足底電擊應激時程對大鼠焦慮樣行為的影響

                足底電擊應激時程對大鼠焦慮樣行為的影響

【摘要】目的：觀察足底電擊應激時程對大鼠高架十字迷宮及開場實驗焦慮樣行為的影響。方法選取成年雄性SD大鼠按照體重分層隨機分為對照組和足底電擊組，每組12只。足底電擊組予以不可逃避性足底電擊（0. 8mA，電擊10 s，休息20 s，共5min 1次/d）結合孤養(yǎng)建立大鼠焦慮模型。分別在足底電擊7d及14 d后測高架十字迷宮和開場實驗，評估大鼠的焦慮行為。結果7d及14 d足底電擊后，足底電擊組焦慮樣行為增加，差異具有顯著意義(p<0.01)，入臂總次數明顯低于對照組，運動活性降低。開場實驗足底電擊組進入中心區(qū)次數及中心區(qū)逗留時間低于對照組(P<0.01)，運動總距離、直立次數及理毛次數足底電擊組均明顯低于對照組(P<0. 01)，運動探索活性降低。比較7天及14天足底電擊組行為學結果，可見隨著造模天數的增加，大鼠閉臂時間比及閉臂次數比呈現下降趨勢(P<0.05)，焦慮程度降低。開場實驗運動總距離、直立次數及理毛次數14 d低于7d，差異具有顯著性(P < 0. 05 )，提示大鼠運動探索行為進一步減少，自我關注度降低，抑郁樣行為增加。結論不同時程的足底電擊應激導致大鼠焦慮樣行為，影響大鼠運動探索活性。隨著造模天數的增加，大鼠行為可能從焦慮樣向抑郁樣改變。足底電擊應激焦慮模型造模時程的選擇7d優(yōu)于14 d。

焦慮障礙在現今社會非常普遍，病程緩慢，與眾多負面結果相關，如自殺風險更大，合并內科病，并且當與抑郁共病緩解率低。焦慮障礙的研究需要動物模型的支持。雖然嚙齒類動物焦慮樣行為與人類臨床焦慮定義有所區(qū)別，二者相似的受累腦區(qū)，以及人類抗焦慮藥物對嚙齒類動物行為學的改善，說明嚙齒類動物焦慮樣行為的研究可以對人類的焦慮問題研究提供線索，應激在神經變性疾病和精神疾病相關的眾多病理生理過程中扮演重要角色。過度的應激反應與焦慮相關。己有研究顯示短期的慢性應激可導致大鼠焦慮樣行為。足底電擊應激是經典應激方式的一種，廣泛地應用于條件恐懼相關研究。焦慮與恐懼關系密切，己有不少研究采用不可避免足底電擊應激制造焦慮抑郁動物模型。但目前缺少不同時程的足底電擊應激對大鼠焦慮樣行為影響的研究。我們將成年SD大鼠足底電擊不同時程后，觀察不同程度的慢性應激刺激對大鼠高架十字迷宮及開場實驗所示焦慮樣行為的影響，目的是尋找到足底電擊焦慮模型的最佳造模時間節(jié)點，為研究典型焦慮樣行為提供實驗基礎。

1材料和方法

1. 1材料

1. 1. 1動物及分組

SPF級SD雄性大鼠24只，體重為200一220 g ,6周齡，由上海實驗動物資源中心(西普爾州必凱)提供。動物飼養(yǎng)在大鼠通風鼠籠中，環(huán)境溫度控制在21一23度，濕度為50%左右，食水自由。實驗于南京中醫(yī)藥大學實驗動物中心內進行。實驗過程中對動物的處置嚴格遵守我國科技部2006年頒布的《關于善待實驗動物的指導性意見》。動物適應飼養(yǎng)一周后，按體重分層隨機分為對照組(control group ，12只)、足底電擊組(footshock group,FS, 12只)。

1. 1. 2儀器與設備

實驗器材:足底電擊箱(上海欣軟信息科技有限公司);大鼠通風鼠籠（上海欣軟信息科技有限公司);Supermaze動物行為學分析軟件（上海欣軟信息科技有限公司）

1. 2方法

1. 2. 1實驗方案

為避免大鼠間氣息交流影響情緒狀態(tài)，本實驗足底電擊組均采用孤養(yǎng)，大鼠通風鼠籠設備可避免大鼠間氣息交流。對照組群養(yǎng)，每日撫摸數分鐘，余不作任何處理。足底電擊組每日接受一次足底電擊，電擊參數:0. 8 mA，電擊10 s，體息20 s，共5min。在足底電擊7 d及14 d后測高架十字實驗(10:00一42:30)、開場實驗(14:00一15:00，評估大鼠的焦慮行為。

1.2.2高架迷冒實驗

高架十字迷宮(Elevated plus maze } EPM)裝置(Supermaze動物行為學分析軟件)由兩條相對開放臂(50 cm x 10 cm)和兩條相對閉合臂(50 cm x 10 cm x 40 cm)及中央區(qū)(10 cmx 10 cm)連接而成，距離地面50 cm。實驗前將大鼠搬至實驗室適應環(huán)境1h以上，保持室內安靜，暗光。實驗開始時將大鼠從中央格面向閉合臂放入迷宮，記錄5  min內的活動情況。觀察大鼠進入開臂和閉臂的次數及停留時間。每只大鼠實驗結束后取出，將各臂清理干凈，并用75%的酒精去除氣味。行為學結果(1)閉臂時間比=閉臂時間/(開臂時間+閉臂時間);(2)閉臂次數比=閉臂次數/(開臂次數+閉臂次數)。(3)入臂總次數=閉臂次數+開臂次數。行為學結果應用SPSS軟件箱式圖法剔除離群值。

1.2.3開場實驗

本實驗敞箱長x寬x高為:100 cm x100 cm x40 cm，內面及底面均為藍色，中央區(qū)正上方安置攝像頭。實驗第8天及第15天時，每組大鼠分別進行曠場實驗，實驗前把動物提前1h搬進測試室適應環(huán)境，實驗開始后，將大鼠放到中央區(qū)固定位置，每次放置頭部固定朝向一側。每只大鼠測量5 min測量指標包括運動總距離、中央區(qū)停留時間、中央區(qū)進入次數、直立次數及理毛次數，隨后用75%酒精清潔箱內環(huán)境，等酒精揮發(fā)無味后，再進行下1只。

2結果

2. 1高架十字迷宮行為學結果比較

足底電擊組閉臂次數比、閉臂時間比均較對照組明顯增加，入臂總次數低于對照組(P<0.01)，顯示足底電擊致大鼠焦慮樣行為，導致大鼠運動活性下降。14 d與7d比較時發(fā)現，足底電擊組14 d閉臂次數比及閉臂時間比較7d降低(P < 0. 05 )，對照組兩時間點無差異。

2. 2開場行為學結果

足底電擊7d和14 d與對照組相應時程對比，中央區(qū)進入次數、中央區(qū)停留時間及運動總距離顯著低于對照組(P <0.01,P <0.05)。足底電擊14 d與足底電擊7d相比，運動總距離進一步下降，大鼠直立次數及理毛次數顯著減少(P < 0. 05 )，而中央區(qū)停留時間及進入次數兩電擊天數之間的差異不大。對照組兩時間點比較，除理毛次數外，其余開場行為學結果未見明顯差異。

3討論

關于如何建立起較為合理的焦慮動物模型，目前應用的造模方法有很多種，包括:高架十字迷宮、空瓶刺激、天敵暴露、飲水沖突等等，但是仍然存在很多不確定因素和干擾因素。應激是精神疾病的重要基礎，與焦慮抑郁密切相關，慢性應激焦慮模型可作為焦慮模型的一種。

綜上所述，足底電擊結合孤養(yǎng)可致大鼠焦慮樣行為，可作為慢性應激焦慮模型的一種。14 d大鼠的焦慮程度較7d有所下降，然而大鼠運動探索活性及自我關注度進一步降低，抑郁樣行為增加。可以認為足底電擊應激焦慮模型造模時程的選擇，7d較14d更優(yōu)。我們的實驗結果從行為學角度進一步支持應激時程影響動物焦慮抑郁樣行為的觀點，研究應激相關精神疾病應重視應激的時程、強度以及應激類型的差別，這與臨床實際情況更加接近，并且時程影響背后的機制仍需進一步研究。