精神抑鬱症動物模型-應激模型

摘要：應激可以引起人類及動物的抑鬱，而抗抑鬱劑通常又可以糾正應激引起的異常行為。因此，應激可以作為製造抑鬱模型的手段。其應激模型包括急性應激、慢性應激和慢性輕度不可預見性刺激模型等。

應激可以引起人類及動物的抑鬱，而抗抑鬱劑通常又可以糾正應激引起的異常行為。因此，應激可以作為製造抑鬱模型的手段。其應激模型包括急性應激、慢性應激和慢性輕度不可預見性刺激模型等。

一、行為絕望抑鬱模型(Model of behavioural despair)

【基本原理】

“行為絕望”模型是1977年由Porsolt等發展而來，包括大鼠、小鼠強迫游泳模型和小鼠尾懸掛模型，屬於急性應激模型。在強迫游泳模型中，大鼠和小鼠被放在一侷限、且無法逃出的空間裡游泳，開始時動物拼命游泳試圖逃跑，隨後處於漂浮不動的狀態，僅露出鼻孔以保持呼吸，四肢偶爾划動以保持身體不至於下沉，這種狀態被稱為“行為絕望”。小鼠尾懸掛實驗是Stern等於1985年介紹的一種評價抗抑鬱藥的簡單易行的實驗方法，其原理與強迫游泳“不動”實驗相同。被倒掛狀的小鼠為克服不正常的體位而掙扎活動，但在活動一定時間後，動物因“失望”而呈現間歇性不動狀態。

為避免中樞興奮藥的干擾，呈現“假”陽性，需要同時配合開野法測定動物的自主活動，以提高採用此法篩選抗抑鬱藥的選擇性和可靠性。

1.大鼠強迫游泳實驗(rat forced swimming test)

【建模方法】

雄性大鼠

，體重為160～180g。將大鼠放入水深15cm的玻璃圓缸內（高40cm，直徑18cm），水溫25℃，使其游泳15min，32℃下烤乾。24h後重新將動物放入上述環境中游泳5min，測定動物在5min內累計保持漂浮不動狀態的時間。動物不動行為的評判標準為大鼠微卷軀體，但保持垂直姿勢，鼻孔露出水面。給藥時間可根據需要延長，於末次給藥後1h左右進行測定。

【模型特點與比較醫學】

大鼠強迫游泳實驗的可信度較高，除了一些5-HT再攝取抑制劑之外，多數抗抑鬱藥在該模型中均能減少動物停止游泳不動的時間，且動物的實驗結果與臨床上藥效顯著相關。該實驗中水的深度是關鍵，應使動物後爪剛可觸及水底，但又不能支撐身體的深度為益。

2.小鼠強迫游泳實驗(mouse forced swimming test)

【建模方法】

雄性小鼠

，體重為20～24g，實驗前一天所有小鼠需進行預游泳。將小鼠放入水深10cm的玻璃圓缸內（高20cm，直徑14cm），水溫25℃，使其游泳6min，選擇停止游泳不動時間在70～160s之間的動物用於正式實驗，其合格率大約在60％。24h後重新將動物放入上述環境中游泳6min，記錄給藥組和

對照組

在6min內後4min累計停止游泳不動的時間。給藥時間同樣可根據需要延長，於末次給藥後1h左右進行測定。

【模型特點和比較醫學】

實驗前的預實驗篩選是比較重要的，可明顯減少動物實驗時的

標準差

，使實驗結果更加可靠。該方法實驗方法評價同大鼠游泳實驗。

3.小鼠尾懸掛實驗(mouse tail suspension test)

【建模方法】

雄性小鼠，體重為20～24g。用膠布將鼠尾距其尖部2cm處貼在一水平木棍上，使動物成倒掛狀態，其頭部離檯面15cm以上。觀察並記錄小鼠在6min內不動的時間。

【模型特點和比較醫學】

此模型動物的“失望”不動狀態指徵明顯，容易判斷。實驗時應避免外界的干擾因素，需在懸掛兩側用板隔開動物的視線。抗抑鬱藥使不動時間明顯縮短，有效藥包括三環類抗抑鬱藥、單胺氧化酶抑制劑及非典型性抗抑鬱藥（包括5-HT再攝取抑制劑），常用於抗抑鬱藥的初篩。該實驗是評價抗抑鬱化合物的簡單易行的一種方法。

二、

習得性無助模型(Model of learned helplessness)

【建模方法】

雄性大鼠，體重為180～200g。

1）實驗裝置 為大鼠穿梭箱，梭箱包括2個相同大小的室，尺寸為30cm×20cm×30cm，兩室中間底部有一7cm×7cm的通路，可以人為開閉。箱底均為不鏽鋼柵條，條間距離為1cm。兩室的柵條可分別通電，當其中一室與電刺激器接通時另一室則為安全室，實驗時僅一個室通電。自動記錄裝置（或秒錶代替）。

2）“無助”的誘發 將動物分組，實驗組的動物於第1日進行不可逃避的電休克刺激。作法是關閉穿梭箱的中間通路，將大鼠放入一側箱內，透過箱底部金屬柵條通電使大鼠足部接受0。8mA×15s的電刺激，1次/min，共60次（即15s的電刺激＋45s的間歇期），總持續時間1h。對照組大鼠只放入箱內而不進行電刺激，時間相同。

3）條件迴避實驗 第2日動物開始給藥，採取亞長期（3～7d）給藥方法。最後一次給藥後24h，進行條件迴避實驗。將動物放入穿梭箱後適應5s，然後進行實驗，條件刺激

為鈴聲（或光訊號），非條件刺激為足底電擊0。8mA。在鈴聲響後（或光訊號出現後）3s開始刺激，動物逃到安全室後停止鈴聲（或光訊號）和電刺激，如動物未能逃避且刺激達30s時停止。1次/min，共進行30次，刺激間隔為27s。如果動物在鈴聲開始的3s內逃到安全室，則記錄迴避成功一次，逃避

潛伏期

為0。刺激後才逃避者其潛伏期記錄是從刺激開始到逃避完成的時間。到最後仍未能逃避的動物，則潛伏期為30s。測定指標是迴避成功次數和逃避的潛伏期，若不能自動記錄和分析，可進行手工記錄。

【模型特點】

習得性無助模型於1967年被Seligman和Maier提出，隨後即被廣泛研究使用。此模型是一種抑鬱症動物模型，當動物置於一種不可逃避的厭惡刺激環境時，會產生一種絕望行為，表現為對刺激不再逃避，並且干擾了以後的適應性反應。此時動物腦內兒茶酚胺水平降低，並可出現活動性降低、攻擊性減少、食慾下降和體重減輕等症狀，被公認是一種抑鬱狀態，抗抑鬱藥可以對抗這種狀態。

【比較醫學】

臨床上一些抑鬱症患者的病因也屬於這種學習無助狀態，因此該模型的可信度較高。習得性無助模型對亞長期使用的各種抗抑鬱藥包括三環類抗抑鬱藥、單胺氧化酶抑制劑、單胺再攝取抑制劑和非典型性抗抑鬱藥均敏感，而對長期使用興奮劑、

鎮靜劑

、抗焦慮藥及神經鬆弛劑則無效。習得性無助模型不僅可用於抗抑鬱藥的次篩，也日益用於這些藥物的作用機制及抑鬱病的

神經生物學

研究。

三、

慢性不可預見性應激刺激模型(Model of chronic unpredictable stress)

【建模方法】

雄性大鼠，體重為250～300g。

1）敞箱實驗 大鼠在21d中受到的應激刺激包括：3次1h足部電擊（平均1mA，持續1～10s，平均每分鐘一次），2次40h禁食，3次4℃冷水中游泳5min，2次40h禁水，2次40℃環境中5min，2次高速

水平方向

搖晃30min，2次晝夜迴圈顛倒。每2或3d給予一次刺激，以半隨機方式給予。給藥方式為1次/d，持續21d。在最後一次慢性應激刺激的48～72h後，將大鼠置於95dB的白噪聲中達1h。然後立即將大鼠放入1。22m×1。22m×45m的敞箱中測試6min。記錄大鼠在前3min內方格間的穿行次數以及整個6min內的排便次數。

2）穿梭箱實驗 大鼠在14d中受到的應激刺激包括：1次30min足部電擊（1mA，持續1～10s，1次/min），1次24h棟食，2次4℃冷水中游泳5min，2次24h禁水，2次1h高速水平方向搖晃30min，2次24h轉移至另一屋中的新籠中，1次1min夾尾，1次24h孤養。每日隨機給予一種刺激。每次應激刺激前1h給予受試藥或

生理鹽水

，共持續14d。於第15日，將動物放入空梭箱的一端，使之先適應測試環境3min。然後進行30次迴避試驗：每次試驗的前4s均出現噪聲訊號，若此期間無迴避反應發生，大鼠將受到0。8mA足部電擊；若此間無逃避反應發生，則電擊和噪聲訊號將終止。記錄動物在整個實驗中逃避失敗的次數，即電擊出現期間動物未到達另一端箱子的次數。

【模型特點與比較醫學】

此模型是建立在大鼠長期受到一系列嚴重的應激刺激後表現出活動能力下降基礎上的。在慢性應激刺激期間每日給予抗抑鬱藥物治療，將明顯改善動物的行為欠缺。慢性不可預見性應激刺激模型可用於抗抑鬱藥物的篩選及抑鬱症病理生理機制的研究。但該模型實際操作難度較大，有時需要特殊儀器裝置，應激因子的強度大，且其機制與實際生活中長期低水平應激導致抑鬱症發生的機制有一定差距。

四、

慢性輕度不可預見性應激刺激(CUMS)模型(Model of chronic unpredictable mild stress)

【建模方法】

雄性大鼠，體重為200～300g，孤養。

1）糖水偏愛實驗 在開始的24h內所有動物均給予1％的蔗糖水：2個瓶子裡均盛有1％的蔗糖水，同時放在籠子的左右角。在接下來的24h中，同時給予1％的蔗糖水和普通飲用水：一個瓶子內為1％的蔗糖水，另一個瓶子內為普通飲用水，仍同時放在籠子的左右角。接著禁食禁水23h，隨後進行糖水偏愛實驗：同時給予1％的蔗糖水和普通飲用水，透過稱飲水瓶重量來測量動物在1h內蔗糖水和普通飲用水的飲用量。

根據動物體重、液體消耗量和糖水消耗量將動物均勻分組進行慢性輕度不可預見性應激刺激。

2）CUMS實驗 實驗的刺激因素如下：2次7h的閃光刺激；1次17h的不潔墊料環境（將150ml的水倒在墊料上）；1次3h和1次5h的間歇性噪聲刺激；1次夜間光照（光照持續36h）；1次7h和1次22h

鼠籠

傾斜；1次17h的群養（5只鼠一籠），1次17h的陌生氣味環境飼養；1次7h陌生異物環境（如：塑膠杯、木勺、罐頭盒、碎布片等）；3次分別持續19、22和24h的禁食，每次禁食後給予2h有限的飼料供應；4次分別持續17， 19， 20和21h的禁水，每次禁水後放置空瓶1h。

3）檢測方法 此實驗週期為3～6周，每週在禁食禁水21h後測定液體消耗量（每週均在相同的1d內進行測定）。記錄每隻動物的體重、液體攝入總量、攝水量和糖水攝入量。計算每鼠糖水偏愛百分比［偏愛＝（糖水攝入量/液體總攝入量）×100％］和每克體重的糖水消耗量。經過2～3周的 CUMS，動物的糖水消耗量明顯下降，表明對獎賞的反應性下降。

【模型特點】

在CUMS抑鬱模型中，應激因子的多變性和不可預測性是模型製造成功的關鍵。因此，上述應激因子的順序在實驗全程中隨機抽取，使動物不能預料刺激的發生。此模型具有高度的有效性，並可持續幾個月，基本符合抑鬱模型的要求，是目前國外文獻中廣泛使用的模型。該模型的不足之處在於，實際操作過程的工作量較大，持續時間較長。但此模型可用於研究其他模型無力解決的問題。

【比較醫學】

此模型是Willner等受Katz描述的慢性不可預見性應激刺激的啟發於1987年提出的。Willner進行了兩方面的改動，一是使應激因子的強度明顯降低，二是以快感缺乏的測量作為模型是否成功的關鍵，使之更現實地模擬了人們日常生活中遭遇的“困難”。在經過長期溫和應激刺激之後蔗糖水飲用量的減少反映了

內源性抑鬱症

的中心症狀即快感缺乏，同時模擬了其他重症抑鬱障礙的症狀表現，如運動能力及社會交往能力下降、探索行為能力下降、侵犯攻擊能力缺陷、性行為能力下降等。慢性應激介導的行為異常可保持幾個月，抗抑鬱藥的長期應用可糾正這些異常行為，而其他型別的精神類藥物則無效。

文章轉載於北京吉田生物科技有限公司