社会失败应激致抑郁样行为动物模型的研究

摘要:

目的探讨社会失贬应激抑郁模型建立的可行性及有效性。

方法连续给予C57BL/6小鼠社会失败心理应激21 d，应激结束24 h后依次通过社会交互实脸、开场实脸、糖水偏爱实脸等评价手段，对小鼠进行抑郁行为评价。结果与对照组相比，社会失效应激导致C57BL/6小鼠出现显著焦虑样行为，而仅有50% -60%的社会失败应激小鼠出现社会逃避及兴趣缺失的抑郁样行为，表现为应激易感。其他应激小鼠评价结果与时照组无差异，未出现抑郁样行为，表现出应激杭性。结论通过社会失致应激，为建立一种新的抑郁动物模型提供了实脸依据。

关键词:社会失败；易感表型；抑郁；模型；动物；应激；杭抑郁药

抑郁症是个体遗传素质与生存环境共同作用所导致的慢性多因性精神疾病之一，全球发病率高达20%，具有高复发率特征。患者不但生活质量受到严重影响，还可能导致自杀等极端行为，给社会带来巨大的医疗和经济负担。目前，对抑郁症的病理生理机制还了解甚少。生活中应激事件作为诱发抑郁症的重要原因之一是公认的事实。然而，群体中大部分个体在遭遇不幸或者重大应激事件后，仍然能保持正常的心理和认知功能，对应激表现出回复性，并不诱发抑郁症。从这个角度上来看，研究个体本身对应激抗性的分子和细胞机制，可能为亟待阐明的抑郁症和抗抑郁作用病理生理学提供重要途径和思路。目前，国内外对于应激抗性的分子机制研究相对较少，其中原因之一就在于当前通常采用的抑郁动物模型具有一定的局限性。

本研究中，通过对C57BL/6小鼠施加社会失败心理应激并经行为学评估，可将应激群体筛分为应激易感和非易感两个亚群。在应激易感亚群中，小鼠出现显著社会逃避和兴趣缺失的抑郁样行为，同时伴有显著焦虑行为;在应激非易感亚群中，小鼠仅出现显著焦虑行为，并没有出现社会逃避和兴趣缺失的抑郁样行为，行为上表现出显著应激抗性。究竟是何种原因导致相同应激所产生的行为水平的差异还有待深入探讨。近来有学者报道，脑奖赏环路中脑边缘多巴胺神经元，可能介导了社会失败应激所致的应激易感性及抗抑郁作用，也为本研究中采用社会失败建立动物抑郁模型结构有效性、表观有效性和预测有效性的探讨提供了一定的基础。通过社会失败应激模型，不仅可以建立稳定的用于研究抑郁病理生理学的动物模型，同时还能对应激抗性个体展开分子和细胞机制的研究。

材料和方法

1.1实验动物

    6-7周龄清洁级雄性C57 BL/6小鼠购自军事医学科学院动物中心;8 -9月龄雄性退休龄CDl种鼠购自北京维通利华实验动物公司;进食饮水不限，室温(23土2)`C，日光灯照明7:00一19: 00，应激时间为16:00一18: 30，行为学评价时间为8: 00一12:000

1.2药品与试剂

    蔗糖购自西陇化工股份有限公司(批号:1001202);无水乙醇购自国药集团化学试剂有限公司(批号:40021292)。

1.3方法

1. 3.1社会失败应激实验前将小鼠随机分为对照组和应激组，每天将应激组C57BL/6小鼠作为侵人者放入长期单独饲养CDl小鼠的笼内，进行身体接触10 min,10 min内C57 BL/6小鼠将受到CDl小鼠攻击并表现出逃跑、恐惧、顺从等从属性特征。10 min身体接触后，使用透明并且有很多小孔的有机玻璃板将二者隔开进行心理应激24 h，保证C57 BL/6小鼠能看到CDl小鼠，听到CDl小鼠的声音，而且能闻到CD1小鼠的气味，应激持续21 d。

应激结束后，将C57 BL/6小鼠单独饲养，进行行为学评价。对照组则使用等当量的鼠笼饲养，2只对照组C57BL/6小鼠成对隔开，并且每天将每只小鼠放置于掌心30 s。待应激组应激结束后，对照组小鼠也进行单独饲养。

1.3.2开场实验将小鼠置于42 cm x 42 cm x 25cm的旷场中心处，任其自由活动5 min。实验全程使用摄像系统记录，记录小鼠5min内穿过中央区域的次数和总运动距离。视频采用上海欣软SuperMaze软件进行分析。每只小鼠实验完毕后均使用75%乙醇对旷场进行擦拭并彻底干燥，避免对下一只小鼠的实验产生影响。

1.3.3社会交互实验社会交互实验分为两个阶段，每个阶段2. 5 min。实验在42 cm x 42 cm x 25crn开场内进行。第一阶段将C57 BL/6小鼠随机放置到所预定义的交互区域远端的两个角落处，交互区域内放置一个3 cm x 6 cm x 25 cm的布满小孔的塑料透明小盒，盒内不放置CDl小鼠。第二阶段，向透明小盒内放置一只CDl小鼠，再将C57 BL/6小鼠放回到开场内，观察C57BL/6小鼠与CDl小鼠的交互情况。实验过程使用摄像系统记录，并使用上海欣软SuperMaze软件对小鼠在预定义的交互区域内的停留时间和交互区域远端两角落处停留的时间及其运动轨迹进行分析。

1.3.4糖水偏爱实验社会失败应激进行至第19天即给予C57 BL/6小鼠2瓶饮用水，供其选择性饮用，适应2d后，再换成2瓶1%的蔗糖溶液，同样再选择性地适应2d。选择性饮水共进行Sd后，正式进行糖水偏爱实验，给予小鼠一瓶饮用水和一瓶1%蔗糖溶液，24 h后，称量各水瓶消耗量。测试共行2d，每天将饮用水瓶和蔗糖溶液瓶位置互换，消除位置偏爱可能带来的误差。

1.3.5统计方法所有数据以表示，采用t检验、单因素方差分析及两因素析因设计进行显著性检验。组间比较采用Dunnet t检验。显著性检验水平设置为P<0.01

2结果

2.1社会失败应激对小鼠社会交互的影响

在小鼠社会交互第二阶段实验中，即开场内透明小盒有CDl小鼠存在时，与对照组和社会失败应激非易感组比较，应激易感组小鼠在与CD1小鼠交互区域远端的两个角落处停留时间显著增长(p<0. 01)，而在与CDl小鼠接触进行社会交互的区域处停留时间显著缩短(P<0.01)，表现出明显的社会逃避抑郁行为。在实验中，可直接观察到C57BL/6小鼠看到CD1小鼠时表现出明显的恐惧反应，并迅速逃离至远端角落，呼吸急促。相反地，经受等量应激的非易感C57BL/6小鼠在与CD1小鼠交互区域远端的两个角落处停留时间及社会交互的区域处停留时间与对照组无差异，表现为主动接触CD1小鼠的积极主动地社会交互行为(图1)。

2. 2社会失败应激对小鼠开场实验的影响

在开场实验中，与对照组比较，社会失败应激小鼠运动距离显著缩短(P<0.01)，而在场内的4个角落处停留时间较长(图2A)，并且进人中央区域活动的次数也显著下降(P<0.01)，主动探索行为减少(图2B)。应激易感组与非易感组在运动距离和进入中央区域活动次数无差异，表明社会失败应激导致小鼠均出现焦虑样行为。

2. 3社会失败应激对小鼠糖水偏爱的影响

 在糖水偏爱实验中，结果与社会交互行为结果一致。与对照组和社会失败应激非易感组比较，应激易感组小鼠蔗糖水消耗量占总饮水量的比率显著下降(P<0.01)，表现为明显地兴趣缺失抑郁行为。而应激非易感组蔗糖水消耗量占总饮水量的比率与对照组无差异，蔗糖饮水量相对较多，表现出明显地糖水偏爱行为，未出现兴趣缺失的行为(图3)。

3讨论

应激是导致抑郁症发生的重要原因之一。在对抑郁症的病理生理研究中，国内外较常采用的动物模型是慢性温和应激、获得性无助和社会失败应激模型。尽管获得性无助和慢性温和应激都能达到长时性的行为学、神经分泌和神经生物学的效应变化，但是这两种建模方式一定程度上属于非社会性应激。通常，诱发人类抑郁症的生理心理发生变化应激源多属于社会性应激，因此，采用社会失败应激，更好地模拟人类抑郁症的发生方式，建立动物模型对于探索抑郁症的病因学是很有必要的。另外，Covingto等Krish~等的报道表明，社会失败应激所导致兴趣缺失和社会逃避的抑郁行为是长久潜伏的，通过慢性而不是急性的抗抑郁治疗可以纠正社会失败应激所致的抑郁行为，我们的相关研究结果也与此一致(将另文报道)。

抑郁症是一种异质性疾病，患者可表现出多种症状，包括抑郁情绪、无价值感、兴趣缺失、悲观绝望、反复的自杀念头、失眠或嗜睡等。通常抑郁症患者并不会表现所有抑郁症症状，因此，一个理想的动物抑郁模型也并不需要具有所有不正常的抑郁相关行为。兴趣缺失是抑郁症的核心症状之一，目前多数动物抑郁模型的建立均将出现兴趣缺失做为抑郁行为评价的一个重要指标。在本研究中，我们通过采用社会失败应激，导致应激小鼠出现探索行为能力下降，社会逃避行为显著提高，蔗糖饮水偏爱下降的抑郁样行为，表明了该应激方式可以很好地模拟人类社会性应激诱发抑郁症的实际情况，同时体现出社会失败应激建立抑郁行为动物模型的表观有效性。

本研究中，等量社会失败应激组的小鼠，在应激后进行行为学评价发现，同一群体在承受同等心理应激的情况下，仅50%一60%小鼠会由应激效应导致抑郁症行为的产生，而出现社会逃避和兴趣缺失行为，而其他小鼠却表现正常，未出现上述抑郁行为。对实验结果进行分析后认为，这种情况的出现与人类抑郁症发生的情况是一致的。如前文所述，抑郁症是一种异质性疾病，在同一群体中，虽然可能所处环境相同，应激效应一致，但是由于个体之间遗传水平存在差异，同等应激并非产生同一结果。尽管目前尚未鉴定出“抑郁基因”，但是疾病的发生与遗传和环境的相互作用是不争的事实，抑郁症的发生也不例外。因此，在我们的社会失败应激实验中，有40% -50%的小鼠未出现社会逃避与蔗糖偏爱的兴趣缺失行为，即群体中部分小鼠出现应激抗性的而未致抑郁的结果是正常且必然的。该结果与Krishnan等在2007年的报道也是一致的，较好地模拟了抑郁症的某些核心表现，同时也能对应激抗性的个体遗传基础的研究提供一定的实验依据。在采用社会失败应激研究应激抗性的细胞与分子机制方面，Wilkinson,Lagace和Vialou等已有相关报道，例如，Vialou等证明小鼠转录因子△E'osB介导了社会失败应激的应激抗性机制。这些研究较为客观地体现了采用社会失败应激建立动物抑郁模型在阐明抑郁症病理生理研究中所具有的研究价值和动物模型建立的预测有效性。

综上所述，应激是诱发抑郁症的重要原因之一。缺乏可靠有效的抑郁动物模型是探索抑郁症生理病理机制的主要障碍。社会失败应激建立抑郁样行为动物模型的研究，为动物抑郁行为新模型的建立提供了一定的实验依据，同时，也为抑郁症机制的研究中提供了一种新的研究思路和方向。一方面，对抑郁动物进行分子细胞机制的探讨，另一方面对应激产生抗性的个体本身的抗性机制展开研究。这种并行的研究策略有助于抑郁症分子细胞机制的阐明，也能为研发更多高效、持续的抗抑郁药物提供研究基础。