牛晨旭，郝 瀚（綜述），張海林（審校）

（河北醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院藥理學(xué)教研室，河北石家莊050017）

嚙齒類動(dòng)物抑郁癥模型的行為學(xué)檢測(cè)方法

牛晨旭，郝 瀚（綜述），張海林*（審校）

（河北醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院藥理學(xué)教研室，河北石家莊050017）

抑郁癥;動(dòng)物行為學(xué);綜述文獻(xiàn)

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(zhì)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(duì)抑郁癥的動(dòng)物研究中，抑郁行為學(xué)檢測(cè)指標(biāo)在鑒定模型復(fù)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(cè)也是抑郁動(dòng)物模型常用的檢測(cè)手段。嚙齒類動(dòng)物是復(fù)制抑郁癥動(dòng)物模型的常用選擇，在抑郁癥發(fā)病機(jī)制研究及藥物研發(fā)中發(fā)揮重要作用?，F(xiàn)就國內(nèi)外公認(rèn)的檢測(cè)嚙齒類動(dòng)物抑郁癥模型的行為學(xué)檢測(cè)方法及其適用范圍進(jìn)行綜述，旨在為選擇合理的行為學(xué)檢測(cè)方法提供有益的參考。

1 基于社會(huì)交往的行為學(xué)檢測(cè)方法

1.1 社交接近和逃避行為的檢測(cè) 此項(xiàng)檢測(cè)方法是根據(jù)嚙齒類動(dòng)物喜群居的社會(huì)特性設(shè)計(jì)的，是測(cè)試實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是否存在抑郁行為的重要指標(biāo)。檢測(cè)在固定面積的開場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行。用一個(gè)隔板將一只小鼠或大鼠隔離到開場(chǎng)的一端作為“社會(huì)刺激”。用一個(gè)拉門將待檢測(cè)的動(dòng)物隔離到開場(chǎng)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(gè)孔隙，以保證兩個(gè)動(dòng)物之間有嗅覺、視覺和聽覺聯(lián)系。經(jīng)過一段時(shí)間的適應(yīng)后，將拉門拉起5～15 min后，待測(cè)動(dòng)物可以自由進(jìn)入社交區(qū)，但不能和“社會(huì)刺激”動(dòng)物直接接觸。記錄該動(dòng)物在社交區(qū)和非社交區(qū)停留的時(shí)間。若待檢測(cè)的動(dòng)物社交行為正常時(shí)，動(dòng)物有和同類“接近”行為即在社交區(qū)停留的時(shí)間較非社交區(qū)長。若待檢測(cè)動(dòng)物有社交障礙抑郁行為時(shí)，動(dòng)物則出現(xiàn)“逃避”行為即在社交區(qū)停留的時(shí)間較非社交區(qū)短［1］。有文獻(xiàn)報(bào)道，慢性溫和或不可預(yù)見的應(yīng)激、心理社會(huì)應(yīng)激如社會(huì)挫敗、出生前應(yīng)激和母子分離抑郁模型動(dòng)物有社交障礙抑郁行為［2－4］。

1.2 窘迫發(fā)聲行為的檢測(cè) 此檢測(cè)方法是根據(jù)母子分離應(yīng)激時(shí)，幼鼠叫聲改變這一現(xiàn)象設(shè)計(jì)的。研究［5－6］發(fā)現(xiàn)，出生后2周以內(nèi)幼年小鼠或大鼠的叫聲一般在30～80 kHz內(nèi)。此叫聲可被超聲敏感擴(kuò)音器接受，并通過前置放大器放大以及轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換，最后以波形形式被記錄下來。當(dāng)幼鼠受到母子分離應(yīng)激刺激時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)叫聲增多。除此之外，幼鼠叫聲的功率譜由2個(gè)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(fù)性情感。此項(xiàng)檢測(cè)是判斷母子分離或出生前應(yīng)激引起的幼年動(dòng)物抑郁狀態(tài)較好的方法。

2 基于獎(jiǎng)賞的行為學(xué)檢測(cè)方法

2.1 糖水偏愛行為的檢測(cè) 此項(xiàng)檢測(cè)方法是基于動(dòng)物喜糖的習(xí)性設(shè)計(jì)的。主要測(cè)試實(shí)驗(yàn)動(dòng)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(yīng)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(shí)間點(diǎn)稱量各瓶中的水消耗量，共持續(xù)測(cè)試3 d。在測(cè)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(jì)算。與正常動(dòng)物相比，若實(shí)驗(yàn)動(dòng)物蔗糖水消耗量占總飲水量的比率顯著下降，則認(rèn)為該動(dòng)物有快感缺失行為。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，慢性溫和或不可預(yù)見的應(yīng)激、社會(huì)挫敗抑郁模型出現(xiàn)糖水偏愛減退［7－10］。

2.2 顱內(nèi)自我刺激又被稱為腦刺激獎(jiǎng)賞 這是測(cè)試實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是否有欣快感缺失抑郁行為的指標(biāo)。此檢測(cè)方法是基于中樞獎(jiǎng)賞系統(tǒng)可產(chǎn)生欣快感這一理論設(shè)計(jì)的。首先借助腦立體定位儀將電極埋入麻醉動(dòng)物腦內(nèi)的獎(jiǎng)賞區(qū)，并用固定劑固定。1周后，當(dāng)麻醉藥的作用完全消失后，將大鼠置于一個(gè)特殊裝置內(nèi)，將植入大鼠腦內(nèi)的電極與刺激裝置相連。裝置內(nèi)的踏桿控制著刺激器刺激電流的發(fā)放。訓(xùn)練大鼠踏桿自我刺激。當(dāng)大鼠獎(jiǎng)賞系統(tǒng)功能低下時(shí)，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(xué)檢測(cè)方法

3.1 探新行為的檢測(cè) 此檢測(cè)是利用嚙齒類動(dòng)物對(duì)新異環(huán)境的探究特性和對(duì)新環(huán)境的恐懼形成矛盾沖突行為設(shè)計(jì)的。主要考察動(dòng)物是否處于焦慮狀態(tài)。在新異環(huán)境中，若待測(cè)的嚙齒類動(dòng)物較正常動(dòng)物自主活動(dòng)減少，則認(rèn)為該動(dòng)物探新能力弱。研究［14－15］顯示，嚙齒類動(dòng)物探新行為的強(qiáng)弱影響其后對(duì)社交挫敗實(shí)驗(yàn)的敏感性。

3.2 新奇環(huán)境抑制攝食行為的檢測(cè) 這是測(cè)試焦慮行為的另一個(gè)指標(biāo)。在一個(gè)新奇的環(huán)境中，禁食的動(dòng)物由于產(chǎn)生類似焦慮的沖突反應(yīng)而表現(xiàn)出攝食猶豫。如果動(dòng)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(cè)動(dòng)物焦慮的程度。檢測(cè)步驟如下：將禁食24 h的大鼠或小鼠從飼養(yǎng)的區(qū)域轉(zhuǎn)移至特定實(shí)驗(yàn)區(qū)域（新奇環(huán)境）。實(shí)驗(yàn)測(cè)試環(huán)境不同于飼養(yǎng)環(huán)境，且測(cè)試環(huán)境的光線強(qiáng)度大于飼養(yǎng)環(huán)境。檢測(cè)時(shí)，將動(dòng)物逐個(gè)頭朝外從一角放入實(shí)驗(yàn)裝置（實(shí)驗(yàn)裝置是面積固定的曠場(chǎng)，底部鋪上墊料，中間均勻擺放數(shù)個(gè)形狀規(guī)則的食物）。之后開始記錄動(dòng)物開始攝食的潛伏期。攝食的判定標(biāo)準(zhǔn)是動(dòng)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(cè)指標(biāo)。每只動(dòng)物實(shí)驗(yàn)完畢，更換測(cè)試環(huán)境中的墊料，以避免對(duì)下一只動(dòng)物的行為產(chǎn)生影響。有文獻(xiàn)報(bào)道，在孤養(yǎng)引起的抑郁模型中，該檢測(cè)指標(biāo)出現(xiàn)異常。

3.3 曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn) 曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)是測(cè)試小鼠自發(fā)活動(dòng)行為和探索行為的行為學(xué)實(shí)驗(yàn)方法。其原理是基于小鼠2個(gè)方面的天性：一方面，小鼠有畏懼空曠場(chǎng)地的天性，其活動(dòng)具有趨避性;另一方面，小鼠面對(duì)新事物又會(huì)產(chǎn)生好奇心，有探索的欲望。目前的曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是一個(gè)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(dòng)。當(dāng)小鼠進(jìn)入箱子后，立即關(guān)閉箱子的上蓋，使箱子內(nèi)的光線較暗（星光條件），并用錄像系統(tǒng)記錄小鼠的活動(dòng)?？偮烦毯推骄俣缺灰暈榉从承∈笞园l(fā)活動(dòng)的主要數(shù)據(jù)。由于小鼠在“危險(xiǎn)的場(chǎng)所”有“貼墻”活動(dòng)的天性，因此，小鼠的趨避性是以小鼠在周邊區(qū)活動(dòng)的總時(shí)間評(píng)價(jià)的。在固定的時(shí)間內(nèi)，與對(duì)照組小鼠相比，若實(shí)驗(yàn)組小鼠周邊區(qū)活動(dòng)時(shí)間增加，中央?yún)^(qū)活動(dòng)時(shí)間減少，則認(rèn)為實(shí)驗(yàn)組小鼠趨避性強(qiáng)，可能處于焦慮抑郁狀態(tài)，探索能力較差。該檢測(cè)作為一種基礎(chǔ)行為學(xué)檢測(cè)指標(biāo)廣泛適用于社交挫?。?6］、慢性溫和或不可預(yù)見的應(yīng)激［2］、孤養(yǎng)［17］、手術(shù)切除雙側(cè)嗅束［18］以及母子分離［19－20］等所致的抑郁模型的行為學(xué)檢測(cè)。

3.4 高架十字迷宮實(shí)驗(yàn) 此檢測(cè)指標(biāo)是利用小鼠對(duì)新異環(huán)境的探究特性和對(duì)高懸敞開臂的恐懼形成矛盾沖突行為來考察動(dòng)物是否處于焦慮狀態(tài)。高架十字迷宮有一對(duì)開臂和一對(duì)閉臂。小鼠由于嗜暗性會(huì)傾向于在閉臂中活動(dòng)，但出于好奇心和探究性又會(huì)在開臂中活動(dòng)。在面對(duì)新奇刺激時(shí)，動(dòng)物同時(shí)產(chǎn)生探究的沖動(dòng)與恐懼，這就造成了探究與回避的沖突行為。在規(guī)定的時(shí)間，計(jì)算動(dòng)物在開臂停留的時(shí)間、進(jìn)入開臂次數(shù)以及高架十字迷宮中總進(jìn)入次數(shù)。目前認(rèn)為，動(dòng)物進(jìn)入開臂次數(shù)及停留時(shí)間與焦慮情緒呈負(fù)相關(guān)。進(jìn)入開臂次數(shù)越少，停留時(shí)間越短，說明動(dòng)物的焦慮情緒越嚴(yán)重。該檢測(cè)作為一種常用的檢測(cè)焦慮的指標(biāo)，廣泛用于慢性溫和或不可預(yù)見的應(yīng)激［2，21］、社會(huì)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(xué)檢測(cè)。

4 基于絕望的行為學(xué)檢測(cè)方法

4.1 強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn) 此實(shí)驗(yàn)是測(cè)試大（?。┦笫欠裉幱凇靶袨榻^望”狀態(tài)。將大（小）鼠置于盛水的圓柱形容器內(nèi)被迫游泳。動(dòng)物最初表現(xiàn)為在水中游動(dòng)、劇烈掙扎，并試圖逃脫。當(dāng)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(dòng)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敗［8］等所致的抑郁模型行為學(xué)檢測(cè)的輔助指標(biāo)。

4.2 懸尾實(shí)驗(yàn) 此實(shí)驗(yàn)是測(cè)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(zhuǎn)變?yōu)椴粍?dòng)，類似于人類絕望和精神抑郁的狀態(tài)。記錄抑郁時(shí)間即小鼠累計(jì)不動(dòng)的時(shí)間。此實(shí)驗(yàn)可用于測(cè)定抗抑郁藥的作用。但由于出現(xiàn)假陽性太高，此檢測(cè)僅適用于抗抑郁藥的初篩或抑郁模型行為學(xué)檢測(cè)的輔助指標(biāo)。

抑郁癥是一種異質(zhì)性疾病。因此，一個(gè)理想的動(dòng)物抑郁模型并非需要具有所有不正常的抑郁相關(guān)行為。合理地利用社交、獎(jiǎng)賞、探索以及絕望等方面的相關(guān)行為學(xué)檢測(cè)方法，對(duì)于評(píng)價(jià)不同原因所致的抑郁模型、探討抑郁癥的發(fā)病機(jī)制以及觀察抗抑郁藥物的療效和藥理作用非常必要。

［1］ Lukas M，Toth I，Reber SO，et al.The neuropeptide oxytocin facilitates pro－social behavior and prevents social avoidance in rats and mice［J］.Neuropsychopharmacology，2011，36（11）： 2159－2168.

［2］ Ramanathan M，Balaji B，Justin A.Behavioural and neurochemical evaluation of perment an herbal formulation in chronic unpredictable mild stress induced depressive model［J］.Indian JExp Biol，2011，49（4）：269－275.

［3］ Chaudhury D，Walsh JJ，F(xiàn)riedman AK，et al.Rapid regulation of depression－related behaviours by control of midbrain dopamine neurons［J］.Nature，2013，493（7433）：532－536.

［4］ Borges S，Coimbra B，Soares－Cunha C，et al.Dopaminergic modulation of affective and social deficits induced by prenatal glucocorticoid exposure［J］.Neuropsychopharmacology，2013，38 （10）：2068－2079.

［5］ Dimatelis JJ，Stein DJ，Russell VA.Behavioral changes after maternal separation are reversed by chronic constant light treatment［J］.Brain Res，2012，1480：61－71.

［6］ Yu P，Wang J，Tai F，et al.The effects of repeated early deprivation on ultrasonic vocalizations and ontogenetic development in mandarin vole pups［J］.Behav Processes，2011，88（3）：162－167.

［7］ Taksande BG，F(xiàn)aldu DS，Dixit MP，et al.Agmatine attenuates chronic unpredictable mild stress induced behavioral alteration in mice［J］.Eur JPharmacol，2013，720（1/3）：115－120.

［8］ Iňiguez SD，Riggs LM，Nieto SJ，et al.Social defeatstress induces a depression－like phenotype in adolescent male c57BL/6 mice［J］.Stress，2014，17（3）：247－255.

［9］ Hollis F，Duclot F，Gunjan A，et al.Individual differences in the effect of social defeaton anhedonia and histone acetylation in the rat hippocampus［J］.Horm Behav，2011，59（3）：331－337.

［10］ Bowens N，Heydendael W，Bhatnagar S，et al.Lack of elevations in glucocorticoids correlates with dysphoria－like behavior after repeated social defeat［J］.Physiol Behav，2012，105（4）：958－965.

［11］ Prins J，Kenny PJ，Doomernik I，et al.The triple reuptake inhibitor DOV 216，303 induces long－lasting enhancement of brain reward activity asmeasured by intracranial self－stimulation in rats［J］.Eur JPharmacol，2012，693（1/3）：51－56.

［12］ van Heesch F，Prins J，Konsman JP，et al.Lipopolysaccharideinduced anhedonia is abolished in male serotonin transporter knockout rats：an intracranial self－stimulation study［J］.Brain Behav Immun，2013，29：98－103.

［13］ van Heesch F，Prins J，Korte－Bouws GA，et al.Systemic tumor necrosis factor－alpha decreases brain stimulation reward and increases metabolites of serotonin and dopamine in the nucleus accumbens of mice［J］.Behav Brain Res，2013，253：191－195.

［14］ Duclot F，Hollis F，Darcy MJ，et al.Individual differences in novelty－seeking behavior in ratsasa model for psychosocial tressrelated mood disorders［J］.Physiol Behav，2011，104（2）：296－305.

［15］ Duclot F，Kabbaj M.Individual differences in novelty seeking predict subsequent vulnerability to social defeat through a differential epigenetic regulation of brain－derived neurotrophic factor expression［J］.J Neurosci，2013，33（27）：11048－11060.

［16］ Crawford LK，Rahman SF，Beck SG.Social stress alters inhibitory synaptic input to distinct subpopulations of raphe serotonin neurons［J］.ACS Chem Neurosci，2013，4（1）：200－209.

［17］ Linge R，Pazosá，Díazá.Social isolation differentially affects anxiety and depressive－like responses of bulbectomized mice［J］.Behav Brain Res，2013，245：1－6.

［18］ Carlini VP，Machado DG，Buteler F，et al.Acute ghrelin administration reverses depressive－like behavior induced by bilateral olfactory bulbectomy in mice［J］.Peptides，2012，35 （2）：160－165.

［19］ Vivinetto AL，Suárez MM，Rivarola MA.Neurobiological effects of neonatal maternal separation and post－weaning environmental enrichment［J］.Behav Brain Res，2013，240：110－118.

［20］ Benekareddy M，Vadodaria KC，Nair AR，et al.Postnatal serotonin type 2 receptor blockade prevents the emergence of anxiety behavior，dysregulated stress－induced immediate early gene responses，and specific transcriptional changes that arise following early life stress［J］.Biol Psychiatry，2011，70（11）： 1024－1032.

［21］ Cox BM，Alsawah F，McNeill PC，et al.Neurochemical，hormonal，and behavioral effects of chronic unpredictable stress in the rat［J］.Behav Brain Res，2011，220（1）：106－111.

［22］ Aguggia JP，Suárez MM，Rivarola MA.Earlymaternal separation： neurobehavioral consequences in mother rats［J］.Behav Brain Res，2013，248：25－31.

（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(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（2013CB531302）

牛晨旭（1991－），男，河北石家莊人，河北醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院理學(xué)碩士研究生，從事抑郁癥行為學(xué)機(jī)制研究。

*通訊作者。E－mail：z.hailin@yahoo.com

10.3969/j.issn.1007－3205.2015.03.041