抑郁癥動物模型概述

徐雪嬌，李天英，馬蕓瑄，喬延盈，羅文彬，蒲羿彤

(黑龍江中醫藥大學，哈爾濱 150040)

抑郁癥是指由各種原因引起的以顯著而持久的情緒低落為主要特征的一種精神障礙，主要表現有心境低落、思維遲緩、意志活動減退和認知功能損害，嚴重時會出現自殺行為。流行病學調查數據顯示，抑郁癥已成為世界范圍內嚴重威脅人類健康的第二大疾病[1]。近年來隨著經濟的穩步發展，人們的生活和精神壓力也逐漸增大，抑郁癥的發病率逐漸升高，不僅對患者個人造成損害，影響其工作、學習、生活和社交，同時對家庭和社會產生不同程度的影響，因此抑郁癥越來越受到人們的關注。

抑郁癥致病因素復雜，發病機制不詳，可能與遺傳、生物學和社會心理等因素相關，其發病機制和治療方法已成為全球性研究熱點。抑郁模型動物表現出抑郁和認知功能障礙等行為學變化，可以很好地模擬人類抑郁癥狀[2]。抑郁模型動物表現是探究抑郁癥發生機制以及篩選抗抑郁藥物的基礎，因此建立合理有效的抑郁動物模型是抑郁癥研究必不可少的環節[3]。現就常用的抑郁癥動物模型予以綜述，以期為抑郁癥動物模型的選擇和建立提供參考。

1 應激模型

1.1行為絕望模型 行為絕望模型是一種使動物無法逃逸出惡劣環境，從而產生絕望情感的模型。該模型通過低水平、中慢性的應激源造成短暫的抑郁癥狀[4]。具體制備方法包括小鼠的懸尾和大小鼠的強迫游泳[5-6]。上述模型的行為學改變能夠被治療藥物有效逆轉，兩者均具有較好的預測效度，對抗抑郁藥敏感，大多數抗抑郁藥能夠有效縮短懸尾和強迫游泳的不動時間，在進行抗抑郁藥物評價時兩者可聯合應用[7]，但應注意動物模型異質性。綜上可知，行為絕望模型可用于抗抑郁藥的初篩，在需要短暫抑郁癥狀的實驗中具有較好的可用性。

1.2習得性無助模型 習得性無助模型是大鼠接受無法控制或預知的厭惡性刺激后，再次重置于該環境，表現出的逃避行為欠缺現象，刺激使單胺類神經遞質發生顯著改變，激活并致敏5-羥色胺(5-hydroxytryptamine，5-HT)神經元，去甲腎上腺素釋放減少，多巴胺信號轉導降低[8-10]。

蒲俊材[11]通過比較習得性無助組與非應激對照組大鼠前額皮質代謝分子的表達水平發現，抑郁癥與氨基酸代謝紊亂相關。因此，習得性無助模型可用于快速抗抑郁藥篩選以及抑郁癥機制的研究，具有良好的藥理學預測性。習得性無助模型要求具有較強的應激源，僅對急性治療敏感，不適于篩選周期較長的抗抑郁藥。

1.3社會應激模型

1.3.1社會失敗應激模型 連續給予C57BL/6小鼠社會失敗心理應激的研究，通過探究社會失敗應激模型的可行性及有效性，為該模型的建立提供了實驗依據[12]。在社會失敗應激模型的建立與行為學評價中，判斷社會失敗應激模型造模成功的兩個核心指標為糖水偏愛率與社會交往率[13]。但該應激對探索與絕望行為無明顯影響[14]。

祁可可等[15]證實，樹鼩社會失敗應激模型可用來探究抑郁癥對認知功能的損傷。樹鼩的親緣關系與靈長類最接近(約93.4%)，其社會失敗模型可能具有更好的表象一致性、疾病同源性以及藥物預見性[16]，可能是模擬人類抑郁癥的理想模型之一。社會失敗應激模型是抑郁癥較為常用的動物模型，可模擬人類的抑郁癥成因，值得推廣使用。

1.3.2孤養模型 孤養模型是一種通過模擬人類因缺乏或脫離社會交往而產生抑郁狀態的模型。該模型常結合其他模型聯合應用，包括早期的應激模型、群居大鼠的孤養以及雌雄配對的大鼠分離等。

早期的應激模型通過對嚙齒及靈長類動物早期的環境應激使動物成年期出現抑郁樣行為，包括母嬰分離模型以及靈長目動物母仔分離模型。母仔分離可引起成年大鼠下丘腦內5-HT代謝率提高，但對海馬內5-HT代謝率無顯著影響，其海馬CA1區5-HT1A受體和5-HT1B受體水平均顯著升高[17]。母仔分離模型常用于抗抑郁藥物的初篩以及早期應激對成年后動物行為與生理病理影響的研究[18-19]。以上模型的缺點是尚不明確幼兒抑郁樣癥狀的具體機制，故仍需進一步確證[20]。研究表明，一些靈長目類動物母仔分離后極易引起幼仔情感變化，出現激越、哀鳴等抑郁樣行為，靈長目動物母仔分離模型目前僅用于部分抗抑郁藥物的初篩[21-22]。無論是幼年時期缺少親人陪伴或成年后獨居均對人的心理造成不同程度的影響，嚴重者甚至危及社會。近年來，這類問題特別是青少年成長問題已經成為全社會關注的熱點。孤養模型在科學研究中愈發重要，有待科研工作人員進一步研究探討。

1.4慢性應激模型

1.4.1慢性束縛應激(chronic restraint stress，CRS)模型 CRS模型可模擬抑郁癥的核心癥狀即興趣缺失，具有可操作性強、重復性好的特點[23]。劉博等[24]通過CRS模型探討深部腦磁刺激治療作用的研究顯示，深部腦磁刺激可改善抑郁樣行為。觀察服用小柴胡湯CRS模型抑郁大鼠的行為學改變，證實小柴胡湯對抑郁癥具有良好的療效[25]。目前該模型尚存在造模方法各異、造模工具不統一的問題[26]，這也是慢性應激模型存在的共性問題。CRS模型造模時通過將模型動物控制在固定空間使其無法掙脫模擬發達地區人們生活節奏快、活動空間小的社會環境，以此模擬生活空間狹小對人類心理的影響，從病因角度模擬抑郁癥的發病。

1.4.2慢性不可預見性刺激(chronic unpredictable stress，CUS)模型 CUS模型能夠較好地模擬社會環境中多變的外源性刺激，誘導抑郁癥的發生[27]。伏簫燕等[28]采用CUS結合孤養連續刺激建立大鼠抑郁癥模型，探究大鼠抑郁行為與炎癥因子表達關系的研究顯示，抑郁行為的發生可能與腦內炎癥因子表達增加并誘導吲哚胺2,3-雙加氧酶過表達相關。研究發現，CUS所引起的動物行為學改變可很好地模擬人類應激狀態下所產生的抑郁、失眠、焦慮等病癥以及下丘腦-垂體-腎上腺(hypothalamic-pituitary-adrenal，HPA)軸紊亂[29]。CUS模型是國內外探究抑郁癥發病機制常用的動物模型之一，但存在實際操作難度大、應激因子強度大、需特殊儀器設備的缺點。

1.4.3慢性溫和應激(chronic mild stress，CMS)模型 CMS模型因具有高度有效性及預測效度而廣泛使用，該模型的慢性病程可用來篩選抗抑郁藥物和抗焦慮藥物。有研究表明，雄性小鼠對慢性溫和刺激較雌性小鼠更敏感，可能與睪酮水平的差異相關[30]。陳永新等[31]的研究顯示，解郁安神方中的醇提物能夠改善CMS抑郁大鼠模型的學習記憶功能。CMS模型對慢性抗焦慮抑郁藥物敏感，但再現性較弱，且造模結果不穩定，這可能與不同品系動物對刺激的敏感度不同有關。

1.4.4慢性不可預知溫和應激(chronic unpredictable mild stress，CUMS)模型 CUMS模型由Willner等[32]提出，在CUS模型的基礎上發展而來。通過將嚙齒類動物長期置于溫和的不可預知的應激環境中，引起其快感缺失癥狀。通過篩查CUMS模型與母仔隔離應激抑郁模型小鼠海馬的全基因組表達譜發現，c-Jun氨基端激酶1可能是抑郁癥發病的關鍵信號分子[33]。CUMS模型具有與人類抑郁癥相似的行為表現，通過作用于HPA引發激素分泌異常，使腦內活性物質改變，進而誘發動物行為學的變化[34-35]。CUMS模型廣泛用于抗抑郁藥物篩選以及抑郁癥相關機制研究。造模刺激因素主要包括外界環境改變和生理刺激兩類，但該模型存在造模耗時較長、難重復，且投入大、造模強度難以掌握、結果不穩定等缺點。

2 手術造模

2.1嗅球切除(olfactory bulbectomy，OBX)模型 OBX模型是通過破壞或切除嗅球阻斷嗅球與皮質、海馬和杏仁核等腦區神經聯系的一種經典造模方法。暢洪昇等[36]利用OBX模型研究枳術寬中膠囊對HPA功能及海馬神經遞質的影響，發現枳術寬中膠囊能夠抵抗OBX導致的海馬5-HT減少，改善HPA紊亂。OBX模型與抑郁癥相似度高，表現為學習記憶能力減退、易激怒、應激反應能力增強以及單胺類神經系統功能失調[37]。此模型適用于次篩抗抑郁藥物及探究藥物作用機制。OBX模型的缺點為手術一致性難以控制且術后恢復時間較長，與臨床抑郁癥發病原因差距較大[38]。本模型尚需建立統一的手術標準作為造模參照。

2.2腦卒中后抑郁(post-stroke depression，PSD)模型 PSD模型既有腦卒中特點又有抑郁癥特點，近1/3腦卒中后患者表現出抑郁相關癥狀。目前構建PSD模型方法主要有大腦中動脈線拴法、去皮質血管法、單側頸總動脈結扎法和雙側頸總動脈結扎法等[39-40]。目前傾向于將腦卒中模型與孤養或CUMS模型相結合構建PSD模型。唐啟盛等[41]采取去除大鼠腦左側皮質血管建立缺血模型，并與CUMS以及孤養法相結合的方式制備PSD模型，該造模方法的優點是動物偏癱程度輕、手術難度小、死亡率低，且模型患病后狀態與人類相似，但可造成腦脊液外流、腦組織受損。PSD的發病機制十分復雜，目前主要存在生物醫學學說與社會心理學說，其中神經遞質學說占重要地位[42]。隨著腦血管事件發病率的逐年增高，腦血管事件相關并發癥的治療顯得尤為重要，腦血管病變恢復較慢，易出現語言和行動不便所致的交流和生活障礙，導致抑郁相關癥狀甚至自殺，給患者和家庭帶來沉重的負擔，因此建立有效的PSD模型十分必要。

3 藥物造模

3.1利血平誘導抑郁模型 利血平是最早的經典抑郁誘導藥物，通過耗竭中樞單胺類遞質而引起抑郁狀態[43-44]。實驗室多采用利血平(4 mg/kg)建立急性抑郁模型[45]。崔廣智和金樹梅[46]探究芍藥苷對利血平所致抑郁的影響發現，芍藥苷可對抗利血平化效應，使腦內去甲腎上腺素、5-HT水平升高，拮抗單胺類神經遞質的耗竭，從而興奮中樞神經系統。利血平誘導抑郁模型的造模時間短、操作簡單、應用范圍較廣，但藥物作用針對性較差，易產生假陽性反應，如多巴胺、苯丙胺具有拮抗利血平的作用。

3.2糖皮質激素重復注射誘導抑郁模型 糖皮質激素重復注射誘導抑郁模型是通過持續注射糖皮質激素持續激活實驗動物HPA，使腎上腺分泌大量糖皮質激素，可用于探究抑郁癥發生機制，具有操作簡單、造模周期短、可控性好的優點。過量的糖皮質激素使海馬神經元細胞發生退行性改變，引起與臨床抑郁患者一致的情感、認知、學習記憶障礙[47]。同時，糖皮質激素的持續分泌造成糖皮質激素受體長期處于激活狀態，引起功能紊亂[48]。

3.3其他藥物模型

3.3.1高劑量阿撲嗎啡模型 皮下高劑量阿撲嗎啡注射可破壞中樞去甲腎上腺素系統的平衡，導致焦慮或抑郁樣行為產生[49-51]。高劑量阿撲嗎啡模型適用于可興奮去甲腎上腺素受體或抑制去甲腎上腺素再攝取的抗抑郁藥物的篩選，常與其他模型結合用于抗抑郁藥物的篩選和評價，但不適用于抑郁癥發病機制的研究。

3.3.25-羥色氨酸誘導的甩頭行為 5-羥色氨酸在機體內經脫羧轉變為5-HT而發揮作用，5-羥色氨酸注射后，可出現因5-HT致神經元異常放電而產生的甩頭行為[52]。單胺類氧化酶可抑制5-HT代謝，若再次給予上述抗抑郁藥，可使5-HT蓄積，增強其特征性癥狀——甩頭行為[53]。張森品等[54]探究桑葉提取物的抗抑郁作用及其機制發現，桑葉提取物可顯著增加小鼠甩頭次數，具有潛在抗抑郁作用，其抗抑郁機制可能與5-HT功能增強有關。此模型可以用來篩選作用于中樞5-HT或去甲腎上腺素的抗抑郁藥。

3.3.3育亨賓毒性增強模型 育亨賓可抑制腎上腺素受體，當育亨賓與抑制去甲腎上腺素重攝取的藥物聯合應用時致死作用顯著增強[54-55]。故可用于觀察抗抑郁藥物對去甲腎上腺素能神經傳遞的作用以及抗抑郁藥物的作用機制。育亨賓毒性增強模型操作簡便、快捷，可結合其他模型應用，但其藥物作用時程與臨床不一致。

3.3.4內毒素誘導模型 內毒素為一種免疫激活劑。經單次或多次外周或中樞注射可引起動物強迫游泳時間增加等抑郁樣行為[56]，其機制可能與激活色氨酸代謝酶(吲哚胺2,3-雙加氧酶)并誘導炎癥因子有關[57]。盧永穎等[58]采用內毒素與CUMS聯合制備小鼠抑郁模型，探究人參皂苷Rb1的抗抑郁機制，得出CUMS+內毒素能成功誘導小鼠抑郁模型，且人參皂苷Rb1能顯著改善模型小鼠的抑郁狀態。因此，內毒素誘導是快速制備抑郁癥動物模型的方法之一，方法簡單便捷，重復性好。

4 遺傳模型

遺傳模型是通過現代生物技術將某種特定基因轉入動物基因中，從而產生特定的生物性狀，其腦內發生機制與抑郁癥患者相似。FSL(Flinders sensitive rat line)大鼠[59]對膽堿能受體敏感，其抑郁癥狀具有遺傳效應，表現為快速動眼睡眠增強、強迫游泳實驗靜止時間延長、食欲減退、活動能力下降等，可用于模擬人類抑郁樣癥狀，也可以用于探究膽堿能神經遞質對抑郁癥的影響。WKY(Wistar-Kyoto)大鼠先天對應激刺激敏感，表現為精神活動異常、反應能力減退、自主活動減少及快感缺失[60]，這與人類在黑暗條件下活動度減少、對光線敏感度下降相似，可用于抑郁癥基因方面的研究。FH(Fawn-Hooded)大鼠大腦皮質5-HT含量較高，與情感障礙有關的海馬周圍腦神經肽含量較低。FH大鼠具有嗜酒的特點[61]，故可根據此特點研究與嗜酒相關抑郁癥。此外，還有SwLo(Swim Low-active Model)大鼠模型、TMD(Tryon Maze Dull)大鼠模型以及糖皮質激素受體基因突變的轉基因小鼠模型等遺傳型模型。

5 結 語

抑郁癥動物模型在新型抗抑郁藥物開發與抑郁癥發病機制研究中都是不可或缺的。通過對抑郁動物模型的分類及綜述，明確各模型適用范圍。應激模型中的行為絕望模型與習得性無助模型常用于抗抑郁藥的篩選；社會應激模型與慢性應激模型能較好地模擬抑郁癥狀，可用于探究抑郁癥病因及抗抑郁藥物作用機制；藥物誘導模型與遺傳模型在應用過程中具有一定的局限性。在具體實驗操作中，單一模型易產生假陽性結論，建議根據不同研究方向與研究角度使用兩種及以上模型來提高實驗結果的可靠性。隨著抑郁癥研究的不斷深入，抑郁模型的建立與評價指標將逐漸得到完善。