不同時間ARS對雄性CD1小鼠運動及情緒影響

［摘要］目的探討不同時間急性束縛應激（ARS）對雄性CD1小鼠運動、焦慮及抑郁樣行為的影響。方法將8周齡CD1雄性小鼠隨機分為對照組、ARS 0.5 h組、ARS 1.0 h組、ARS 2.0 h組和ARS 4.0 h組，每組10只。造模后分別進行糖水偏好實驗、曠場實驗和高架十字迷宮實驗。結果糖水偏好實驗結果顯示，與對照組相比，ARS各組小鼠蔗糖偏好百分比無明顯差異。曠場實驗結果顯示，與對照組相比，ARS各組小鼠總移動距離和運動速度無明顯差異。高架十字迷宮實驗結果顯示，與對照組相比，ARS 0.5 h組、ARS 1.0 h組和ARS 2.0 h組小鼠進入開放臂的次數顯著減少（q=4.483～6.150，P<0.01），在開放臂中停留時間明顯減少（q=3.607～4.665，P<0.05）；ARS 4.0 h組小鼠進入到開放臂中的時間和次數與對照組相比無明顯差異。結論不同時間ARS不影響CD1小鼠的抑郁樣行為及運動能力，但ARS 0.5、1.0和2.0 h能誘導CD1小鼠產生焦慮樣行為。

［關鍵詞］急性束縛應激；心理困擾；焦慮；移動；抑郁；小鼠，近交ICR

［中圖分類號］R395.6;R749.72

［文獻標志碼］A

［文章編號］2096-5532（2024）04-0483-04doi：10.11712/jms.2096-5532.2024.60.080

［開放科學（資源服務）標識碼（OSID）］

［網絡出版］https：//link.cnki.net/urlid/37.1517.R.20240625.1037.001;2024-06-2616：34：54Influence of different durations of acute restraint stress on the motor ability and emotion of male CD1 mice

WANG Xiaoya， PAN Xuening， XU Xufeng， XIE Junxia， XU Huamin

（Department of Physiology and Pathophysiology， School of Basic Medicine， Qingdao University Medical College， Qingdao 266071， China）; ［Abstract］ObjectiveTo investigate the influence of different durations of acute restraint stress （ARS） on motor ability， anxiety， and depression-like behavior in male CD1 mice.

MethodsMale CD1 mice aged 8 weeks were randomly divided into control group， 0.5 h ARS group， 1.0 h ARS group， 2.0 h ARS group， and 4.0 h ARS group， with 10 mice in each group， and the sucrose preference test， the open field test， and the elevated plus maze test were performed after modeling. ResultsThe sucrose preference test showed that there was no significant difference in the percentage of sucrose preference between the ARS groups and the control group. The open field test showed that there were no significant differences in total movement distance and movement speed between the ARS groups and the control group. The elevated plus maze testshowed that compared with the control group， the 0.5 h ARS group， the 1.0 h ARS group， and the 2.0 h ARS group had significant reductions in the number of times of entering the open arm （q=4.483-6.150，P<0.01） and the time spent in the open arm （q=3.607-4.665，P<0.05）， while there were no significant differences in these two indicators between the 4.0 h ARS group and the control group.

ConclusionDifferent durations of ARS do not affect the depression-like behavior and motor ability of CD1 mice， but ARS for 0.5， 1.0， and 2.0 h can induce anxiety-like behavior in CD1 mice.

［Key words］acute restraint stress; psychological distress; anxiety; locomotion; depression; mice， inbred ICR

當應激發生時，機體通常會做出許多不同的應激反應使個體從生理和心理上來應對應激事件[1]，如情緒、認知和行為的改變[2-4]。束縛應激作為一種廣泛應用的動物應激模型，能夠精準地反映人類生活中的“發展限制”狀態，因此被視為一種良好的低刺激性應激模型[5-6]。根據束縛時間長短和次數，束縛應激分為急性束縛應激（ARS）和慢性束縛應激（CRS）。目前的研究結果表明，ARS對實驗鼠的影響隨其時間不同以及實驗鼠的品種和性別的不同而不同[7-10]。而不同時間ARS對雄性CD1小鼠的情緒和運動功能的影響尚不清楚。因此，本研究利用糖水偏好實驗、曠場實驗和高架十字迷宮實驗，探討了不同時間ARS對雄性CD1小鼠相關行為學指標影響，以期為ARS誘導的CD1雄鼠模型提供有效的干預手段，進而為深入研究應激的生物學機制奠定堅實基礎。

1材料和方法

1.1實驗材料

1.1.1動物來源及其飼養實驗動物選擇8周齡

SPF級雄性CD1（ICR）小鼠，購于北京維通利華實驗動物有限公司。按照文獻方法[11]飼養小鼠。

1.1.2主要試劑和儀器蔗糖購于國藥集團化學試劑有限公司。45 cm×45 cm×45 cm大小不透明測試盒、高出水平面50 cm的十字形迷宮裝置（內部結構包括兩個開放臂（大小30 cm×9 cm）和兩個閉合臂（大小30 cm×9 cm×15 cm））購于北京吉安得爾科技有限公司。攝像機購于深圳市林柏視科技有限公司。

1.2實驗方法

1.2.1動物分組及ARS將小鼠隨機分為對照組（A組）和ARS模型 0.5 h組（B組）、1.0 h組（C組）、2.0 h組（D組）及 4.0 h組（E組），每組10只小鼠（實驗中死亡者剔除）。對照組小鼠不做處理。B～E組：將小鼠分別置于小鼠固定器中0.5、1.0、2.0和4.0 h，完成對小鼠的ARS。

1.2.2糖水偏好實驗每組小鼠先進行蔗糖飲水訓練。第1天和第2天兩側水瓶中為飲用水；第3天和第4天將兩側水瓶中的飲用水換成10 g/L的蔗糖溶液；第5天一側水瓶中為飲用水，另一側為10 g/L蔗糖溶液；第6天更換飲用水和10 g/L蔗糖溶液水瓶的位置；第7天斷水1 d；第8天進行ARS造模。ARS后根據文獻方法[12]檢測小鼠1 h內的蔗糖偏好百分比，并以其評估小鼠抑郁核心癥狀快感缺失的程度。

1.2.3曠場實驗糖水偏好測試后30 min，按文獻方法[11]對小鼠進行曠場實驗，對小鼠總移動距離和運動速度進行分析，全面評估其運動能力。

1.2.4高架十字迷宮實驗按照文獻方法[8]對小鼠進行高架十字迷宮實驗，通過分析小鼠進出開放臂的頻率以及在開放臂停留的時間百分比來評估其焦慮程度。

1.3統計學分析

應用Graph Pad Prism 8.0軟件進行統計學處理。實驗結果計量資料數據以±s表示，多組間均數比較采用單因素方差分析（One way ANOVA）檢驗，并繼以Newman-keuls法進行組間兩兩比較。以P<0.05為差異有統計學意義。

2結果

糖水偏好實驗結果顯示，與A組小鼠相比，B、C、D和E組小鼠蔗糖偏好百分比差異無統計學意義（P>0.05）。曠場實驗結果顯示，與A組小鼠相比較，B、C、D和E組小鼠總移動距離和運動速度差異均無統計學意義（P>0.05）。高架十字迷宮實驗結果顯示，與A組相比較，B、C和D組小鼠進入開放臂的次數明顯降低，差異具有統計學意義（q=4.483～6.150，P<0.01），在開放臂停留時間明顯縮短，差異具有統計學意義（q=3.607～4.665，P<0.05）；而E組小鼠與A組相比較，無論是進入開放臂次數還是開放臂停留時間，差異均無統計學意義（P>0.05）。見表1。

3討論

內穩態是指生物控制自身的體內環境使其保持相對穩定，內穩態會隨時被內部或外界刺激所擾亂，這種刺激稱為應激源[13-16]。個體面對應激源時能夠激活交感神經系統，進而做出適當的行為輸出[17]。應激源引發的機體適應性反應被稱為應激反應，應激反應的影響因素有很多，比如遺傳因素和環境因素[18]。當應激發生時，機體通常會做出許多不同的應激反應使個體從生理和心理上來應對這些應激事件[1]，其中包括自主神經系統[19]和內分泌系統以及免疫系統的激活[20-21]、情緒以及認知和行為的改變等[2-4]。在應激強度和方式超出機體平衡范疇時就會出現創傷后遺癥、精神失常、焦慮障礙、抑郁癥等精神類疾病[22]。動物急性應激模型有很多種，包括電擊、空瓶刺激、強迫游泳、束縛應激、寒冷、次聲和社交挫敗等[23-28]，其中束縛應激作為一種非損傷性刺激，能夠很好地模擬人類身心疾病的過程，是一種很常用的應激模型[5-6]。

目前的研究已表明，ARS對實驗鼠的行為影響隨其時間、實驗鼠品種和性別的不同而不同，如同為2 h的ARS在C57BL/6J雄鼠中能使其產生明顯的焦慮樣行為，但不能影響其運動能力[8]；能使雌性棕色田鼠焦慮，不能使其抑郁；能使雄性棕色田鼠抑郁，而不能使其焦慮[9]。在雌性ICR小鼠中，12 h的ARS能提高其運動水平，使其產生煩躁情緒[10]。在雄性ICR小鼠中，ARS 1 h能顯著損害小鼠在新穎物體識別測試中的記憶提取而不能影響其運動能力[29]。在雄性Swiss小鼠中，4 h的ARS能使其產生抑郁樣行為[7]。ARS對不同種類小鼠的不同影響反映了不同種類小鼠在適應環境、抵御應激以及應對挑戰方面的差異性，通過比較不同品種小鼠在ARS下行為學功能變化，可以發現哪些因素在應激反應中起關鍵作用，從而為揭示應激的生物學機制提供線索。CD1雄性小鼠與其他小鼠相比，最突出的特征在于其具有高度奮發性以及對環境適應強的特點。然而，ARS不同時間對雄性CD1小鼠的運動和情緒的影響，以及影響是否隨時間的變化而變化，目前研究較少。因此，探究不同時間ARS對雄性CD1小鼠的影響可以為急性應激誘導小鼠模型提供新的策略。

蔗糖偏好實驗用于評估小鼠的動機、快感不足以及相關的情緒狀態，而快感缺失可作為抑郁樣行為的一個評估指標[30]；曠場實驗是評估動物運動行為的有效方法[31]；高架十字迷宮實驗能夠評估小鼠的焦慮樣行為[32]。本研究設計雄性CD1小鼠建立時間梯度（0.5、1.0、2.0和4.0 h）的ARS模型，探究不同時間ARS對小鼠相關行為學指標的影響。結果顯示，與對照組小鼠相比，ARS各組小鼠的蔗糖偏好百分比無明顯差異，提示不同時間ARS不會使小鼠產生抑郁樣行為。在曠場實驗中，與對照組小鼠相比，ARS各組小鼠的總移動距離和運動速度均無明顯差異，提示不同時間ARS不能影響小鼠的運動能力。在高架十字迷宮實驗中，與對照組小鼠相比，B、C和D組小鼠進入開放臂次數及停留時間明顯減少，而E組小鼠進入開放臂次數及停留時間無明顯差異，提示0.5、1.0、和2.0 h的ARS能使小鼠產生明顯的焦慮樣行為。產生這種結果的原因可能是CD1雄鼠對應激反應有一定的適應性，在短期ARS（0.5、1.0和2.0 h）時，CD1雄鼠沒有足夠的時間去適應這種突如其來的應激情景從而表現出明顯的焦慮樣行為；當ARS延長至4.0 h，CD1雄鼠可能通過一系列的生理和心理調整，逐漸適應了這種應激狀態，因此不會產生焦慮樣行為。至于不同時間ARS不影響CD1雄鼠抑郁行為及運動能力，一方面可能是基于CD1雄鼠本身與其他種類小鼠的差異性；另一方面可能是ARS作為一種急性應激，其持續時間尚不足以引發抑郁樣行為或顯著影響運動能力。雖然抑郁和焦慮都屬于情緒障礙，但它們的生理機制和病理生理過程有所不同，需要不同類型或更長時間的應激才能誘發抑郁樣行為[33]。

綜上所述，不同時間的ARS不能影響CD1雄鼠的運動能力及抑郁樣行為，而0.5、1.0、和2.0 h的ARS能使CD1雄鼠產生明顯的焦慮樣行為。本研究的不足之處在于僅探討了ARS對雄性CD1小鼠行為學表現的影響，而未深入探討其生理機制。未來的研究可以進一步探討ARS對CD1雄鼠神經遞質、內分泌、免疫系統等的影響，以更加全面地了解ARS的作用機制。總之，本實驗結果為后續深入研究ARS誘導的焦慮所涉及神經環路及作用機制提供了重要的實驗依據，并為雄性CD1小鼠急性應激誘導焦慮模型提供了有效的實驗方案。

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（本文編輯于國藝）