嚙齒類動物抑郁癥模型的行為學檢測方法

牛晨旭，郝 瀚（綜述），張海林（審校）

（河北醫(yī)科大學基礎醫(yī)學院藥理學教研室，河北石家莊050017）

嚙齒類動物抑郁癥模型的行為學檢測方法

牛晨旭，郝 瀚（綜述），張海林*（審校）

（河北醫(yī)科大學基礎醫(yī)學院藥理學教研室，河北石家莊050017）

抑郁癥;動物行為學;綜述文獻

抑郁癥是以顯著而持續(xù)的情緒低落為主要臨床特征的一種精神異質性綜合征。它是世界范圍十大高發(fā)病率和病死率疾病之一。抑郁癥的診斷主要以臨床癥狀為主。因此，在針對抑郁癥的動物研究中，抑郁行為學檢測指標在鑒定模型復制以及抗抑郁藥物療效方面起重要作用。此外，由于臨床抑郁患者常伴有焦慮，以及雙向情感障礙即患者有抑郁和焦慮的交替表現(xiàn)，因此，焦慮行為的檢測也是抑郁動物模型常用的檢測手段。嚙齒類動物是復制抑郁癥動物模型的常用選擇，在抑郁癥發(fā)病機制研究及藥物研發(fā)中發(fā)揮重要作用?，F(xiàn)就國內外公認的檢測嚙齒類動物抑郁癥模型的行為學檢測方法及其適用范圍進行綜述，旨在為選擇合理的行為學檢測方法提供有益的參考。

1 基于社會交往的行為學檢測方法

1.1 社交接近和逃避行為的檢測 此項檢測方法是根據(jù)嚙齒類動物喜群居的社會特性設計的，是測試實驗動物是否存在抑郁行為的重要指標。檢測在固定面積的開場內進行。用一個隔板將一只小鼠或大鼠隔離到開場的一端作為“社會刺激”。用一個拉門將待檢測的動物隔離到開場的另一端，即非社交區(qū)。隔板和拉門之間為社交區(qū)。隔板和拉門均有多個孔隙，以保證兩個動物之間有嗅覺、視覺和聽覺聯(lián)系。經(jīng)過一段時間的適應后，將拉門拉起5～15 min后，待測動物可以自由進入社交區(qū)，但不能和“社會刺激”動物直接接觸。記錄該動物在社交區(qū)和非社交區(qū)停留的時間。若待檢測的動物社交行為正常時，動物有和同類“接近”行為即在社交區(qū)停留的時間較非社交區(qū)長。若待檢測動物有社交障礙抑郁行為時，動物則出現(xiàn)“逃避”行為即在社交區(qū)停留的時間較非社交區(qū)短［1］。有文獻報道，慢性溫和或不可預見的應激、心理社會應激如社會挫敗、出生前應激和母子分離抑郁模型動物有社交障礙抑郁行為［2－4］。

1.2 窘迫發(fā)聲行為的檢測 此檢測方法是根據(jù)母子分離應激時，幼鼠叫聲改變這一現(xiàn)象設計的。研究［5－6］發(fā)現(xiàn)，出生后2周以內幼年小鼠或大鼠的叫聲一般在30～80 kHz內。此叫聲可被超聲敏感擴音器接受，并通過前置放大器放大以及轉換器轉換，最后以波形形式被記錄下來。當幼鼠受到母子分離應激刺激時，單位時間內叫聲增多。除此之外，幼鼠叫聲的功率譜由2個峰組成，分別分布在30 kHz和50 kHz處;50 kHz處的波峰振幅更能反映幼鼠的負性情感。此項檢測是判斷母子分離或出生前應激引起的幼年動物抑郁狀態(tài)較好的方法。

2 基于獎賞的行為學檢測方法

2.1 糖水偏愛行為的檢測 此項檢測方法是基于動物喜糖的習性設計的。主要測試實驗動物是否存在快感缺失抑郁行為。其做法如下：首先，讓小鼠或大鼠適應2瓶（瓶A和瓶B）飲水2 d，然后將瓶A換為1%蔗糖水，而瓶B仍為無糖飲用水，每天在固定時間點稱量各瓶中的水消耗量，共持續(xù)測試3 d。在測試期間，每天將飲用水瓶和蔗糖水瓶位置互換，消除位置偏愛可能帶來的誤差。飲蔗糖水比率根據(jù)公式A/（A+B）×100%計算。與正常動物相比，若實驗動物蔗糖水消耗量占總飲水量的比率顯著下降，則認為該動物有快感缺失行為。據(jù)文獻報道，慢性溫和或不可預見的應激、社會挫敗抑郁模型出現(xiàn)糖水偏愛減退［7－10］。

2.2 顱內自我刺激又被稱為腦刺激獎賞 這是測試實驗動物是否有欣快感缺失抑郁行為的指標。此檢測方法是基于中樞獎賞系統(tǒng)可產生欣快感這一理論設計的。首先借助腦立體定位儀將電極埋入麻醉動物腦內的獎賞區(qū)，并用固定劑固定。1周后，當麻醉藥的作用完全消失后，將大鼠置于一個特殊裝置內，將植入大鼠腦內的電極與刺激裝置相連。裝置內的踏桿控制著刺激器刺激電流的發(fā)放。訓練大鼠踏桿自我刺激。當大鼠獎賞系統(tǒng)功能低下時，大鼠壓桿次數(shù)減少，電閾值增高［11－13］。

3 基于探索的行為學檢測方法

3.1 探新行為的檢測 此檢測是利用嚙齒類動物對新異環(huán)境的探究特性和對新環(huán)境的恐懼形成矛盾沖突行為設計的。主要考察動物是否處于焦慮狀態(tài)。在新異環(huán)境中，若待測的嚙齒類動物較正常動物自主活動減少，則認為該動物探新能力弱。研究［14－15］顯示，嚙齒類動物探新行為的強弱影響其后對社交挫敗實驗的敏感性。

3.2 新奇環(huán)境抑制攝食行為的檢測 這是測試焦慮行為的另一個指標。在一個新奇的環(huán)境中，禁食的動物由于產生類似焦慮的沖突反應而表現(xiàn)出攝食猶豫。如果動物處于焦慮狀態(tài)，則在新奇環(huán)境開始攝食的潛伏期延長。通過記錄開始攝食的潛伏期，可以檢測動物焦慮的程度。檢測步驟如下：將禁食24 h的大鼠或小鼠從飼養(yǎng)的區(qū)域轉移至特定實驗區(qū)域（新奇環(huán)境）。實驗測試環(huán)境不同于飼養(yǎng)環(huán)境，且測試環(huán)境的光線強度大于飼養(yǎng)環(huán)境。檢測時，將動物逐個頭朝外從一角放入實驗裝置（實驗裝置是面積固定的曠場，底部鋪上墊料，中間均勻擺放數(shù)個形狀規(guī)則的食物）。之后開始記錄動物開始攝食的潛伏期。攝食的判定標準是動物開始咀嚼食物，而不僅僅是嗅食或擺弄食物。以吃食的潛伏期作為檢測指標。每只動物實驗完畢，更換測試環(huán)境中的墊料，以避免對下一只動物的行為產生影響。有文獻報道，在孤養(yǎng)引起的抑郁模型中，該檢測指標出現(xiàn)異常。

3.3 曠場實驗 曠場實驗是測試小鼠自發(fā)活動行為和探索行為的行為學實驗方法。其原理是基于小鼠2個方面的天性：一方面，小鼠有畏懼空曠場地的天性，其活動具有趨避性;另一方面，小鼠面對新事物又會產生好奇心，有探索的欲望。目前的曠場實驗系統(tǒng)是一個方形的箱子，箱子頂部中央安置有攝像系統(tǒng);箱子底部被劃分中央?yún)^(qū)和周邊區(qū)。小鼠在箱子底部可以自由活動。當小鼠進入箱子后，立即關閉箱子的上蓋，使箱子內的光線較暗（星光條件），并用錄像系統(tǒng)記錄小鼠的活動?？偮烦毯推骄俣缺灰暈榉从承∈笞园l(fā)活動的主要數(shù)據(jù)。由于小鼠在“危險的場所”有“貼墻”活動的天性，因此，小鼠的趨避性是以小鼠在周邊區(qū)活動的總時間評價的。在固定的時間內，與對照組小鼠相比，若實驗組小鼠周邊區(qū)活動時間增加，中央?yún)^(qū)活動時間減少，則認為實驗組小鼠趨避性強，可能處于焦慮抑郁狀態(tài)，探索能力較差。該檢測作為一種基礎行為學檢測指標廣泛適用于社交挫?。?6］、慢性溫和或不可預見的應激［2］、孤養(yǎng)［17］、手術切除雙側嗅束［18］以及母子分離［19－20］等所致的抑郁模型的行為學檢測。

3.4 高架十字迷宮實驗 此檢測指標是利用小鼠對新異環(huán)境的探究特性和對高懸敞開臂的恐懼形成矛盾沖突行為來考察動物是否處于焦慮狀態(tài)。高架十字迷宮有一對開臂和一對閉臂。小鼠由于嗜暗性會傾向于在閉臂中活動，但出于好奇心和探究性又會在開臂中活動。在面對新奇刺激時，動物同時產生探究的沖動與恐懼，這就造成了探究與回避的沖突行為。在規(guī)定的時間，計算動物在開臂停留的時間、進入開臂次數(shù)以及高架十字迷宮中總進入次數(shù)。目前認為，動物進入開臂次數(shù)及停留時間與焦慮情緒呈負相關。進入開臂次數(shù)越少，停留時間越短，說明動物的焦慮情緒越嚴重。該檢測作為一種常用的檢測焦慮的指標，廣泛用于慢性溫和或不可預見的應激［2，21］、社會挫敗抑郁模型［8］、母子分離［5，22］等所致的抑郁癥模型的行為學檢測。

4 基于絕望的行為學檢測方法

4.1 強迫游泳實驗 此實驗是測試大（?。┦笫欠裉幱凇靶袨榻^望”狀態(tài)。將大（?。┦笾糜谑⑺膱A柱形容器內被迫游泳。動物最初表現(xiàn)為在水中游動、劇烈掙扎，并試圖逃脫。當感到逃脫不可能后，便不再掙扎和游泳，將頭部露出水面，而肢體漂浮，保持一種不動的狀態(tài)，此狀態(tài)稱為“行為絕望”。此方法常用于抗抑郁藥物的快速篩選，但出現(xiàn)假陽性太高;也用于母子分離和社交挫?。?］等所致的抑郁模型行為學檢測的輔助指標。

4.2 懸尾實驗 此實驗是測試小鼠是否處于“行為絕望”狀態(tài)。在距小鼠尾尖約1 cm處用膠布把小鼠懸于一定高度的位置。小鼠先掙扎，之后轉變?yōu)椴粍?，類似于人類絕望和精神抑郁的狀態(tài)。記錄抑郁時間即小鼠累計不動的時間。此實驗可用于測定抗抑郁藥的作用。但由于出現(xiàn)假陽性太高，此檢測僅適用于抗抑郁藥的初篩或抑郁模型行為學檢測的輔助指標。

抑郁癥是一種異質性疾病。因此，一個理想的動物抑郁模型并非需要具有所有不正常的抑郁相關行為。合理地利用社交、獎賞、探索以及絕望等方面的相關行為學檢測方法，對于評價不同原因所致的抑郁模型、探討抑郁癥的發(fā)病機制以及觀察抗抑郁藥物的療效和藥理作用非常必要。

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（本文編輯：趙麗潔）

R749.41

A

1007－3205（2015）03－0370－03

2014－12－19;

2015－01－07

國家重點基礎研究發(fā)展計劃（2013CB531302）

牛晨旭（1991－），男，河北石家莊人，河北醫(yī)科大學基礎醫(yī)學院理學碩士研究生，從事抑郁癥行為學機制研究。

*通訊作者。E－mail：z.hailin@yahoo.com

10.3969/j.issn.1007－3205.2015.03.041