抑郁症是一种包括多种精神和躯体症状的情感性精神障碍,发病率3%~5%,自杀率12%~14%,并有逐年上升趋势,严重危害人类健康。抑郁症动物模型对抗抑郁药的研究和开发具有至关重要的作用。本研究采用的小鼠强迫游泳实验快速、简便,是具有较高可信度的模型之一,广泛用于抗抑郁药的筛选和评价。但是,目前实验方法学和文献对小鼠强迫游泳的实验条件的报道并不统一,给后来的研究带来困惑。为此,本研究选定3种基本的实验条件即预先训练、体重和水深,观察其对雄性ICR小鼠强迫游泳实验的敏感性是否有差别,对实验结果是否有影响。
1材料和方法1.1药品盐酸丙咪嗪(imipraminehydrochloride),临用前用蒸馏水配制成所需浓度,供小鼠腹腔注射,10ml·kg-1。
1.2动物ICR小鼠,雄性,体重(20~24g和24~28g),饲养室温(22±2),自然光照,实验前12h禁食,不禁水。
1.3方法小鼠强迫游泳实验:将小鼠放入高20cm、直径14cm的圆柱形玻璃缸中,每缸1只,缸中水深根据实验要求分别采用6cm、10cm和15cm,水温(25±1),训练组小鼠实验前训练游泳15min,随后取出放回笼中,24h后进行实验。
强迫游泳实验，XR-XQ202，上海欣软
实验前30min给药组腹腔注射不同剂量的盐酸丙咪嗪,对照组腹腔注射蒸馏水。实验时,小鼠在缸中游泳6min,记录后4min内小鼠的累计不动时间。不动时间(immobilitytime)是指小鼠在水中停止挣扎、呈漂浮状态,或仅有细小的肢体运动以保持头部浮在水面。
2结果2.1预先训练对小鼠强迫游泳实验结果的影响
小鼠体重20~24g,水深10cm。在强迫游泳实验中,实验前24h经15min游泳训练的小鼠中,给药组(盐酸丙咪嗪10mgkg-1)的不动时间比对照组短();而未经游泳训练的小鼠中,给药组的不动时间与对照组相似()。见表1。
2.2体重对小鼠强迫游泳实验结果的影响
小鼠实验前24h进行15min游泳训练,水深10cm。体重20~24g小鼠中,给药组(盐酸丙咪嗪10mgkg-1)的不动时间比对照组短()。而体重24~28g的小鼠中,给药组与对照组相似()。见表2。
2.3水深对强迫游泳实验结果的影响
小鼠体重20~24g,测试前24h均给予15min游泳训练,训练时的水深与实验时的水深一致。在水深6cm和水深15cm时,仅盐酸丙咪嗪10mgkg-1组的不动时间比对照组短;而在水深10cm时,盐酸丙咪嗪5mgkg-1和10mgkg-1组不动时间均比对照组短,且似呈剂量依赖性。见表3。
小鼠强迫游泳实验是Porsolt于1977年创建的一种抑郁症动物模型。实验中,小鼠被迫在一个局限的空间内游泳,它们首先试图逃跑,随后处于一种漂浮不动状态,放弃逃脱的希望,即行为绝望(behavioraldespair)。目前普遍认为,这种行为绝望(小鼠在强迫游泳期间的不动时间)类似于人类抑郁症的成分。临床有效的抗抑郁药可缩短小鼠的不动时间,而已知的能导致人抑郁的药物则增加小鼠的不动时间。
因为小鼠的行为实验结果变异较大,除种属差异外,与实验过程的条件不同有很大关系。ICR小鼠作为国际公认的实验动物与以前经常应用的昆明种小鼠比较,体型小、敏感性较高、游泳不动时间短。我们在实验中也发现ICR小鼠具有活跃、好动的特点。经游泳训练后强迫游泳实验模型易于建立,而且标准差小,给药组与对照组相比差异有显著性。本研究采用抗抑郁药盐酸丙咪嗪,实验结果显示:在强迫游泳实验中,实验前24h经15min游泳训练的ICR雄性小鼠,给药组比对照组不动时间短,而未经训练的2组小鼠间差异无显著性。
同时有效的实验分析软件能为实验提供省时省力的精准数据，上海欣软研发的Visutrack分析软件可识别动物四肢和尾巴活动量，通过计算分析活动量准确区分并识别出游泳和挣扎行为。
实验结果还表明:体重20~24g的ICR小鼠中给药组的不动时间与对照组相比差异有显著性,而体重24~28g的2组小鼠的不动时间相似。体重较大,在游泳时浮力也较大,更易表现为不动状态,使药物的作用变得不敏感。
在强迫游泳实验中,水的深度是关键,最好使动物后爪刚触及水底,但又不能支撑身体为宜。在水深6cm时,由于水浅,部分小鼠不仅后爪可触及水底,再加上鼠尾在水缸底部的支撑,影响了不动时间的测定。在水深15cm时,小鼠的后爪和尾部均不能触及水底。而在10cm时,避免了上述2种情况对结果的影响。
因此,做小鼠强迫游泳实验时,以选择体重20~24g的ICR雄性小鼠,实验前24h进行15min的游泳训练,且水深为10cm为宜。
动物行为分析软件：
1、VisuTrack软件2、SuperMaze软件3、FishTrack斑马鱼分析软件
动物行为仪器：
1、自身给药、条件恐惧、斯金纳、震惊反射（PPI）、跑步机、各类经典迷宫等
2、动物抓挠分析仪、动物震颤行为分析仪、动物捕食行为分析仪
3、动物主动步态分析、动物被动步态分析、动物自由步态分析（内测中）
4、睡眠剥夺仪、体温维持仪、智能热板仪、转棒疲劳仪、鼠尾光照测痛仪等
神经电生理：
1、光遗传、无线光遗传
2、光纤记录系统（单通道、多通道）
3、电生理信号采集系统（脑电、肌电等）
