社會(huì)失敗應(yīng)激致抑郁樣行為動(dòng)物模型的研究

摘要:

目的探討社會(huì)失貶應(yīng)激抑郁模型建立的可行性及有效性。

方法連續(xù)給予C57BL/6小鼠社會(huì)失敗心理應(yīng)激21 d，應(yīng)激結(jié)束24 h后依次通過社會(huì)交互實(shí)臉、開場(chǎng)實(shí)臉、糖水偏愛實(shí)臉等評(píng)價(jià)手段，對(duì)小鼠進(jìn)行抑郁行為評(píng)價(jià)。結(jié)果與對(duì)照組相比，社會(huì)失效應(yīng)激導(dǎo)致C57BL/6小鼠出現(xiàn)顯著焦慮樣行為，而僅有50% -60%的社會(huì)失敗應(yīng)激小鼠出現(xiàn)社會(huì)逃避及興趣缺失的抑郁樣行為，表現(xiàn)為應(yīng)激易感。其他應(yīng)激小鼠評(píng)價(jià)結(jié)果與時(shí)照組無差異，未出現(xiàn)抑郁樣行為，表現(xiàn)出應(yīng)激杭性。結(jié)論通過社會(huì)失致應(yīng)激，為建立一種新的抑郁動(dòng)物模型提供了實(shí)臉依據(jù)。

關(guān)鍵詞:社會(huì)失��；易感表型；抑郁；模型；動(dòng)物；應(yīng)激；杭抑郁藥

抑郁癥是個(gè)體遺傳素質(zhì)與生存環(huán)境共同作用所導(dǎo)致的慢性多因性精神疾病之一，全球發(fā)病率高達(dá)20%，具有高復(fù)發(fā)率特征�；颊卟坏�生活質(zhì)量受到嚴(yán)重影響，還可能導(dǎo)致自殺等極端行為，給社會(huì)帶來巨大的醫(yī)療和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。目前，對(duì)抑郁癥的病理生理機(jī)制還了解甚少。生活中應(yīng)激事件作為誘發(fā)抑郁癥的重要原因之一是公認(rèn)的事實(shí)。然而，群體中大部分個(gè)體在遭遇不幸或者重大應(yīng)激事件后，仍然能保持正常的心理和認(rèn)知功能，對(duì)應(yīng)激表現(xiàn)出回復(fù)性，并不誘發(fā)抑郁癥。從這個(gè)角度上來看，研究個(gè)體本身對(duì)應(yīng)激抗性的分子和細(xì)胞機(jī)制，可能為亟待闡明的抑郁癥和抗抑郁作用病理生理學(xué)提供重要途徑和思路。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于應(yīng)激抗性的分子機(jī)制研究相對(duì)較少，其中原因之一就在于當(dāng)前通常采用的抑郁動(dòng)物模型具有一定的局限性。

本研究中，通過對(duì)C57BL/6小鼠施加社會(huì)失敗心理應(yīng)激并經(jīng)行為學(xué)評(píng)估，可將應(yīng)激群體篩分為應(yīng)激易感和非易感兩個(gè)亞群。在應(yīng)激易感亞群中，小鼠出現(xiàn)顯著社會(huì)逃避和興趣缺失的抑郁樣行為，同時(shí)伴有顯著焦慮行為;在應(yīng)激非易感亞群中，小鼠僅出現(xiàn)顯著焦慮行為，并沒有出現(xiàn)社會(huì)逃避和興趣缺失的抑郁樣行為，行為上表現(xiàn)出顯著應(yīng)激抗性。究竟是何種原因?qū)е孪嗤瑧?yīng)激所產(chǎn)生的行為水平的差異還有待深入探討。近來有學(xué)者報(bào)道，腦獎(jiǎng)賞環(huán)路中腦邊緣多巴胺神經(jīng)元，可能介導(dǎo)了社會(huì)失敗應(yīng)激所致的應(yīng)激易感性及抗抑郁作用，也為本研究中采用社會(huì)失敗建立動(dòng)物抑郁模型結(jié)構(gòu)有效性、表觀有效性和預(yù)測(cè)有效性的探討提供了一定的基礎(chǔ)。通過社會(huì)失敗應(yīng)激模型，不僅可以建立穩(wěn)定的用于研究抑郁病理生理學(xué)的動(dòng)物模型，同時(shí)還能對(duì)應(yīng)激抗性個(gè)體展開分子和細(xì)胞機(jī)制的研究。

材料和方法

1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

    6-7周齡清潔級(jí)雄性C57 BL/6小鼠購(gòu)自軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院動(dòng)物中心;8 -9月齡雄性退休齡CDl種鼠購(gòu)自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物公司;進(jìn)食飲水不限，室溫(23土2)`C，日光燈照明7:00一19: 00，應(yīng)激時(shí)間為16:00一18: 30，行為學(xué)評(píng)價(jià)時(shí)間為8: 00一12:000

1.2藥品與試劑

    蔗糖購(gòu)自西隴化工股份有限公司(批號(hào):1001202);無水乙醇購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司(批號(hào):40021292)。

1.3方法

1. 3.1社會(huì)失敗應(yīng)激實(shí)驗(yàn)前將小鼠隨機(jī)分為對(duì)照組和應(yīng)激組，每天將應(yīng)激組C57BL/6小鼠作為侵人者放入長(zhǎng)期單獨(dú)飼養(yǎng)CDl小鼠的籠內(nèi)，進(jìn)行身體接觸10 min,10 min內(nèi)C57 BL/6小鼠將受到CDl小鼠攻擊并表現(xiàn)出逃跑、恐懼、順從等從屬性特征。10 min身體接觸后，使用透明并且有很多小孔的有機(jī)玻璃板將二者隔開進(jìn)行心理應(yīng)激24 h，保證C57 BL/6小鼠能看到CDl小鼠，聽到CDl小鼠的聲音，而且能聞到CD1小鼠的氣味，應(yīng)激持續(xù)21 d。

應(yīng)激結(jié)束后，將C57 BL/6小鼠單獨(dú)飼養(yǎng)，進(jìn)行行為學(xué)評(píng)價(jià)。對(duì)照組則使用等當(dāng)量的鼠籠飼養(yǎng)，2只對(duì)照組C57BL/6小鼠成對(duì)隔開，并且每天將每只小鼠放置于掌心30 s。待應(yīng)激組應(yīng)激結(jié)束后，對(duì)照組小鼠也進(jìn)行單獨(dú)飼養(yǎng)。

1.3.2開場(chǎng)實(shí)驗(yàn)將小鼠置于42 cm x 42 cm x 25cm的曠場(chǎng)中心處，任其自由活動(dòng)5 min。實(shí)驗(yàn)全程使用攝像系統(tǒng)記錄，記錄小鼠5min內(nèi)穿過中央?yún)^(qū)域的次數(shù)和總運(yùn)動(dòng)距離。視頻采用上海欣軟SuperMaze軟件進(jìn)行分析。每只小鼠實(shí)驗(yàn)完畢后均使用75%乙醇對(duì)曠場(chǎng)進(jìn)行擦拭并徹底干燥，避免對(duì)下一只小鼠的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響。

1.3.3社會(huì)交互實(shí)驗(yàn)社會(huì)交互實(shí)驗(yàn)分為兩個(gè)階段，每個(gè)階段2. 5 min。實(shí)驗(yàn)在42 cm x 42 cm x 25crn開場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行。第一階段將C57 BL/6小鼠隨機(jī)放置到所預(yù)定義的交互區(qū)域遠(yuǎn)端的兩個(gè)角落處，交互區(qū)域內(nèi)放置一個(gè)3 cm x 6 cm x 25 cm的布滿小孔的塑料透明小盒，盒內(nèi)不放置CDl小鼠。第二階段，向透明小盒內(nèi)放置一只CDl小鼠，再將C57 BL/6小鼠放回到開場(chǎng)內(nèi)，觀察C57BL/6小鼠與CDl小鼠的交互情況。實(shí)驗(yàn)過程使用攝像系統(tǒng)記錄，并使用上海欣軟SuperMaze軟件對(duì)小鼠在預(yù)定義的交互區(qū)域內(nèi)的停留時(shí)間和交互區(qū)域遠(yuǎn)端兩角落處停留的時(shí)間及其運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行分析。

1.3.4糖水偏愛實(shí)驗(yàn)社會(huì)失敗應(yīng)激進(jìn)行至第19天即給予C57 BL/6小鼠2瓶飲用水，供其選擇性飲用，適應(yīng)2d后，再換成2瓶1%的蔗糖溶液，同樣再選擇性地適應(yīng)2d。選擇性飲水共進(jìn)行Sd后，正式進(jìn)行糖水偏愛實(shí)驗(yàn)，給予小鼠一瓶飲用水和一瓶1%蔗糖溶液，24 h后，稱量各水瓶消耗量。測(cè)試共行2d，每天將飲用水瓶和蔗糖溶液瓶位置互換，消除位置偏愛可能帶來的誤差。

1.3.5統(tǒng)計(jì)方法所有數(shù)據(jù)以表示，采用t檢驗(yàn)、單因素方差分析及兩因素析因設(shè)計(jì)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。組間比較采用Dunnet t檢驗(yàn)。顯著性檢驗(yàn)水平設(shè)置為P<0.01

2結(jié)果

2.1社會(huì)失敗應(yīng)激對(duì)小鼠社會(huì)交互的影響

在小鼠社會(huì)交互第二階段實(shí)驗(yàn)中，即開場(chǎng)內(nèi)透明小盒有CDl小鼠存在時(shí)，與對(duì)照組和社會(huì)失敗應(yīng)激非易感組比較，應(yīng)激易感組小鼠在與CD1小鼠交互區(qū)域遠(yuǎn)端的兩個(gè)角落處停留時(shí)間顯著增長(zhǎng)(p<0. 01)，而在與CDl小鼠接觸進(jìn)行社會(huì)交互的區(qū)域處停留時(shí)間顯著縮短(P<0.01)，表現(xiàn)出明顯的社會(huì)逃避抑郁行為。在實(shí)驗(yàn)中，可直接觀察到C57BL/6小鼠看到CD1小鼠時(shí)表現(xiàn)出明顯的恐懼反應(yīng)，并迅速逃離至遠(yuǎn)端角落，呼吸急促。相反地，經(jīng)受等量應(yīng)激的非易感C57BL/6小鼠在與CD1小鼠交互區(qū)域遠(yuǎn)端的兩個(gè)角落處停留時(shí)間及社會(huì)交互的區(qū)域處停留時(shí)間與對(duì)照組無差異，表現(xiàn)為主動(dòng)接觸CD1小鼠的積極主動(dòng)地社會(huì)交互行為(圖1)。

2. 2社會(huì)失敗應(yīng)激對(duì)小鼠開場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的影響

在開場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中，與對(duì)照組比較，社會(huì)失敗應(yīng)激小鼠運(yùn)動(dòng)距離顯著縮短(P<0.01)，而在場(chǎng)內(nèi)的4個(gè)角落處停留時(shí)間較長(zhǎng)(圖2A)，并且進(jìn)人中央?yún)^(qū)域活動(dòng)的次數(shù)也顯著下降(P<0.01)，主動(dòng)探索行為減少(圖2B)。應(yīng)激易感組與非易感組在運(yùn)動(dòng)距離和進(jìn)入中央?yún)^(qū)域活動(dòng)次數(shù)無差異，表明社會(huì)失敗應(yīng)激導(dǎo)致小鼠均出現(xiàn)焦慮樣行為。

2. 3社會(huì)失敗應(yīng)激對(duì)小鼠糖水偏愛的影響

 在糖水偏愛實(shí)驗(yàn)中，結(jié)果與社會(huì)交互行為結(jié)果一致。與對(duì)照組和社會(huì)失敗應(yīng)激非易感組比較，應(yīng)激易感組小鼠蔗糖水消耗量占總飲水量的比率顯著下降(P<0.01)，表現(xiàn)為明顯地興趣缺失抑郁行為。而應(yīng)激非易感組蔗糖水消耗量占總飲水量的比率與對(duì)照組無差異，蔗糖飲水量相對(duì)較多，表現(xiàn)出明顯地糖水偏愛行為，未出現(xiàn)興趣缺失的行為(圖3)。

3討論

應(yīng)激是導(dǎo)致抑郁癥發(fā)生的重要原因之一。在對(duì)抑郁癥的病理生理研究中，國(guó)內(nèi)外較常采用的動(dòng)物模型是慢性溫和應(yīng)激、獲得性無助和社會(huì)失敗應(yīng)激模型。盡管獲得性無助和慢性溫和應(yīng)激都能達(dá)到長(zhǎng)時(shí)性的行為學(xué)、神經(jīng)分泌和神經(jīng)生物學(xué)的效應(yīng)變化，但是這兩種建模方式一定程度上屬于非社會(huì)性應(yīng)激。通常，誘發(fā)人類抑郁癥的生理心理發(fā)生變化應(yīng)激源多屬于社會(huì)性應(yīng)激，因此，采用社會(huì)失敗應(yīng)激，更好地模擬人類抑郁癥的發(fā)生方式，建立動(dòng)物模型對(duì)于探索抑郁癥的病因?qū)W是很有必要的。另外，Covingto等Krish~等的報(bào)道表明，社會(huì)失敗應(yīng)激所導(dǎo)致興趣缺失和社會(huì)逃避的抑郁行為是長(zhǎng)久潛伏的，通過慢性而不是急性的抗抑郁治療可以糾正社會(huì)失敗應(yīng)激所致的抑郁行為，我們的相關(guān)研究結(jié)果也與此一致(將另文報(bào)道)。

抑郁癥是一種異質(zhì)性疾病，患者可表現(xiàn)出多種癥狀，包括抑郁情緒、無價(jià)值感、興趣缺失、悲觀絕望、反復(fù)的自殺念頭、失眠或嗜睡等。通常抑郁癥患者并不會(huì)表現(xiàn)所有抑郁癥癥狀，因此，一個(gè)理想的動(dòng)物抑郁模型也并不需要具有所有不正常的抑郁相關(guān)行為。興趣缺失是抑郁癥的核心癥狀之一，目前多數(shù)動(dòng)物抑郁模型的建立均將出現(xiàn)興趣缺失做為抑郁行為評(píng)價(jià)的一個(gè)重要指標(biāo)。在本研究中，我們通過采用社會(huì)失敗應(yīng)激，導(dǎo)致應(yīng)激小鼠出現(xiàn)探索行為能力下降，社會(huì)逃避行為顯著提高，蔗糖飲水偏愛下降的抑郁樣行為，表明了該應(yīng)激方式可以很好地模擬人類社會(huì)性應(yīng)激誘發(fā)抑郁癥的實(shí)際情況，同時(shí)體現(xiàn)出社會(huì)失敗應(yīng)激建立抑郁行為動(dòng)物模型的表觀有效性。

本研究中，等量社會(huì)失敗應(yīng)激組的小鼠，在應(yīng)激后進(jìn)行行為學(xué)評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)，同一群體在承受同等心理應(yīng)激的情況下，僅50%一60%小鼠會(huì)由應(yīng)激效應(yīng)導(dǎo)致抑郁癥行為的產(chǎn)生，而出現(xiàn)社會(huì)逃避和興趣缺失行為，而其他小鼠卻表現(xiàn)正常，未出現(xiàn)上述抑郁行為。對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析后認(rèn)為，這種情況的出現(xiàn)與人類抑郁癥發(fā)生的情況是一致的。如前文所述，抑郁癥是一種異質(zhì)性疾病，在同一群體中，雖然可能所處環(huán)境相同，應(yīng)激效應(yīng)一致，但是由于個(gè)體之間遺傳水平存在差異，同等應(yīng)激并非產(chǎn)生同一結(jié)果。盡管目前尚未鑒定出“抑郁基因”，但是疾病的發(fā)生與遺傳和環(huán)境的相互作用是不爭(zhēng)的事實(shí)，抑郁癥的發(fā)生也不例外。因此，在我們的社會(huì)失敗應(yīng)激實(shí)驗(yàn)中，有40% -50%的小鼠未出現(xiàn)社會(huì)逃避與蔗糖偏愛的興趣缺失行為，即群體中部分小鼠出現(xiàn)應(yīng)激抗性的而未致抑郁的結(jié)果是正常且必然的。該結(jié)果與Krishnan等在2007年的報(bào)道也是一致的，較好地模擬了抑郁癥的某些核心表現(xiàn)，同時(shí)也能對(duì)應(yīng)激抗性的個(gè)體遺傳基礎(chǔ)的研究提供一定的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。在采用社會(huì)失敗應(yīng)激研究應(yīng)激抗性的細(xì)胞與分子機(jī)制方面，Wilkinson,Lagace和Vialou等已有相關(guān)報(bào)道，例如，Vialou等證明小鼠轉(zhuǎn)錄因子△E'osB介導(dǎo)了社會(huì)失敗應(yīng)激的應(yīng)激抗性機(jī)制。這些研究較為客觀地體現(xiàn)了采用社會(huì)失敗應(yīng)激建立動(dòng)物抑郁模型在闡明抑郁癥病理生理研究中所具有的研究?jī)r(jià)值和動(dòng)物模型建立的預(yù)測(cè)有效性。

綜上所述，應(yīng)激是誘發(fā)抑郁癥的重要原因之一。缺乏可靠有效的抑郁動(dòng)物模型是探索抑郁癥生理病理機(jī)制的主要障礙。社會(huì)失敗應(yīng)激建立抑郁樣行為動(dòng)物模型的研究，為動(dòng)物抑郁行為新模型的建立提供了一定的實(shí)驗(yàn)依據(jù)，同時(shí)，也為抑郁癥機(jī)制的研究中提供了一種新的研究思路和方向。一方面，對(duì)抑郁動(dòng)物進(jìn)行分子細(xì)胞機(jī)制的探討，另一方面對(duì)應(yīng)激產(chǎn)生抗性的個(gè)體本身的抗性機(jī)制展開研究。這種并行的研究策略有助于抑郁癥分子細(xì)胞機(jī)制的闡明，也能為研發(fā)更多高效、持續(xù)的抗抑郁藥物提供研究基礎(chǔ)。