腦卒中后抑郁的動物模型及其觀測指標研究進展

李偉1，張春紅2*，黃武言1

(1.天津中醫(yī)藥大學(xué)研究生院，天津 300193；2.天津中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院，天津 300193)

摘要：研究顯示腦卒中后抑郁(PSD)的發(fā)病機制主要分為兩大類:即“原發(fā)性內(nèi)源性學(xué)說”和“反應(yīng)性機制學(xué)說”。原發(fā)性內(nèi)源性學(xué)說即PSD的生物學(xué)機制,反應(yīng)性機制學(xué)說認為PSD是社會心理生物因素綜合作用的結(jié)果。臨床主要從藥物、針灸、康復(fù)訓(xùn)練、心理干預(yù)、音樂、低能量激光、重復(fù)經(jīng)顱刺激等方面進行治療?，F(xiàn)基礎(chǔ)研究顯示先制備缺血性、出血性腦卒中動物模型，再聯(lián)合慢性刺激復(fù)合可制備成PSD模型，其行為學(xué)與神經(jīng)功能評定等方面的研究表明PSD動物存在快感消失、學(xué)習(xí)及記憶受損、行為絕望，神經(jīng)功能受損較重等。

關(guān)鍵詞：腦卒中;抑郁;動物模型;行為學(xué)測試;神經(jīng)功能評定

DOI:10.13463/j.cnki.cczyy.2015.06.078

中圖分類號：R255.2文獻標志碼：A

文章編號：2095-6258(2015)06-1313-04

基金項目：國家中醫(yī)藥管理局資助項目“調(diào)神開竅針刺法治療卒中后抑郁的療效評價及推廣研究”(201407001)。

作者簡介：李偉(1988-)，女，碩士研究生，主要從事針灸治療腦血管病疾病研究。

收稿日期:(2015-03-19)

*通信作者：張春紅，博士，主任醫(yī)師，碩士研究生導(dǎo)師，電話-13821537799,電子信箱-drzch1113@163.com

Animal models of post stroke depression and its observations

LI Wei1, ZHANG Chunhong2*, HUANG Wuyan1

(1. Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 300193, China；

2. The First Teaching Hospital of Tianjin University of TCM, Tianjin 300193, China)

Abstract：The present study shows that PSD pathogenesis is mainly divided into two categories : the biological mechanisms of primary endogenous theory namely the PSD, reactive mechanism theory of PSD is a result of the combined action of biological factors of social psychology. The clinical treatment methods are mainly drugs, acupuncture, rehabilitation training, psychological intervention, music, low energy laser, repeat the cranial stimulation and so on. Now basic research shows that ischemic stroke and hemorrhagic stroke should be first established, and then combined with chronic stimulation of compound into PSD model. The behavioral and neurological assessment study shows the PSD animals pleasure disappeared, learning and memory impairment, behavioral despair, nerve function damaged heavily. This article mainly reviews the domestic animal models of PSD and its observations in recent 10 years

Keywords：post-stroke;depression; animal model; behavioral tests; neurologic evaluation

腦卒中是引起機體機能障礙的越來越普遍的原因之一，目前可選用的治療措施有限[1]，而后遺癥諸多種，流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)近30%的卒中患者在卒中后早期或后期發(fā)展為腦卒中后抑郁[2]，其臨床表現(xiàn)多為情緒低落，心境抑郁，快感缺失，睡眠障礙，記憶力減退，焦慮，甚至絕望等情感行為的變化。目前臨床文獻報道較多，而基礎(chǔ)研究較之落后。

1腦缺血性卒中后抑郁動物模型

1.1大腦中動脈栓塞法聯(lián)合慢性溫和性刺激1.1.1大腦中動脈線栓致缺血再灌注法大腦中動脈是頸內(nèi)動脈的直接延續(xù)，走行迂曲，管壁薄[3]，主干栓塞引起由近及遠的大片腦梗死[4]，其供血區(qū)的缺血是臨床最為常見的腦缺血類型[5]，臨床表現(xiàn)的差異與其側(cè)支循環(huán)的形成開放相關(guān)[6]，卒中病灶與PSD的發(fā)生存在一定的相關(guān)性[7]。許波等[8]制備小鼠缺血再灌注模型，行腹腔麻醉，在阻斷左側(cè)大腦中動脈血液60 min后將栓塞的線拔除，實現(xiàn)缺血后再灌注，術(shù)后24 h,參照Komine-Kobayashi等[9]標準，將動物行為神經(jīng)功能評分在1~3級的小鼠視為局灶性缺血性腦卒中成功模型，術(shù)后1周，在此基礎(chǔ)上聯(lián)合束縛應(yīng)激處理制備成PSD模型。蘇巧爾等[10]采用雌性大鼠，在PSD造模前，行卵巢切除術(shù)，排除雌激素的影響，再對大鼠行大腦中動脈栓塞，90 min后取出線栓，血流再灌注，根據(jù)Bederson[11]評分，選取有神經(jīng)功能缺損的大鼠入組，疊加慢性不可預(yù)見性溫和刺激。研究顯示，分別于大鼠左右大腦中動脈行該實驗方法，左側(cè)缺血程度、神經(jīng)元缺損、梗死體積均明顯大于右側(cè)[12]。1.1.2大腦中動脈永久性線栓法陳建強等[13]將尼龍線尾端由頸內(nèi)動脈入顱，阻斷血液進入大腦中動脈,引起局灶性腦缺血。大鼠清醒后回籠進行28 d孤養(yǎng)，在卒中模型成功后第8天給予溫和不可預(yù)見應(yīng)激處理：電擊腳底、寒冷刺激、熱刺激、搖晃、夾尾、24 h禁水、禁食、晝夜顛倒，每日2種不同刺激，共7 d，見大鼠精神萎靡不振、毛色晦暗、活動及飲食減少、糖水消耗量降低、體質(zhì)量減輕等現(xiàn)象，即標志PSD模型成功。但永久性缺血模型較缺血再灌注模型，不僅病死率高，而且結(jié)果不穩(wěn)定，模型不理想[14]。1.2大腦中動脈電凝法曹云燕等[15]對大鼠行腹腔麻醉，取左眼外眥距外耳道連線中點于顴骨前下緊鄰顴弓前份上緣的部位，用開顱鉆，在手術(shù)顯微鏡下找到大腦中動脈，以燒灼的金屬針凝閉位于嗅束和大腦下靜脈間的主干，阻斷血流。予防感染、縫合、消毒措施后，回籠自由進食水。造成缺血性卒中模型后，再在此基礎(chǔ)上慢性應(yīng)激刺激結(jié)合孤養(yǎng)[16]制備PSD模型。1.3頸總動脈結(jié)扎法1.3.1單側(cè)頸總動脈結(jié)扎法腦部主要血供來源于頸動脈的供養(yǎng)，結(jié)扎頸動脈后，可造成腦缺血，出現(xiàn)卒中狀態(tài)。孫培養(yǎng)等[17]對健康雄性大鼠行腹腔麻醉，頸部備皮，消毒，切開，鈍性分離出單側(cè)頸總動脈，用9號線不全結(jié)扎單側(cè)頸總動脈，縫合。在此腦卒中模型成功的基礎(chǔ)上加以慢性不可預(yù)見的溫和性應(yīng)激：夾尾1 min、禁水24 h、禁食24 h、45 ℃環(huán)境5 min、晝夜顛倒24 h、水平振蕩30 min、4 ℃冰水游泳5 min,7種刺激每日選其一，3周后結(jié)束刺激而進行孤養(yǎng)。龔燕等[18]亦用9號絲線對大鼠單側(cè)頸總動脈不全結(jié)扎制備局灶性腦缺血模型，再聯(lián)合孤養(yǎng)結(jié)合利血平注射法以建立PSD模型。錢海兵等[19]將健康雄性大鼠稱重、麻醉、固定、備皮、切開、鈍性分離出單側(cè)頸總動脈、9號絲線永久性結(jié)扎單側(cè)頸總動脈、縫合，采用敞養(yǎng)動物與限制動物接觸等復(fù)合刺激法建立PSD模型。1.3.2雙側(cè)頸總動脈結(jié)扎法沈曉明等[20]暴露大鼠雙側(cè)頸總動脈、分離迷走神經(jīng)、9號絲線永久性結(jié)扎頸總動脈、縫合、術(shù)后連續(xù)3 d用青霉素鈉4萬U抗感染，選取成功腦缺血模型，每天10：00—16：00任選2 h將大鼠限制在特制的觀察籠里，予行為限制，連續(xù)7 d，制備成PSD模型。王旭生等[21]用9號線永久性結(jié)扎雙側(cè)頸總動脈，先造成腦缺血性卒中模型，再加以慢性不可預(yù)知的中度刺激：夾尾1 min、禁水24 h、禁食24 h、晝夜顛倒24 h、熱刺激(45 ℃，10 min)、禁錮2 h、水平振蕩15 min(300次/min)共計7種刺激，每天用一種刺激，用3次，共21 d，并孤養(yǎng)，制備成PSD模型。邢東明等[22]分離雙側(cè)頸總動脈、手術(shù)線反復(fù)阻斷血流若干時間、中間松線恢復(fù)灌注、縫合、回籠，將腦缺血再灌注后的小鼠每天進行強迫游泳和懸尾應(yīng)激。強迫游泳：每天13：00—15：00，將小鼠放在16 cm的筒內(nèi)，水溫(25±2)℃，游泳時間6 min,累計后4 min內(nèi)不動時間；懸尾應(yīng)激：每天8：00—10：00，尾端夾子固定，倒懸箱內(nèi)，懸掛6 min，累計后4 min內(nèi)不動的時間，造成PSD模型。1.4去皮層缺血手術(shù)法去除皮層，可定向模擬缺血灶及其大小，減少大腦血供，形成局灶性腦缺血。徐向青等[23]將大鼠麻醉，通過在顱骨左側(cè)開6個孔，在解剖顯微鏡下將沾有生理鹽水的棉簽輕試軟腦膜上的血管，制備成腦缺血模型，再以七種不可預(yù)知慢性應(yīng)激刺激，每天予一種不同刺激，共21 d，形成PSD模型。

2腦出血性卒中后抑郁動物模型

臨床的腦卒中以缺血性多見，實驗研究也相應(yīng)較多，但出血性卒中實驗報道少之又少。唐啟盛等[24]選用雄性Wistar大鼠，麻醉，消毒，固定于SN-2型腦立體定位儀上，顱骨鉆孔，定位尾殼核，用微量注射器垂直緩慢注入0.5 μL膠原酶到腦組織左側(cè)尾殼核內(nèi)，注射完畢留針3~5 min，造成出血性卒中模型后，再結(jié)合慢性不可預(yù)見的溫和應(yīng)激：1 min夾尾、24 h禁水、24 h禁食、5 min 45 ℃環(huán)境、明暗顛倒、30 min水平振蕩、5 min 4 ℃冰水游泳，隨機每日采取1種方法刺激，連續(xù)21 d，每種刺激都3次，建立PSD模型。

3觀測指標

目前文獻報道的觀測指標，主要從行為學(xué)實驗及神經(jīng)功能評定兩大方面進行觀測評判。3.1行為學(xué)實驗評價PSD模型，可參考其行為的變化，常用的行為學(xué)實驗有：體質(zhì)量的減輕、蔗糖水實驗、曠野實驗、強迫游泳等。吳凡等[25]運用蔗糖水的飲用量反映大鼠快感反應(yīng)，在慢性應(yīng)激第1、8、15、22天禁水，次日予蔗糖水實驗，測定禁水24 h后飲用量多少，表明大鼠快感的程度；曠野實驗：將大鼠置于長寬均為80 cm、高40 cm的周壁為黑色的敞箱里，地面劃分為大小相等的25塊，以動物穿越地面方塊數(shù)記為水平得分，反應(yīng)大鼠的運動活動性水平，以直立次數(shù)記為垂直得分，反應(yīng)其興趣的高低。王少華等[26]亦選用蔗糖水偏好實驗及曠野實驗，蔗糖水偏好實驗：在禁食水后20 h，將盛有水和1%蔗糖水的兩個瓶子隨機放在籠子的兩側(cè)，自由飲用1 h，30 min后將瓶子拿走稱重，再放回瓶子而位置顛倒，繼續(xù)觀察。侯秀娟等[27]除了采用蔗糖水實驗和曠野實驗外，還進行了Morris水迷宮測定，測試程序包括：定位航行試驗和空間探索試驗，測試結(jié)果表明腦卒中后抑郁動物存在學(xué)習(xí)能力和記憶能力的顯著受損。強迫游泳，利用動物無法逃出困境而出現(xiàn)行為絕望[28]。3.2神經(jīng)功能評定腦卒中后導(dǎo)致一些神經(jīng)功能的缺損，從而引起相應(yīng)的癥狀，卒中后的神經(jīng)功能障礙與PSD癥狀之間存在正關(guān)性，神經(jīng)功能的相對完整性可降低PSD的發(fā)生[29-31]。劉福友等[32]對神經(jīng)功能缺陷大鼠用Longa5分法的量化分級方法予以評定，從0~4分，分數(shù)越低表明神經(jīng)功能缺陷越??；進行木棒實驗，將大鼠置于一根水平放的圓木棒上，固定于離地面50 cm處，正常大鼠可在其上持續(xù)3 min以上，評定時間點為卒中后第1、3、5天[33]。AGGARWAL等[34]采用傾斜木棒行走法，將鼠放在一根與水平面成60°角的木棒上自由行走，按其表現(xiàn)評分(0~4分)。0分：能輕松通過木棒，1、2、3分，分別表明通過木棒的困難程度為輕度、中度、重度，4分：完全無法在目標上行走。

4討論

盡管臨床和基礎(chǔ)研究對卒中后抑郁認識逐漸重視，但是其發(fā)生機制仍不明確，目前認為的主要發(fā)病機制是：“原發(fā)性內(nèi)源性學(xué)說”和“反應(yīng)性機制學(xué)說”。近期報道的新的病因假說包括谷氨酸能障礙，抑郁癥患者谷氨酸-谷氨酰胺循環(huán)障礙，谷氨酸遞質(zhì)失衡[35]。為了進一步揭示發(fā)病機制，尚需要完善相關(guān)實驗研究。目前的實驗方法尚存在一些不足之處：1)大腦中動脈線栓法，鼠的血管細而軟，病死率較高，對操作者的要求較高；電凝法及去皮層缺血法，操作難度較大，對大鼠腦部的創(chuàng)傷較大。2)抑郁癥的表現(xiàn)是以快感缺失為核心的癥候群，上述的復(fù)合型模型中造成的這些癥狀是應(yīng)激刺激一過性的，還是持續(xù)性的變化，不明確。3)腦出血性卒中后抑郁模型研究很少，出血量和形成的血腫大小不易估量，對實驗后期檢測指標帶來較大影響。4)行為學(xué)測試，在不同的模型里，測試的方法組合各異，而哪種組合或者哪種方法能更好的模擬人的卒中后抑郁癥狀，尚未明確。5)神經(jīng)功能評定，參考不一，缺乏選取依據(jù)，不能充分說明哪種能更好的模擬臨床卒中后抑郁患者的癥狀。6)術(shù)后何時開始接受慢性溫和性刺激，文獻報道不一，缺乏標準。7)一些實驗研究在方法學(xué)上進行改良，模擬的模型可靠性有待考量。期待基礎(chǔ)實驗?zāi)苡羞M一步的突破，降低發(fā)病率，提高治愈率，減輕患者、家庭、社會的負擔。

參考文獻：

[1]SWARDFAGER W, WINER D A, HERRMANN N, et al. Interleukin-17 in post-stroke neurodegeneration[J]. Neuroscience and Biobehavioral Reviews, 2013, 37(3): 436-447.

[2]JONATHAN R T, DAVIDSON M D, ZHANG W. Treatment of post-stroke depression withAntidepressants[J]. The Journal of Alter and Complementary Medicine, 2008,14(7): 795-796.

[3]韓曉紅,李曉鵬,李培,等.大腦中動脈M1段的顯微解剖與血管造影對照觀測及臨床意義[J].中國臨床解剖學(xué)雜志,2013,31(2):154-157.

[4]葉海鳴,莊高明,陳漢威,等.單側(cè)大腦中動脈主干栓塞引起超急性期腦梗死CT表現(xiàn)演變過程及血流動力學(xué)改變研究[J].中國CT和MRI雜志,2014,12(6):22-26.

[5]崔景軍,何嬌君,李晶,等.大鼠大腦中動脈梗死模型的評價標準探討[J].天津中醫(yī)藥,2013,30(1):33-35.

[6]馬瑞,白向東,余新艷,等.大腦中動脈狹窄患者側(cè)枝循環(huán)開放相關(guān)因素分析及其對預(yù)后的影響[J].寧夏醫(yī)學(xué)雜志,2014,36(4):317-319.

[7]何春艷,楊平生,伍蘇方.首發(fā)腦卒中后抑郁與腦卒中部位的關(guān)系[J].中國當代醫(yī)藥,2014,21(16):169-170, 175.

[8]許波,張良成,馬超,等.腦卒中后抑郁小鼠模型的建立[J].西南國防醫(yī)藥,2010,20(7):727-729.

[9]KOMINE-KOBAYASHIM K, CHOU N, MOCHIZKI H, et al. Dual role of Fcγreceptor in transient focal cerebral ischemia in mice[J]. Stroke, 2004, 35(4): 958-963.

[10]蘇巧爾,邵蓓,金坤林,等.雌激素對腦卒中后抑郁大鼠抑郁行為學(xué)及前額葉BDNF表達的影響[J].中國臨床神經(jīng)科學(xué),2012,20(1):43-47.

[11]BEDERSON J B, PITTS L H, TSUJI M, et al. Rat middle cerebral artery occlusion: evaluation of the model and development of a neurologic examination[J]. Stroke, 1986, 17(3): 472-476.

[12]高煥民,劉麗麗,齊明山,等.大鼠左右大腦中動脈缺血再灌注模型比較[J].中華老年心腦血管病雜志,2014,16(8):863-866.

[13]陳建強,任緒東.郁可舒膠囊對腦卒中后抑郁模型大鼠腦內(nèi)單胺類遞質(zhì)的影響[J].中國中醫(yī)急癥,2010,19(5):818-819, 827.

[14]展淑琴,高亞亞,張凌峰,等.大鼠大腦中動脈永久性缺血和缺血再灌注模型的比較[J].陜西醫(yī)學(xué)雜志,2013,42(6):643-646.

[15]曹云燕,蔡圣朝,崔倩倩,等.行氣調(diào)神針刺療法對缺血性腦卒中后抑郁模型大鼠腦左前皮質(zhì)及海馬cAMP含量、PKA和PKC活性的影響[J].甘肅中醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2013,30(4):1-4.

[16]WILLNER P, TOWELL A, SAMPSON D, et al. Reduction of sucrose preference by chronic unpredictable mild stress, and its restoration by a tricyclic antidepressant[J]. Psychopharmacology, 1987, 93(3): 358-364.

[17]孫培養(yǎng),儲浩然,李佩芳,等.通督調(diào)神針法對腦卒中后抑郁模型大鼠血漿單胺類神經(jīng)遞質(zhì)的影響[J].針灸臨床雜志,2013,29(11):33-36.

[18]龔燕,王延武.電針對腦卒中后抑郁模型大鼠行為學(xué)和腦組織NE、5-HT含量的影響[J].中國中醫(yī)藥科技,2009,16(3):163-164.

[19]錢海兵,王毅,黃國鈞.溫郁金水提物對卒中后抑郁大鼠行為及血管新生的影響[J].時珍國醫(yī)國藥,2012,23(7):1709-1711.

[20]沈曉明,韓寧,馬云枝,等.舒郁顆粒對卒中后抑郁大鼠模型海馬單胺類神經(jīng)遞質(zhì)及炎癥細胞因子的影響[J].中國實驗方劑學(xué)雜志,2011,17(19):177-180.

[21]王旭生,宋景貴.卒中后抑郁大鼠的多導(dǎo)睡眠圖研究[J].中風(fēng)與神經(jīng)疾病雜志,2010,27(6):518-520.

[22]邢東明,國月英,炎彬,等.缺血再灌卒中后抑郁小鼠模型的建立[J].中國比較醫(yī)學(xué)雜志,2009,19(3):14-19.

[23]徐向青,唐啟盛,侯秀娟,等.卒中后抑郁大鼠受體后信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的變化及中藥的干預(yù)作用[J].中國中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)雜志,2005,11(5):345-347.

[24]唐啟盛,羅斌,司銀楚,等.腦出血后抑郁狀態(tài)動物模型的建立[J].北京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報,2006,29(1):16-19.

[25]吳凡,金秋.腦卒中后抑郁狀態(tài)動物模型的建立[J].中國誤診學(xué)雜志,2009,9(16):3849-3850.

[26]WANG Shaohua, ZHANG Zhijun, GUO Yijing, et al. Involvement of serotonin neurotransmission in hippocampal neurogenesis and behavioral responses in a rat model of post-stroke depression[J]. Pharmacology Biochemistry and Behavior, 2010, 95(1): 129-137.

[27]侯秀娟,唐啟盛,司銀楚,等.腦卒中后抑郁狀態(tài)模型大鼠學(xué)習(xí)和記憶水平的Morris水迷宮測定[J].中國臨床康復(fù),2005,9(12):134-136.

[28]HOLMES P V. Rodent models of depression: reexamining validity without anthropomorphic inference[J]. Critical Reviews in Neurobiology, 2003, 15(2): 143-174.

[29]孫燕,王運良.腦卒中后抑郁癥狀與卒中前特點關(guān)系的研究[J].中國實用神經(jīng)疾病雜志,2014,17(14):6-8.

[30]閔希瑞,張明波.腦卒中后抑郁與神經(jīng)功能缺損相關(guān)性研究[J].北方藥學(xué),2013,10(6):77-77, 78.

[31]葉海霞,李世林.卒中后患者抑郁情緒調(diào)查及相關(guān)因素分析[J].中國實用神經(jīng)疾病雜志,2014,17(12):1-3.

[32]劉福友,楊石,陳衛(wèi)垠,等.腦卒中后抑郁大鼠模型的建立[J].中國臨床康復(fù),2006,10(42):91-94.

[33]李云,郭旭,李永剛.腦卒中后抑郁大鼠額前皮質(zhì)腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子和酪氨酸激酶受體B蛋白的表達變化[J].中華行為醫(yī)學(xué)與腦科學(xué)雜志,2013,22(6):507-509.

[34]AGGARWAL A, GAUR V, KUMAR A. Nitric oxide mechanism in the protective effect of naringin against post-stroke depression (PSD) in mice[J]. Life Sciences, 2010, 86(25/26): 928-935.

[35]岳瑩瑩,袁勇貴,張志.卒中后抑郁新的病因假說——谷氨酸能障礙[J].中國卒中雜志,2014,9(1):38-42．.