催產素對大鼠創傷后應激障礙的預防作用

催產素對大鼠創傷后應激障礙的預防作用

董原君1，張躍奇2，胡敏2，張志強2，張桂青2

(1石河子大學醫學院，新疆石河子 832002；2石河子大學醫學院第一附屬醫院)

摘要：目的探討催產素對大鼠創傷后應激障礙(PTSD)的影響。方法將Wistar大鼠24只隨機分為空白對照組、單純應激組、催產素組各8只。單純應激組、催產素組給予大鼠單次延長應激(SPS)刺激，其中催產素組在應激后12 h內給予催產素干預，共干預14 d。干預過程中每隔3 d評價各組拒縛反射評分；干預第16天各組給予曠場實驗，觀察其穿格行為和站立行為；第17～21天行Morris水迷宮實驗，觀察其定位航行能力、空間探索能力。結果與單純應激組比較，催產素組拒縛反射評分降低，曠場實驗穿格次數和站立次數增多，定位航行能力及空間探索能力改善，兩組比較差異均有統計學意義(P均<0.05)。結論 應激后早期及時給予催產素干預可明顯減輕大鼠的應激相關表現，并且對應激造成大鼠的學習記憶能力損傷有保護作用。

關鍵詞：創傷后應激障礙；催產素；單次延長應激模型；大鼠

doi：10.3969/j.issn.1002-266X.2015.41.007

中圖分類號：R749

文獻標志碼：A

文章編號：1002-266X(2015)41-0020-03

Abstract:ObjectiveTo investigate the effect of oxytocin on post-traumatic stress disorder (PTSD) of rats. MethodsTwenty-four Wistar rats were randomly divided into the control group, the single prolonged stress (SPS) group and the oxytocin (OT) group with 8 rats each. The 14-day oxytocin intervention was given to rats after the SPS stimulation within 12 hours. During the intervention, the scores of bound refusing reflection were evaluated every three days. On the 16th day, the open-field test was conducted in each group to observe the crossing and the standing behaviors; on the 17th to 21st days, the Morris water maze test was done to observe the navigation capability and the space exploration ability. ResultsCompared with the SPS group, the scores of bound refusing reflection in the OT group decreased, the times of crossing and standing behaviors increased and the navigation capability and the space exploration ability improved, thus the differences in these two groups were significant (all P<0.05). Conclusions An early and timely oxytocin intervention can significantly reduce the stress-related clinical manifestations in rats and protect the injury on learning and memory ability of rats caused by stress.

基金項目：“十二五”新疆生產建設兵團醫藥衛生重點領域科技攻關項目(2012BA023)。

作者簡介：第一董原君(1988-)，男，碩士研究生，研究方向為抑郁障礙的基礎與臨床。E-mail：ktpdwawj@163.com 通信張桂青(1965-)，女，教授，主要從事臨床心理學及創傷后應激障礙的相關研究。E-mail：firstli@126.com

收稿日期：(2015-08-19)

Preventive effect of oxytocin on post-traumatic stress disorder of rats

DONGYuan-jun1，ZHANGYue-qi，HUMin,ZHANGZhi-qiang,ZHANGGui-qing

(1ShiheziUniversityCollegeofMedicine,Shihezi832002,China)

Key words: oxytocin; post-traumatic stress disorder; single prolonged stress; early intervention

創傷后應激障礙(PTSD)臨床癥狀主要包括病理性重現創傷事件、警覺性增高、學習記憶能力下降等[1]，均可對健康產生不良影響[2]。近年來，越來越多的研究表明，催產素在社會行為中發揮重要調節作用[3]；受試對象在遭受應激但還未出現PTSD癥狀時，及時給予催產素進行干預能否取得預防效果引起臨床關注。2015年1～7月，我們對單次延長應激(SPS)大鼠模型[4]在應激后早期進行催產素干預，觀察其對應激后大鼠認知、行為、學習和記憶改變的影響。

1 材料與方法

1.1 實驗動物24只雄性SPF級4周齡Wistar大鼠，體質量(180±25)g，由新疆醫科大學實驗動物中心提供。實驗動物的喂養和處理過程遵守石河子大學關于利用實驗動物開展研究的規定。

1.2動物分組及處理腹腔注射10%水合氯醛(3 mL/kg)麻醉，將大鼠頭部固定于立體定位儀上，根據大鼠腦圖譜[5]，于大鼠顱骨上左右各固定1支外徑0.8 mm的鋼套管,鋼套管上端突出顱骨1 mm，蓋上膠帽，下端插入腦內至側腦室上方0.5 mm。術后讓大鼠恢復3 d后再行分組及后續實驗。入選24只Wistar大鼠通過糖水喜好實驗初步篩查，隨機分為空白對照組、單純應激組、催產素組各8只。催產素(上海強耀生物科技有限公司生產)用生理鹽水配置成2.5 nmol/μL備用?？瞻讓φ战M不進行SPS刺激。單純應激組、催產素組采用國際成熟的SPS法[6]建立動物模型后，催產素組于刺激12 h內開始給予催產素干預，采用側腦室途徑給藥，用微量注射器沿導管端緩慢插入側腦室內，回抽有腦脊液時將配制好的藥液2 μL一次性緩慢注入側腦室。注射時間均不得短于2 min，每天定時給藥1次，連續給藥14 d。

1.3 拒縛反射評分干預過程中每隔3 d評價各組拒縛反射評分。由專門實驗人員徒手抓大鼠，觀察其反應并評分。評分標準[7]：很容易抓取動物0分；尖叫或者回避1分；尖叫并回避2分；逃脫3分；逃脫并尖叫4分；試圖撕咬手套5分；主動躍起攻擊6分。

1.4曠場實驗應激后第16天進行此測試。測試前將大鼠放在非直射白光燈照明下的曠場箱(900 mm×900 mm×500 mm)中適應10 s，然后通過曠場上方的攝像機觀察和記錄大鼠的活動15 min。主要觀察其穿格行為和站立行為等指標。每只大鼠測試后用濕海綿徹底清洗曠場并擦干，防止上次動物氣味對下次測試產生干擾。

1.5 Morris水迷宮實驗裝置為一直徑1 200 mm、高500 mm的圓形水池，水池內壁被漆為黑色，池內水深420 mm，水溫保持在(22±2)℃，房間內光照恒定，無光線直射在水池內。池壁上以4個等距離點將水池分為4個象限，在靶象限內距離池壁300 mm處放1個直徑為80 mm、高400 mm的圓形黑色站臺，站臺位于水面下20 mm，池壁內貼有不同形狀及顏色的標記物。迷宮正上方安置紅外攝像機，同步記錄大鼠運動。①定位航行能力檢測：實驗前任意選定1個目標象限將大鼠置于站臺上適應20 s，隨后將大鼠隨機從不同位置(靶象限除外)面壁置入池內。大鼠登上站臺5 s后終止記錄，最長記錄時間為60 s。若大鼠在60 s內不能上臺，引導其登上站臺適應10 s，最后將大鼠擦干放入鼠籠。共將大鼠置入游泳池4次。測量平均上臺潛伏期，以評判大鼠的空間學習能力。在應激后第17～21天分別重復上述步驟。 ②空間探索能力檢測：在應激后第22天撤掉水面下的站臺，然后將大鼠面壁置入池內1次，記錄大鼠在60 s內游泳行為并進行分析，最后將大鼠擦干放入鼠籠。記錄穿平臺所在象限次數及大鼠第1次到達平臺區潛伏期，評判大鼠的空間記憶能力。

1.6統計學方法采用SPSS19.0統計軟件。計量數據用±s表示，使用混合模型重復測量資料的協方差分析評價水迷宮前5 d學習能力的變化，各組動物之間的檢測數據比較采用最小顯著差異法檢驗。P< 0.05為差異有統計學意義。

2結果

2.1三組不同時間拒縛反射評分比較 各時間點拒縛反射評分單純應激組較空白對照組升高(P均<0.05)，應激后第3天開始催產素組拒縛反射評分較單純應激組降低(P均<0.05)。見表1。

表1　各組不同時間拒縛反射評分比較(分, ± s)

表1　各組不同時間拒縛反射評分比較(分, ± s)

組別n拒縛反射評分第1天第4天第7天第10天第13天第16天空白對照組80.00±0.000.00±0.000.00±0.000.00±0.000.00±0.000.00±0.00單純應激組83.38±0.924.13±0.993.75±0.894.13±0.644.29±1.043.88±0.83催產素組83.88±0.643.25±0.893.00±0.552.25±0.711.25±0.890.75±0.46

2.2三組曠場實驗穿格次數和站立次數比較 三組穿格次數和站立次數比較差異均有統計學意義(P均<0.05)。見表2。

表2　三組曠場實驗穿格次數和站立次數比較 (次， ± s)

表2　三組曠場實驗穿格次數和站立次數比較 (次， ± s)

組別n穿格次數站立次數空白對照組863.50±8.1914.25±3.11單純應激組815.25±9.818.13±2.23催產素組841.63±13.3711.00±4.57

2.3三組水迷宮定位航行能力比較各組應激后第17天上臺潛伏期比較差異無統計學意義(P>0.05)；應激后第18～21天與單純應激組比較，催產素組上臺潛伏期縮短(P均<0.05)。見表3。

2.4三組水迷宮空間探索能力比較應激后第22天，催產素組和單純應激組第1次穿臺潛伏期、穿臺次數比較差異有統計學意義(P均<0.05)。見表4。

表3　三組水迷宮定位航行能力比較 (s, ± s)

表3　三組水迷宮定位航行能力比較 (s, ± s)

組別n上臺潛伏期第17天第18天第19天第20天第21天空白對照組857.42±5.0741.53±12.7623.58±13.2918.62±6.7113.41±5.29單純應激組855.23±8.9352.01±15.4339.46±20.0233.78±18.7435.23±22.15催產素組859.11±1.5343.55±8.6228.44±6.6622.35±6.3812.92±2.62

表4　三組第1次穿臺潛伏期、穿臺次數比較 ( ± s)

表4　三組第1次穿臺潛伏期、穿臺次數比較 ( ± s)

組別n第1次穿臺潛伏期(s)穿臺次數(次)空白對照組88.14±5.444.2±1.03單純應激組839.20±19.192.0±1.89催產素組814.38±11.483.7±1.64

3討論

有研究表明，SPS大鼠所表現出來的條件性恐懼反應與PTSD患者臨床上病理性重現體驗相類似[8]。本研究中，SPS大鼠出現了過度警覺、探索欲望降低、學習和記憶能力減弱等多種PTSD樣認知、行為、學習和記憶改變，并且與環境相關的恐懼反應維持時間很長，是典型的PTSD樣癥狀的重要特征[9]。

IsHak等[10]總結了催產素的生理心理學效應，包括提升幸福感、減少恐懼感、鎮定情緒、增進人際信任感、促進人際互動等，外源性催產素可以緩解社交焦慮癥患者的焦慮癥狀，減輕患者的社交障礙。動物研究表明，催產素能夠減少杏仁核的活性，降低對應激反應的感知水平，從而導致低水平的焦慮行為[11]。本研究結果顯示，隨著應激后時間的延長，催產素組大鼠拒縛反射評分有下降的趨勢，這說明應激大鼠的警覺性增高情況得到有效緩解。在曠場試驗中，催產素組相對于單純應激組來說，穿格行為和站立行為次數明顯增加，這表明應激大鼠的探索欲望得到了顯著改善。有研究[12]表明，催產素可使大鼠海馬突觸傳遞長時程增強，能改善大鼠的學習記憶能力。還有研究[13]表明，中樞給予催產素拮抗劑將干擾大鼠的社會記憶功能，中樞注射催產素可使催產素敲除小鼠重獲社會記憶。在本研究中，SPS大鼠及時給予催產素干預，可以顯著減少在Morris水迷宮的上臺潛伏期，增加應激大鼠在目標象限的穿臺次數，說明催產素側腦室注射進行早期干預可以有效減輕應激大鼠的類PTSD癥狀。另外，PTSD是在遭受突如其來的嚴重的心理創傷(地震、車禍、戰爭、喪親等)后發生的，在這些情況下，很有可能會出現身體的物理傷害；國內外既往研究表明，催產素在改善心理創傷所的同時，還對物理傷害有一定的鎮痛作用。

本研究全部采用雄性大鼠進行實驗，主要因為穿過血腦屏障并進入中樞神經系統的催產素有可能進入外周神經系統, 引發雌性大鼠的子宮收縮。我們研究僅采用了1種濃度的催產素，因此應用多大劑量的催產素對PTSD的影響最有效也不得而知。盡管如此，本研究仍提示，在應激后還未出現PTSD癥狀時及時給予催產素可預防目標人群發生PTSD并能改善其生活質量。

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