不同類型應(yīng)激對(duì)大鼠行為與腦組織基因表達(dá)影響比較

李野，徐思

不同類型應(yīng)激對(duì)大鼠行為與腦組織基因表達(dá)影響比較

李野1，徐思2

目的：比較和分析心理應(yīng)激與復(fù)合應(yīng)激模型大鼠行為和腦組織基因表達(dá)差異。方法：測(cè)定心理應(yīng)激與復(fù)合應(yīng)激模型大鼠負(fù)重游泳力竭時(shí)間和游泳不動(dòng)時(shí)間；提取大鼠腦組織mRNA與基因芯片雜交，掃描并轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，分析和比較基因表達(dá)變化的差異。結(jié)果：與正常對(duì)照組相比，兩種應(yīng)激模型大鼠游泳不動(dòng)時(shí)間均顯著延長(zhǎng)，與復(fù)合應(yīng)激模型大鼠相比，心理應(yīng)激模型大鼠游泳不動(dòng)時(shí)間更長(zhǎng)；兩種應(yīng)激類型大鼠腦組織基因表達(dá)發(fā)生顯著改變的基因有132條，其中：下調(diào)基因有81條相同，上調(diào)基因20條相同。結(jié)論：心理應(yīng)激與復(fù)合應(yīng)激都能顯著降低大鼠主觀驅(qū)動(dòng)性；心理應(yīng)激與復(fù)合應(yīng)激對(duì)大鼠腦組織基因表達(dá)的影響作用相似，心理應(yīng)激的影響更為顯著和廣泛。

心理應(yīng)激；復(fù)合應(yīng)激；大鼠行為；腦組織；基因表達(dá)

運(yùn)動(dòng)性心理疲勞是一個(gè)頗具爭(zhēng)議的概念。目前學(xué)術(shù)界尚無(wú)統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，相關(guān)研究多引用其他領(lǐng)域心理疲勞相關(guān)概念，如心理耗竭、慢性疲勞綜合癥、心理厭倦、過(guò)度訓(xùn)練的心理反應(yīng)等。其中最有代表性的就是心理耗竭概念。而在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練與比賽條件下如何定義和判定運(yùn)動(dòng)性心理疲勞則尚無(wú)定論[1]。

心理疲勞與應(yīng)激密切相關(guān)[2]，特定群體具有特定的應(yīng)激壓力特征。心理耗竭和心理厭倦等概念針對(duì)服務(wù)業(yè)從業(yè)人員和產(chǎn)業(yè)工人群體工作應(yīng)激壓力特征提出，指由于一定時(shí)期的情感壓力、精神緊張、惡劣心境等心理應(yīng)激因素持續(xù)作用或處于單調(diào)刻板的重復(fù)性操作狀態(tài)引發(fā)的身心俱疲的心理感受，與生理疲勞關(guān)系不大[3-5]。運(yùn)動(dòng)性心理疲勞針對(duì)運(yùn)動(dòng)員這一特定群體提出概念，強(qiáng)調(diào)其運(yùn)動(dòng)性特征[6]。現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，運(yùn)動(dòng)員長(zhǎng)期承受大負(fù)荷、高強(qiáng)度的訓(xùn)練和多種心理應(yīng)激壓力。心理應(yīng)激因素與體力性疲勞等生理應(yīng)激因素始終共存并相互疊加，兩類應(yīng)激因素共同作用于運(yùn)動(dòng)員，運(yùn)動(dòng)性心理疲勞發(fā)生機(jī)制與這種應(yīng)激壓力特征密不可分，這一特點(diǎn)使其區(qū)別于心理耗竭等概念。

心理應(yīng)激與生理應(yīng)激疊加作用是引發(fā)運(yùn)動(dòng)性心理疲勞的應(yīng)激特征，這是運(yùn)動(dòng)性心理疲勞與單純的心理應(yīng)激所引發(fā)的心理耗竭的主要區(qū)別。本研究希望通過(guò)比較分析單純心理應(yīng)激因素與心理應(yīng)激—體力性疲勞應(yīng)激因素共同作用對(duì)大鼠行為與腦組織基因表達(dá)譜的影響來(lái)探討運(yùn)動(dòng)性心理疲勞概念與心理耗竭概念的差別。

1 研究材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

清潔級(jí)雄性SD大鼠，60只。體重（220±20）g，四川省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物養(yǎng)殖專場(chǎng)提供，合格證號(hào)：SCXK（川2004－15）。飼養(yǎng)條件：室溫18℃～22℃，相對(duì)濕度60%～75%，光照時(shí)間12 h，單籠飼養(yǎng)，自由取食水。

1.2 試劑

ethidium bromide（EB，美國(guó)Sigma公司）；mbion轉(zhuǎn)錄試劑盒（美國(guó)AMBION公司）；Roche cDNA Synthesis System（瑞士Roche公司）；SIGMA PHENOL（美國(guó)SIGMA公司）；Micro Bio－Spin Chromatography Columns（美國(guó)Life Science公司）；Amersham Cy3（美國(guó)Life Science公司）；Express ChipTM RO2 Slides（美國(guó)MERGEN LTD）。

1.3 儀器

MICRO－4型雜交爐（英國(guó)HYBAID公司）。AFFYMETRS 418型芯片掃描儀（美國(guó)AFFYMETRIX公司）。WH－3微型旋蝸混合儀。J2－HC高速冷凍離心機(jī)。

1.4 方法

1.4.1 動(dòng)物模型的建立實(shí)驗(yàn)前適應(yīng)性飼養(yǎng)一周，將動(dòng)物隨機(jī)分為正常對(duì)照組、心理應(yīng)激模型組和復(fù)合應(yīng)激模型組，每組20只。在相同條件下（室溫18℃～22℃，相對(duì)濕度60%～75%，光照時(shí)間12 h，單籠飼養(yǎng)），正常對(duì)照組大鼠自由取食水，不作處理。心理應(yīng)激模型組大鼠每日上午定時(shí)在安靜和黑暗環(huán)境條件下用50 mm×50 mm×200 mm的有機(jī)玻璃盒進(jìn)行束縛，每日1次，每次60 min，連續(xù)4周。復(fù)合應(yīng)激模型組大鼠每日上午定時(shí)在安靜和黑暗環(huán)境條件下用50 mm×50 mm×200 mm的有機(jī)玻璃盒進(jìn)行束縛，每日1次，每次60 min；每日下午定時(shí)置于游泳池（60 cm×70 cm×50 cm）內(nèi)，水溫為28℃±2℃，負(fù)重5%游泳30 min。連續(xù)4周。逐日作籠旁觀察，記錄實(shí)驗(yàn)動(dòng)物一般狀態(tài)。

1.4.2 大鼠游泳不動(dòng)時(shí)間檢測(cè)造模第19天模型組大鼠均不進(jìn)行造模處理。將3組大鼠置于游泳池（60 cm×70 cm×50 cm）內(nèi)，水溫為28℃±2℃，不負(fù)重游泳，測(cè)定并累加記錄大鼠5 min內(nèi)游泳不動(dòng)時(shí)間。

1.4.3 大鼠負(fù)重游泳時(shí)間檢測(cè)造模第22天模型組大鼠均不進(jìn)行造模處理。將3組大鼠置于游泳池（60 cm×70 cm×50 cm）內(nèi)，水溫為28℃±2℃，按動(dòng)物體重的5%負(fù)重游泳，測(cè)定大鼠游泳力竭時(shí)間，以大鼠鼻部沒(méi)入水下10 s不能抬起為力竭。記錄游泳力竭時(shí)間。

1.4.4 大鼠腦組織基因表達(dá)譜檢測(cè)末次造模處理結(jié)束后24 h內(nèi)，將3組大鼠每組隨機(jī)取8只，共16只大鼠斷頭處死，在冷凍條件下迅速取全腦，去掉小腦，迅速放入液氮罐中，后轉(zhuǎn)移至－80℃保存?zhèn)溆妹總€(gè)標(biāo)本分別用常規(guī)方法獲得總RNA，通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄得到cDNA。進(jìn)而體外轉(zhuǎn)錄獲得CY3標(biāo)記的RNA探針。每個(gè)樣品取25 μg探針與大鼠基因表達(dá)芯片雜交，32℃過(guò)夜后分別用1×SSC、0.2×SSC、0.1×SSC溶液洗滌3次，每次20 min，快速吹干后掃描。用ImagemenⅣ軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。芯片背景值設(shè)為100。基因表達(dá)值的分析有效范圍在100～500000之間。

1.4.5 數(shù)據(jù)處理與分析將大鼠負(fù)重游泳時(shí)間與游泳不動(dòng)時(shí)間數(shù)據(jù)導(dǎo)入SPSS 10.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（X±SD）表示組間差異，用方差分析、T檢驗(yàn)進(jìn)行分析。基因表達(dá)豐度差異判斷標(biāo)準(zhǔn)：將掃描前景數(shù)據(jù)數(shù)值減去背景數(shù)據(jù)，得到有效腦組織的基因表達(dá)豐度值。分別對(duì)兩組各個(gè)基因表達(dá)豐度值求均值，將正常對(duì)照組基因表達(dá)豐度值均值與心理應(yīng)激模型組基因表達(dá)豐度值均值進(jìn)行比較，以豐度值比值≥2及≤0.5為有效基因篩選閾值標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 正常對(duì)照組與心理應(yīng)激模型組、復(fù)合應(yīng)激模型組大鼠一般狀態(tài)觀察

實(shí)驗(yàn)期間籠旁觀察表明，正常對(duì)照組大鼠一般狀態(tài)良好，外觀狀態(tài)與行為無(wú)異常，皮毛光潔整齊，眼睛有神，神態(tài)安靜，對(duì)外界反應(yīng)正常適中，飲食、飲水均正常。與正常對(duì)照組相比，心理應(yīng)激模型組大鼠外觀狀態(tài)尚可，皮毛略顯凌亂污濁，對(duì)外界反應(yīng)較為遲緩，或易激惹，行為較為遲緩，夜晚活動(dòng)減少，取食、取水行為未見(jiàn)異常。與正常對(duì)照組相比，復(fù)合應(yīng)激模型組大鼠外觀狀態(tài)略差，皮毛較為污濁，松脫不整，對(duì)外界反應(yīng)較為遲緩，或易激惹，行為較為倦怠，白天多趴在籠角休息，夜晚活動(dòng)減少，取食、取水、修飾行為減少。

2.2 心理應(yīng)激與復(fù)合應(yīng)激對(duì)大鼠游泳不動(dòng)時(shí)間影響的比較

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與正常對(duì)照組大鼠相比，心理應(yīng)激模型組大鼠與復(fù)合應(yīng)激模型組大鼠游泳不動(dòng)時(shí)間顯著延長(zhǎng)（P＜0.01）。其中，心理應(yīng)激模型組大鼠游泳不動(dòng)時(shí)間平均值長(zhǎng)于復(fù)合應(yīng)激模型組大鼠，但差異沒(méi)有顯著性，具體結(jié)果見(jiàn)表1。

根據(jù)煤層瓦斯測(cè)試資料統(tǒng)計(jì)分析，五輪山井田8號(hào)煤層甲烷含量8.2～26.8 m3/t，平均18.6 m3/t，甲烷濃度普遍較高，體積百分?jǐn)?shù)為90.1%～99.9%，區(qū)域上呈現(xiàn)“中部高，水公河向斜軸部高，加戛背斜軸部低”的分布特點(diǎn)。8號(hào)煤的甲烷含量分布特征與加戛背斜以及水公河向斜的展布有關(guān)，整體上呈現(xiàn)NNW向的條帶狀分布特征。靠近加戛背斜軸部，斷層明顯增多，含氣量偏低；加戛背斜與水公河向斜之間中部位置，煤層含氣量最高；而水公河向斜軸部附近，含氣量較高，表現(xiàn)出了向斜控氣的特點(diǎn)(圖2)。

表1 心理應(yīng)激與復(fù)合應(yīng)激對(duì)大鼠游泳不動(dòng)時(shí)間的影響（n=20）Table 1 Effect of psychological stress and combined stres on forced swim time（FST）

2.3 心理應(yīng)激與復(fù)合應(yīng)激對(duì)大鼠負(fù)重游泳力竭時(shí)間影響的比較

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與正常對(duì)照組大鼠相比，心理應(yīng)激模型組大鼠與復(fù)合應(yīng)激模型組大鼠負(fù)重游泳力竭時(shí)間平均值均減少，但差異無(wú)顯著性。其中，心理應(yīng)激模型組大鼠負(fù)重游泳時(shí)間平均值短于復(fù)合應(yīng)激模型組大鼠，差異沒(méi)有顯著性（見(jiàn)表2）。

表2 心理應(yīng)激與復(fù)合應(yīng)激對(duì)大鼠負(fù)重游泳力竭時(shí)間的影響（X±SD）Table 2 Effect of psychological stress and combined stress on exhaustive swim time

2.4 心理應(yīng)激與復(fù)合應(yīng)激對(duì)大鼠腦組織基因表達(dá)豐度影響的比較

分析基因芯片實(shí)驗(yàn)雜交結(jié)果表明：（1）與正常對(duì)照組相比，心理應(yīng)激模型組大鼠腦組織共126個(gè)基因的表達(dá)豐度值發(fā)生顯著性改變，其中表達(dá)豐度顯著性下調(diào)（Ⅰ/Ⅱ≥2）的基因有100條；表達(dá)豐度顯著性上調(diào)（Ⅰ/Ⅱ≤0.5）的基因有26條；復(fù)合應(yīng)激模型組大鼠腦組織共109個(gè)基因的表達(dá)豐度值發(fā)生顯著性改變，其中基因表達(dá)豐度顯著性下調(diào)（Ⅰ/Ⅱ≥2）的基因有83條；表達(dá)豐度顯著性上調(diào)（Ⅰ/Ⅱ≤0.5）的基因有26條。（2）心理應(yīng)激模型與復(fù)合應(yīng)激模型大鼠腦組織基因表達(dá)譜與表達(dá)豐度值比較結(jié)果顯示，①在表達(dá)豐度值下調(diào)的基因當(dāng)中，兩組大鼠腦組織基因中共有81條相同基因的表達(dá)豐度值發(fā)生了趨向相同的顯著性改變，有2條基因在復(fù)合應(yīng)激模型組大鼠腦組織發(fā)生了顯著性下調(diào)，而在心理應(yīng)激模型組大鼠腦組織未發(fā)生顯著性改變；有17條基因在心理應(yīng)激模型組大鼠腦組織發(fā)生了顯著性下調(diào)，而在復(fù)合應(yīng)激模型組大鼠腦組織未發(fā)生顯著性改變。②在表達(dá)豐度值上調(diào)的基因當(dāng)中，兩組大鼠腦組織基因中共有20條相同基因的表達(dá)豐度值發(fā)生了趨向相同的顯著性改變，有6條基因在復(fù)合應(yīng)激模型組大鼠腦組織發(fā)生了顯著性上調(diào)，而在心理應(yīng)激模型組大鼠腦組織未發(fā)生顯著性改變；有6條基因在心理應(yīng)激模型組大鼠腦組織發(fā)生了顯著性上調(diào)，而在復(fù)合應(yīng)激模型組大鼠腦組織未發(fā)生顯著性改變。

在受影響的基因中，與細(xì)胞因子相關(guān)基因16條；與細(xì)胞膜與骨架相關(guān)蛋白有關(guān)的基因20條；與細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路蛋白相關(guān)基因23條；與細(xì)胞物質(zhì)與能量代謝相關(guān)基因40條，結(jié)果見(jiàn)表3、表4、表5、表6。

表3 應(yīng)激狀態(tài)下表達(dá)豐度發(fā)生顯著性改變的與細(xì)胞因子相關(guān)基因Table 3 Cytokine-related genes of which expression abundance significantly changed under stress state

表4 應(yīng)激狀態(tài)下表達(dá)豐度發(fā)生顯著性改變的細(xì)胞膜與骨架相關(guān)蛋白基因Table 4Cytoskeleton-related genes of which expression abundance significantly changed under stress state

表5 應(yīng)激狀態(tài)下表達(dá)豐度發(fā)生顯著性改變的細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路相關(guān)蛋白基因Table 5 Cellularsignaltransduction- related genes ofwhich expression abundance significantlychanged understress state

表6 應(yīng)激狀態(tài)下表達(dá)豐度發(fā)生顯著性改變的物質(zhì)與能量代謝相關(guān)蛋白基因Table 6 Metabolism-related genes of which expression abundance significantly changed under stress state

3 討論

3.1 兩種類型的大鼠應(yīng)激模型的復(fù)制和行為學(xué)觀察與比較

心理應(yīng)激壓力與生理性應(yīng)激構(gòu)成復(fù)合應(yīng)激壓力是運(yùn)動(dòng)員群體承受的應(yīng)激特點(diǎn)，也是引發(fā)運(yùn)動(dòng)性心理疲勞的主要原因，同時(shí)，也是運(yùn)動(dòng)性心理疲勞與由單純心理應(yīng)激壓力引發(fā)的心理耗竭的主要區(qū)別。比較和分析兩種不同類型的應(yīng)激壓力作用下的大鼠模型的行為學(xué)特征，可以幫助我們理解和認(rèn)識(shí)兩個(gè)概念之間可能存在的差別。

將大鼠束縛并固定于不適體位是一種違反大鼠天性的狀態(tài)，雖然物理刺激很小，但大鼠難以對(duì)此產(chǎn)生適應(yīng)，由此而產(chǎn)生焦慮、憤怒、絕望和抑郁等慢性心理應(yīng)激反應(yīng)[7]。該模型可用于模擬由心理認(rèn)知評(píng)價(jià)而產(chǎn)生的心理應(yīng)激反應(yīng)狀態(tài)。

在對(duì)大鼠進(jìn)行束縛使其處于心理應(yīng)激狀態(tài)的同時(shí)，采用負(fù)重游泳的方法使大鼠受到體力性疲勞應(yīng)激刺激。兩種造模因素共同作用模擬運(yùn)動(dòng)員群體感受的心理應(yīng)激壓力與生理性應(yīng)激共同作用構(gòu)成的復(fù)合應(yīng)激壓力。

強(qiáng)迫游泳試驗(yàn)（Forced Swimming Test FST）是一種對(duì)大鼠在應(yīng)激壓力下的主觀驅(qū)動(dòng)性進(jìn)行檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)[8]。將大鼠置于局限的深水池中，大鼠的本能反應(yīng)是沿池周邊積極探尋，試圖找到出路逃離水池。當(dāng)大鼠意識(shí)到無(wú)法逃離，身處無(wú)可回避的壓迫環(huán)境時(shí)，即會(huì)處于一種漂浮不動(dòng)的“行為絕望狀態(tài)”。通過(guò)測(cè)定“行為絕望狀態(tài)”時(shí)間可以評(píng)價(jià)大鼠的與絕望、抑郁相關(guān)的主觀驅(qū)動(dòng)性心理狀態(tài)。

3.2 心理應(yīng)激與復(fù)合應(yīng)激對(duì)大鼠的腦組織基因表達(dá)譜影響的差異比較與分析

3.2.1 心理應(yīng)激與復(fù)合應(yīng)激對(duì)腦組織基因表達(dá)的影響模式相似心理應(yīng)激與復(fù)合應(yīng)激對(duì)基因表達(dá)豐度值的影響模式非常相似。其中表達(dá)量顯著下調(diào)的基因有81條相同，表達(dá)量顯著上調(diào)的有20條相同；變化趨勢(shì)也基本相同。反映出的中樞神經(jīng)系統(tǒng)變化主要包括以下幾點(diǎn)。

第一，腦組織基因表達(dá)總體上以抑制為主。（1）與物質(zhì)-能量代謝有關(guān)的代謝酶類基因表達(dá)豐度下調(diào)，如脂肪酸CoA連接酶（Rn.33697）、脂酰CoA水解酶（Rn.6024）、細(xì)胞色素b（Rn.1055）、ATP酶（Rn.11016、Rn.6167）、細(xì)胞色素氧化酶（Rn.846）等均發(fā)生顯著下調(diào)；與轉(zhuǎn)錄翻譯相關(guān)的基因表達(dá)顯著下調(diào)，如活化轉(zhuǎn)錄因子（Rn.2423）、翻譯延長(zhǎng)因子（Rn.971）、聚合酶（Rn.28212）、鋅指轉(zhuǎn)錄因子早期相應(yīng)蛋白（Rn.31998）等；與蛋白質(zhì)合成相關(guān)核糖體蛋白（Rn.3391、Rn.2139、Rn.2177、Rn.4153）表達(dá)豐度顯著性下調(diào)；與蛋白質(zhì)分解代謝相關(guān)基因表達(dá)顯著下調(diào)，如泛素（Rn.1253）、泛素特異的蛋白酶（Rn.19491）。（2）與細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)蛋白質(zhì)基因表達(dá)豐度顯著性下調(diào)，如二酰甘油激酶（Rn.11413）、甲狀腺素受體交互因子（Rn.10814）、蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸酯酶（Rn.18651）、酪氨酸蛋白激酶（Rn.2801）、腺苷酸環(huán)化酶相關(guān)蛋白（Rn.10229）、磷脂酶C（Rn.11243）、G蛋白偶聯(lián)受體（Rn.48760）、cGMP刺激的磷酸二酯酶（Rn.10044）等。（3）神經(jīng)細(xì)胞分泌與胞漿運(yùn)輸活動(dòng)相關(guān)蛋白基因表達(dá)豐度顯著下調(diào)，如神經(jīng)纖維蛋白（Rn.10971）、膜蛋白分泌型載體蛋白（Rn.7309、Rn.9151）、細(xì)胞質(zhì)肌動(dòng)蛋白（Rn.35769）等。（4）神經(jīng)遞質(zhì)調(diào)質(zhì)多肽表達(dá)豐度顯著下調(diào)，如神經(jīng)肽Y（Rn.9714）、速激肽（Rn.9708）。（5）抑制性神經(jīng)遞質(zhì)相關(guān)蛋白基因表達(dá)豐度顯著上調(diào)，如Na+/H+偶聯(lián)的谷氨酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)體（Rn.4328）。

第二，細(xì)胞膜-骨架系統(tǒng)受到自由基攻擊損傷可能是造成應(yīng)激狀態(tài)神經(jīng)系統(tǒng)反應(yīng)的主要機(jī)理之一。（1）細(xì)胞質(zhì)肌動(dòng)蛋白由αβ亞基聚合成肌纖維并通過(guò)“踏車”作用延長(zhǎng)，含有神經(jīng)遞質(zhì)的囊泡沿著肌纖維運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生神經(jīng)細(xì)胞軸突運(yùn)輸，肌動(dòng)蛋白β亞基和動(dòng)力蛋白的功能域富含Cys，易于受到自由基的攻擊而造成損傷，導(dǎo)致αβ亞基無(wú)法聚合成肌纖維。肌動(dòng)蛋白聚合受到抑制，其中一個(gè)亞基蛋白質(zhì)有效濃度減少，引起細(xì)胞質(zhì)肌動(dòng)蛋白亞單位（Rn.35769）豐度下調(diào)和細(xì)胞質(zhì)動(dòng)力蛋白（Rn.11014，Rn.44896）上調(diào)同時(shí)出現(xiàn)。（2）腦組織細(xì)胞抗自由基系統(tǒng)相關(guān)蛋白基因（Rn.956、Rn.4234、Rn.5878、Rn.5990、Rn.29777、Rn.29982等）表達(dá)豐度發(fā)生的改變可以證明在應(yīng)激大鼠腦組織中確實(shí)存在明顯的自由基的損傷過(guò)程。（3）脂肪酸去飽和酶（Rn.28161）基因表達(dá)下調(diào)提示細(xì)胞膜抗氧化功能可能受到損傷。

第三，腦組織神經(jīng)細(xì)胞鈣負(fù)荷發(fā)生明顯改變并可能引起細(xì)胞凋亡的發(fā)生。與鈣調(diào)節(jié)相關(guān)蛋白（Rn.4851、Rn.6822）表達(dá)豐度上調(diào)，而鈣調(diào)蛋白（Rn.5968）、鈣離子交換載體蛋白（Rn.2938），鈣離子通道蛋白（Rn.23698）表達(dá)豐度下調(diào)，提示我們：腦組織細(xì)胞處于高鈣負(fù)荷狀態(tài)。鈣離子濃度過(guò)高能夠?qū)е录?xì)胞凋亡的發(fā)生，這可能是應(yīng)激對(duì)腦組織細(xì)胞的損傷途徑之一。BCl-2（Rn.2060）基因表達(dá)水平大幅提高接近20倍，證明應(yīng)激大鼠腦組織細(xì)胞出現(xiàn)抗凋亡反應(yīng)。側(cè)面證實(shí)了上述觀點(diǎn)。

第四，細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路蛋白可能受到損傷。RAS蛋白是小G蛋白信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路上的關(guān)鍵因子，通過(guò)焦磷酸法呢醇基錨定在細(xì)胞膜上發(fā)揮功能。膜RAS（Rn.1016）基因表達(dá)豐度下調(diào)，同時(shí)有RAS相關(guān)蛋白（Rn.2587）、RAB12膜RAS（Rn.11021）和法呢基轉(zhuǎn)移酶（Rn.5990）基因表達(dá)豐度上調(diào)，提示存在RAS相關(guān)信號(hào)通路的損害，其作用點(diǎn)是RAS蛋白錨定亞基的焦磷酸法呢醇基。

第五，應(yīng)激狀態(tài)影響免疫系統(tǒng)機(jī)能。細(xì)胞素（Rn.53987）、白介素受體（Rn.29849）、干擾素相關(guān)調(diào)節(jié)因子（Rn.3723）前胸腺素（Rn.817）等蛋白質(zhì)基因表達(dá)水平的改變提示我們，應(yīng)激狀態(tài)下大鼠免疫機(jī)能受到影響。

3.2.2 復(fù)合應(yīng)激狀態(tài)對(duì)腦組織基因表達(dá)水平影響更大復(fù)合應(yīng)激大鼠腦組織基因表達(dá)豐度變化更明顯，考慮到復(fù)合應(yīng)激大鼠應(yīng)激強(qiáng)度大于心理應(yīng)激大鼠，可以認(rèn)為腦組織基因表達(dá)對(duì)兩種類型的應(yīng)激的適應(yīng)性調(diào)控趨勢(shì)是相同的。

3.2.3 心理應(yīng)激狀態(tài)對(duì)腦組織基因表達(dá)的影響更為廣泛體現(xiàn)出中樞神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)于“厭倦焦慮、絕望”等主觀感受性應(yīng)激壓力的反應(yīng)過(guò)程十分復(fù)雜。

4 小結(jié)

綜上所述，心理應(yīng)激與復(fù)合應(yīng)激對(duì)于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響在本質(zhì)上是相同的。二者都會(huì)降低運(yùn)動(dòng)主觀驅(qū)動(dòng)性，對(duì)腦組織基因表達(dá)的影響模式也基本相同。另一方面，與復(fù)合應(yīng)激模型大鼠相比，心理應(yīng)激模型大鼠表現(xiàn)出運(yùn)動(dòng)主觀驅(qū)動(dòng)性較低，腦組織基因表達(dá)譜受到的影響也更廣泛，提示我們，如果能夠較好的適應(yīng)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練帶來(lái)的體力性疲勞等生理應(yīng)激，運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可能有助于調(diào)節(jié)各種心理因素帶來(lái)的應(yīng)激壓力；當(dāng)心理應(yīng)激與生理應(yīng)激都無(wú)法適應(yīng)時(shí)會(huì)促使運(yùn)動(dòng)性心理疲勞的發(fā)生。較為豐富的外界刺激，包括運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，可能有助于防止心理耗竭的發(fā)生。

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Comparison and Analysis of Ethological Pattern and Gene Expression of Brain Tissue between Psychological Stress and Combined Stress

LI Ye1，XU Si2
（1.School of PE，Sichuan Normal University，Chengdu 610101，China；2.Institute of Experimental Animal，People Hospital of Sichuan Province，Academic of Medicine of Sichuan Province，Chengdu 610212，China）

Aim：To compare and analyze the differences of the ethological pattern and brain tissue gene expression between psychological stress and combined stress in rat.Method：To determinate the loading swim time（LST）and forced swim time（FST）of both model groups；The mRNA which to be extracted from the brain tissue of both model group rats，were hybridized with Oligo microarray，and were screened through the analysis of gene expression profile，and to compare and analyze the change of gene expression.Results：The FSTs were extended in both model groups significantly.Compared with combined stress group，the FST were longer in psychological stress group.Totally，132 genes of the brain tissue were influenced in both groups，where the 81 down-regulated genes and 20 up-regulated genes were the same in both groups.Conclusion：Both types of stress can reduce the psychological impulse，and have similar influence on the gene expression of brain tissue in rat，the effects of psychological stress are more significant and wide-ranging.

psychological stress；combined stress；rat behavior；brain tissue；gene expression

G 804.7

A

1005-0000（2011）01-0080-06

2010-05-05；

2010-12-06；錄用日期：2010-12-10

李野（1974-），女，吉林伊通人，講師，研究方向?yàn)轶w育理論、運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練學(xué)。通訊作者：徐思（1971-），男，吉林長(zhǎng)春人，副研究員，研究方向?yàn)樯镄畔W(xué)與藥理學(xué)。E-mail:bearpp@126.com。

1.四川師范大學(xué)體育學(xué)院，四川成都610101；2.四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院·四川省人民醫(yī)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所，四川成都610212。