束缚应激实验动物模型研究进展

【摘 要】应激是机体在生存环境不利因素的适应过程中，实际与认识上的要求与适应和应对能力之间的不平衡导致的身心紧张状态及其反应。本文通过大量的试验和观察，阐述了心理应激对雌性动物发情周期和排卵的影响、对雄性动物激素水平和繁殖性能的影响，分析了妊娠期间心理应激和1F代仔鼠焦虑行为水平，以供参考。

【关键词】心理应激；束缚应激；动物模型

近年来，随着社会的发展和生活节奏的不断加快，人们面临的压力（应激）也越来越大，其中主要有生活、工作和职业、心理3个方面的压力，对人类的身心健康造成了伤害。1936 年加拿大病理生理学家 Selye 第一次提出应激（Stress）一词，此后，这个词便在世界范围内被广泛采用。Selye将应激描述为机体对外界或内部各种非常刺激所产生的非特异性应答反应的总和。在典型情况下，应激的发展可分为3个阶段，即惊恐反应或动员阶段（stage of mobilization or alarm reaction）、抵御或适应阶段（stage of adaptation or resistance）、衰竭阶段（stage of exhaustion）。心理应激是有机体在某种环境刺激作用下由于客观要求和应付能力不平衡所产生的一种适应环境的紧张反应状态，包括面对刺激时的情绪以及知觉反应。心理应激的产生可提高人的警觉水平，应付各种环境变化的挑战，但长时间的应激则会损害人的身心健康。

随着对应激和应激性疾病机制研究的深入，应激动物模型也应运而生，在众多动物模型中，束缚应激作为一种非损伤性刺激，与人类身心性疾病的过程有相似性，因而日益引起人们的关注，逐渐成为应激研究领域中的热点之一。有研究证明，女性更容易受应激相关的心理疾病影响，其发生率是男性的 2 倍，束缚应激对雌性生殖功能的影响大部分都集中在妊娠期间，主要研究束缚应激对母体以及后代的影响。雌性动物慢性暴露在应激条件下，更能模拟日常生活中女性所受的应激方式，因此有必要进行详细的研究。目前，BALB/c 小鼠和C57BL/6J小鼠被广泛地应用于行为和遗传学研究[7]。此次研究拟以8周龄BALB/c 小鼠和C57BL/6J小鼠为研究对象，以急性（24h）以及慢性（8h/d，60d）束缚应激为心理应激模型，分别研究急性和慢性心理应激对两品系近交系小鼠的未经产雌鼠的生理指标、繁殖性能以及其后代焦虑行为的影响。

1 心理应激对雌性动物发情周期、排卵的影响

应激可以引起人类、灵长类以及大鼠生殖功能发生改变。心理性应激[8]、外部环境变化等条件[9]以及高强度运动[10]都会导致人的经期发生紊乱。对于大鼠，长期暴露在生理应激条件下（强迫游泳、限制进食、温度应激）会导致情期改变。束缚应激是公认的心理应激模型。CMS（chronic mild stress）引起雌性大鼠情期紊乱，主要表现为发情周期延长，前期以及情期对大鼠进行束缚应激，周期紊乱持续时间最长，但是在性活动较弱期间或者后期应激，大鼠可对应激表现出一定的抵抗能力，而且周期紊乱持续的时间也较短。束缚应激可破坏大鼠发情周期。Donadio研究了在发情前期当天的不同时间处理对卵母细胞以及性行为的影响，结果发现早上 10：00 处理（束缚 10min、1h 或者乙醚处理 1min），显著降低了大鼠排卵数，但是对脊柱前凸商数（lordosis quotient：判断雌性发情的指标，用于大鼠性行为指标的研究）没有影响，同时也降低了当天晚些时候（18：00）的 LH、孕酮以及催乳素水平。下午 16：00 处理对排卵数没有影响，但是应激 1h 显著降低了脊柱前凸商数。

2 心理应激对雄性动物激素水平以及繁殖性能的影响

许多形式的应激，包括心理应激，都会影响雄性的繁殖力和生殖。自主神经系统以及肾上腺激素参与经典的应激反应，可以影响生殖系统。试验证明，中度以及剧烈的情绪应激会抑制睾酮水平，甚至还可能干扰男性精子发生。在动物的社会应激中，外科手术以及制动应激会影响体重、睾酮水平以及交配行为，对睾丸形态也产生可变的影响。给予妊娠大鼠应激会影响雄性后代的发育和性行为。对大鼠给予急性（16h）和慢性（16h*7d）束缚应激，检测血液中 LH、FSH、睾酮、睾酮抑制素水平变化，结果发现，应激后 LH 水平显著下降，慢性应激后血液中睾酮含量下降的更显著，但是，血液中 FSH 以及睾酮抑制素水平则不受影响。

3 妊娠期间心理应激

大多数关于应激对生殖健康的研究都集中在妊娠期间，研究不同的应激方案对妊娠结局以及后代的影响。妇女在妊娠期间受到应激后，短期容易引起流产、产科并发症、较低的胎儿初生重、婴儿死亡率增加、生长发生异常以及性别比例失调，慢性则会导致后代情绪与认知能力受到损伤。

对胎儿初生重的影响在女性，流行病学研究证明，妊娠期间应激事件很可能引起流产或者难产、较低的胎儿初生重以及增加新生儿病理变化，妊娠期间应激可导致胎儿早产和较低的胎儿体重。Lee等分别在妊娠的1～4d、5～8d、9～12d、13～16d对妊娠小鼠进行束缚应激，每天12h，妊娠第18h进行剖腹产，对胎儿称重和检查形态缺陷。结果发现，4d束缚应激显著降低了妊娠母鼠的体重，虽然终止应激后体重能慢慢恢复，但是直到妊娠后期体重也没有完全恢复；束缚应激引起胎儿生长阻滞，体重显著降低，增加了胚胎和胎儿的死亡率。1～4d、5～8d束缚对胚胎着床没有影响，但是9～12d束缚则引起cleft palate（ 兔唇），5～8d引起胎儿脊椎异常。大多数在胎儿器官发生期间进行束缚应激的研究发现，该阶段应激对胎儿初生重没有影响。个别研究证明，束缚导致妊娠13d胎儿生长停滞；在妊娠18～20d束缚会降低子宫内以及初生后雄性后代的生长性能，在妊娠前后用塑料管进行13d束缚会降低每窝的平均初生重；在妊娠晚期进行束缚并结合强光刺激会降低胎儿的初生重，特别是在妊娠晚期进行束缚，如果限制采食将更可能影响胎儿的快速生长。

1978年，Barlow分别在大鼠妊娠9～11d、12～14d、15～17d、18～20d进行束缚，每天束缚9h，连续束缚3d。结果发现，不论束缚发生在何时，初生后第1周以及第6周雄性后代体重均低于对照组。在随后的试验中，在妊娠18～20d进行束缚，不论后代是否由对照母鼠饲养，体重均低于对照。Ward发现，初生前应激的雄性后代雄性特征消失且性行为呈现雌性化。她将妊娠最后1周的大鼠给予光热束缚应激，结果发现成年雄性后代交配行为下降，脊柱前凸能力增加。Beckhardt and Ward在大鼠妊娠14～21d时给予光热应激，结果发现雌性后代情期、性行为、妊娠、分娩以及幼仔成活、母性都没有影响，妊娠晚期进行束缚联合强光应激，雌性大鼠后代能正常繁殖。但是，也有报道称妊娠期束缚会影响雌性后代的繁殖力。在试验中，对妊娠14～22d的大鼠进行每天3次、每次45min的束缚联合强光，使得周围温度升高至34℃。结果发现，1F代雌鼠繁殖力下降，妊娠周期延长，胎儿初生重下降，初生后存活率下降；睾酮在束缚应激中对雌雄生殖力方面也有影响，妊娠后期束缚应激会导致大鼠睾丸下降时间推迟[32]。妊娠晚期对小鼠束缚应激研究较少。对于小鼠，妊娠期束缚联合强光应激可得到与大鼠一致的結果，增加雄性后代的脊柱前凸（雌性化），但是对交配行为没有影响，对雄性后代繁殖能力影响还未见报道。在大鼠间期直到下个情期交配前进行仰位制动应激，每天 2h，结果发现情期推迟，然而一旦情期到来发生交配则繁殖力没有影响。成年大鼠妊娠前以及妊娠过程中给予慢性束缚应激会导致妊娠期延长和较低的胎儿初生重。因此，有必要进行详细的研究，进而确定妊娠前应激对雌性生殖以及后代行为的影响。

4 1F代仔鼠焦虑行为水平

高架十字迷宫试验就是利用动物对新环境的探究和对高悬开放臂的恐惧而形成的矛盾冲突状态来反映动物的焦虑情绪，所以高架十字迷宫既可以建立非条件反射焦虑动物模型，也可以作为测量动物焦虑反应的方法。大、小鼠的焦虑行为学研究普遍采用此方法。本文采用高架十字迷宫试验对BALB/c 小鼠和C57BL/6J小鼠1F代仔鼠进行行为学测试，对这两种品系小鼠在高架十字迷宫中的行为表现进行比较和评价。通过对束缚应激C57BL/6J雌小鼠的1F代仔鼠和正常仔鼠在高架十字迷宫中的行为表现进行比较和评价，从而判断束缚应激对C57BL/6J的1F代仔鼠焦虑行为水平是否产生影响。