两种抑郁模型的行为学比较

摘要

目的: 比较5-经色胺神经元损毁致小鼠抑郁症状模型与慢性刺激抑郁模型小鼠强制游泳实验和悬尾实验中的行为学特点， 评估两种模型在研究抑郁症中的适用性。

方法:实验于2005-04/07 在解放军第四军医大学完成。 ①分组:40 只C57BU 6 小鼠随机分为慢性刺激组 、5-经色胺损毁组、假手术组及空白对照组。②模型制备:慢性刺激组小鼠每日慢***刺激，共21d;5-9色胺损毁组小鼠脑室中注射特异性5-9 色胺毒剂5,7一 双经色胺，特异性损毁小鼠中缝背核中的5-f} 色胺能神经元; 假手术组小鼠侧脑室给予注射等量的生理盐水。③观察指标:分别测试两种模型小鼠的体质量变化、蔗糖摄取实验、强制游泳实验和悬尾实验等行为学表现。

结果:40 只小鼠均进人结果分析。 5-经色胺损毁组和慢性刺激组的小鼠表现出多项抑郁症状:①两者模型小鼠体质量增加缓慢、增加量明显减少。②两种模型小鼠均表现糖摄取量明显减少。③两种模型小鼠强制游泳实验和悬尾实验中无动时间的总和均明显延长。

结论: 慢性刺激模型和5-经色胺损毁模型均复制出人类了抑郁症的多项表现， 提示环境因素的改变和5-经色胺降低在抑郁症的发病机制中发挥一定作用。

主题词:抑郁症;5-经色胺:慢性刺激

0 引言

抑郁症是一类发病率很高的**， 世界卫生组织宣布世界上大约有 17% 的人口在一生中会遭遇抑郁症，给社会造成很大的财力、物力、人力的浪费。关于抑郁症的研究取得很多进展， 但是其确定的病理机制尚不清楚。其中一个原因是抑郁症的表现非常多样，因此比较难以在实验室模仿抑郁症的全部症状。另外，抑郁症的很多症状以患者的自身感觉和自述为主， 而在动物模型上很难模拟; 尤其是患者反复的罪恶感和**倾向，在动物身上不能模拟出来。但是动物模型还是可以重现抑郁患者的很多基本生理学和行为学的反应。本实验比较两种动物模型的抑郁样行为学实验， 以评价它们在抑郁症基础研究中的应用。

1 材料和方法

设计:随机对照动物实验。

单位:解放军第四军医大学西京医院康复与理疗科。

材料:实验于 2005-04/07 在解放军第四军医大学完成。 40 只C57BL/6 小鼠， 鼠龄 10 周， 体质量20 21g，无特殊病原体，第四军医大学实验动物研究中心提供。 置于安静、温暖、昼夜明暗周期为8:00-20:00光照、20:00一 次日8:00 黑暗的实验室中， 自由饮水、摄食。 饲养 1周后，随机分为慢性刺激组、5-轻色胺损毁组、假手术组及空白对照组，每组 10 只。设计、实施、评估者:实验设计为**作者，在日本大阪大学经过行为学评估培训;实施及评估为全部作者，动物分组及编号由**、三、四作者进行，评估采用盲法。

方法: 动物模型制备:① 慢性刺激模型:每日给予小鼠刺激[ 9，小鼠单独饲养，每天随机暴露于以下刺激中的一种，共持续 21 d:干锯屑垫料、置于空笼、笼子倾斜(45 ℃)、播放掠食者录音、昼夜颠倒、冷水游泳。 在蔗糖摄取实验前**不给予任何刺激。 2 5-9 色胺损毁模型:5-经色胺损毁组和假手术组手术前腹腔注射去甲丙咪嗓( 25 mg/kg) 和诺米芬辛( 10 mg/kg),40 min 后给予****钠( 65 mg/kg)腹腔麻醉后，将动物固定在立体定位仪。 按照以下位置(与前自距离) :向后一0.7 mm ，旁开 1.0 mm ，深度一 1.7 mm ，用 10 [ LL 汉密顿微量注射器进行双侧脑室注射。 5-轻色胺损毁组经脑室注射5,7一 双经色胺(Sigma, USA )50 jig,溶解于含1g/L柠檬酸的生理盐水)o假手术组注射等量的含1g/L柠檬酸的生理盐水。 注射后留针5 min, ③空白对照组:不接受注射或刺激，群体饲养。 各组每天经同一人轻柔抓取动物5 m in,体质量测定:每两 日称量一次小鼠体质量，直至21 d，将体质量增长绘制曲线，另外计算各组第 21 天与实验前比较体质量增加的数值，进行统计分析。

蔗糖摄取实验:在造模前和造模后 21 d，分别计算小鼠在1h内饮用10g/L蔗糖溶液量， 以此乒映小鼠的奖赏反应程度。 在实验前 14 h 内， 停止摄取食物和水。

悬尾实验:由亚搏APP·官方网站（中国）v2.78IOS下载/Android通用版/手机APP提供，记录6 min 内的第 2-6 分钟的不动时间总和，此成绩反应动物的无助程度。

强制游泳实验:由亚搏APP·官方网站（中国）v2.78IOS下载/Android通用版/手机APP提供， 记录6 m in 内的第 2-6 分钟的不动时间总和， 此成绩反应动物的无助程度。

**组织化学染色: 动物存活 21 d 后，由过量****钠( 70 mg/kg)麻醉后，用 15 m L 0.01 mol/L 磷酸盐缓冲液和50 mL 40 g/L 多聚甲醛灌注固定后，立即取脑置于200 g/L 蔗糖溶液，4 ℃过夜沉底后，取全脑进行冰冻切片( Cry ostal;Leitz,W etzal,Germany)，片厚30 Rm ,隔五取一收集于0.01mol /L 磷酸盐缓冲液中。切片经封闭液(磷酸盐缓冲液， 含10 g/L Bovineserum, 50 酬L NGS, 3 岁L Triton X -100) 30 min，后分别浸人一抗 : 兔抗酪氨酸经化酶抗体沙500,CHEM ICON Intern ational Inc); 兔抗5-轻色胺抗体(1:5 000, Sigma);4 ℃孵育24 h,PBST 洗涤3 次后人鼠抗胶质纤维酸性蛋白( 1:1000'Sigm司4 9C孵育24 h,经 PBST 洗涤 3 次后浸人混合荧光二抗 Alexa 546goatantirabbitIgG ( 1:1 000, M olecularprobes)和Alexa

538 goatantimouse IgG ( 1:1 000, M olecularprobes)中，室温避光孵育 3 h ，随后 PBST 洗涤后封固，在激光共聚焦荧光显微镜(CarlZeiss M icrolmaging, Inc.)下观察并采图。

主要观察指标:① 小鼠造模前和造模后不同时间的体质量改变及蔗糖摄取、 强制游泳实验和悬尾实验等抑郁相关行为学测定。②小鼠中缝背核5-9 色胺神经元的改变。

统计学分析:各组数据以x1: 表示，由**作者利用 SPSS 11.0 软件进行单因素方差分析，组间差异采用 Dunnett's 后检验，a=0.05 作为检验水准。

2 结果

2.1 实验动物数量分析

实验中参加实验小鼠40 只，无中途脱落，进人结果分析小鼠40 只。

2.2 各组小鼠体质量变化 见图1。在动物造模前，各组动物的体质量没有显著差别，随着时间延长，各组小鼠的体质量均表现出逐渐增加。其中，假手术组和空白对照组小鼠的体质量增加明显，约增加了4 g，而5-经色胺损毁组和慢性刺激组的小鼠体质量增加缓慢，增加量也明显比假手术组和空白对照组小鼠少。

2.3 各组小鼠蔗糖摄取实验结果 见图 2，在空白对照组和假手术组小鼠的 1 h 内的蔗糖溶液摄取量几乎完全一样，而5-经色胺损毁组和慢性刺激组小鼠的蔗糖溶液摄取量明显减少( P < 0.01)，尤其是5-经色胺

损毁组。

2.4 各组小鼠强制游泳实验和悬尾 实验结果 见图3，在悬尾实验和强制游泳实验中，空白对照组和假手术组小鼠的“ 无动时间”无差别，5-经色胺损毁组和慢性刺激组小 鼠在两个实验中的无动时间均明显延长伊 < 0.01)， 其中5-经色胺损毁组在强制游泳实验中无动时间的延长更显著， 而慢性刺激组在悬尾实验中的无动时间的延长更显著。

2.5 5-夯色胺**组化染色 在空白对照组和假手术组小鼠的中缝背核中5-经色胺能神经元呈 5-经色胺**组化染色阳性， 阳性物质主要出现在胞浆中，形态规则 ，分布均匀，而 5,7一 双轻色胺侧脑室注射后21 d 小鼠的中缝背核中，5-轻色胺阳性神经元几乎完全消失，只有少量纤细的纤维。

3 讨论

抑郁症的动物模型根据诱发抑郁的方式不同，可以分为**诱发和环境因素改变诱发两大类模型。 慢性应激抑郁模型具有高度的有效性， 并可持续几个月，基本符合抑郁模型的要求，在目前国外文献中广泛使用。鼠类偏爱于甜的溶液，慢性应激经常减少蔗糖的摄取。 这种糖偏好的减少被解释为快感缺乏，这是抑郁症诊断的一个核心症状，强制游泳实验和悬尾实验是*常用的两个用于致抑郁剂和抗抑郁剂研究的实验

回 。小鼠在水中放弃游泳挣扎和在悬吊于半空中时放弃挣扎的状态的时间总和称为无动时间， 反应了小鼠“无助”的症状。 在本实验中所使用的慢性应激模型导致小鼠体质量减轻、 蔗糖摄取减少及明显的悬尾实验和强制游泳实验中无动时间的延长，表现出抑郁样症状。

本实验中的另一个模型一 5-经色胺损毁组， 在本实验中所使用剂量的 5,7一 双经色胺经侧脑室注射后21 d， 接近 100% 地损毁了中缝背核中的5-经色胺能神经元，在中缝背核中只剩下少量不规则纤维。 其他的实验中显示中缝背核中5-经色胺神经元消失，而被星型胶质细胞所充填。 近年来的研究认为胶质细胞在抑郁症的发病和**中也承担重要角色，但是其具体作用目前尚在研究之中。

在 21 d 的生存时间中，5-经色胺损毁组小鼠体质量增加明显缓于另外两个对照组。 在蔗糖摄取实验中，表现出蔗糖摄取的明显减少，表明对奖赏的反应下降。 当然不能完全排除由于体质量增加减慢带来的摄取量的减少。而在强制游泳实验和悬尾实验中，“ 无动时间”的延长反映其“ 无助”的表现。 本实验中小鼠模型在体质量改变、蔗糖摄取实验、悬尾实验和强制游泳实验中均表现出与慢性应激模型类似的行为学表现。

大量研究发现5-PI -色胺缺乏与抑郁心境、食欲减退、**、昼夜节律紊乱、***功能紊乱、性功能障碍、不能应付应激、活动减少等症状有关。 54 A r色胺活动的不足，是引起抑郁的高危因子;其依据包括:①5-经色胺能活动的**经常导致一些抑郁的症状:情绪，食欲，活动，性，认知障碍及**。②在志愿者研究发现干扰 5-9 色胺的合成或储存可以引起抑郁门 ，尤其是有抑郁症家族史的志愿者。 而抑郁症患者**后，如果耗竭色氨酸，会增加在 12 个月中复发率。 对于用5-轻色胺特效的抗抑郁****后的患者，耗竭5-经色胺而保留去甲肾上腺素也会引起复发, ③抑郁患者出现5-经色胺活动的异常，包括5-轻色胺前体一 L-色胺酸减少，5-经色胺合成，释放，重摄取及代谢的障碍，以及其突触后受体的异常。 ④抗抑郁**，尤其是SSRI，往往是通过提高5-轻色胺含量而发挥作用。 现有的一些体内外实验也支持抑郁患者确实存在 5-经色胺功能障碍， 例如抑郁患者血浆色氨酸水平低、脑脊液 5-经色胺代谢物也低， **者额叶皮质中5-色胺受体密度增高， 都说明抑郁症与5-经色胺关系密切 。

本实验中两种模型表现出相似的行为学改变，都复制出部分抑郁症状。 很多实验结果显示持续应激可以引起 5-经色胺和促肾上腺皮质素释放**一 皮质醇系统的改变。 但是在 5-经色胺损毁组中的小鼠其体质量改变、蔗糖摄取实验、悬尾实验和强制游泳实验中的无动时间的变化比慢性应激小组的变化更显著。 提示慢性应激引起抑郁的机制可能不止涉及 5- 色胺系统。 而5-经色胺的减少的作用主要是导致抑郁症状，还存在抑制抑郁症状发生的其他因素。本实验结果也提示后一模型可以模拟出抑郁症的某些症状， 本实验室正在应用此模型进一步研究 5-轻色胺含量的减少在抑郁症发生中的作用。