科学家不小心用基因编辑创建愤怒的仓鼠

仓鼠的社会组织和压力反应比任何其他啮齿动物都更像人性化。因此,行为科学家依靠仓鼠来了解控制行为的力量

仓鼠的社会组织和压力反应比任何其他啮齿动物都更像人性化。因此,行为科学家依靠仓鼠了解控制行为的力量。然而,根据最近的一项研究,这些力量比以前想象的要不那么理解。研究人员使用基因编辑技术来删除被认为引起仓鼠侵略的受体。但是,仓鼠并没有变得更加可爱,而是卑鄙的。

调节侵略性的基因

1984年,一群研究人员着手通过将少量激素注入仓鼠的大脑来研究昼夜节律。一种激素,一种精氨酸加压素(AVP),具有直接且令人惊讶的作用。它并没有改变仓鼠的睡眠周期,但确实引起了巨大的行为改变。仓鼠开始用唾液浸泡臀部(气味腺所在的地方),并在笼子的墙壁上猛烈地摩擦自己,这种行为表明积极地声称自己的领土。

随后的药理学研究彻底检查了AVP受体的功能,称为AVPR1A。根据研究,AVPR1A似乎具有性依赖性作用。当男性仓鼠接受AVPR1A激活剂(例如AVP)的注射时,它们变得更具侵略性,而女性仓鼠变得不那么积极。另外,当仓鼠接受AVPR1A抑制剂的注射时,雄性变得越来越侵略性,女性变得更加侵略性。近四十年的研究绝大多数表明AVPR1A直接调节攻击性和焦虑样行为。

然而,一项研究在AVPR1A周围产生了神秘的气氛。 2007年,布法罗大学的一组研究人员在雄性小鼠中淘汰了AVPR1A基因,预计由于缺乏AVP信号传导,小鼠会显示出侵略性的减少。但是,aVpr1a占用的小鼠的攻击性不比正常小鼠多或更少。十多年来,这种差异被解释为是由于发展补偿所致 – 也就是说,通过调节其他行为途径,胚胎弥补了缺乏AVPR1A的补偿。

然而,佐治亚州立大学的一组研究人员由埃利奥特·阿尔伯斯(Elliott Albers)和金·休曼(Kim Huhman)领导,但不同意。他们在2007年的研究中遇到的主要困扰是,AVPR1A在小鼠而不是仓鼠中被淘汰。这样的差异很重要。因此,研究人员使用CRISPR-CAS9基因编辑技术来突变男性和女性仓鼠中的AVPR1A受体基因(因此它不再具有功能性)。

研究人员认为,通过消除仓鼠制造AVPR1A的能力,仓鼠会变得不那么积极。他们的假设是不正确的。相反,无论性别如何,所有avpr1a的仓鼠都表现出更加侵略性的行为,侧面标记以及追逐,咬人和钉住其他同性仓鼠的两倍。

在I和II中,雄性仓鼠侧面标记了其笼子的角落。在III和IV中,较大的女性攻击并钉较小的女性。 (信用:Jack H. Taylor等人,PNAS,2022年)

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