很多研究表明米非司酮可以通过阻断糖皮质激素受体 参与学习记忆过程,我们前期的研究也发现,米非司酮可以剂量依赖性的影响小鼠的空间学习记忆能力,恐惧条件化模型是研究创伤后应激障碍( posttraumatic stress disorder,PTSD) 的一种典型动物模型,PTSD 作为一种负性情绪,已成为严重的公共卫生问题。本研究拟探讨米非司酮对大鼠恐惧条件化及消退的影响,具有重要的理论意义和临床参考。
1 材料与方法
1. 1 实验动物、药物及分组
清洁级成年雄性 SD 大鼠 40 只( 购自昆明医学院动物中心) ,体重 275 ~300 g,单笼饲养,温度湿度保持恒定,自由取食饮水,12 h 光照循环,每天早上 7 点钟开灯。米非司酮( RU486,北京紫竹药业有限公司生产) ,生理盐水溶解,浓度为 10 mg/ml。动物被随机分为 4 组( n = 10) : 低剂量 RU486组( 10 mg/kg) 与其对照组; 高剂量 RU486 组( 20 mg/kg) 与其对照组。
1. 2 实验装置
行为实验在两个场景中进行,实验箱 A 构成场景 A,场景 B 构成实验箱 B( 上海欣软信息科技有限公司提供) 。实验箱 A 无顶( 40cm × 40 cm × 50 cm) ,为黑色不透明的有机玻璃材料,四壁贴有直径为 5. 5 cm 的白色圆形图案,间距为 3 cm。地板由 25根铜杆构成( 直径为5 mm) ,每两铜杆间距为1. 5 cm,通过导线与电刺激器相连提供电击。整个装置置于隔音柜中( 50cm × 50 cm × 60 cm) ,天花板上固定的小音箱提供声音刺激,白炽灯( 15 W) 照明; 计算机程序控制刺激的呈现。每只大鼠实验前用氢氧化铵溶液( 5%) 擦实验箱,并把有少量此溶液的不锈钢盘放在格子地板下提供气味,65 dB 的风扇声提供白噪声。在实验箱 B 的四壁上贴白色垂直竖条( 宽 3 cm,间距4. 5 cm) ,地板上铺有黑色平滑的塑胶垫,实验前用无水乙醇擦实验箱,无水乙醇提供气味,用录制的电视噪音( 65dB) 提供背景噪声,其他与实验箱 A 相同,实验装置与前期研究使用的相同。
1. 3 实验程序
给药组腹腔注射 RU486 连续4 d( 低剂量组为 10 mg/kg,高剂量组为20 mg/kg) ,对照组每天给予 10 ml/kg 的生理盐水。行为学实验分四个阶段,每个阶段给药组与对照组处理相同。1 d 是适应期,每只大鼠分别适应实验箱 A 和 B 各 30min。2 d 是恐惧条件化训练期,在实验箱 A 中进行,动物放入3 min 后声音( 4 kHz,80 dB,持续 10 s,下同) 第一次呈现,电击( 0.4 mA,持续0.5 s) 在声音结束前 0. 5 s 呈现,与声音同时结束,声音与电击配对呈现5 次( 每次作为一个 trial) ,相邻两次声音之间的间隔为90 ~150 s( 均值 120 s,下同) ,第五次声音结束30 s 后把大鼠从实验箱 A 拿出,放回鼠笼。3 d 是检测条件化恐惧表达阶段,也是消退训练阶段,把大鼠放入实验箱B,3 min 后声音第一次呈现,没有电击,呈现 10 次( 每次作为一个 trial,相邻两次合并为一个 trial block) ,相邻两次之间平均间隔为120 s。第十次声音结束 30 s 后把大鼠放回鼠笼。4d 进行消退记忆再现检测,把大鼠放入实验箱 B,3 min 后第一次呈现声音,无电击,呈现 10 次,相邻两次之间平均间隔为120 s,第十次声音结束 30 s 后把大鼠从实验箱 B 取出放回鼠笼,除给药外,实验程序与前期研究使用的相同。
1. 4 观察指标
僵直( freezing) 是目前恐惧行为的黄金指标,是啮齿类动物面临伤害性刺激时特有的行为反应,表现为除呼吸运动外,动物处于静止状态。通过实验录像用秒表记录各阶段中每次声音呈现时间内的僵直时间,计算百分比。
1. 5 数据处理
数据以均数 ± 标准差( x珋 ± s) 表示,用 SigmaStat 3. 1 软件对数据进行 ANOVA 方差分析。
2 结果
2. 1 低剂量 RU486 处理对大鼠恐惧条件化及消退的影响
( 1) 恐惧表达检测阶段,低剂量 RU486 组与其对照组大鼠获得了同等程度的条件化恐惧,两组大鼠的僵直水平组间差异不显著; ( 2) 消退再现检测阶段,RU486 组与其对照组大鼠的僵直水平相比恐惧表达阶段都有下降,但两组之间差异不显著,表明低剂量 RU486 处理对大鼠的恐惧条件化表达以及消退记忆的再现没有影响( 图 1) 。
2. 2 高剂量 RU486 处理对大鼠恐惧条件化及消退的影响
( 1) 恐惧表达检测阶段,高剂量 RU486 组与其对照组大鼠获得了同等程度的条件化恐惧,两组大鼠的僵直水平组间差异不显著;
( 2) 消退再现检测阶段,RU486 组( 6. 96 ±1. 84,7. 01 ± 1. 43,6. 28 ± 1. 61) 与其对照组( 3. 91 ± 1. 92,3. 90 ±1. 64,3. 64 ± 2. 01) 大鼠的僵直水平相比,恐惧表达阶段都有下降,且两组之间的僵直水平差异有显著性( P <0. 05) ,表明高剂量 RU486 处理对大鼠的恐惧条件化表达没有影响,但是损害了消退记忆的再现( 图 2) 。
3 讨 论
PTSD 是指个体由于经历对生命具有威胁的事件或严重的创伤,导致症状长期持续的精神障碍。条件性恐惧模型是创伤后应激障碍的典型动物模型,主要研究恐惧记忆的获得、存储、提取和消退等过程。以往研究结果表明,恐惧消退不是对恐惧记忆的遗忘,而是一种新的学习过程,恐惧记忆与消退记忆共存且竞争出现,恐惧消退再现过程受阻会引起神经系统相关疾病,如 PTSD。
有临床研究表明,米非司酮对抑郁症具有快速的改善作用。我们的结果显示,低剂量米非司酮对大鼠的条件化恐惧表达及消退记忆的再现都没有影响,而高剂量米非司酮对大鼠的条件化恐惧表达没有影响,却损害了消退记忆的再现,这与临床研究结果似乎相悖,有意思的是,与 Conrad 实验室 RU486 微注射于杏仁外侧核的结果一致。很多研究证实前额叶与杏仁核构成恐惧消退的神经基础,前额叶对杏仁核的投射决定了消退记忆是否再现。由于糖皮质激素的受体广泛分布在与学习记忆相关的脑区,并且对相应的神经元可塑性进行调节,因此糖皮质激素对个体学习记忆的形成有着重要的影响。本研究结果提示,高剂量的米非司酮通过阻断糖皮质激素受体的作用,进而可能通过某种机制阻碍了前额叶对杏仁核的这种兴奋性投射,从而抑制了消退记忆的表达,但这种影响机制仍需更多的研究来阐明。