束縛應激實驗動物模型研究進展

【摘 要】應激是機體在生存環境不利因素的適應過程中，實際與認識上的要求與適應和應對能力之間的不平衡導致的身心緊張狀態及其反應。本文通過大量的試驗和觀察，闡述了心理應激對雌性動物發情周期和排卵的影響、對雄性動物激素水平和繁殖性能的影響，分析了妊娠期間心理應激和1F代仔鼠焦慮行為水平，以供參考。

【關鍵詞】心理應激；束縛應激；動物模型

近年來，隨著社會的發展和生活節奏的不斷加快，人們面臨的壓力（應激）也越來越大，其中主要有生活、工作和職業、心理3個方面的壓力，對人類的身心健康造成了傷害。1936 年加拿大病理生理學家 Selye 第一次提出應激（Stress）一詞，此后，這個詞便在世界范圍內被廣泛采用。Selye將應激描述為機體對外界或內部各種非常刺激所產生的非特異性應答反應的總和。在典型情況下，應激的發展可分為3個階段，即驚恐反應或動員階段（stage of mobilization or alarm reaction）、抵御或適應階段（stage of adaptation or resistance）、衰竭階段（stage of exhaustion）。心理應激是有機體在某種環境刺激作用下由于客觀要求和應付能力不平衡所產生的一種適應環境的緊張反應狀態，包括面對刺激時的情緒以及知覺反應。心理應激的產生可提高人的警覺水平，應付各種環境變化的挑戰，但長時間的應激則會損害人的身心健康。

隨著對應激和應激性疾病機制研究的深入，應激動物模型也應運而生，在眾多動物模型中，束縛應激作為一種非損傷性刺激，與人類身心性疾病的過程有相似性，因而日益引起人們的關注，逐漸成為應激研究領域中的熱點之一。有研究證明，女性更容易受應激相關的心理疾病影響，其發生率是男性的 2 倍，束縛應激對雌性生殖功能的影響大部分都集中在妊娠期間，主要研究束縛應激對母體以及后代的影響。雌性動物慢性暴露在應激條件下，更能模擬日常生活中女性所受的應激方式，因此有必要進行詳細的研究。目前，BALB/c 小鼠和C57BL/6J小鼠被廣泛地應用于行為和遺傳學研究[7]。此次研究擬以8周齡BALB/c 小鼠和C57BL/6J小鼠為研究對象，以急性（24h）以及慢性（8h/d，60d）束縛應激為心理應激模型，分別研究急性和慢性心理應激對兩品系近交系小鼠的未經產雌鼠的生理指標、繁殖性能以及其后代焦慮行為的影響。

1 心理應激對雌性動物發情周期、排卵的影響

應激可以引起人類、靈長類以及大鼠生殖功能發生改變。心理性應激[8]、外部環境變化等條件[9]以及高強度運動[10]都會導致人的經期發生紊亂。對于大鼠，長期暴露在生理應激條件下（強迫游泳、限制進食、溫度應激）會導致情期改變。束縛應激是公認的心理應激模型。CMS（chronic mild stress）引起雌性大鼠情期紊亂，主要表現為發情周期延長，前期以及情期對大鼠進行束縛應激，周期紊亂持續時間最長，但是在性活動較弱期間或者后期應激，大鼠可對應激表現出一定的抵抗能力，而且周期紊亂持續的時間也較短。束縛應激可破壞大鼠發情周期。Donadio研究了在發情前期當天的不同時間處理對卵母細胞以及性行為的影響，結果發現早上 10：00 處理（束縛 10min、1h 或者乙醚處理 1min），顯著降低了大鼠排卵數，但是對脊柱前凸商數（lordosis quotient：判斷雌性發情的指標，用于大鼠性行為指標的研究）沒有影響，同時也降低了當天晚些時候（18：00）的 LH、孕酮以及催乳素水平。下午 16：00 處理對排卵數沒有影響，但是應激 1h 顯著降低了脊柱前凸商數。

2 心理應激對雄性動物激素水平以及繁殖性能的影響

許多形式的應激，包括心理應激，都會影響雄性的繁殖力和生殖。自主神經系統以及腎上腺激素參與經典的應激反應，可以影響生殖系統。試驗證明，中度以及劇烈的情緒應激會抑制睪酮水平，甚至還可能干擾男性精子發生。在動物的社會應激中，外科手術以及制動應激會影響體重、睪酮水平以及交配行為，對睪丸形態也產生可變的影響。給予妊娠大鼠應激會影響雄性后代的發育和性行為。對大鼠給予急性（16h）和慢性（16h*7d）束縛應激，檢測血液中 LH、FSH、睪酮、睪酮抑制素水平變化，結果發現，應激后 LH 水平顯著下降，慢性應激后血液中睪酮含量下降的更顯著，但是，血液中 FSH 以及睪酮抑制素水平則不受影響。

3 妊娠期間心理應激

大多數關于應激對生殖健康的研究都集中在妊娠期間，研究不同的應激方案對妊娠結局以及后代的影響。婦女在妊娠期間受到應激后，短期容易引起流產、產科并發癥、較低的胎兒初生重、嬰兒死亡率增加、生長發生異常以及性別比例失調，慢性則會導致后代情緒與認知能力受到損傷。

對胎兒初生重的影響在女性，流行病學研究證明，妊娠期間應激事件很可能引起流產或者難產、較低的胎兒初生重以及增加新生兒病理變化，妊娠期間應激可導致胎兒早產和較低的胎兒體重。Lee等分別在妊娠的1～4d、5～8d、9～12d、13～16d對妊娠小鼠進行束縛應激，每天12h，妊娠第18h進行剖腹產，對胎兒稱重和檢查形態缺陷。結果發現，4d束縛應激顯著降低了妊娠母鼠的體重，雖然終止應激后體重能慢慢恢復，但是直到妊娠后期體重也沒有完全恢復；束縛應激引起胎兒生長阻滯，體重顯著降低，增加了胚胎和胎兒的死亡率。1～4d、5～8d束縛對胚胎著床沒有影響，但是9～12d束縛則引起cleft palate（ 兔唇），5～8d引起胎兒脊椎異常。大多數在胎兒器官發生期間進行束縛應激的研究發現，該階段應激對胎兒初生重沒有影響。個別研究證明，束縛導致妊娠13d胎兒生長停滯；在妊娠18～20d束縛會降低子宮內以及初生后雄性后代的生長性能，在妊娠前后用塑料管進行13d束縛會降低每窩的平均初生重；在妊娠晚期進行束縛并結合強光刺激會降低胎兒的初生重，特別是在妊娠晚期進行束縛，如果限制采食將更可能影響胎兒的快速生長。

1978年，Barlow分別在大鼠妊娠9～11d、12～14d、15～17d、18～20d進行束縛，每天束縛9h，連續束縛3d。結果發現，不論束縛發生在何時，初生后第1周以及第6周雄性后代體重均低于對照組。在隨后的試驗中，在妊娠18～20d進行束縛，不論后代是否由對照母鼠飼養，體重均低于對照。Ward發現，初生前應激的雄性后代雄性特征消失且性行為呈現雌性化。她將妊娠最后1周的大鼠給予光熱束縛應激，結果發現成年雄性后代交配行為下降，脊柱前凸能力增加。Beckhardt and Ward在大鼠妊娠14～21d時給予光熱應激，結果發現雌性后代情期、性行為、妊娠、分娩以及幼仔成活、母性都沒有影響，妊娠晚期進行束縛聯合強光應激，雌性大鼠后代能正常繁殖。但是，也有報道稱妊娠期束縛會影響雌性后代的繁殖力。在試驗中，對妊娠14～22d的大鼠進行每天3次、每次45min的束縛聯合強光，使得周圍溫度升高至34℃。結果發現，1F代雌鼠繁殖力下降，妊娠周期延長，胎兒初生重下降，初生后存活率下降；睪酮在束縛應激中對雌雄生殖力方面也有影響，妊娠后期束縛應激會導致大鼠睪丸下降時間推遲[32]。妊娠晚期對小鼠束縛應激研究較少。對于小鼠，妊娠期束縛聯合強光應激可得到與大鼠一致的結果，增加雄性后代的脊柱前凸（雌性化），但是對交配行為沒有影響，對雄性后代繁殖能力影響還未見報道。在大鼠間期直到下個情期交配前進行仰位制動應激，每天 2h，結果發現情期推遲，然而一旦情期到來發生交配則繁殖力沒有影響。成年大鼠妊娠前以及妊娠過程中給予慢性束縛應激會導致妊娠期延長和較低的胎兒初生重。因此，有必要進行詳細的研究，進而確定妊娠前應激對雌性生殖以及后代行為的影響。

4 1F代仔鼠焦慮行為水平

高架十字迷宮試驗就是利用動物對新環境的探究和對高懸開放臂的恐懼而形成的矛盾沖突狀態來反映動物的焦慮情緒，所以高架十字迷宮既可以建立非條件反射焦慮動物模型，也可以作為測量動物焦慮反應的方法。大、小鼠的焦慮行為學研究普遍采用此方法。本文采用高架十字迷宮試驗對BALB/c 小鼠和C57BL/6J小鼠1F代仔鼠進行行為學測試，對這兩種品系小鼠在高架十字迷宮中的行為表現進行比較和評價。通過對束縛應激C57BL/6J雌小鼠的1F代仔鼠和正常仔鼠在高架十字迷宮中的行為表現進行比較和評價，從而判斷束縛應激對C57BL/6J的1F代仔鼠焦慮行為水平是否產生影響。