劉漩,吳曉倩,袁可望,李中煉,舒坤,艾志福,張潔
1.江西中醫藥大學,江西省中醫藥管理局抑郁癥中醫證候模型重點研究室,江西南昌 330006;2.江西中醫藥大學藥學院,江西南昌 330006
20 世紀20 年代人們發現婦女在妊娠和產后期間會出現一些生理和心理變化,伴隨著情緒紊亂的病理變化[1]。 產后抑郁癥(postpartum depression, PPD)對產婦健康狀況、婚姻關系、社會關系和母嬰互動均會產生不良影響[2]。 抑郁癥發病機制不明,抗抑郁藥物起效慢、治療不徹底,需深入研究。 探索同時具有表面效度、結構效度和預測效度的抑郁癥動物模型,對研究PPD 尤為重要。常用PPD 動物模型主要有應激類模型、母嬰分離模型、激素誘導模型及中醫證候模型等。 研究概述目前PPD 動物模型的主要類型及模型動物的選擇,期望能為產后抑郁癥的基礎研究、產后護理和藥物研究等提供動物實驗設計的參考。
針對嚙齒類動物的“居民-入侵者”模式是最流行的社會失敗/壓力模型,它利用同種動物之間的社會沖突造成心理壓力。 方法是在實驗環境中將一只雄性入侵者轉移到另一只雌性鼠籠里。 從幾天到幾周入侵者多次暴露在居民面前被視為慢性壓力模型。 Nephew BC 等[2]發現哺乳期的CSS 母體照料減少, 自我梳理等焦慮行為和母體對新的雄性入侵者的攻擊性增加。 Murgatroyd CA 等[3]發現暴露在慢性社會壓力下的母鼠表現出快感缺乏和母體攻擊性增強及泌乳受損, 提示該模型能夠模擬產婦在現實生活中長期遭受精神壓力的情況。
PPD 最危險因素之一是孕前應激。 Xia BM 等[4]構建了一個重復孕前應激誘導PPD 動物模型,發現孕前應激雌鼠出現長期PPD 樣癥狀, 在糖水偏好、強迫游泳和新奇抑制進食的測試中表現不佳且慢性孕前應激導致PPD 持續時間長,這與Akt-mTOR 表達和GluR1/NR1 比值失調有關。 Xia B 等[5]對Balb/c小鼠給予孕前慢性束縛, 產后3 周小鼠表現為懸尾測試中不動時間顯著增加及糖水偏愛顯著降低,表明孕前應激誘導的PPD 小鼠出現行為絕望和快感缺失。
孕婦產后體內激素水平發生顯著變化導致產婦情緒紊亂是產后抑郁的主要原因。另外,妊娠期暴露在不良事件中會對大腦的成熟產生不利影響, 引發與應激相關機制的表達發生變化, 這將導致包括認知能力下降的長期功能影響。 Mazzelli M 等[6]通過對母鼠進行產前應激, 并對每只幼崽前額葉皮質進行基因表達分析, 發現炎癥相關基因總體表達增加。Dong Y 等[7]發現產前冷應激影響母體神經內分泌系統、免疫系統及脂質代謝。同時孕期應激將會導致子代發生情感障礙。 該模型主要用于妊娠應激對后代發育的影響以及子代大鼠抑郁焦慮樣行為產生機制等方面的研究。
母嬰分離模型(maternal separation,MS)是模擬人類產后與嬰兒進行分離的狀態。 建立該模型的具體方法:孕鼠分娩后,每窩仔鼠作為分離對象,出生第2 天開始,每日于固定時間將仔鼠與母鼠分離,連續14 d 以上進行母嬰分離應激[8]。
Bogi E 等[9]采用母嬰分離應激,發現模型組小鼠糖水消耗顯著降低,強迫游泳不動時間明顯增加,腦組織中5-HT 含量顯著降低。 母嬰分離打擊了產婦希冀新生命到來的喜悅,影響其心理狀態,該模型與產后抑郁的病因、行為表現及發病機制接近,是監測母體和子代神經發育變化的有效模型[10]。
在表觀遺傳學層面,MS 會誘導DNA 甲基化效應,影響組蛋白修飾因子的轉錄調節等;在神經內分泌層面, 母嬰分離作為一種生命早期應激, 可通過HPA 軸的活動調節單胺類神經遞質和機體免疫系統對環境應激產生相應反應。 此外,MS 還可通過調節突觸的可塑性誘導抑郁癥[11]。
高脂飲食(high-fat diet,HFD)會導致小鼠體質量增加,與妊娠期婦女肥胖較為相似。Maeng Sh 等[12]研究發現高脂飲食選擇性誘導下丘腦棕櫚酸蓄積,抑制3’,5’-環磷酸腺苷(cAMP)/蛋白激酶A(PKA)信號通路,增加游離脂肪酸受體1(FFAR1),破壞下丘腦功能。 因此,下丘腦中FFAR1 或cAMP 信號可能成為治療由遺傳性肥胖和飲食性肥胖造成抑郁癥的潛在靶點。
抑郁癥發病期, 神經炎性反應能夠激活小膠質細胞和星形膠質細胞,導致炎癥因子釋放顯著增加。TNF-α、IL-1 等炎癥因子水平的升高與抑郁樣行為有因果關系。在神經炎性反應過程中,激活的星形膠質細胞和小膠質細胞可能是促進抑郁癥發展的潛在介質[13]。HFD 會導致小鼠快感缺失,炎癥因子水平升高,盲腸中類桿菌相對豐度降低,同時可改變大腦中與能量代謝相關分子和神經元信號傳遞分子的相對濃度, 降低下丘腦和海馬中NPY 表達, 增加血漿NPY 和DPP-4 樣活性[14]。 說明長期HFD 引起的小鼠抑郁樣行為與腸道微生物群、 腦代謝組、NPY 系統和DPP-4 樣活性的顯著改變有關。 該模型有助于研究肥胖和抑郁癥之間發病機制的聯系, 探索藥物新靶點。同時,妊娠期母鼠高脂飲食對子代健康會產生不良影響,比如誘發子代代謝紊亂、易患糖尿病、影響心肌細胞凋亡等, 該模型也可用于研究母子健康狀況的相互影響機制。
性激素可以調節行為、情緒和認知反應,產后性激素水平劇烈波動是引發PPD 的重要原因。 Stoffel EC 等[15]采用雌性大鼠注射雌激素和孕酮模擬23 d的妊娠期,結果在模型動物中出現抑郁樣癥狀,高水平的雌二醇能夠減輕甚至逆轉抑郁樣癥狀。 模型組第2 次暴露于強迫游泳試驗的不動增加可能是由激素停撤和先前暴露于強迫游泳試驗造成的,故Kalafatakis K 等[16]對去卵巢的雌性SD 大鼠使用激素模擬妊娠(HSP),每只SD 大鼠只接受了一次強迫游泳試驗,在停藥第2 天和第4 天都有明顯的不動增加,表明激素戒斷引起的不動增加并不依賴先前的強迫游泳試驗。
該模型可用來闡明其他激素(如催產素、皮質醇)在懷孕和產后期間的變化如何有助于PPD 的發生發展;同時這也意味著利用藥物替代物或拮抗劑處理孕婦圍產期激素失衡可能成為PDD 輔助治療形式。
糖皮質激素是認知、 代謝和免疫穩態的關鍵調節因子。 有證據表明皮質醇分泌過多會產生神經毒性,抑制海馬區制造新神經元的能力,甚至出現海馬萎縮[17]。 海馬區作為與學習記憶有密切聯系的場所,增加其新生神經元具有抗抑郁作用。Pereira AS 等[18]在雌鼠孕期、 產后和孕產期同時皮下注射低水平和高水平皮質醇, 結果發現只有在產后給予高水平皮質醇才會增加母鼠抑郁樣行為。 許琳潔等[19]探討急性中樞皮質醇對哺乳期行為和神經內分泌反應的影響, 發現皮質醇降低了幼崽的奶水消耗量和內側視前區神經元中的c-Fos 免疫反應。
中醫學認為氣為血之帥,血為氣之母,女子以血為本,血既賴氣生,又賴氣行[20]。 在分娩過程中,由于失血耗氣,氣隨血脫,致亡血傷津,氣隨津傷,從而導致氣血兩虛,瘀血內阻。故中醫建模過程中除觀察模型動物癥狀和體征等宏觀變化外,還運用現代醫學方法對氣虛血瘀證型的微觀指標進行評價。何書芬等[21]通過采用SD 大鼠連續5 d 失血造成動物“血虛”,SD 大鼠連續14 d 游泳勞損造成動物“氣虛血瘀”的造模方法,發現氣虛血瘀模型大鼠全血黏度、紅細胞壓積、紅細胞剛性指數均顯著增高。
腎主骨,藏精,先天之精來自父母,決定人體質和神志病的易感性。 腎精不足,則髓海空虛,神明不用。 腎元虧虛,則五臟失養。 當動物攝入一定量外源性糖皮質激素, 垂體前葉釋放促腎上腺皮質激素減少,動物出現一系列的“耗竭”現象,這與腎陽虛證相似,故多采用皮下注射、灌胃等方式給予糖皮質激素造成動物腎陽虛癥狀。同時,利血平聯合氫化可的松注射也可成功復制肝腎陽虛型抑郁癥動物模型。
女子素性憂郁或急躁易怒, 復由產后情志所傷或突受驚恐,致肝郁氣滯,肝郁膽虛,魂不歸藏,以致產后抑郁[20]。 產后婦女情緒波動明顯,易導致肝郁化火,出現胸脅滿悶、情緒不寧、不思飲食、大便不調等癥狀。 閻晶璐等[22]通過對大鼠皮下注射40%CCl4/花生油溶液0.3 mL/100 g,2 次/周,連續4 周,測定的蛋白質水平標志物顯著高于正常組和治療組, 進一步證明該肝氣郁結證大鼠模型的成功建立。目前,肝氣郁結證的造模方式主要有藥物注射誘導, 束縛應激等。
綜上所述, 產后抑郁癥動物模型是一種基于特殊時期建立的動物模型, 建立可靠的動物模型有助于研究PPD 的病因、發病機制及相關藥物作用機制等。不同的產后抑郁癥動物模型各具優點,但不免有不足之處, 比如應激模型由于個體差異以及應激源的不同特點難免造成假陽性, 近年來出現的人源化小鼠動物模型可避開人體實驗的倫理限制, 得到廣泛應用,但也存在以下問題:①耗時長、成本高,難以獲得;②產后抑郁癥可能的病理生理學機制眾多,卻并未發現某一個確定的控制產后抑郁的基因。 在綜合評估各個模型的優缺點后,聯用多種建模方式,中西醫結合不失為一種較為全面的方法。此外,在建模過程中,聯用多種技術和學科,例如蛋白質組學、基因、代謝組學技術等,從分子、細胞、整體水平上對產后抑郁癥模型進行評估, 進而能夠更加深入地探討產后抑郁癥的發病機制,并形成更加完善的模型。