董海影 興桂華 張曉杰
(齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)技術(shù)學(xué)院,黑龍江 齊齊哈爾 161006)
抑郁癥是一種包括多種精神癥狀和軀體癥狀的復(fù)雜的情感性精神障礙,其發(fā)病率和自殺率高,危害性大〔1〕。研究發(fā)現(xiàn),大腦增齡性變化是神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病的最初級階段變化〔2〕。因此,對于大腦中樞神經(jīng)系統(tǒng)增齡性變化的研究可以作為多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病的研究基礎(chǔ),為防治神經(jīng)退行性疾病提供新的思路。本實驗從行為學(xué)和生化兩個方面對不同年齡組大鼠抑郁癥動物模型進行評價,旨在分析年齡的增長與抑郁癥發(fā)生、發(fā)展的相關(guān)性,為探討抑郁癥的發(fā)病機制和防治抑郁癥提供理論基礎(chǔ)和實驗依據(jù)。
1.1 動物與試劑 SD雄性大鼠60只:幼年(4~5周齡)組20只,體重90~110 g;成年(4~5個月齡)組20只,體重360~380 g;中年(14~15個月齡)組20只,體重600~620 g。由北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司提供,許可證編號:SCXK(京)2007-0001。單胺氧化酶(MAO)測定試劑盒、考馬斯亮藍蛋白測定試劑盒(南京建成生物工程研究所),促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素(CRH)、促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)、皮質(zhì)酮/腎上腺酮(CORT)試劑盒(ADL,美國)。
1.2 方法
1.2.1 分組 大鼠在自然晝夜節(jié)律光照、室溫18℃ ~20℃、無噪音環(huán)境下,適應(yīng)性生活1 w后稱重,開野法(Open-Field)評分,每個年齡組隨機分為對照組和模型組各10只。
1.2.2 造模 模型組單籠飼養(yǎng),進行21 d慢性輕度不可預(yù)見性應(yīng)激刺激(chronic mild unpredictable stress,CMUS)〔1,2〕:電擊足底(電流強度 1 mA,電壓 45 mV,10s/次,間隔 1 min,共 30次)、冰水游泳(4 ℃,5 min)、搖晃(1 次/s,15 min)、夾尾(3 min)、熱應(yīng)激(45℃,5 min)、禁食(24 h)、禁水(24 h)、晝夜顛倒、束縛(8 h)、傾斜鼠籠與潮濕墊料(100 g墊料中加入200 ml水)。每日給予1種刺激,順序隨機。
1.2.3 Open-Field 評分實驗裝置為高40 cm、底邊長80 cm、周壁涂黑、底板為白色的無蓋方箱,底板用黑線劃成16 cm×16 cm的25個方格。實驗在安靜環(huán)境下進行,將大鼠輕放于方箱底板中心,每只動物單獨測定,每次測定時間為3 min,兩只動物之間用體積分數(shù)為10%的酒精清洗方箱周壁及底板,以免上次動物余留的異味影響下次實驗結(jié)果。計分方法:以大鼠穿越底面格數(shù)為水平活動得分,大鼠4只腳均在同一格子內(nèi)為一格,穿越一格計1分,如大鼠沿線行走,以每10 cm為1分;以大鼠直立次數(shù)為垂直活動得分,雙足離開底面為標志。兩項之和為敞箱實驗總得分。
1.2.4 糖水消耗量實驗 造模前,大鼠進行1%蔗糖水?dāng)z取訓(xùn)練,即每籠同時放置2個水瓶,第一個24 h,2瓶均裝有1%蔗糖水;隨后的24 h,1個瓶裝有1%蔗糖水,1個瓶裝純凈水。1%蔗糖水消耗量:24 h禁食禁水后,測定1 h動物飲用1%蔗糖水和純水的量,以攝入溶液的量(mg)/動物體重(g)和糖水偏愛(糖水偏愛=糖水消耗/總液體消耗×100%)進行評定。
1.2.5 指標檢測
1.2.5.1 CRH、ACTH、CORT含量測定 行為學(xué)測試后,經(jīng)大鼠眼靜脈采血,靜置4 h,4℃離心分離血清(1 500 r/min,10 min),采用ELISA試劑盒測定各激素含量。
1.2.5.2 MAO活性的測定 斷頭處死大鼠,冰上分離出海馬,按照重量和體積比1∶9的比例,加入預(yù)冷的生理鹽水,在冰浴中制成10%的組織勻漿,4℃離心分離上清(3 500 r/min,10 min),按試劑盒說明測定MAO活性,同時測定組織蛋白含量。
1.3 統(tǒng)計學(xué)分析 所有數(shù)據(jù)運用SPSS13.0統(tǒng)計軟件進行處理,數(shù)據(jù)以x±s表示。
2.1 年齡對抑郁癥模型大鼠行為學(xué)指標的影響 見表1。
2.2 年齡對抑郁癥模型大鼠生化指標的影響 見表2。
表1 各組大鼠應(yīng)激前后Open-Field行為測定和液體消耗實驗比較(x ± s,n=10)
表2 各組大鼠海馬區(qū)MAO活性和血清CRH、ACTH、CORT含量的比較(x±s)
3.1 抑郁癥模型行為學(xué)指標評價 CMUS抑郁癥模型理論依據(jù)與人類抑郁癥中慢性、低水平的應(yīng)激源導(dǎo)致抑郁癥的發(fā)生并加速抑郁癥發(fā)展的機制更接近,CMUS引起的行為改變能夠持續(xù)數(shù)周甚至數(shù)月被觀察到,且經(jīng)典的抗抑郁治療對之有效,故作為抑郁模型具有較高的價值,常用于抑郁癥病理生理機制的研究及抗抑郁藥物的篩選〔3〕。CMUS抑郁癥模型模擬了抑郁癥的核心癥狀——快感缺乏以及社會活動能力和探索行為能力下降等癥狀。糖水消耗實驗和敞箱實驗是檢測模型成功與否的有效客觀指標。糖水消耗量反映動物的獎賞反應(yīng)程度,水平活動反映動物的活動度,垂直活動反映大鼠探究行為和好奇程度。本實驗采用CMUS和孤養(yǎng)兩種經(jīng)典模型結(jié)合的造模方式,利用孤養(yǎng)模擬人類失去社會和家庭支持的孤獨狀態(tài),長期輕度不可預(yù)見應(yīng)激模擬抑郁癥發(fā)病的壓力源,造成孤養(yǎng)動物的抑郁狀態(tài)。模型組動物經(jīng)21 d慢性綜合應(yīng)激后水平穿越格數(shù)減少,直立次數(shù)減少,糖水消耗量和糖水偏愛度降低,表現(xiàn)出抑郁癥患者具有的精神運動遲滯、興趣喪失、快感缺乏的特征。三個年齡段的大鼠模型組比較,隨著年齡的增長,抑郁癥模型大鼠的行為學(xué)指標變化更加顯著。
3.2 抑郁癥模型生化指標評價 Schildkraut和Bunney提出的中樞5-羥色胺(5-hydroxy tryptamine,5-HT)和去甲腎上腺素能(noradrenaline,NE)低下假說是抑郁癥發(fā)病機制的經(jīng)典學(xué)說。MAO是5-HT和單胺類神經(jīng)遞質(zhì)的主要代謝酶,MAO活性升高會導(dǎo)致突觸間隙二者含量的降低,引起抑郁〔4〕。并且經(jīng)過多方研究證明〔5~7〕,抑郁癥時下丘腦-垂體-腎上腺軸 (hy-Pothalamus-pitutary-adrenal gland,HPA)功能亢進。本實驗中模型組較對照組MAO活性均升高,CRH、ACTH、CORT含量均升高,中年模型組較其余兩個模型組 MAO活性均升高,CRH、ACTH、CORT含量均升高,說明相同刺激強度下,隨著年齡的增長,抑郁癥模型大鼠的生化指標變化亦更加明顯。
1 Kessler RC,Berglund P,Demler O,et al.The epidemiology of major depressive disorder:results from the National Comorbidity Survey Replication(NCS-R)〔J〕.JAMA,2003;289(23):3095-105.
2 Oda Y.Choine acetyltransferase:the structure,distribution and pathologic changes in the central nervous system〔J〕.Pathol Int,1999;49(11):921-37.
3 李曉秋,許 晶.抑郁動物模型的研究進展〔J〕.中華精神科雜志,2002;35(3):184-5.
4 Du L,F(xiàn)aludi G,Palkovits M,et al.High activity-related allele of MAO-A gene associated with depressed suicide in males〔J〕.Neuroreport,2002;13(9):1195-8.
5 Pitchot W,Herrera C,Ansseau M.HPA axis dysfunction in major depression:relationship to5-HT(1A)receptor activity〔J〕.Neuropsychobiology,2001;44(2):74-7.
6 Hauger RL,Shelat SG,Redei EE,et al.Decreased corticotropin-releasing factor receptor expression and adrenocorticotropic hormone responsiveness in anterior pituitarys cells of Wistar-Kyoto rats〔J〕.J Neuroendocrinol,2002;14(2):126-34.
7 曹碧茵,施建蓉.心理應(yīng)激動物模型的研制及其應(yīng)用〔J〕.中國行為醫(yī)學(xué)科學(xué),2005;14(2):191-2.