时高频叫、附着后低频叫 的行为模式，进一步证明催产素是连接 分离适应 与 重聚互动 的关键信号。

这项研究首次在幼龄动物中证实，催产素不仅在母鼠一方调控养育行为，更在幼鼠一方塑造其对母婴关系的感知与回应， Yizhar 解释道， 更重要的是，我们发现这种作用在生命早期就存在性别差异，这可能为理解自闭症等社交障碍的早期干预提供新方向 若能在儿童发育关键期靶向调节催产素系统，或许能帮助改善异常的社交能力发育。

未来，团队计划进一步探索催产素如何影响人类儿童的母婴依恋，以及是否能通过早期干预优化催产素信号，为社交发育障碍提供新的治疗策略。（100yiyao.com）

参考文献：

Daniel D. Zelmanoff et al, , Science (2025). DOI: 10.1126/science.ado5609.