不同時(shí)間ARS對(duì)雄性CD1小鼠運(yùn)動(dòng)及情緒影響

［摘要］目的探討不同時(shí)間急性束縛應(yīng)激（ARS）對(duì)雄性CD1小鼠運(yùn)動(dòng)、焦慮及抑郁樣行為的影響。方法將8周齡CD1雄性小鼠隨機(jī)分為對(duì)照組、ARS 0.5 h組、ARS 1.0 h組、ARS 2.0 h組和ARS 4.0 h組，每組10只。造模后分別進(jìn)行糖水偏好實(shí)驗(yàn)、曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)和高架十字迷宮實(shí)驗(yàn)。結(jié)果糖水偏好實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，與對(duì)照組相比，ARS各組小鼠蔗糖偏好百分比無(wú)明顯差異。曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，與對(duì)照組相比，ARS各組小鼠總移動(dòng)距離和運(yùn)動(dòng)速度無(wú)明顯差異。高架十字迷宮實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，與對(duì)照組相比，ARS 0.5 h組、ARS 1.0 h組和ARS 2.0 h組小鼠進(jìn)入開放臂的次數(shù)顯著減少（q=4.483～6.150，P<0.01），在開放臂中停留時(shí)間明顯減少（q=3.607～4.665，P<0.05）；ARS 4.0 h組小鼠進(jìn)入到開放臂中的時(shí)間和次數(shù)與對(duì)照組相比無(wú)明顯差異。結(jié)論不同時(shí)間ARS不影響CD1小鼠的抑郁樣行為及運(yùn)動(dòng)能力，但ARS 0.5、1.0和2.0 h能誘導(dǎo)CD1小鼠產(chǎn)生焦慮樣行為。

［關(guān)鍵詞］急性束縛應(yīng)激；心理困擾；焦慮；移動(dòng)；抑郁；小鼠，近交ICR

［中圖分類號(hào)］R395.6;R749.72

［文獻(xiàn)標(biāo)志碼］A

［文章編號(hào)］2096-5532（2024）04-0483-04doi：10.11712/jms.2096-5532.2024.60.080

［開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）］

［網(wǎng)絡(luò)出版］https：//link.cnki.net/urlid/37.1517.R.20240625.1037.001;2024-06-2616：34：54Influence of different durations of acute restraint stress on the motor ability and emotion of male CD1 mice

WANG Xiaoya， PAN Xuening， XU Xufeng， XIE Junxia， XU Huamin

（Department of Physiology and Pathophysiology， School of Basic Medicine， Qingdao University Medical College， Qingdao 266071， China）; ［Abstract］ObjectiveTo investigate the influence of different durations of acute restraint stress （ARS） on motor ability， anxiety， and depression-like behavior in male CD1 mice.

MethodsMale CD1 mice aged 8 weeks were randomly divided into control group， 0.5 h ARS group， 1.0 h ARS group， 2.0 h ARS group， and 4.0 h ARS group， with 10 mice in each group， and the sucrose preference test， the open field test， and the elevated plus maze test were performed after modeling. ResultsThe sucrose preference test showed that there was no significant difference in the percentage of sucrose preference between the ARS groups and the control group. The open field test showed that there were no significant differences in total movement distance and movement speed between the ARS groups and the control group. The elevated plus maze testshowed that compared with the control group， the 0.5 h ARS group， the 1.0 h ARS group， and the 2.0 h ARS group had significant reductions in the number of times of entering the open arm （q=4.483-6.150，P<0.01） and the time spent in the open arm （q=3.607-4.665，P<0.05）， while there were no significant differences in these two indicators between the 4.0 h ARS group and the control group.

ConclusionDifferent durations of ARS do not affect the depression-like behavior and motor ability of CD1 mice， but ARS for 0.5， 1.0， and 2.0 h can induce anxiety-like behavior in CD1 mice.

［Key words］acute restraint stress; psychological distress; anxiety; locomotion; depression; mice， inbred ICR

當(dāng)應(yīng)激發(fā)生時(shí)，機(jī)體通常會(huì)做出許多不同的應(yīng)激反應(yīng)使個(gè)體從生理和心理上來(lái)應(yīng)對(duì)應(yīng)激事件[1]，如情緒、認(rèn)知和行為的改變[2-4]。束縛應(yīng)激作為一種廣泛應(yīng)用的動(dòng)物應(yīng)激模型，能夠精準(zhǔn)地反映人類生活中的“發(fā)展限制”狀態(tài)，因此被視為一種良好的低刺激性應(yīng)激模型[5-6]。根據(jù)束縛時(shí)間長(zhǎng)短和次數(shù)，束縛應(yīng)激分為急性束縛應(yīng)激（ARS）和慢性束縛應(yīng)激（CRS）。目前的研究結(jié)果表明，ARS對(duì)實(shí)驗(yàn)鼠的影響隨其時(shí)間不同以及實(shí)驗(yàn)鼠的品種和性別的不同而不同[7-10]。而不同時(shí)間ARS對(duì)雄性CD1小鼠的情緒和運(yùn)動(dòng)功能的影響尚不清楚。因此，本研究利用糖水偏好實(shí)驗(yàn)、曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)和高架十字迷宮實(shí)驗(yàn)，探討了不同時(shí)間ARS對(duì)雄性CD1小鼠相關(guān)行為學(xué)指標(biāo)影響，以期為ARS誘導(dǎo)的CD1雄鼠模型提供有效的干預(yù)手段，進(jìn)而為深入研究應(yīng)激的生物學(xué)機(jī)制奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1材料和方法

1.1實(shí)驗(yàn)材料

1.1.1動(dòng)物來(lái)源及其飼養(yǎng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物選擇8周齡

SPF級(jí)雄性CD1（ICR）小鼠，購(gòu)于北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司。按照文獻(xiàn)方法[11]飼養(yǎng)小鼠。

1.1.2主要試劑和儀器蔗糖購(gòu)于國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。45 cm×45 cm×45 cm大小不透明測(cè)試盒、高出水平面50 cm的十字形迷宮裝置（內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)開放臂（大小30 cm×9 cm）和兩個(gè)閉合臂（大小30 cm×9 cm×15 cm））購(gòu)于北京吉安得爾科技有限公司。攝像機(jī)購(gòu)于深圳市林柏視科技有限公司。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1動(dòng)物分組及ARS將小鼠隨機(jī)分為對(duì)照組（A組）和ARS模型 0.5 h組（B組）、1.0 h組（C組）、2.0 h組（D組）及 4.0 h組（E組），每組10只小鼠（實(shí)驗(yàn)中死亡者剔除）。對(duì)照組小鼠不做處理。B～E組：將小鼠分別置于小鼠固定器中0.5、1.0、2.0和4.0 h，完成對(duì)小鼠的ARS。

1.2.2糖水偏好實(shí)驗(yàn)每組小鼠先進(jìn)行蔗糖飲水訓(xùn)練。第1天和第2天兩側(cè)水瓶中為飲用水；第3天和第4天將兩側(cè)水瓶中的飲用水換成10 g/L的蔗糖溶液；第5天一側(cè)水瓶中為飲用水，另一側(cè)為10 g/L蔗糖溶液；第6天更換飲用水和10 g/L蔗糖溶液水瓶的位置；第7天斷水1 d；第8天進(jìn)行ARS造模。ARS后根據(jù)文獻(xiàn)方法[12]檢測(cè)小鼠1 h內(nèi)的蔗糖偏好百分比，并以其評(píng)估小鼠抑郁核心癥狀快感缺失的程度。

1.2.3曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)糖水偏好測(cè)試后30 min，按文獻(xiàn)方法[11]對(duì)小鼠進(jìn)行曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，對(duì)小鼠總移動(dòng)距離和運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行分析，全面評(píng)估其運(yùn)動(dòng)能力。

1.2.4高架十字迷宮實(shí)驗(yàn)按照文獻(xiàn)方法[8]對(duì)小鼠進(jìn)行高架十字迷宮實(shí)驗(yàn)，通過(guò)分析小鼠進(jìn)出開放臂的頻率以及在開放臂停留的時(shí)間百分比來(lái)評(píng)估其焦慮程度。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

應(yīng)用Graph Pad Prism 8.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)量資料數(shù)據(jù)以±s表示，多組間均數(shù)比較采用單因素方差分析（One way ANOVA）檢驗(yàn)，并繼以Newman-keuls法進(jìn)行組間兩兩比較。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2結(jié)果

糖水偏好實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，與A組小鼠相比，B、C、D和E組小鼠蔗糖偏好百分比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，與A組小鼠相比較，B、C、D和E組小鼠總移動(dòng)距離和運(yùn)動(dòng)速度差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。高架十字迷宮實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，與A組相比較，B、C和D組小鼠進(jìn)入開放臂的次數(shù)明顯降低，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（q=4.483～6.150，P<0.01），在開放臂停留時(shí)間明顯縮短，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（q=3.607～4.665，P<0.05）；而E組小鼠與A組相比較，無(wú)論是進(jìn)入開放臂次數(shù)還是開放臂停留時(shí)間，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。見表1。

3討論

內(nèi)穩(wěn)態(tài)是指生物控制自身的體內(nèi)環(huán)境使其保持相對(duì)穩(wěn)定，內(nèi)穩(wěn)態(tài)會(huì)隨時(shí)被內(nèi)部或外界刺激所擾亂，這種刺激稱為應(yīng)激源[13-16]。個(gè)體面對(duì)應(yīng)激源時(shí)能夠激活交感神經(jīng)系統(tǒng)，進(jìn)而做出適當(dāng)?shù)男袨檩敵鯷17]。應(yīng)激源引發(fā)的機(jī)體適應(yīng)性反應(yīng)被稱為應(yīng)激反應(yīng)，應(yīng)激反應(yīng)的影響因素有很多，比如遺傳因素和環(huán)境因素[18]。當(dāng)應(yīng)激發(fā)生時(shí)，機(jī)體通常會(huì)做出許多不同的應(yīng)激反應(yīng)使個(gè)體從生理和心理上來(lái)應(yīng)對(duì)這些應(yīng)激事件[1]，其中包括自主神經(jīng)系統(tǒng)[19]和內(nèi)分泌系統(tǒng)以及免疫系統(tǒng)的激活[20-21]、情緒以及認(rèn)知和行為的改變等[2-4]。在應(yīng)激強(qiáng)度和方式超出機(jī)體平衡范疇時(shí)就會(huì)出現(xiàn)創(chuàng)傷后遺癥、精神失常、焦慮障礙、抑郁癥等精神類疾病[22]。動(dòng)物急性應(yīng)激模型有很多種，包括電擊、空瓶刺激、強(qiáng)迫游泳、束縛應(yīng)激、寒冷、次聲和社交挫敗等[23-28]，其中束縛應(yīng)激作為一種非損傷性刺激，能夠很好地模擬人類身心疾病的過(guò)程，是一種很常用的應(yīng)激模型[5-6]。

目前的研究已表明，ARS對(duì)實(shí)驗(yàn)鼠的行為影響隨其時(shí)間、實(shí)驗(yàn)鼠品種和性別的不同而不同，如同為2 h的ARS在C57BL/6J雄鼠中能使其產(chǎn)生明顯的焦慮樣行為，但不能影響其運(yùn)動(dòng)能力[8]；能使雌性棕色田鼠焦慮，不能使其抑郁；能使雄性棕色田鼠抑郁，而不能使其焦慮[9]。在雌性ICR小鼠中，12 h的ARS能提高其運(yùn)動(dòng)水平，使其產(chǎn)生煩躁情緒[10]。在雄性ICR小鼠中，ARS 1 h能顯著損害小鼠在新穎物體識(shí)別測(cè)試中的記憶提取而不能影響其運(yùn)動(dòng)能力[29]。在雄性Swiss小鼠中，4 h的ARS能使其產(chǎn)生抑郁樣行為[7]。ARS對(duì)不同種類小鼠的不同影響反映了不同種類小鼠在適應(yīng)環(huán)境、抵御應(yīng)激以及應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)方面的差異性，通過(guò)比較不同品種小鼠在ARS下行為學(xué)功能變化，可以發(fā)現(xiàn)哪些因素在應(yīng)激反應(yīng)中起關(guān)鍵作用，從而為揭示應(yīng)激的生物學(xué)機(jī)制提供線索。CD1雄性小鼠與其他小鼠相比，最突出的特征在于其具有高度奮發(fā)性以及對(duì)環(huán)境適應(yīng)強(qiáng)的特點(diǎn)。然而，ARS不同時(shí)間對(duì)雄性CD1小鼠的運(yùn)動(dòng)和情緒的影響，以及影響是否隨時(shí)間的變化而變化，目前研究較少。因此，探究不同時(shí)間ARS對(duì)雄性CD1小鼠的影響可以為急性應(yīng)激誘導(dǎo)小鼠模型提供新的策略。

蔗糖偏好實(shí)驗(yàn)用于評(píng)估小鼠的動(dòng)機(jī)、快感不足以及相關(guān)的情緒狀態(tài)，而快感缺失可作為抑郁樣行為的一個(gè)評(píng)估指標(biāo)[30]；曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)是評(píng)估動(dòng)物運(yùn)動(dòng)行為的有效方法[31]；高架十字迷宮實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛟u(píng)估小鼠的焦慮樣行為[32]。本研究設(shè)計(jì)雄性CD1小鼠建立時(shí)間梯度（0.5、1.0、2.0和4.0 h）的ARS模型，探究不同時(shí)間ARS對(duì)小鼠相關(guān)行為學(xué)指標(biāo)的影響。結(jié)果顯示，與對(duì)照組小鼠相比，ARS各組小鼠的蔗糖偏好百分比無(wú)明顯差異，提示不同時(shí)間ARS不會(huì)使小鼠產(chǎn)生抑郁樣行為。在曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中，與對(duì)照組小鼠相比，ARS各組小鼠的總移動(dòng)距離和運(yùn)動(dòng)速度均無(wú)明顯差異，提示不同時(shí)間ARS不能影響小鼠的運(yùn)動(dòng)能力。在高架十字迷宮實(shí)驗(yàn)中，與對(duì)照組小鼠相比，B、C和D組小鼠進(jìn)入開放臂次數(shù)及停留時(shí)間明顯減少，而E組小鼠進(jìn)入開放臂次數(shù)及停留時(shí)間無(wú)明顯差異，提示0.5、1.0、和2.0 h的ARS能使小鼠產(chǎn)生明顯的焦慮樣行為。產(chǎn)生這種結(jié)果的原因可能是CD1雄鼠對(duì)應(yīng)激反應(yīng)有一定的適應(yīng)性，在短期ARS（0.5、1.0和2.0 h）時(shí)，CD1雄鼠沒有足夠的時(shí)間去適應(yīng)這種突如其來(lái)的應(yīng)激情景從而表現(xiàn)出明顯的焦慮樣行為；當(dāng)ARS延長(zhǎng)至4.0 h，CD1雄鼠可能通過(guò)一系列的生理和心理調(diào)整，逐漸適應(yīng)了這種應(yīng)激狀態(tài)，因此不會(huì)產(chǎn)生焦慮樣行為。至于不同時(shí)間ARS不影響CD1雄鼠抑郁行為及運(yùn)動(dòng)能力，一方面可能是基于CD1雄鼠本身與其他種類小鼠的差異性；另一方面可能是ARS作為一種急性應(yīng)激，其持續(xù)時(shí)間尚不足以引發(fā)抑郁樣行為或顯著影響運(yùn)動(dòng)能力。雖然抑郁和焦慮都屬于情緒障礙，但它們的生理機(jī)制和病理生理過(guò)程有所不同，需要不同類型或更長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)激才能誘發(fā)抑郁樣行為[33]。

綜上所述，不同時(shí)間的ARS不能影響CD1雄鼠的運(yùn)動(dòng)能力及抑郁樣行為，而0.5、1.0、和2.0 h的ARS能使CD1雄鼠產(chǎn)生明顯的焦慮樣行為。本研究的不足之處在于僅探討了ARS對(duì)雄性CD1小鼠行為學(xué)表現(xiàn)的影響，而未深入探討其生理機(jī)制。未來(lái)的研究可以進(jìn)一步探討ARS對(duì)CD1雄鼠神經(jīng)遞質(zhì)、內(nèi)分泌、免疫系統(tǒng)等的影響，以更加全面地了解ARS的作用機(jī)制?？傊?，本實(shí)驗(yàn)結(jié)果為后續(xù)深入研究ARS誘導(dǎo)的焦慮所涉及神經(jīng)環(huán)路及作用機(jī)制提供了重要的實(shí)驗(yàn)依據(jù)，并為雄性CD1小鼠急性應(yīng)激誘導(dǎo)焦慮模型提供了有效的實(shí)驗(yàn)方案。

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