Желтобрюхим полевкам не нужен окситоцин для формирования привязанностей

Формирование устойчивых социальных связей между партнерами — крайне интересный поведенческий паттерн, характерный лишь для ограниченного количества видов животных. Молекулярным основам этого явления было посвящено множество исследований. Многие из них указывают на критическую роль сигнального пути окситоцина. Новая работа, опубликованная учеными из США, пошатнула эту концепцию, показав, что желтобрюхие полевки (Microtus ochrogaster) образуют устойчивые пары и без окситоциновых рецепторов.

Желтобрюхие полевки формируют крайне сильные социальные связи. Вплоть до того, что представители этого вида чаще попадаются в живоловки попарно, чем в одиночку. В контролируемых условиях было показано, что животные предпочитают находиться рядом с партнером и проявляют агрессию в отношении незнакомых особей.

В новой работе ученые с помощью CRISPR-Cas9 внесли нефункциональные мутации в ген окситоцинового рецептора (Oxtr). Процесс создания мутантных полевок оказался не таким простым, как ожидалось. Группе не удалось добиться контролируемой овуляции у животных при помощи гормональных препаратов, поэтому для получения эмбрионов на одинаковых стадиях развития пришлось синхронизировать акты спаривания. Еще одна возникшая проблема — естественные вариации в гене. Чтобы его инактивировать, ученые синтезировали восемь различных гидовых РНК.

В результате долгой работы, осложняющейся отсутствием собранного генома желтобрюхой полевки, удалось получить три мутантных аллеля, препятствующих синтезу Oxtr. Oxtr¹ содержит инсерцию размеров в 1 пару нуклеотидов; Oxtr⁴ несет две небольших делеции; Oxtr⁵ содержит большую делецию, выходящую за пределы таргетного региона. Отсутствие рецептора подтвердили с помощью анализа связывания лиганда с использованием молекулы-агониста Oxtr, несущей радиоактивную метку.

В рамках поведенческого эксперимента животных (дикого типа или мутантных), не формировавших ранее пар (наивных), ссаживали с наивными особями дикого типа противоположного пола. Полевок держали вместе на протяжении семи дней. (Ранее было показано, что этого времени достаточно для образования пары.) В последующих поведенческих тестах мутантные животные демонстрировали все признаки сформированной пары — предпочитали «кучковаться» с партнером и вели себя агрессивно по отношению к незнакомым особям. Исключение составили мутанты Oxtr¹. Эти полевки не проявляли значительной агрессии к незнакомым животным, но все еще предпочитали проводить время с партнером.

Предыдущие работы указывали на критическую роль сигнальных путей окситоцина для выращивания потомства, в том числе для адекватной лактации у самок. По этой причине ученые протестировали родительское поведение у Oxtr мутантов. Животных спаривали с особями дикого типа противоположного пола. Наблюдения показали, что мутантные родители проводили с детенышами столько же времени, что и полевки дикого типа. Детеныши не расползались по клетке, как это было ранее описано для других животных с полным отсутствием Oxtr.

В парах, где мутантной была самка, наблюдалась меньшая выживаемость потомства, а выжившие отпрыски весили меньше. Это обстоятельство, а также результаты морфологического осмотра самок указывают на нарушение лактации и вскармливания. Если в паре мутантным был самец, снижение веса потомства наблюдалось только у Oxtr⁴-особей.

Таким образом, наличие функционального окситоцинового сигналинга не является необходимым для формирования социальных привязанностей и взращивания потомства у желтобрюхих полевок. Из этого следует, что молекулярные механизмы социального поведения на самом деле более сложны, чем считалось ранее, и требуют дальнейшего изучения.

Кошки из одной группы не привязываются друг к другу