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血管性抑郁小鼠抑郁行為(懸尾實驗)及神經遞質的作用

【摘要】目的 探討minocycline抑制炎癥反應對血管性抑郁小鼠行為及神經遞質的影響。方法 成年雄性CD1小鼠隨機分為3組,每組各10只,實驗組造模后立即腹腔注minocycline每日1次連續7 d(30 mg/kg),對照組造模后給予同等劑量的生理鹽水,假手術組除不阻斷頸動脈供血外,其余手術操作與實驗組相同,術后同樣給予腹腔注射相應劑量的生理鹽水。術后第8天起行懸尾實驗(第8天)、曠場實驗(第9天)檢測抑郁行為,水迷宮定向航行實驗(第10天)檢測認知能力。

 

1 材料方法

1.1 實驗動物分組及模型構建 CD1雄性小鼠30只,周齡10周,體重25~30 g(訂購于**軍醫大學實驗動物中心,SPF級),隨機分為實驗組、對照組和假手術組,每組10只,造模前常規條件下飼養1周。

應用前期實驗中采用的反復缺血再灌注法進行制備血管性抑郁小鼠模型。步驟如下:小鼠經腹腔注射0.3%****麻醉成功后,取仰臥位,門齒及四肢固定,剪開頸前皮膚及筋膜,在氣管兩側分別分離出左右頸動脈,使用小號動脈夾阻斷雙側頸動脈供血5 min后,松開動脈夾恢復供血10 min,再次阻斷供血5 min后移除動脈夾,術中密切觀察小鼠呼吸、心跳,術畢縫合皮膚,立即腹腔注射minocycline(30 mg/kg),對照組給予腹腔注射等劑量生理鹽水,恒溫板上復蘇,清醒后放回籠中常規飼養。假手術組除不阻斷頸動脈供血外,其余手術操作與實驗組相同。小鼠手術當日定為術后第1天,術后第1~7天依照不同分組連續注射minocycline及生理鹽水每日一次,給藥完成后于術后第8天開始行為學檢測。前期工作已發表模型組與假手術組行為學檢測的結果,在懸尾實驗、暗箱實驗等抑郁行為檢測中發現,模型組動物較假手術組出現明顯的抑郁行為,確定動物模型成功。

1.2 行為學檢測 抑郁行為學檢測包括懸尾實驗(tail suspension test,TST)、探洞曠場試驗(open-field test)、認知功能檢測為Morris水迷宮檢測。造模術后第8天開始行為學測試。

TST檢測動物的抑郁行為,基于Steru等之前建立的方法稍加改進,采用上海欣軟信息科技有限公司的SuperTst小鼠懸尾系統,安排在術后第8天1800~2200進行,距尾尖約1 cm處用膠布固定于懸尾系統測試箱的尾鉤上,小鼠頭部距地面約7.5 cm,關閉測試箱開始計時,共觀察6 min,適應2 min,設定軟件記錄后4 min的小鼠不動時間。與假手術組的小鼠不動時間相比較,當實驗組或對照組小鼠不動時間顯著延長,可判定為小鼠出現抑郁行為。

探洞曠場試驗檢測動物的抑郁行為,根據文獻中介紹的通用的小鼠分析方法。采用上海欣軟信息科技有限公司的Supermaze動物行為視頻跟蹤分析系統于術后第9天進行,將小鼠依次放入曠場測試箱(25 cm×25 cm×38 cm)中,測試箱底部有16個圓形小洞,放入小鼠后2 min開始記錄,測試時間15 min,記錄探洞次數、活動時間與總路程。當實驗組或對照組小鼠較假手術組小鼠探洞次數減少、活動時間縮短或總路程減少且差異有顯著性時,可判定為該組小鼠出現抑郁行為。血管性抑郁小鼠抑郁行為(懸尾實驗)及神經遞質的作用

Morris水迷宮檢測動物的認知行為,按照文獻中對小鼠空間認知檢測的方法進行定位航行實驗。實驗采用上海欣軟信息科技有限公司的Supermaze動物行為視頻跟蹤分析系統水迷宮裝置,水池直徑120 cm,高50 cm,維持水溫21~22,第三象限放置平臺,平臺置于水面下1 cm,術后第10天開始測試(第9天進行訓練,每只小鼠訓練4次,每次120 s),隨機選擇4個象限作為入水點,將動物面向池壁放入水中,同時開始記錄小鼠入池至尋找并爬上平臺所需時間,即潛伏期(latency),使其在平臺上停留20 s后取走,如小鼠在120 s內未找到平臺則將其引導上臺并停留20 s,記錄潛伏期為120 s,計算每只小鼠的平均潛伏期。

2 結果

2.1 minocycline對血管性抑郁小鼠抑郁行為及認知能力的影響 懸尾實驗中,實驗組、對照組及假手術組的小鼠懸尾不動時間差異具有顯著性(F=6.59,P=0.005)(表2),SNK檢驗顯示,與對照組相比,實驗組和假手術組懸尾不動時間縮短,差異有顯著性,實驗組小鼠懸尾不動時間長于假手術組,但兩組差異無顯著性;探洞曠場實驗中,實驗組、對照組及假手術組的小鼠探洞次數、活動時間、活動路程差異具有顯著性(F=6.17,P=0.008;F=11.55,P<0.001;F=13.47,P<0.001),SNK檢驗顯示,與對照組相比,實驗組和假手術組探洞次數、活動時間、活動路程均增多,且差異有顯著性,實驗組較假手術組的探洞次數增多、活動時間減少,但兩組間差異無顯著性,實驗組較假手術組小鼠活動路程減少,且差異有顯著性。Morris水迷宮實驗中,3組小鼠的潛伏期差異有顯著性(F=16.09,P<0.001),SNK檢驗顯示,與假手術組相比,實驗組和對照組潛伏期延長,但兩組間相比潛伏期差異無顯著性。結果表明,經給予minocycline**處理后,血管性抑郁小鼠的抑郁行為可得到改善,但其認知能力卻無明顯改善。

2.2 minocycline對小鼠海馬組織腫瘤壞死因子-α、白細胞介素-1β、白細胞介素-6含量的影響 ELISA檢測結果顯示,實驗組、對照組及假手術組小鼠海馬組織勻漿中TNF-α、IL-1β、IL-6含量差異均有顯著性(F=13.42,P<0.001;F=18.69,P<0.001;F=5.49,P=0.010),SNK檢驗顯示,與對照組相比,實驗組和假手術組3種促炎性細胞因子均降低,差異有顯著性,實驗組小鼠海馬炎癥因子含量稍高于假手術組,但兩組差異無顯著性。結果顯示,minocycline對血管性抑郁小鼠海馬組織中3種促炎性細胞因子的表達均有抑制作用。

血管性抑郁小鼠抑郁行為(懸尾實驗)及神經遞質的作用

2.3 minocycline對小鼠海馬組織5-羥色胺、去甲腎上腺素、多巴胺含量的影響 通過對前處理方法的優化,*終選擇2%的HClO4生理鹽水溶解,以保證3種神經遞質的化學穩定性,在此色譜條件下,3種神經遞質的色譜峰完全分離,保留時間分別為1.35 min,2.65 min,4.56 min,典型的色譜圖如圖2所示。其標準曲線方程如表1所示,從結果看出3種化合物在此濃度范圍內線性關系良好,相關系數r>0.9990。海馬組織勻漿中3種神經遞質含量測定結果顯示,3組樣本中5-HT、DA的含量差異具有顯著性(F=4.17,P=0.026;F=5.18,P=0.012),NE的含量差異無顯著性(F=2.13,P=0.139)(圖3)。SNK檢驗顯示,與實驗組相比,對照組和假手術組5-HT含量差異無顯著性,但假手術組5-HT含量高于對照組;與對照組相比,實驗組與假手術組DA含量增高,差異具有顯著性,但兩組間DA的含量差異無顯著性。結果表明,minocycline對血管性抑郁模型小鼠海馬中5-HT和NE無明顯影響,但DA含量增加血管性抑郁小鼠抑郁行為(懸尾實驗)及神經遞質的作用

3 討論

1997年Alexopoulos**提出血管性抑郁的概念,但腦血管**導致抑郁發生的機

制不明。Alexopoulos分析了一系列臨床研究后于2011年提出了血管性抑郁發病機制的炎癥反應假說,認為年齡及腦血管病相關的炎癥過程介導了抑郁癥狀的發生。

薈萃分析發現,經典的SSRI類抗抑郁**可降低血清中TNF、IL-1β、IL-6水平,TNF-α拮抗劑依那西普和非甾體**藥塞來昔布對重癥抑郁患者的癥狀改善具有一定的**效果,但機制仍不明確。盡管****抑郁的研究取得一定進展,但針對血管性抑郁的**干預研究仍然較少。

**代半合成四環素類**minocycline可快速通過血腦屏障,抑制腦內炎癥反應,其**作用主要通過直接和間接地抑制**神經系統中小膠質細胞的激活和增殖,進而減少TNF-α、IL-1β、IL-6等細胞因子的釋放表達。而前述的炎癥反應抑制劑依那西普、塞來昔布僅針對部分炎性細胞因子的表達進行抑制,非特異性**作用不如minocycline**有效。本研究首先觀察了給藥后海馬組織勻漿中的TNF-α、IL-1β、IL-6含量,結果顯示給藥組3種炎性細胞因子的表達明顯減少,表明minocycline可以顯著抑制血管性抑郁小鼠海馬中炎性細胞因子的表達。

本研究采用前期研究中使用過的血管性抑郁小鼠模型,模擬缺血低灌注損傷所致的血管性抑郁,在前期工作中,本課題組在抑郁行為檢測中觀察到該模型小鼠較假手術小鼠具有明顯的抑郁行為且不伴有神經運動功能缺損,同時在腦組織中觀察到以少突膠質細胞減少為特征的腦白質損傷(white matter lesions,WMLs)。而Sneed等研究證實皮層下深部白質損傷是血管性抑郁特征性的神經病理學改變,同時也是血管性抑郁作為老年遲發性抑郁一種亞型的依據。因此,該模型能夠有效地模擬血管性抑郁的病理生理狀態,是研究血管性抑郁的可靠模型。本研究發現經連續給予minocycline抑制炎癥反應后,實驗組小鼠抑郁行為較對照組明顯改善,進一步驗證了TNF-α、IL-1β、IL-6等炎性細胞因子在血管性抑郁發生中的重要作用。

本研究的不足在于,由于用藥時間較短,****對動物的認知恢復未觀察到明顯的效果,仍然不能說明****對認知改善無效。目前針對認知障礙前期——即可逆期的研究成為熱點,本研究將進一步進行長程給藥與預防性給藥對認知功能的影響,為臨床防治血管性認知障礙提供依據血管性抑郁小鼠抑郁行為(懸尾實驗)及神經遞質的作用。

滬公網安備 31011202007432號