摘要
目的:比較5-經(jīng)色胺神經(jīng)元損毀致小鼠抑郁癥狀模型與慢性刺激抑郁模型小鼠強(qiáng)制游泳實(shí)驗(yàn)和懸尾實(shí)驗(yàn)中的行為學(xué)特點(diǎn)，評(píng)估兩種模型在研究抑郁癥中的適用性。
方法:實(shí)驗(yàn)于2005-04/07在解放軍第四軍醫(yī)大學(xué)完成。①分組:40只C57BU6小鼠隨機(jī)分為慢性刺激組、5-經(jīng)色胺損毀組、假手術(shù)組及空白對(duì)照組。②模型制備:慢性刺激組小鼠每日慢***刺激，共21 d;5-9色胺損毀組小鼠腦室中注射特異性5-9色胺毒劑5,7一雙經(jīng)色胺，特異性損毀小鼠中縫背核中的5-f}色胺能神經(jīng)元;假手術(shù)組小鼠側(cè)腦室給予注射等量的生理鹽水。③觀察指標(biāo):分別測(cè)試兩種模型小鼠的體質(zhì)量變化、蔗糖攝取實(shí)驗(yàn)、強(qiáng)制游泳實(shí)驗(yàn)和懸尾實(shí)驗(yàn)等行為學(xué)表現(xiàn)。
結(jié)果:40只小鼠均進(jìn)人結(jié)果分析。5-經(jīng)色胺損毀組和慢性刺激組的小鼠表現(xiàn)出多項(xiàng)抑郁癥狀:①兩者模型小鼠體質(zhì)量增加緩慢、增加量明顯減少。②兩種模型小鼠均表現(xiàn)糖攝取量明顯減少。③兩種模型小鼠強(qiáng)制游泳實(shí)驗(yàn)和懸尾實(shí)驗(yàn)中無動(dòng)時(shí)間的總和均明顯延長(zhǎng)。
結(jié)論:慢性刺激模型和5-經(jīng)色胺損毀模型均復(fù)制出人類了抑郁癥的多項(xiàng)表現(xiàn)，提示環(huán)境因素的改變和5-經(jīng)色胺降低在抑郁癥的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮一定作用。強(qiáng)迫游泳與懸尾實(shí)驗(yàn)兩種抑郁模型的行為學(xué)比較
主題詞:抑郁癥;5-經(jīng)色胺:慢性刺激
1材料和方法
設(shè)計(jì):隨機(jī)對(duì)照動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。
單位:解放軍第四軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院康復(fù)與理療科。
材料:實(shí)驗(yàn)于2005-04/07在解放軍第四軍醫(yī)大學(xué)完成。40只C57BL/6小鼠，鼠齡10周，體質(zhì)量2021 g，無特殊病原體，第四軍醫(yī)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究中心提供。置于安靜、溫暖、晝夜明暗周期為8:00-20:00光照、20:00一次日8:00黑暗的實(shí)驗(yàn)室中，自由飲水、攝食。飼養(yǎng)1周后，隨機(jī)分為慢性刺激組、5-輕色胺損毀組、假手術(shù)組及空白對(duì)照組，每組10只。
設(shè)計(jì)、實(shí)施、評(píng)估者:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為**作者，在日本大阪大學(xué)經(jīng)過行為學(xué)評(píng)估培訓(xùn);實(shí)施及評(píng)估為全部作者，動(dòng)物分組及編號(hào)由**、三、四作者進(jìn)行，評(píng)估采用盲法。
方法:
動(dòng)物模型制備:①慢性刺激模型:每日給予小鼠刺激[9，小鼠單獨(dú)飼養(yǎng)，每天隨機(jī)暴露于以下刺激中的一種，共持續(xù)21d:干鋸屑?jí)|料、置于空籠、籠子傾斜 (45℃)、播放掠食者錄音、晝夜顛倒、冷水游泳。在蔗糖攝取實(shí)驗(yàn)前**不給予任何刺激。25-9色胺損毀模型:5-經(jīng)色胺損毀組和假手術(shù)組手術(shù)前腹腔注射去甲丙咪嗓(25 mg/kg)和諾米芬辛(10 mg/kg), 40 min后給予****鈉(65 mg/kg)腹腔麻醉后，將動(dòng)物固定在立體定位儀。按照以下位置(與前自距離):向后一0.7 mm，旁開1.0 mm，深度一1.7 mm，用10 [LL漢密頓微量注射器進(jìn)行雙側(cè)腦室注射。5-輕色胺損毀組經(jīng)腦室注射5,7一雙經(jīng)色胺(Sigma, USA) 50 jig,溶解于含1 g/L檸檬酸的生理鹽水)) o假手術(shù)組注射等量的含1 g/L檸檬酸的生理鹽水。注射后留針5 min,③空白對(duì)照組:不接受注射或刺激，群體飼養(yǎng)。各組每天經(jīng)同一人
輕柔抓取動(dòng)物5 min,
體質(zhì)量測(cè)定:每?jī)扇辗Q量一次小鼠體質(zhì)量，直至21 d，將體質(zhì)量增長(zhǎng)繪制曲線，另外計(jì)算各組第21天與實(shí)驗(yàn)前比較體質(zhì)量增加的數(shù)值，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。強(qiáng)迫游泳與懸尾實(shí)驗(yàn)兩種抑郁模型的行為學(xué)比較
蔗糖攝取實(shí)驗(yàn):在造模前和造模后21d，分別計(jì)算小鼠在1h內(nèi)飲用10 g/L蔗糖溶液量，以此乒映小鼠的獎(jiǎng)賞反應(yīng)程度。在實(shí)驗(yàn)前14h內(nèi)，停止攝取食物和水。
懸尾實(shí)驗(yàn):儀器型號(hào)XR-XX203,廠家：上海欣軟，動(dòng)物尾部遠(yuǎn)端1.5 cm處固定后懸掛于40 cmx40 cmx40 cm的白色樹脂玻璃盒中，距地面15 em。無肢體掙扎運(yùn)動(dòng)記為不動(dòng)，記錄6 min內(nèi)的第2-6分鐘的不動(dòng)時(shí)間總和，此成績(jī)反應(yīng)動(dòng)物的無助程度。
強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn):參考Porsolt強(qiáng)制游泳實(shí)驗(yàn)121，儀器型號(hào)XR-XQ202,廠家：上海欣軟，將動(dòng)物放人直徑為25 cm，高度為40 cm的透明樹脂玻璃水缸，水深15 cm，水溫25℃，動(dòng)物除了保持漂浮所需的必要的*小運(yùn)動(dòng)外肢體停止運(yùn)動(dòng)記為不動(dòng)，記錄6 min內(nèi)的第2-6分鐘的不動(dòng)時(shí)間總和，此成績(jī)反應(yīng)
動(dòng)物的無助程度。
**組織化學(xué)染色:動(dòng)物存活21d后，由過量****鈉(70 mg/kg)麻醉后，用15 mL 0.01 mol/L磷酸鹽緩沖液和50 mL 40 g/L多聚甲醛灌注固定后，立即取腦置于200 g/L蔗糖溶液，4℃過夜沉底后，取全腦進(jìn)行冰凍切片(Cry ostal; Leitz,Wetzal,Germany)，片厚30 Rm,隔五取一收集于0.01 mol/L磷酸鹽緩沖液中。
切片經(jīng)封閉液(磷酸鹽緩沖液，含10 g/L Bovineserum, 50酬L NGS, 3歲L Triton X-100) 30 min，后分別浸人一抗:兔抗酪氨酸經(jīng)化酶抗體沙500,CHEMICON Intern ational Inc);兔抗5-輕色胺抗體(1:5 000, Sigma); 4℃孵育24 h,PBST洗滌3次后人鼠抗膠質(zhì)纖維酸性蛋白(1:1 000'Sigm司4 9C孵育24 h,經(jīng)PBST洗滌3次后浸人混合熒光二抗Alexa 546goat anti rabbit IgG (1:1 000, Molecular probes)和Alexa538 goat anti mouse IgG (1:1 000, Molecular probes)中，室溫避光孵育3h，隨后PBST洗滌后封固，在激光共聚焦熒光顯微鏡(Carl Zeiss Microlmaging, Inc.)下觀察并采圖。
主要觀察指標(biāo):①小鼠造模前和造模后不同時(shí)間的體質(zhì)量改變及蔗糖攝取、強(qiáng)制游泳實(shí)驗(yàn)和懸尾實(shí)驗(yàn)等抑郁相關(guān)行為學(xué)測(cè)定。②小鼠中縫背核5-9色胺神經(jīng)元的改變。
統(tǒng)計(jì)學(xué)分析:各組數(shù)據(jù)以x1:表示，由**作者利用SPSS 11.0軟件進(jìn)行單因素方差分析，組間差異采用Dunnett ' s后檢驗(yàn)，a=0.05作為檢驗(yàn)水準(zhǔn)。強(qiáng)迫游泳與懸尾實(shí)驗(yàn)兩種抑郁模型的行為學(xué)比較
2結(jié)果
2.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物數(shù)量分析實(shí)驗(yàn)中參加實(shí)驗(yàn)小鼠40只，無中途脫落，進(jìn)人結(jié)果分析小鼠40只。
2.2各組小鼠體質(zhì)量變化見圖1。在動(dòng)物造模前，各組動(dòng)物的體質(zhì)量沒有顯著差別，隨著時(shí)間延長(zhǎng)，各組小鼠的體質(zhì)量均表現(xiàn)出逐漸增加。其中，假手術(shù)組和空白對(duì)照組小鼠的體質(zhì)量增加明顯，約增加了4g，而5-經(jīng)色胺損毀組和慢性刺激組的小鼠體質(zhì)量增加緩慢，增加量也明顯比假手術(shù)組和空白對(duì)照組小鼠少。
2.3各組小鼠蔗糖攝取實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖2，在空白對(duì)照組和假手術(shù)組小鼠的1h內(nèi)的蔗糖溶液攝取量幾乎完全一樣，而5-經(jīng)色胺損毀組和慢性刺激組小鼠的蔗糖溶液攝取量明顯減少(P < 0.01)，尤其是5-經(jīng)色胺損毀組。
2.4各組小鼠強(qiáng)制游泳實(shí)驗(yàn)和懸尾實(shí)驗(yàn)結(jié)果 見圖3，在懸尾實(shí)驗(yàn)和強(qiáng)制游泳實(shí)驗(yàn)中，空白對(duì)照組和假手術(shù)組小鼠的“無動(dòng)時(shí)間”無差別，5-經(jīng)色胺損毀組和慢性刺激組小鼠在兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中的無動(dòng)時(shí)間均明顯延長(zhǎng)伊<0.01)，其中5-經(jīng)色胺損毀組在強(qiáng)制游泳實(shí)驗(yàn)中無動(dòng)時(shí)間的延長(zhǎng)更顯著，而慢性刺激組在懸尾實(shí)驗(yàn)中的無動(dòng)時(shí)間的延長(zhǎng)更顯著。
3討論
抑郁癥的動(dòng)物模型根據(jù)誘發(fā)抑郁的方式不同，可以分為**誘發(fā)和環(huán)境因素改變誘發(fā)兩大類模型。慢性應(yīng)激抑郁模型具有高度的有效性，并可持續(xù)幾個(gè)月，基本符合抑郁模型的要求，在目前國(guó)外文獻(xiàn)中廣泛使用[3.410鼠類偏愛于甜的溶液，慢性應(yīng)激經(jīng)常減少蔗糖的攝取。這種糖偏好的減少被解釋為快感缺乏，這是抑郁癥診斷的一個(gè)核心癥狀閻，強(qiáng)制游泳實(shí)驗(yàn)和懸尾實(shí)驗(yàn)是*常用的兩個(gè)用于致抑郁劑和抗抑郁劑研究的實(shí)驗(yàn)回。小鼠在水中放棄游泳掙扎和在懸吊于半空中時(shí)放棄掙扎的狀態(tài)的時(shí)間總和稱為無動(dòng)時(shí)間，反應(yīng)了小鼠“無助”的癥狀。在本實(shí)驗(yàn)中所使用的慢性應(yīng)激模型導(dǎo)致小鼠體質(zhì)量減輕、蔗糖攝取減少及明顯的懸尾實(shí)驗(yàn)和強(qiáng)制游泳實(shí)驗(yàn)中無動(dòng)時(shí)間的延長(zhǎng)，表現(xiàn)出抑郁樣癥狀。
本實(shí)驗(yàn)中的另一個(gè)模型一5-經(jīng)色胺損毀組，在本實(shí)驗(yàn)中所使用劑量的5,7一雙經(jīng)色胺經(jīng)側(cè)腦室注射后21 d，接近100%地?fù)p毀了中縫背核中的5-經(jīng)色胺能神經(jīng)元，在中縫背核中只剩下少量不規(guī)則纖維。其他的實(shí)驗(yàn)中顯示中縫背核中5-經(jīng)色胺神經(jīng)元消失，而被星型膠質(zhì)細(xì)胞所充填。近年來的研究認(rèn)為膠質(zhì)細(xì)胞在抑郁癥的發(fā)病和**中也承擔(dān)重要角色，但是其具體作用目前尚在研究之中。
在21 d的生存時(shí)間中，5-經(jīng)色胺損毀組小鼠體質(zhì)量增加明顯緩于另外兩個(gè)對(duì)照組。在蔗糖攝取實(shí)驗(yàn)中，表現(xiàn)出蔗糖攝取的明顯減少，表明對(duì)獎(jiǎng)賞的反應(yīng)下降。當(dāng)然不能完全排除由于體質(zhì)量增加減慢帶來的攝取量的減少。而在強(qiáng)制游泳實(shí)驗(yàn)和懸尾實(shí)驗(yàn)中，“無動(dòng)時(shí)間”的延長(zhǎng)反映其“無助”的表現(xiàn)。本實(shí)驗(yàn)中小鼠模型在體質(zhì)量改變、蔗糖攝取實(shí)驗(yàn)、懸尾實(shí)驗(yàn)和強(qiáng)制游泳實(shí)驗(yàn)中均表現(xiàn)出與慢性應(yīng)激模型類似的行為學(xué)表現(xiàn)。
大量研究發(fā)現(xiàn)5-PI-色胺缺乏與抑郁心境、食欲減退、**、晝夜節(jié)律紊亂、***功能紊亂、性功能障礙、不能應(yīng)付應(yīng)激、活動(dòng)減少等癥狀有關(guān)。54Ar色胺活動(dòng)的不足，是引起抑郁的高危因子;其依據(jù)包括:① 5-經(jīng)色胺能活動(dòng)的**經(jīng)常導(dǎo)致一些抑郁的癥狀:情緒，食欲，活動(dòng)，性，認(rèn)知障礙及**。②在志愿者研究發(fā)現(xiàn)干擾5-9色胺的合成或儲(chǔ)存可以引起抑郁門，尤其是有抑郁癥家族史的志愿者[81。而抑郁癥患者**后，如果耗竭色氨酸，會(huì)增加在12個(gè)月中復(fù)發(fā)率[[ 91。對(duì)于用5-輕色胺特效的抗抑郁****后的患者，耗竭5-經(jīng)
色胺而保留去甲腎上腺素也會(huì)引起復(fù)發(fā)[1 101,③抑郁患者出現(xiàn)5-經(jīng)色胺活動(dòng)的異常，包括5-輕色胺前體一L-色胺酸減少，5-經(jīng)色胺合成，釋放，重?cái)z取及代謝的障礙，以及其突觸后受體的異常。④抗抑郁**，尤其是SSRI，往往是通過提高5-輕色胺含量而發(fā)揮作用?，F(xiàn)
有的一些體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)也支持抑郁患者確實(shí)存在5-經(jīng)色胺功能障礙，例如抑郁患者血漿色氨酸水平低、腦脊液5-經(jīng)色胺代謝物也低，**者額葉皮質(zhì)中5-色胺受體密度增高，都說明抑郁癥與5-經(jīng)色胺關(guān)系密切。強(qiáng)迫游泳與懸尾實(shí)驗(yàn)兩種抑郁模型的行為學(xué)比較
本實(shí)驗(yàn)中兩種模型表現(xiàn)出相似的行為學(xué)改變，都復(fù)制出部分抑郁癥狀。很多實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示持續(xù)應(yīng)激可以引起5-經(jīng)色胺和促腎上腺皮質(zhì)素釋放**一皮質(zhì)醇系統(tǒng)的改變口’]。但是在5-經(jīng)色胺損毀組中的小鼠其體質(zhì)量改變、蔗糖攝取實(shí)驗(yàn)、懸尾實(shí)驗(yàn)和強(qiáng)制游泳實(shí)驗(yàn)中的無動(dòng)時(shí)間的變化比慢性應(yīng)激小組的變化更顯著。提示慢性應(yīng)激引起抑郁的機(jī)制可能不止涉及5-色胺系統(tǒng)。而5-經(jīng)色胺的減少的作用主要是導(dǎo)致抑郁癥狀，還存在抑制抑郁癥狀發(fā)生的其他因素。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果也提示后一模型可以模擬出抑郁癥的某些癥狀，本實(shí)驗(yàn)室正在應(yīng)用此模型進(jìn)一步研究5-輕色胺含量的減少在抑郁癥發(fā)生中的作用。
