李子豪 趙 巖

佳木斯大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院，黑龍江省佳木斯市 154003

隨著生活節(jié)奏日益加快，人們面對(duì)的壓力不斷加大，抑郁癥導(dǎo)致的自殺及自殺傾向比例逐年增高，人們心理問題較少被挖掘并逐漸演化為抑郁。但我國對(duì)抑郁癥的醫(yī)療防治及研究仍處于低關(guān)注的狀態(tài)，開展抑郁癥的相關(guān)研究工作已經(jīng)成為另一個(gè)新的風(fēng)向標(biāo)。在目前的抑郁癥研究上，動(dòng)物性實(shí)驗(yàn)不僅可以拋開道德倫理問題，因?yàn)閯?dòng)物供應(yīng)量充足、實(shí)驗(yàn)可重復(fù)性高等特點(diǎn)，還可以獲得研究所需的足夠樣本量。因此，對(duì)動(dòng)物模型的研究已經(jīng)成為抑郁癥研究主要方法之一[1-2]。本文就實(shí)驗(yàn)動(dòng)物常用的抑郁癥動(dòng)物模型、研究進(jìn)展以及抑郁癥模型驗(yàn)證指標(biāo)做一描述。目前用動(dòng)物模型建立的抑郁癥研究方法有20多種[3]，且大多數(shù)都是以Spraguedawley(SD)大鼠[4]、Wistar Kyoto(WKY)大鼠、FawnHooded(FH)大鼠、Flinder Resistant Line(FSL)大鼠、腦內(nèi)5-羥色胺受體活力低下的Tryon Maze Dull(TMD)大鼠、C57BL/6J小鼠、靈長類動(dòng)物、雞等建立的模型[5]，建立模型的耗時(shí)長。而動(dòng)物模型模擬人類疾病狀態(tài)的程度直接影響實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果的價(jià)值。

1 常用的幾種動(dòng)物模型及研究進(jìn)展

1.1 慢性輕度不可預(yù)見性應(yīng)激抑郁模型 慢性輕度不可預(yù)見性應(yīng)激抑郁模型(CUMS)造模手段被認(rèn)為是最適合人們長期遇到的壓力和挫折后導(dǎo)致抑郁癥的動(dòng)物模型[6]，也是目前最常用的抑郁癥動(dòng)物模型。在嚙齒類動(dòng)物中能夠很大程度上模擬出抑郁樣癥狀[7]，如糖水偏愛程度下降(快感缺乏)，此為抑郁癥的核心癥狀。在抑郁癥的動(dòng)物模型中，可體現(xiàn)抑郁的癥狀包括活動(dòng)減少、焦慮、接受某種刺激時(shí)表現(xiàn)出絕望。此實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷娜秉c(diǎn)為選用成年雄性C57BL/6J小鼠，該小鼠價(jià)格昂貴導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)成本偏高以及實(shí)驗(yàn)的周期較長[8]。老鼠在經(jīng)歷噪音、強(qiáng)光刺激、長時(shí)間的行動(dòng)限制等一系列嚴(yán)格壓力因素后，活動(dòng)能力會(huì)下降。在實(shí)驗(yàn)全程中應(yīng)用幾種不同的壓力因子，循序隨機(jī)，使得動(dòng)物無法預(yù)測刺激的發(fā)生。主要模擬了人類抑郁癥的核心癥狀——快感缺失，同時(shí)也模擬了其他嚴(yán)重抑郁癥的癥狀：運(yùn)動(dòng)能力和社交交流能力低下、探索行動(dòng)能力低下、攻擊能力缺陷、性行為能力低下等?？沙掷m(xù)幾個(gè)月，基本符合抑郁癥模型要求，是目前國外文獻(xiàn)中廣泛使用的模型。

1.2 行為絕望模型 行為絕望模型簡單、快速、敏感，常用于抗抑郁藥的快速檢測。它主要包括兩種動(dòng)物模型。一是大鼠和小鼠的強(qiáng)迫游泳：大鼠和小鼠被迫在有限的空間里游泳，它們先是拼命游泳來試圖逃跑，然后漂浮于靜止?fàn)顟B(tài)，只顯漏出鼻孔來維持呼吸、偶爾有移動(dòng)的成員但不沉的會(huì)被標(biāo)注，身體一動(dòng)不動(dòng)的狀態(tài)被稱為逃跑的動(dòng)物，其實(shí)是放棄希望。二是把老鼠尾巴掛在克服異常姿勢和活動(dòng)的斗爭活動(dòng)，但一段時(shí)間后，出現(xiàn)間歇性動(dòng)彈不得，展示“絕望”的狀態(tài)，大多數(shù)抗抑郁藥物可有效縮短間歇靜止小鼠的狀態(tài)。該模型常用于抗抑郁藥物效果的初篩，抑郁癥狀可由抗抑郁藥物反轉(zhuǎn)。

1.3 獲得性無助模型 此模型建立為動(dòng)物受到無法逃避的厭惡性應(yīng)激刺激后，當(dāng)再次刺激時(shí)產(chǎn)生逃避欠缺的現(xiàn)象，即表現(xiàn)獲得性無助。同時(shí)可伴有食欲下降、體重減輕、運(yùn)動(dòng)方面活動(dòng)減少等行為的改變。此現(xiàn)象發(fā)生于動(dòng)物腦內(nèi)5-羥色胺能和多巴胺能神經(jīng)活動(dòng)調(diào)節(jié)異常，尤其是與下丘腦5-羥色胺受體密度降低有關(guān)[9]。該模型最早是用狗建立的，近年來多采用大鼠進(jìn)行研究。此模型的優(yōu)點(diǎn)包括將動(dòng)物的認(rèn)知能力和相關(guān)行為表現(xiàn)緊密聯(lián)系起來，加強(qiáng)了對(duì)抑郁癥癥候?qū)W[10]的了解和深入研究。除此之外也可以比較不同鼠種的逃脫行為，用于篩選易于產(chǎn)生抑郁癥的鼠種以及檢測易感性的抑郁基因。此模型最大的不足之處在于模型的成功建立需要強(qiáng)刺激因子來誘導(dǎo)進(jìn)而引發(fā)倫理問題。同時(shí)，部分癥狀在刺激終止后持續(xù)時(shí)間太短，效果不具備可持續(xù)性。獲得性無助是一種逃避行為缺陷的現(xiàn)象，當(dāng)大鼠暴露于無法控制或不可預(yù)測地厭惡刺激時(shí)，可能伴有食欲減退、體重減輕、運(yùn)動(dòng)活動(dòng)減少、攻擊性下降等。例如，電擊，并放置在可以避免電擊的環(huán)境中。各種有效抗抑郁癥藥物和臨床治療可以扭轉(zhuǎn)“獲得性無助”現(xiàn)象。該模型對(duì)抗抑郁癥藥物高度敏感，藥理作用時(shí)間與臨床兼容。這是抑郁癥研究的理想模型，它不僅可以用于篩查抗抑郁藥物，還可以研究這些藥物的作用機(jī)制和抑郁癥的神經(jīng)生物學(xué)。

1.4 慢性中等強(qiáng)度應(yīng)激模型 該模型是在慢性較強(qiáng)應(yīng)激模型的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來。因?yàn)閼?yīng)激刺激過于嚴(yán)重，導(dǎo)致工作強(qiáng)度過大且不符合動(dòng)物福利要求，后逐漸被更溫和的刺激所替代[11]。此模型主要的缺點(diǎn)是勞動(dòng)強(qiáng)度密集、耗時(shí)過長、結(jié)果不穩(wěn)定，且不同種系的動(dòng)物對(duì)刺激的敏感度不同，進(jìn)而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這種方法允許老鼠在適度緊張的環(huán)境中(電擊刺激足底、夜間照明、禁止投喂水和食物、經(jīng)常更換籠子喂養(yǎng)、晝夜更迭)。特點(diǎn)是抑郁癥，失去興趣，缺乏樂趣和變化，在某種程度上類似于日常臨床順序和精神狀態(tài)失去興趣。這是目前最流行的經(jīng)典模型之一，廣泛用于研究藥物的病理生理機(jī)制和影響機(jī)制以及各種治療抑郁癥的方法。

1.5 社會(huì)挫敗應(yīng)激模型 社會(huì)挫敗應(yīng)激是一種高等生物都會(huì)經(jīng)歷的慢性應(yīng)激，大多數(shù)人在經(jīng)歷社會(huì)挫敗后會(huì)呈現(xiàn)情緒低落、焦慮以及逃避社交等抑郁表現(xiàn)[12]。該模型最初在1993年由Tornatzky和Miczek利用大鼠建立，他們將雄性老鼠人工結(jié)合在同一個(gè)環(huán)境中。這些雄性老鼠之間存在著“強(qiáng)”和“弱”的部分，當(dāng)“強(qiáng)”老鼠的體重減少、自主權(quán)減少、HPA軸和神經(jīng)感官亢奮。他們利用一批較為強(qiáng)壯的成年鼠中放入入侵者，入侵者因弱小被攻擊而表現(xiàn)出屈服順從，從而逐漸建立抑郁模型，且因?yàn)樵撃Ｐ偷陌Y狀是可以逆轉(zhuǎn)的，所以比較適合抗抑郁藥物的篩選。對(duì)抗抑郁藥可以用來治療抑郁癥的病理生理機(jī)制和影響機(jī)制的研究是目前更廣泛應(yīng)用和研究的抑郁癥模型。但是該模型仍然存在缺點(diǎn)，比如該模型雌性個(gè)體僅在哺乳期有較強(qiáng)的攻擊性，所以難以造模成功，但是人群中女性患病率卻高于男性，所以日后抑郁模型的建立應(yīng)更傾向于使用雌性動(dòng)物，同時(shí)此模型造模時(shí)間過長也是值得考慮的問題。

1.6 嗅球摘除模型 嗅覺與生命活動(dòng)的多種基本活動(dòng)功能密切相關(guān)，主要是經(jīng)嗅上皮接受刺激，最終傳遞至嗅覺皮層，它是可以通過中樞神經(jīng)系統(tǒng)影響動(dòng)物的學(xué)習(xí)記憶、情緒以及睡眠等生命活動(dòng)，同時(shí)還與抑郁、焦慮狀態(tài)有關(guān)，嗅球摘除常用來模擬抑郁癥癥狀。經(jīng)典的嗅球摘除術(shù)是大鼠麻醉后暴露三縫和二囟，在前囟適當(dāng)位置用電動(dòng)骨鉆鉆兩個(gè)2mm左右的孔，隨后利用特制的注射器搗毀嗅球并吸出。黃剛利用小鼠腦前特異性敲除PS1基因及全身敲除PS2基因的方法發(fā)現(xiàn)此法還可以加速小鼠隨年齡增長性嗅覺減弱進(jìn)程，此外通過化學(xué)藥物或物理損傷嗅黏膜的方法也可以造模[13]。但是海馬區(qū)域的損傷不能通過抗抑郁藥物(氟西汀)逆轉(zhuǎn)。因此該模型被認(rèn)為并不適用于抗抑郁藥的活性篩選[14]。

1.7 研究進(jìn)展 在小鼠抑郁癥模型建立方面，國外的研究已經(jīng)比較成熟，并可通過多種方法建立小鼠抑郁癥的動(dòng)物模型。但模型建立方法復(fù)雜、實(shí)驗(yàn)周期長、難度大，且在國內(nèi)少有采用。國內(nèi)的模型研究起步較晚但有所突破，例如2016年上海交通大學(xué)Bio-X研究院、腦科學(xué)與技術(shù)研究中心的李衛(wèi)東團(tuán)隊(duì)的博士研究生儲(chǔ)錫霞構(gòu)建了新型抑郁癥小鼠模型[15]，該動(dòng)物模型造模過程簡便，產(chǎn)生的抑郁相關(guān)表型穩(wěn)定，其研究采用C57BL/6J小鼠，為抑郁癥研究提供了新的重要模型動(dòng)物。但此模型的C57BL/6J小鼠價(jià)格昂貴以致實(shí)驗(yàn)成本高。

2 抑郁癥模型的檢驗(yàn)方法

2.1 蔗糖偏好模型 這種測試方法是基于失去快感的老鼠的抑郁行為。蔗糖偏好測試是一種確定反應(yīng)是否缺乏欣快感的測試。缺乏欣快感是對(duì)獎(jiǎng)勵(lì)刺激缺乏興趣，是情緒障礙的一種表現(xiàn)，包括抑郁。蔗糖優(yōu)選實(shí)驗(yàn)包括兩部分：適應(yīng)性訓(xùn)練部分和測試部分。訓(xùn)練期間，兩瓶1%的蔗糖溶液被放入老鼠籠子24h，然后將一瓶改為凈化水24h以后。調(diào)整結(jié)束后開始24h內(nèi)禁食水，隨后開始進(jìn)行12h的初次測試。在實(shí)驗(yàn)過程中，大鼠只能選擇兩個(gè)預(yù)先稱重的燒瓶，一個(gè)是1%蔗糖溶液，另一個(gè)是純凈水，空腹禁食。12h后，取出兩瓶稱量，記錄老鼠的液體消費(fèi)、糖水消費(fèi)和純凈水消費(fèi)。糖水偏好指數(shù)計(jì)算公式：糖水偏好指數(shù)(%)=糖水消耗量/(糖水消耗量+純水消耗量)×100%。

2.2 強(qiáng)迫游泳 強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)是在1978年P(guān)orsolt的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造的，研究者們常常將其應(yīng)用于潛在抗抑郁藥物的基礎(chǔ)研究和篩選，也是評(píng)價(jià)抑郁小鼠動(dòng)物模型最常用的實(shí)驗(yàn)之一。將小鼠放入裝有純凈水的圓柱容器內(nèi)，水深30cm，水溫(25±1)℃，強(qiáng)迫小鼠游泳。在強(qiáng)迫小鼠游泳6min后的4min內(nèi)用攝像系統(tǒng)記錄不動(dòng)狀態(tài)持續(xù)時(shí)間。小鼠最初表現(xiàn)為水中游動(dòng)、掙扎劇烈，并嘗試逃脫，當(dāng)感到不可能逃脫后停止掙扎，頭部漂浮于水面，四肢在水面或水下處于漂浮和相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，不動(dòng)狀態(tài)是指動(dòng)物放棄主動(dòng)掙扎，軀體處于漂浮不扭動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)判斷為“行為絕望狀態(tài)”。此時(shí)，使用抗抑郁藥時(shí)，老鼠不移動(dòng)，被動(dòng)漂浮在水面上，處于微微彎曲但垂直狀態(tài)，鼻子在水面上，靜止時(shí)間較短，說明藥物的抗抑郁效果更強(qiáng)。

2.3 曠場實(shí)驗(yàn) 曠場試驗(yàn)是評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在陌生環(huán)境中自主行為、探究行為與緊張度的一種方法，可以用跨格數(shù)和中央?yún)^(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)間、理毛數(shù)、站立數(shù)作為觀察指標(biāo)。測試小鼠自發(fā)活動(dòng)行為和探索行為的行為學(xué)實(shí)驗(yàn)方法?；谛∈笥泻ε驴諘鐖龅氐奶匦?，其活動(dòng)具有一定局限性，趨利避害。另外，小鼠對(duì)于新地方有一定的好奇心，其活動(dòng)范圍可以擴(kuò)大到陌生的中心區(qū)域。相反，若小鼠在周邊區(qū)域活動(dòng)時(shí)間越長越能說明處于焦慮抑郁狀態(tài)。

2.4 懸尾實(shí)驗(yàn) 懸尾實(shí)驗(yàn)是一種經(jīng)典的行為絕望體驗(yàn)，類似于強(qiáng)迫游泳體驗(yàn)。老鼠的尾巴是固定的，這樣它的頭就垂下來了。在這種環(huán)境下，老鼠開始掙扎，因?yàn)闆]有條件反射，試圖擺脫這種困難的情況。一段時(shí)間后，老鼠疲憊掙扎著，表現(xiàn)出一種相對(duì)靜止的狀態(tài)，間歇性不動(dòng)，表現(xiàn)出一種“行為絕望”的狀態(tài)。此外，它對(duì)大多數(shù)抗抑郁藥敏感，其療效與臨床療效密切相關(guān)，因此被廣泛應(yīng)用于抗抑郁藥的初級(jí)選擇。

3 展望

當(dāng)前國內(nèi)對(duì)于小鼠抑郁模型的建立研究較少，對(duì)于此模型穩(wěn)定的建立仍有研究和發(fā)展的空間。因此探究其模型建立的最適條件也十分重要，然而，抑郁癥的發(fā)病機(jī)制非常復(fù)雜和不確定。主導(dǎo)假說主要包括單胺假說、神經(jīng)內(nèi)分泌假說、神經(jīng)營養(yǎng)因子假說、表觀遺傳假說等，其中5-羥色胺單胺假說是最深入的研究，其次是最新的神經(jīng)營養(yǎng)因子假說。單胺假說表明，血清素和多巴胺等單胺神經(jīng)遞質(zhì)的含量降低，會(huì)引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能失調(diào)，如睡眠不足、體溫失調(diào)、情緒失落等。而單胺假說中5-羥色胺功能低下又被公認(rèn)為是抑郁癥的生物學(xué)基礎(chǔ)，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床數(shù)據(jù)均表明抑郁癥下5-羥色胺含量降低[16],但是還有哪些指標(biāo)更能反映抑郁情況，還有待考量。不同的抑郁動(dòng)物模型適用于不同的研究方向，研究人員需要根據(jù)自己的研究目的擇優(yōu)選擇，用適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)指標(biāo)來確定動(dòng)物模型是否成功，并且及時(shí)監(jiān)測實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是否抑郁[17]。建立有效的小鼠抑郁模型可以縮短有關(guān)的實(shí)驗(yàn)周期、減少實(shí)驗(yàn)成本、降低實(shí)驗(yàn)技術(shù)難度和提高抑郁模型的成功率，為日后實(shí)驗(yàn)工作者在研究抑郁相關(guān)實(shí)驗(yàn)時(shí)提供可行性高的實(shí)驗(yàn)技術(shù)支持。