基于單胺類神經遞質的水平變化評價母犬去勢在警犬技術中的意義

秦海斌 溫 海 孫 勇 宋珍華 高一龍 馬大君 朱 騫

論文受以下基金項目資助：十三五國家重點研發計劃（2016YFC0800310），公安部科技強警基礎工作專項項目（2015GABJC32）。

警犬訓練與實戰應用中，公犬在膽量、兇猛性、耐力和持久性等警用性能上要明顯優于母犬，且母犬存在發情周期，發情母犬不僅自身的訓練和使用效率下降，其在訓練和實戰場地散發的信息激素會干擾公犬的作業，因而警犬訓練、使用單位在選擇受訓犬時會更趨向于公犬，導致公犬數量供不應求、優質母犬卻面臨淘汰的不平衡供求現象存在，造成巨大的資源浪費。

近幾年，在警犬的性別控制方面出現了多種新型技術，但此類技術對儀器設備及下游配套繁育技術要求很高，目前在警犬繁育工作中并未大規模應用。因此，為了保證母犬訓練使用的穩定性，母犬被選做受訓犬后通常會被施以去勢術，雖然去勢在一定程度上解決了我國警犬犬源不足的問題，但卵巢及子宮的摘除對警犬健康、行為和神經類型的影響方面尚存在較大爭議。有學者認為卵巢摘除后體內雌激素、孕激素水平的變化會對犬的骨骼發育、精神狀態、認知行為產生不良影響，也有研究證實雌性動物去勢后會降低生殖系統疾病的發生，同時增加攝食量和肌肉增長速度，提升運動機能。總之，目前對于去勢后母犬警用性能是否發生變化，以及這種變化能否提升母犬的訓練使用效率仍未得到科學證明。

本實驗對幼訓期母犬施以雙側卵巢摘除術，以此去勢模型為基礎，通過測量去勢后母犬體內單胺類神經遞質的動態變化，與未去勢母犬的相應指標進行比較，并結合其訓練成績進行對比分析，旨在從中樞神經遞質方面闡述母犬去勢對警犬訓練使用的影響，證明去勢對警犬技術的積極意義。

一、材料與方法

（一）實驗動物與分組

健康幼齡母犬（4～6月齡）共16頭，經初步訓練后確定在膽量、銜取、興奮性等主要警用性能方面無缺陷，隨機分為2組，實驗組、對照組各8頭。實驗組在6月齡左右施以卵巢摘除術，經3周康復治療后投入正常訓練，康復期飼養于犬用不銹鋼代謝籠；對照組不經手術處理，3周后直接投入訓練。

（二）母犬卵巢摘除

術前10min肌注安痛定注射液2～5mL，術部可用普魯卡因作局麻。術部常規消毒，右手持手術刀，將皮膚髖結節前下方切開3～5cm切口，鈍性分離腹肌，右手食指在髖結節前下方探摸子宮角，用指尖壓住沿腹壁向外鉤出，在子宮角末端卵巢被一層厚脂肪包裹，按壓質硬，呈塊狀，如蠶豆大小，和脂肪一起結扎卵巢后切除。牽引子宮角，導出另一側卵巢，用同法結扎切除。將兩側子宮角納入腹腔，撒布青霉素粉80萬IU，常規縫合腹膜、皮膚，術部清洗消毒。1周后拆線。

（三）樣本的采集

實驗組的尿液采集：手術2周后采集康復后尿液，通過犬用不銹鋼代謝籠的尿液收集盒采集24h尿液，記錄尿液體積，按照1%體積比加入濃鹽酸，作為待檢尿液。實驗組血清采集：在收集尿液完成后，用促凝管采自犬前肢內側靜脈血1mL，2000r/min離心后收集血清，作為待檢血清。對照組的尿液和血清采集方法同上。

（四）單胺類神經遞質指標的測定

樣本前處理：分別將血清樣本、標準品、內標品取出平衡至室溫。取血清250μL加入內標400μL，再加入乙腈200μL混勻，11000r/min離心5min。取上清液，用1mL的移液槍轉移0.7mL上清液到另外一個1.5mLEP管，在-80℃預冷凍后，用真空冷凍干燥器凍干2h，剩余體積少于20μL；依次向上述1.5mLEP管加入30μL 0.1M NaOH溶液和50μL丹磺酰氯乙腈溶液(4mg/mL)，旋渦混合30s，然后避光反應5min；反應完后每管加入7μL反應終止劑和20μL超純水，旋渦混合30s后，再次在4℃下11000r/min離心5min，取上清液80μL于96 孔板準備液質上樣分析。

色譜條件： 流動相A1為1%甲酸水溶液，流動相B1為乙腈( 含1%甲酸)；流速為0.5mL/min。按A1∶B1=65%∶35%等度洗脫。

質譜分析：將萃取得到的樣品上機檢測，每次進樣量為15μL。離子化模式為電噴霧( electrospray ionization，ESI) 正離子模式。質譜儀設置參數見表1

（五）去勢前后母犬主要警用行為性狀的測量

依據《警犬銜取與膽量行為性狀檢測規范》（該規范文件中涉及的檢測方法將另文發表）中規定的警犬銜取、膽量、興奮性、占有欲、持久性、穩定性等20個測量指標，對去勢前后母犬的主要行為性狀進行評分測量，并與同齡未去勢母犬的相同指標進行對比分析，評價去勢對母犬主要警用行為的影響。

（六）去勢母犬的訓練及考核

去勢后的母犬，由訓導員隨機選擇相應訓練項目（緝毒、搜爆）投入警犬培訓，培訓期3個月，培訓結束后對警犬進行常規考核，考核內容包括服從、搜索形式、示警準確性、行為表現等作業能力，與未去勢母犬及公犬的訓練成績進行比較分析，評價去勢對訓練成績的影響。

（七）數據統計

去勢前后尿液及血清中單胺類神經遞質的測量值的差異性分析、去勢前后母犬主要警用行為性狀的測量值的差異性分析、犬的訓練成績差異性分析，均采用SPSS 20.0進行兩獨立樣本的非參數檢驗(Mann-Whitney U 秩和檢驗)。

二、測量結果

（一）尿液中單胺類激素的變化

研究中共采集到的去勢前幼犬尿液32份，實驗組（去勢前后）母犬尿液16份，對照組（不去勢）母犬尿液16份，利用質譜測定24h尿液中的腎上腺素、去甲腎上腺素、尿多巴胺，取其均值進行比較分析，測定結果見表2，統計分析顯示，與去勢前相比，實驗組和對照組的各個指標在去勢后都相應升高；去勢后實驗組各指標均低于對照組，但在統計學分析中實驗組和對照組無顯著差異。說明去勢術并未影響尿液中的激素水平。

表1 質譜檢測參數設置

表2 24h尿液中激素水平測量值

表3 血清中單胺類激素及其代謝物水平的測量值

（二）血清中單胺類激素及其代謝物的水平變化

研究中共采集到去勢前實驗組、對照組幼犬血清16份，去勢后實驗組血清8份，對照組血清8份，利用質譜測定血清中的腎上腺素(E)、去甲腎上腺素(NE)、多巴胺(DA)及其代謝物變甲腎上腺素（MN）、去變甲腎上腺素(NMN)、高香草酸(HVA)、香草扁桃酸(VMA)，取其均值進行比較分析，測定結果見表3。統計顯示，與去勢前相比，血清中單胺類激素及其代謝物水平多數呈現增高趨勢，香草扁桃酸呈現降低趨勢；去勢后實驗組所有指標均高于對照組，但對照組與實驗組間的統計學差異不顯著。去勢術并未影響母犬在短期內分泌激素的能力。

（三）去勢前后母犬主要警用行為性狀的測量

對去勢前后母犬的主要行為性狀進行評分測量，20個指標的單項指標分數為6分，總分為120分，以總分的均值進行對比分析，去勢前、實驗組、對照組的得分見表4。結果顯示：與去勢前相比，實驗組和對照組的警犬銜取、膽量、興奮性、占有欲、持久性、穩定性等方面的得分總值均有提高，但實驗組與對照組的得分值無統計學差異。

（四）去勢母犬的訓練及考核成績比較

8頭去勢母犬最終被選擇投入到緝毒、搜爆基礎能力培訓，培訓過程中去勢母犬在服從、搜索形式、示警準確性、行為表現、體能、耐力等方面與其他未去勢母犬未見明顯的差別，但在攝食量上明顯增加。訓練成績的統計分數見表5，實驗組與對照組的訓練成績無統計學差異。

三、討論

長期以來對犬的去勢或絕育的必要性一直存在不同的觀點，絕育對犬的健康和行為的影響存在正反兩個方面。有利方面包括：去勢能夠避免一系列相關疾病的發生，降低母犬患乳腺癌、子宮積膿、卵巢瘤、卵巢囊腫、假孕和難產等疾病幾率，降低公犬發生前列腺增生和感染，減小會陰疝的發生率，預防肛周腺瘤的發生和減少公犬的尿液標記；不利方面包括，對于大型犬，絕育后發生骨質疏松、十字韌帶斷裂、患骨肉瘤、遺尿的機率增加，攻擊性增強。因此，母犬是否進行絕育需要充分權衡利弊才能做出選擇。

表4 主要警用行為測驗得分值

表5 去勢后母犬的訓練成績

但對工作犬而言，絕育往往是保證實戰效率的必需措施，除了關注犬的健康，工作犬領域更加關注去勢對學習、行為和運動能力的影響，觀察發現，與非絕育犬相比公犬去勢后往往更加溫順、母犬的攻擊性會增強，這與犬體內激素代謝水平的改變有關，但對于去勢后犬體內激素水平如何變化及這種變化能否對犬的學習、行為和運動的產生不良影響，目前尚缺乏科學的研究。

單胺類神經遞質主要包含腎上腺素（E）、去甲腎上腺素（NE）、 5-羥色胺（5-HT）、多巴胺（DA），他們在哺乳動物的神經調控中發揮重要作用：多巴胺是下丘腦和腦垂體腺中的關鍵神經遞質，多巴胺能神經系統在快感與行為動機方面起著極其重要的作用，其含量或者功能異常以及其代謝產物異常可能引發抑郁癥。同時，腦內多巴胺與軀體運動功能的加強、垂體內分泌機能的加強以及精神活動的調節都有關系；去甲腎上腺素可引起動物嗜睡，體溫降低，出現攝食行為，腦內去甲腎上腺素減少會表現出精神抑郁，反之過量會表現出狂躁；腎上腺素在經歷刺激（例如興奮、恐懼、緊張等）時被大量釋放，導致呼吸加快（提供大量氧氣），心跳與血液流動加速，瞳孔放大，為身體活動提供更多能量，使反應更加快速；也有研究認為單胺類神經遞質與動物的學習和記憶能力有密切關系。因此，單胺類神經遞質的水平變化，能夠反映出哺乳動物精神（興奮與抑制）、攝食、運動、學習、記憶等行為是否處于正常狀態，因此在人類醫學中通常作為抑郁癥、狂躁癥、焦慮癥、注意缺陷障礙的醫學評級指標，對評價去勢母犬精神狀態及主要警用行為同樣具有重要意義。基于上述科學原因，本文以單胺類神經遞質水平的變化為研究點，討論去勢對母犬警用行為的影響。

分析發現，母犬去勢后尿液中的腎上腺素（E）、去甲腎上腺素（NE）、多巴胺（DA）與正常對照犬無明顯差異；實驗組血液中單胺類神經遞質及其代謝物的水平的變化高于對照組母犬，說明去勢后母犬對外界刺激的反應更加敏感；但幼犬主要警用行為的測量成績以及去勢母犬的訓練成績，與非去勢母犬不存在明顯差異，說明去勢不影響母犬的訓練及使用。綜合上述結果可知，去勢后母犬的單胺類神經遞質的代謝發生了一定程度的改變，但這種改變與正常犬比較并不顯著，且此改變不影響犬的學習、行為、運動等主要警用行為，對犬的訓練成績不存在不良影響，結合去勢對健康的有利方面，我們認為母犬去勢對于保障工作犬的訓練和實戰應用效果是一種有利的措施。

值得注意的是，犬絕育或去勢后容易發生體重增加、肥胖、骨質疏松等代謝性疾病，這需要在后期的訓練過程中注意調節能量、鈣質以及其他微量元素的攝入，適當增加犬的運動量，并注意監測犬的其他相關生理、生化、內分泌指標，以充分保障犬的健康和各項生理機能。