فقدان النسل على المدى الطويل في الجرذان المرضعة: العواقب العصبية الحيوية والعاطفية في نموذج حيواني جديد Long-term offspring loss in lactating rats: Neurobiological and emotional consequences in a novel animal model

شارك:
المجلة: Psychoneuroendocrinology، المجلد: 186
DOI: https://doi.org/10.1016/j.psyneuen.2026.107777
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41655506
تاريخ النشر: 2026-02-01
المؤلف: Luisa Demarchi وآخرون
الموضوع الرئيسي: تنظيم الغدد الصماء العصبية والسلوك

نظرة عامة

تدرس هذه الدراسة الآثار العصبية البيولوجية طويلة الأمد لفقدان النسل على الأمهات من الجرذان، مع التركيز بشكل خاص على المرونة العصبية، ونظام الأوكسيتوسين (OXT) وعامل الإفراز الكورتيكوتروبي (CRF)، وسلوكيات التكيف مع الضغط. تم فحص مجموعتين من الأمهات المرضعات من نوع سبراجي-داولي: مجموعة التحكم مع صغارها حتى الفطام ومجموعة مفصولة حيث تمت إزالة الصغار في اليوم الأول من الرضاعة. تشير النتائج إلى أن الانفصال عن الأم أدى إلى زيادة ارتباط مستقبلات الأوكسيتوسين (OXT-R) في الهيبوثالاموس البطني الوسيط (VMH) وانخفاض كثافة الشوكات الشجرية في هذه المنطقة، إلى جانب ارتفاع مستويات الكورتيكوستيرون في البلازما وزيادة سلوكيات التكيف مع الضغط السلبية.

تخلص الدراسة إلى أن VMH هو منطقة حاسمة لتكيف الأم مع فقدان النسل، كما يتضح من التغيرات الهيكلية وتغيرات مستوى المستقبلات التي لوحظت. ومن الجدير بالذكر أن حجب مستقبلات CRF دوائياً أعاد سلوكيات التكيف الطبيعية، بينما لم تفعل معالجة OXT، مما يبرز الدور المهم لنظام CRF في استجابة الضيق الأمومي. توفر هذه النتائج رؤى قيمة حول الآليات العصبية الهرمونية التي تكمن وراء ضغط الأمهات وتقترح أن استهداف إشارات CRF قد يقدم طرقاً علاجية لمعالجة الآثار طويلة الأمد للانفصال عن الأم وفقدان النسل.

مقدمة

تناقش مقدمة هذه الورقة البحثية التأثير العميق لارتباط الأم بالرضيع في الثدييات، مع التركيز بشكل خاص على العواقب العاطفية والعصبية البيولوجية لفقدان النسل لدى الأمهات. وتبرز أن مثل هذا الفقد يمكن أن يؤدي إلى ردود فعل شبيهة بالحزن، بما في ذلك الاكتئاب وتغيرات في استجابات الضغط، والتي قد تتطور إلى اضطراب الحزن المطول (PGD). بينما قدمت دراسات القوارض رؤى حول ارتباط الأمهات وتأثيرات تقليل الرعاية الأمومية، هناك فجوة في فهم التغيرات العصبية البيولوجية المرتبطة بفقدان النسل الدائم، والذي يشبه أكثر تجارب البشر في الحزن.

يفترض المؤلفون أن التغيرات العصبية البيولوجية المستمرة، وخاصة في نظامي عامل الإفراز الكورتيكوتروبي (CRF) والأوكسيتوسين (OXT)، تحدث بعد فقدان النسل لفترة طويلة في الجرذان. أشارت الدراسات السابقة إلى أن إزالة الصغار بشكل دائم تؤدي إلى تغييرات سلوكية وعصبية بيولوجية كبيرة في الأمهات من الجرذان، بما في ذلك تغييرات في سلوك التكيف مع الضغط ووظيفة الدوبامين المساري. تهدف الورقة إلى دراسة هذه التغيرات من خلال فحص سلوك التكيف مع الضغط، واستجابة محور HPA، وارتباط مستقبلات OXT، وكثافة الشوكات الشجرية، وتعبير مستقبل الاستروجين ESR1 والكالبندين في مناطق الدماغ الرئيسية للجرذان الأنثوية من نوع سبراجي-داولي التي تمر بفترة قصيرة من الأمومة تليها فقدان طويل للنسل. تسعى هذه الدراسة إلى تعزيز فهم علم الأعصاب للضيق الأمومي وإمكانية التدخلات العلاجية التي تستهدف إشارات مستقبلات CRF المركزية.

الطرق

في هذه الدراسة، تم تخصيص الجرذان لثلاث مجموعات تجريبية: أمهات مرضعات من مجموعة التحكم (LD20)، وأمهات مفصولة (LD1+19)، وإناث عذارى (مجموعة العذراء). لضمان الاتساق، تم توحيد أحجام القمامة إلى ثمانية صغار عند الولادة. تمت إزالة صغار الأمهات المفصولة في اليوم الأول بعد الولادة (LD1)، بينما تم إيواء الإناث العذارى بشكل فردي لنفس المدة مثل الأمهات المفصولة للتحكم في تأثيرات الإيواء.

تضمنت الأبحاث تجارب متعددة أجريت في مجموعات مستقلة. تضمنت التجربة 1 جمع الدماغ لمجموعة متنوعة من التحليلات، بما في ذلك ارتباط OXT-R والمناعية الفلورية، مع أحجام عينات محددة لكل مجموعة. قيمت التجربة 2 سلوكيات الحركة والقلق باستخدام اختبارات صندوق الضوء والظلام (LDB) والميدان المفتوح (OF)، تلتها التضحية من أجل التحليل. قيمت التجربة 3 سلوك التكيف مع الضغط من خلال اختبار السباحة القسري (FST) وقاست مستويات الكورتيكوستيرون (CORT) في البلازما لتقييم تنشيط محور HPA. تضمنت التجربتان 4 و5 زراعة ستيريوتاكسية لقنيات داخل البطين لعلاجات دوائية (D-Phe وOXT الاصطناعي) تم إعطاؤها قبل اختبار السلوك، مع التضحية الفورية للتحقق من الدماغ بعد التجربة. كان هذا التصميم يهدف إلى تقليل التأثيرات المربكة الناتجة عن الاختبار المتكرر والتعرض للضغط عبر مجموعات مختلفة.

النتائج

يقدم قسم “النتائج” في الورقة البحثية النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب أو التحليلات التي أجريت. يبرز النتائج المهمة التي تدعم الفرضيات أو الأسئلة البحثية المطروحة في الدراسة. عادة ما يتم توضيح النتائج من خلال أشكال مختلفة من تمثيل البيانات، مثل الجداول أو الرسوم البيانية أو المخططات، مما يسهل فهم الاتجاهات والأنماط الأساسية.

في هذا القسم، قد يقدم المؤلفون أيضاً تحليلات إحصائية، بما في ذلك قيم p أو فترات الثقة، للتحقق من أهمية نتائجهم. تتم مناقشة النتائج بالنسبة للأدبيات الموجودة، مع التأكيد على كيف تساهم في المجال الأوسع للدراسة. بشكل عام، يخدم هذا القسم في توصيل الأدلة التجريبية التي تم جمعها بوضوح وتأثيراتها على الأبحاث المستقبلية أو التطبيقات العملية.

المناقشة

في هذه الدراسة، استكشفنا العواقب العصبية البيولوجية والسلوكية لفقدان النسل لفترة طويلة في أمهات الجرذان من نوع سبراجي-داولي. بعد فترة انفصال استمرت 19 يوماً عن صغارها، أظهرت الأمهات تغييرات كبيرة، بما في ذلك زيادة ارتباط مستقبلات الأوكسيتوسين (OXT-R) في الهيبوثالاموس البطني الوسيط (VMH) والقشرة القبلية (PL)، إلى جانب انخفاض كثافة الشوكات الشجرية في VMH. تشير هذه التكيفات إلى استجابة عصبية بيولوجية لضغط فقدان النسل، مع زيادة نشاط محور الغدة النخامية الكظرية (HPA) وزيادة سلوك التكيف مع الضغط السلبي الذي لوحظ في الأمهات المتأثرة. ومن الجدير بالذكر أن حجب مستقبلات عامل الإفراز الكورتيكوتروبي (CRF-R1/2) دوائياً أعاد السلوك المتضرر إلى طبيعته، مما يدل على دور حاسم لنظام CRF في التوسط في استجابات الضيق الأمومي.

تتحدى النتائج الفرضية الأولية التي تفيد بأن الانفصال عن الأم سيقلل من إشارات OXT، حيث لوحظ بدلاً من ذلك زيادة في ارتباط OXT-R. قد تعكس هذه الزيادة في VMH وPL استجابة تكيفية لضغط إزالة النسل الدائم، على الرغم من أنها تبدو غير كافية للتخفيف من العواقب السلوكية. تؤكد الدراسة على أهمية فهم الآليات العصبية البيولوجية التي تكمن وراء الضيق الأمومي، والتي يمكن أن تُعلم استراتيجيات علاجية لمعالجة التحديات العاطفية والصحية الجسدية التي تواجهها الأمهات اللاتي يعانين من فقدان النسل.

Journal: Psychoneuroendocrinology, Volume: 186
DOI: https://doi.org/10.1016/j.psyneuen.2026.107777
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41655506
Publication Date: 2026-02-01
Author(s): Luisa Demarchi et al.
Primary Topic: Neuroendocrine regulation and behavior

Overview

This study investigates the long-term neurobiological effects of offspring loss on maternal rats, specifically focusing on neuroplasticity, the oxytocin (OXT) and corticotropin-releasing factor (CRF) systems, and stress-coping behaviors. Two groups of lactating Sprague-Dawley rat mothers were examined: a control group with their pups until weaning and a separated group where pups were removed on lactation day 1. The findings indicate that maternal separation led to increased oxytocin receptor (OXT-R) binding in the ventromedial hypothalamus (VMH) and reduced dendritic spine density in this region, alongside elevated plasma corticosterone levels and increased passive stress-coping behaviors.

The study concludes that the VMH is a critical area for maternal adaptation to offspring loss, as evidenced by the observed structural and receptor-level changes. Notably, pharmacological blockade of CRF receptors restored normal coping behaviors, while OXT treatment did not, highlighting the CRF system’s significant role in the maternal distress response. These results provide valuable insights into the neuroendocrine mechanisms underlying maternal stress and suggest that targeting CRF signaling may offer therapeutic avenues for addressing the long-term impacts of maternal separation and offspring loss.

Introduction

The introduction of this research paper discusses the profound impact of maternal-infant bonding in mammals, particularly focusing on the emotional and neurobiological consequences of offspring loss in mothers. It highlights that such loss can lead to grief-like reactions, including depression and altered stress responses, which may progress to prolonged grief disorder (PGD). While rodent studies have provided insights into maternal bonding and the effects of reduced maternal care, there is a gap in understanding the neurobiological changes associated with permanent offspring loss, which more closely resembles human experiences of grief.

The authors hypothesize that enduring neurobiological changes, particularly in the corticotropin-releasing factor (CRF) and oxytocin (OXT) systems, occur following prolonged offspring loss in rats. Previous studies have indicated that permanent pup removal leads to significant behavioral and neurobiological alterations in maternal rats, including changes in stress-coping behavior and disrupted mesolimbic dopamine function. The paper aims to investigate these changes by examining stress-coping behavior, HPA axis reactivity, OXT receptor binding, dendritic spine density, and the expression of estrogen receptor ESR1 and calbindin in key brain regions of lactating female Sprague-Dawley rats that experience a brief period of motherhood followed by an extended loss of offspring. This research seeks to enhance understanding of maternal distress neurobiology and the potential for therapeutic interventions targeting central CRF receptor signaling.

Methods

In this study, rats were assigned to three experimental groups: control lactating mothers (LD20 group), separated mothers (LD1+19 group), and virgin females (virgin group). To ensure consistency, litter sizes were standardized to eight pups at delivery. The separated mothers had their pups removed on postnatal day 1 (LD1), while virgin females were housed individually for the same duration as the separated mothers to control for housing effects.

The research comprised multiple experiments conducted in independent cohorts. Experiment 1 involved brain collection for various analyses, including OXT-R binding and immunofluorescence, with specific sample sizes for each group. Experiment 2 assessed locomotor and anxiety-like behaviors using the light-dark box (LDB) and open field (OF) tests, followed by sacrifice for analysis. Experiment 3 evaluated stress-coping behavior through the forced swim test (FST) and measured plasma corticosterone (CORT) levels to assess HPA axis activation. Experiments 4 and 5 involved stereotaxic implantation of intracerebroventricular cannulas for pharmacological treatments (D-Phe and synthetic OXT) administered prior to behavioral testing, with immediate sacrifice for brain verification post-experiment. This design aimed to minimize confounding effects from repeated testing and stress exposure across different cohorts.

Results

The “Results” section of the research paper presents the key findings derived from the conducted experiments or analyses. It highlights the significant outcomes that support the hypotheses or research questions posed in the study. The results are typically illustrated through various forms of data representation, such as tables, graphs, or charts, which facilitate the understanding of the underlying trends and patterns.

In this section, the authors may also provide statistical analyses, including p-values or confidence intervals, to validate the significance of their findings. The results are discussed in relation to existing literature, emphasizing how they contribute to the broader field of study. Overall, this section serves to clearly communicate the empirical evidence gathered and its implications for future research or practical applications.

Discussion

In this study, we explored the neurobiological and behavioral consequences of prolonged offspring loss in lactating Sprague-Dawley rats. Following a 19-day separation from their pups, mothers exhibited significant changes, including increased oxytocin receptor (OXT-R) binding in the ventromedial hypothalamus (VMH) and prelimbic cortex (PL), alongside reduced dendritic spine density in the VMH. These adaptations suggest a neurobiological response to the stress of offspring loss, with heightened activity of the hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis and increased passive stress-coping behavior observed in the affected mothers. Notably, pharmacological blockade of corticotropin-releasing factor receptors (CRF-R1/2) normalized the impaired behavior, indicating a critical role for the CRF system in mediating maternal distress responses.

The findings challenge the initial hypothesis that maternal separation would diminish OXT signaling, as increased OXT-R binding was observed instead. This upregulation in the VMH and PL may reflect an adaptive response to the stress of permanent offspring removal, although it appears insufficient to mitigate the behavioral consequences. The study underscores the importance of understanding the neurobiological mechanisms underlying maternal distress, which could inform therapeutic strategies for addressing the emotional and physical health challenges faced by mothers experiencing offspring loss.