氟西汀對小鼠慢性不可預知溫和應激所致學習記憶減退的改善作用

瞿小蘭，付小佩，舒雅橋，湛進進，郭蓮軍

(1.武漢工程大學郵電與信息工程學院，湖北 武漢 430030；2.華中科技大學同濟醫學院，湖北 武漢 430030)

?

氟西汀對小鼠慢性不可預知溫和應激所致學習記憶減退的改善作用

瞿小蘭1，付小佩2，舒雅橋2，湛進進2，郭蓮軍2

(1.武漢工程大學郵電與信息工程學院，湖北 武漢 430030；2.華中科技大學同濟醫學院，湖北 武漢 430030)

目的探討抗抑郁藥氟西汀對小鼠慢性不可預知溫和應激所致的學習、記憶能力減退的影響。方法將30只健康雄性昆明種小鼠隨機分為正常組、模型組、氟西汀組，每組10只。模型組、氟西汀組均給予慢性不可預知溫和應激刺激， 11種應激因子隨機給予，共6周。在刺激過程中，氟西汀組每天給予氟西汀20 mg/kg灌胃，模型組給予同等體積的雙蒸水灌胃。刺激結束后，應用水迷宮實驗方法評價小鼠學習、記憶能力。結果刺激6周后，模型組小鼠空間學習、記憶能力均顯著低于正常組(P均<0.05)，氟西汀組學習、記憶能力均較模型組明顯改善(P均<0.05)。結論氟西汀對慢性不可預知溫和應激所致學習、記憶能力損傷具有明顯改善作用。

氟西汀；慢性不可預知溫和應激；學習能力；記憶能力；小鼠

氟西汀于20世紀90年代初由美國禮來公司研制上市,其是一種選擇性5-羥色胺重攝取抑制劑,具有良好的抗抑郁效應,目前被當做一線藥物廣泛應用于臨床。當今人們生活水平日益提高，工作節奏隨之加快，隨時面臨各種慢性不可預知的應激，如心理調節能力不佳，易導致精神壓抑。抑郁癥是一種常見的情感精神障礙疾病,臨床表現為情緒低落、思維遲鈍、活動減少、少言寡語，嚴重時出現自責自罪等癥狀。臨床資料顯示，抑郁癥患者除了有一系列病理性心境改變外,其認知功能也多出現障礙，如注意力不集中、學習記憶減退，是影響患者工作學習和生活的重要原因之一[1-2]。然而,目前抗抑郁藥主要注重對抑郁癥狀的改善作用，而對認知功能的影響卻很少關注。為了提高抑郁癥治療效果，不僅要關注藥物對抑郁癥狀的緩解,同時也應重視對認知功能障礙的改善,更全面地提高患者生活質量。最近研究提示氟西汀能促進海馬神經細胞生長、神經突觸再生和神經營養因子產生[3]，但對海馬依賴性學習記憶損傷是否有改善作用尚不清楚。本研究觀察了氟西汀對小鼠慢性不可預知溫和應激所致的學習、記憶能力減退的影響，旨在為氟西汀對相關病癥的治療提供實驗依據。現報道如下。

1　實驗資料

1.1藥品與試劑鹽酸氟西汀(Fluoxetine，Flu)分散片，規格：20 mg/片，禮來蘇州制藥有限公司，實驗時用雙蒸水溶解配置成2 mg/mL混懸液。

1.2實驗動物與分組健康雄性昆明種小鼠，清潔級，體質量15～20 g，由華中科技大學同濟醫學院實驗動物中心提供，許可證號：SCXK(鄂) 2008-0007，合格證號：No.00020736。動物飼養：光照12 h晝夜交替，室溫(24±2)℃，空氣濕度(50±10)%，除造模及必要的斷水斷食外，小鼠均可自由進水進食(正常飼料喂養)。小鼠適應性飼養1周后進行實驗。將30只小鼠按隨機數字表隨機分為正常組、模型組、氟西汀組，每組10只。

1.3實驗方法正常組不進行任何應激處理，正常條件飼養。模型組和氟西汀組持續給予下述慢性不可預知溫和應激刺激：①斷水16 h；②斷食16 h；③45°傾斜鼠籠4 h；④潮濕墊料24 h；⑤通宵照明；⑥2 h/2 h晝夜交替；⑦晝夜顛倒；⑧陌生氣味4 h；⑨4 ℃冷水游泳；⑩45 ℃熱水游泳。以周為時間單位，每天隨機給予(讓動物不可預知)以上2種刺激因子，同一種應激因子實施間隔時間至少48 h，共6周。在進行應激處理期間，氟西汀組每天9:00—10:00給予氟西汀20 mg/kg灌胃，灌胃體積0.1 mL/10g，模型組給予同等體積的雙蒸水灌胃。應激處理6周后，用Morris水迷宮實驗方法檢測大鼠學習、記憶能力。Morris水迷宮實驗分2部分進行：①空間學習能力的檢測。水迷宮圓桶直徑120 cm，高36 cm，根據水迷宮軟件在水迷宮圓桶邊界標出4個象限的分界點以及第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限的中間點。將一個直徑為6 cm的圓形平臺放置于第Ⅱ象限中央，并向圓桶內加注自來水至水面沒過平臺約1 cm，隨后加入適量黑色墨水，使水成為不透明黑色。小鼠游泳軌跡通過安裝在水迷宮頂部的攝像機采集輸入追蹤系統，并記錄實時小鼠的逃逸潛伏期(搜索目標所需時間)、運動軌跡、游泳速度等。實驗開始前，預先讓小鼠在水迷宮實驗室預適應1 h；實驗過程中保證實驗室的環境相對穩定，室溫25 ℃，水溫控制在(20±2)℃。實驗過程中，小鼠連續訓練5 d，每天訓練4次，每次間隔10 min,實驗在10:00—14:00進行。以第Ⅰ、Ⅲ象限的中間點，第Ⅰ/Ⅲ象限分界點和第Ⅲ/Ⅳ象限分界點這4個點為小鼠入水點，將小鼠頭朝圓桶壁，分別從以上4個點入水，自由游泳，直到找到平臺，每次試驗時間為60 s，小鼠在60 s內達到平臺的時間即逃逸潛伏期，找到平臺后，允許其在平臺停留一段時間，以達到強化記憶的目的，如果60 s內沒能找到平臺,記其潛伏期為60 s，將小鼠引導至平臺，并讓其在平臺上停留，停留時間與前者相似。②空間探索實驗：實驗第6天12：00進行空間探索實驗，實驗前先撤出平臺，并設定實驗時間為30 s，小鼠從第4象限中間點入水，記錄小鼠在原平臺放置的區間所停留的時間和穿越此區域的次數。

2　結　　果

2.1各組小鼠空間學習能力比較在應激損傷前，3組空間學習能力比較差異均無統計學意義(P均>0.05)。應激損傷第2周起，模型組空間學習能力顯著低于正常組(P<0.05)。應激損傷的第4，5，6周，氟西汀組小鼠空間學習能力均明顯好于模型組(P均<0.05)。見表1。

2.2各組小鼠空間記憶能力比較在應激損傷前，3組空間記憶能力比較差異均無統計學意義(P均>0.05)。應激損傷第2周起，模型組空間記憶能力顯著低于正常組(P<0.05)。應激損傷的第3，4，5，6周，氟西汀組小鼠空間記憶能力均明顯好于模型組(P均<0.05)。見表2。

表1　各組小鼠空間學習能力比較±s，s)

注:①與正常組比較，P<0.05；②與模型組比較，P<0.05。

表2　各組小鼠空間記憶能力比較

注:①與正常組比較，P<0.05；②與模型組比較，P<0.05。

3　討　　論

慢性不可預見溫和應激使動物處于一種不可預見溫和應激狀態[4],該方法模擬日常生活中人們遇到的應激情景,導致情感發生障礙。本研究結果顯示，小鼠經過歷時6周10種慢性應激因子的應激后，海馬依賴性的空間學習、記憶能力明顯減退。

氟西汀是臨床應用最為廣泛的一種抗抑郁藥，主要通過選擇性抑制神經細胞突觸前釋放的5-羥色胺重攝取以增加細胞外5-羥色胺水平，從而增強 5-羥色胺能神經突觸傳遞，而5-羥色胺能刺激海馬齒狀回顆粒細胞的生成[5]。 慢性應激可以導致腦內神經遞質分泌功能發生改變，如果5-羥色胺不足，使之與受體結合減少，受體信號轉導功能異常，信息的獲取和貯存均發生障礙，表現出學習記憶能力減弱。另一方面，慢性應激可以導致海馬神經發生障礙，出現海馬萎縮，海馬CA3椎體神經元缺失，海馬齒狀回神經發生受損，海馬神經回路突觸傳遞功能減弱，導致學習記憶功能受損[6-7]。給予氟西汀后，通過抑制突觸前膜對單胺類神經遞質特別是5-羥色胺遞質的再攝取，使得突觸間隙5-羥色胺遞質水平增加，一方面加速突觸的傳遞功能，另一方面亦可通過促進海馬神經元發生，逆轉慢性應激所致的海馬神經元的萎縮和丟失，進一步增加海馬神經回路突觸傳遞功能，從而逆轉慢性應激所致的海馬依賴性學習、記憶功能減退。本研究結果顯示，在小鼠進行慢性應激的同時，連續給予氟西汀6周能顯著逆轉動物慢性應激所致的海馬依賴性的空間學習、記憶能力減退。

綜上所述，慢性不可預見溫和應激可導致海馬依賴性的空間學習、記憶能力明顯減退，而給予氟西汀敢于能顯著逆轉動物慢性應激所致的海馬依賴性的空間學習、記憶能力減退，為進一步拓寬氟西汀的臨床應用提供了實驗依據。

[1]Orbes NF，Stewart CA，Matthews K，et al.Chronic mild stress and sucrose consumption:validity as a model of depression[J].Physiol Behav，1996,60(6):1481-1484

[2]Gouirand AM,Matuszewich L.The effects of chronic unpredictable stress on male rats in the water maze[J].Physiol Behav,2005，86(1/2)：21-31

[3]Katz RJ.Animal model of depression:Pharmacological sensitivity of a hedonic deficit[J].Pharmacol Biochem Behav,1982,16(6):965-968

[4]Elizalde N,Gil-Bea FJ,Ramírez MJ,et al.Long-lasting behavioral effects and recognition memory deficit induced by chronic mild stress in mice:effect of antidepressant treatment[J].Psychopharmacology(Berl),2008,199(1):1-14

[5]Alimi H,Hfaiedha N,Bouoni Z,et al.Antioxidant and antiulcerogenic activities of Opuntia ficus indica finermis rootextract in rats[J].Phytome Dicine,2010,17(14)：1120-1126

[6]Zhang Y,Gu FH,Chen J,et al.Chronic antidepressant administration alleviates frontal and hippocampal BDNF deficits in CMS rat[J].Brain Research,2010,1366(1):141-148

[7]Zafir A,Banu N.Antioxidant potential of fluoxetine in comparison to Curcuma longa in restraint-stressed rats[J].Eur Journal of Pharmacol,2007,572(1):23-31

Improvement effect of Fluoxetine on learning and memory hypofunction in mice exposed to chronic unpredictable mild stress

QU Xiaolan1,FU Xiaopei2,SHU Yaqiao2,ZHAN Jinjin2,GUO Lianjun2

(1.The College of Post and Telecommunication of Wuhan Institute of Technology,Wuhan 430030,Hubei,China; 2.Tongji Medical College,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan 430030，Hubei,China)

Objective It is to investigate the effect of antidepressant Fluoxetine(Flu) on learning and memory hypofunction in mice suffered from a chronic unpredictable mild stress (CUMS).Methods 30 healthy male Kunming mice (15-20 g) were randomly divided into 3 groups:normal group,model group and Flu group.The mice in model group and Flu group were given CUMS in which 11 kinds of stress factors were used randomly.The mice were exposed to CUMS for 6 weeks.During every week of CUMS,the mice in Flu group were given Flu 20 mg/kg by lavage,while the ones in model group were given the same volume of water by lavage.At the end of CUMS,learning and memory ability was evaluated by Morris water maze test.Results After 6 weeks'stress,space learning and memory ability of the mice in model group were worse than that of mice in normal group(P<0.05),and the abilities of Flu group were improved significantly compared with model group (P<0.05).Conclusion Flu can improve learning and memory hypofunction induced by CUMS in mice.

Fluoxetine; chronic unpredictable mild stress;learning; memory；mice.

瞿小蘭，女，醫學碩士，研究方向為神經藥理學。

郭蓮軍，E-mail:Ljguo@hust.edu.cn

國家重大創新平臺重點資助新藥研發項目(2009ZX09301-014)

10.3969/j.issn.1008-8849.2016.28.003

R-332

A

1008-8849(2016)28-3085-03

2016-04-30