劉漩,吳曉倩,袁可望,李中煉,舒坤,艾志福,張潔
1.江西中醫(yī)藥大學(xué),江西省中醫(yī)藥管理局抑郁癥中醫(yī)證候模型重點研究室,江西南昌 330006;2.江西中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,江西南昌 330006
20 世紀(jì)20 年代人們發(fā)現(xiàn)婦女在妊娠和產(chǎn)后期間會出現(xiàn)一些生理和心理變化,伴隨著情緒紊亂的病理變化[1]。 產(chǎn)后抑郁癥(postpartum depression, PPD)對產(chǎn)婦健康狀況、婚姻關(guān)系、社會關(guān)系和母嬰互動均會產(chǎn)生不良影響[2]。 抑郁癥發(fā)病機制不明,抗抑郁藥物起效慢、治療不徹底,需深入研究。 探索同時具有表面效度、結(jié)構(gòu)效度和預(yù)測效度的抑郁癥動物模型,對研究PPD 尤為重要。常用PPD 動物模型主要有應(yīng)激類模型、母嬰分離模型、激素誘導(dǎo)模型及中醫(yī)證候模型等。 研究概述目前PPD 動物模型的主要類型及模型動物的選擇,期望能為產(chǎn)后抑郁癥的基礎(chǔ)研究、產(chǎn)后護(hù)理和藥物研究等提供動物實驗設(shè)計的參考。
針對嚙齒類動物的“居民-入侵者”模式是最流行的社會失敗/壓力模型,它利用同種動物之間的社會沖突造成心理壓力。 方法是在實驗環(huán)境中將一只雄性入侵者轉(zhuǎn)移到另一只雌性鼠籠里。 從幾天到幾周入侵者多次暴露在居民面前被視為慢性壓力模型。 Nephew BC 等[2]發(fā)現(xiàn)哺乳期的CSS 母體照料減少, 自我梳理等焦慮行為和母體對新的雄性入侵者的攻擊性增加。 Murgatroyd CA 等[3]發(fā)現(xiàn)暴露在慢性社會壓力下的母鼠表現(xiàn)出快感缺乏和母體攻擊性增強及泌乳受損, 提示該模型能夠模擬產(chǎn)婦在現(xiàn)實生活中長期遭受精神壓力的情況。
PPD 最危險因素之一是孕前應(yīng)激。 Xia BM 等[4]構(gòu)建了一個重復(fù)孕前應(yīng)激誘導(dǎo)PPD 動物模型,發(fā)現(xiàn)孕前應(yīng)激雌鼠出現(xiàn)長期PPD 樣癥狀, 在糖水偏好、強迫游泳和新奇抑制進(jìn)食的測試中表現(xiàn)不佳且慢性孕前應(yīng)激導(dǎo)致PPD 持續(xù)時間長,這與Akt-mTOR 表達(dá)和GluR1/NR1 比值失調(diào)有關(guān)。 Xia B 等[5]對Balb/c小鼠給予孕前慢性束縛, 產(chǎn)后3 周小鼠表現(xiàn)為懸尾測試中不動時間顯著增加及糖水偏愛顯著降低,表明孕前應(yīng)激誘導(dǎo)的PPD 小鼠出現(xiàn)行為絕望和快感缺失。
孕婦產(chǎn)后體內(nèi)激素水平發(fā)生顯著變化導(dǎo)致產(chǎn)婦情緒紊亂是產(chǎn)后抑郁的主要原因。另外,妊娠期暴露在不良事件中會對大腦的成熟產(chǎn)生不利影響, 引發(fā)與應(yīng)激相關(guān)機制的表達(dá)發(fā)生變化, 這將導(dǎo)致包括認(rèn)知能力下降的長期功能影響。 Mazzelli M 等[6]通過對母鼠進(jìn)行產(chǎn)前應(yīng)激, 并對每只幼崽前額葉皮質(zhì)進(jìn)行基因表達(dá)分析, 發(fā)現(xiàn)炎癥相關(guān)基因總體表達(dá)增加。Dong Y 等[7]發(fā)現(xiàn)產(chǎn)前冷應(yīng)激影響母體神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)及脂質(zhì)代謝。同時孕期應(yīng)激將會導(dǎo)致子代發(fā)生情感障礙。 該模型主要用于妊娠應(yīng)激對后代發(fā)育的影響以及子代大鼠抑郁焦慮樣行為產(chǎn)生機制等方面的研究。
母嬰分離模型(maternal separation,MS)是模擬人類產(chǎn)后與嬰兒進(jìn)行分離的狀態(tài)。 建立該模型的具體方法:孕鼠分娩后,每窩仔鼠作為分離對象,出生第2 天開始,每日于固定時間將仔鼠與母鼠分離,連續(xù)14 d 以上進(jìn)行母嬰分離應(yīng)激[8]。
Bogi E 等[9]采用母嬰分離應(yīng)激,發(fā)現(xiàn)模型組小鼠糖水消耗顯著降低,強迫游泳不動時間明顯增加,腦組織中5-HT 含量顯著降低。 母嬰分離打擊了產(chǎn)婦希冀新生命到來的喜悅,影響其心理狀態(tài),該模型與產(chǎn)后抑郁的病因、行為表現(xiàn)及發(fā)病機制接近,是監(jiān)測母體和子代神經(jīng)發(fā)育變化的有效模型[10]。
在表觀遺傳學(xué)層面,MS 會誘導(dǎo)DNA 甲基化效應(yīng),影響組蛋白修飾因子的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)等;在神經(jīng)內(nèi)分泌層面, 母嬰分離作為一種生命早期應(yīng)激, 可通過HPA 軸的活動調(diào)節(jié)單胺類神經(jīng)遞質(zhì)和機體免疫系統(tǒng)對環(huán)境應(yīng)激產(chǎn)生相應(yīng)反應(yīng)。 此外,MS 還可通過調(diào)節(jié)突觸的可塑性誘導(dǎo)抑郁癥[11]。
高脂飲食(high-fat diet,HFD)會導(dǎo)致小鼠體質(zhì)量增加,與妊娠期婦女肥胖較為相似。Maeng Sh 等[12]研究發(fā)現(xiàn)高脂飲食選擇性誘導(dǎo)下丘腦棕櫚酸蓄積,抑制3’,5’-環(huán)磷酸腺苷(cAMP)/蛋白激酶A(PKA)信號通路,增加游離脂肪酸受體1(FFAR1),破壞下丘腦功能。 因此,下丘腦中FFAR1 或cAMP 信號可能成為治療由遺傳性肥胖和飲食性肥胖造成抑郁癥的潛在靶點。
抑郁癥發(fā)病期, 神經(jīng)炎性反應(yīng)能夠激活小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞,導(dǎo)致炎癥因子釋放顯著增加。TNF-α、IL-1 等炎癥因子水平的升高與抑郁樣行為有因果關(guān)系。在神經(jīng)炎性反應(yīng)過程中,激活的星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞可能是促進(jìn)抑郁癥發(fā)展的潛在介質(zhì)[13]。HFD 會導(dǎo)致小鼠快感缺失,炎癥因子水平升高,盲腸中類桿菌相對豐度降低,同時可改變大腦中與能量代謝相關(guān)分子和神經(jīng)元信號傳遞分子的相對濃度, 降低下丘腦和海馬中NPY 表達(dá), 增加血漿NPY 和DPP-4 樣活性[14]。 說明長期HFD 引起的小鼠抑郁樣行為與腸道微生物群、 腦代謝組、NPY 系統(tǒng)和DPP-4 樣活性的顯著改變有關(guān)。 該模型有助于研究肥胖和抑郁癥之間發(fā)病機制的聯(lián)系, 探索藥物新靶點。同時,妊娠期母鼠高脂飲食對子代健康會產(chǎn)生不良影響,比如誘發(fā)子代代謝紊亂、易患糖尿病、影響心肌細(xì)胞凋亡等, 該模型也可用于研究母子健康狀況的相互影響機制。
性激素可以調(diào)節(jié)行為、情緒和認(rèn)知反應(yīng),產(chǎn)后性激素水平劇烈波動是引發(fā)PPD 的重要原因。 Stoffel EC 等[15]采用雌性大鼠注射雌激素和孕酮模擬23 d的妊娠期,結(jié)果在模型動物中出現(xiàn)抑郁樣癥狀,高水平的雌二醇能夠減輕甚至逆轉(zhuǎn)抑郁樣癥狀。 模型組第2 次暴露于強迫游泳試驗的不動增加可能是由激素停撤和先前暴露于強迫游泳試驗造成的,故Kalafatakis K 等[16]對去卵巢的雌性SD 大鼠使用激素模擬妊娠(HSP),每只SD 大鼠只接受了一次強迫游泳試驗,在停藥第2 天和第4 天都有明顯的不動增加,表明激素戒斷引起的不動增加并不依賴先前的強迫游泳試驗。
該模型可用來闡明其他激素(如催產(chǎn)素、皮質(zhì)醇)在懷孕和產(chǎn)后期間的變化如何有助于PPD 的發(fā)生發(fā)展;同時這也意味著利用藥物替代物或拮抗劑處理孕婦圍產(chǎn)期激素失衡可能成為PDD 輔助治療形式。
糖皮質(zhì)激素是認(rèn)知、 代謝和免疫穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。 有證據(jù)表明皮質(zhì)醇分泌過多會產(chǎn)生神經(jīng)毒性,抑制海馬區(qū)制造新神經(jīng)元的能力,甚至出現(xiàn)海馬萎縮[17]。 海馬區(qū)作為與學(xué)習(xí)記憶有密切聯(lián)系的場所,增加其新生神經(jīng)元具有抗抑郁作用。Pereira AS 等[18]在雌鼠孕期、 產(chǎn)后和孕產(chǎn)期同時皮下注射低水平和高水平皮質(zhì)醇, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有在產(chǎn)后給予高水平皮質(zhì)醇才會增加母鼠抑郁樣行為。 許琳潔等[19]探討急性中樞皮質(zhì)醇對哺乳期行為和神經(jīng)內(nèi)分泌反應(yīng)的影響, 發(fā)現(xiàn)皮質(zhì)醇降低了幼崽的奶水消耗量和內(nèi)側(cè)視前區(qū)神經(jīng)元中的c-Fos 免疫反應(yīng)。
中醫(yī)學(xué)認(rèn)為氣為血之帥,血為氣之母,女子以血為本,血既賴氣生,又賴氣行[20]。 在分娩過程中,由于失血耗氣,氣隨血脫,致亡血傷津,氣隨津傷,從而導(dǎo)致氣血兩虛,瘀血內(nèi)阻。故中醫(yī)建模過程中除觀察模型動物癥狀和體征等宏觀變化外,還運用現(xiàn)代醫(yī)學(xué)方法對氣虛血瘀證型的微觀指標(biāo)進(jìn)行評價。何書芬等[21]通過采用SD 大鼠連續(xù)5 d 失血造成動物“血虛”,SD 大鼠連續(xù)14 d 游泳勞損造成動物“氣虛血瘀”的造模方法,發(fā)現(xiàn)氣虛血瘀模型大鼠全血黏度、紅細(xì)胞壓積、紅細(xì)胞剛性指數(shù)均顯著增高。
腎主骨,藏精,先天之精來自父母,決定人體質(zhì)和神志病的易感性。 腎精不足,則髓??仗?,神明不用。 腎元虧虛,則五臟失養(yǎng)。 當(dāng)動物攝入一定量外源性糖皮質(zhì)激素, 垂體前葉釋放促腎上腺皮質(zhì)激素減少,動物出現(xiàn)一系列的“耗竭”現(xiàn)象,這與腎陽虛證相似,故多采用皮下注射、灌胃等方式給予糖皮質(zhì)激素造成動物腎陽虛癥狀。同時,利血平聯(lián)合氫化可的松注射也可成功復(fù)制肝腎陽虛型抑郁癥動物模型。
女子素性憂郁或急躁易怒, 復(fù)由產(chǎn)后情志所傷或突受驚恐,致肝郁氣滯,肝郁膽虛,魂不歸藏,以致產(chǎn)后抑郁[20]。 產(chǎn)后婦女情緒波動明顯,易導(dǎo)致肝郁化火,出現(xiàn)胸脅滿悶、情緒不寧、不思飲食、大便不調(diào)等癥狀。 閻晶璐等[22]通過對大鼠皮下注射40%CCl4/花生油溶液0.3 mL/100 g,2 次/周,連續(xù)4 周,測定的蛋白質(zhì)水平標(biāo)志物顯著高于正常組和治療組, 進(jìn)一步證明該肝氣郁結(jié)證大鼠模型的成功建立。目前,肝氣郁結(jié)證的造模方式主要有藥物注射誘導(dǎo), 束縛應(yīng)激等。
綜上所述, 產(chǎn)后抑郁癥動物模型是一種基于特殊時期建立的動物模型, 建立可靠的動物模型有助于研究PPD 的病因、發(fā)病機制及相關(guān)藥物作用機制等。不同的產(chǎn)后抑郁癥動物模型各具優(yōu)點,但不免有不足之處, 比如應(yīng)激模型由于個體差異以及應(yīng)激源的不同特點難免造成假陽性, 近年來出現(xiàn)的人源化小鼠動物模型可避開人體實驗的倫理限制, 得到廣泛應(yīng)用,但也存在以下問題:①耗時長、成本高,難以獲得;②產(chǎn)后抑郁癥可能的病理生理學(xué)機制眾多,卻并未發(fā)現(xiàn)某一個確定的控制產(chǎn)后抑郁的基因。 在綜合評估各個模型的優(yōu)缺點后,聯(lián)用多種建模方式,中西醫(yī)結(jié)合不失為一種較為全面的方法。此外,在建模過程中,聯(lián)用多種技術(shù)和學(xué)科,例如蛋白質(zhì)組學(xué)、基因、代謝組學(xué)技術(shù)等,從分子、細(xì)胞、整體水平上對產(chǎn)后抑郁癥模型進(jìn)行評估, 進(jìn)而能夠更加深入地探討產(chǎn)后抑郁癥的發(fā)病機制,并形成更加完善的模型。