許佳玲,劉 坤,邢 影,胡明會(huì),張 浩,李自發(fā),耿希文*,魏 盛*

(1.山東中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)藥創(chuàng)新研究院,濟(jì)南 250355;2.山東中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)學(xué)院,濟(jì)南 250355;3.山東中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)中心,濟(jì)南 250355)

Hantsoo 等[1]在2015 年的一項(xiàng)研究經(jīng)前煩躁癥(premenstrual dysphoric disorder, PMDD)與工作表現(xiàn)聯(lián)系的結(jié)果表明,PMDD 患者普遍伴隨較差的工作-生活平衡、較低水平的心理承受能力和較低工作效率等情況。而隨著病情加重,患者會(huì)表現(xiàn)出工作能力差、有效工作時(shí)間下降等,病情嚴(yán)重的甚至?xí)o(wú)法工作。此外,PMDD 患者還多伴隨大量飲酒、睡眠質(zhì)量差以及情緒焦慮、抑郁等癥狀,這表明了PMDD 對(duì)女性的工作與生活造成了重大影響。目前PMDD 發(fā)病機(jī)制的研究主要集中在如孕酮(progestrone, P)[2-5]及其代謝產(chǎn)物四氫孕酮(allopregnanolone,ALLO)[6-8]調(diào)控的激素分泌以及γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)[9-12]等受體表達(dá)量改變方面,但目前其病理機(jī)制尚未明確。動(dòng)物模型是研究PMDD 病機(jī)的重要載體,因此構(gòu)建能夠準(zhǔn)確模擬臨床病理癥狀的動(dòng)物模型十分關(guān)鍵。為此本文將對(duì)目前PMDD 的病理機(jī)制研究及嚙齒動(dòng)物的造模方法等內(nèi)容進(jìn)行梳理,總結(jié)現(xiàn)有動(dòng)物模型對(duì)于PMDD 的研究的貢獻(xiàn)及局限性,以期為相關(guān)研究人員提供較為全面的建模參考及更精準(zhǔn)的動(dòng)物模型選擇方案,為推進(jìn)PMDD 的病理機(jī)制研究及治療方案研發(fā)提供更多可能性。

1 PMDD 疾病定義和診斷標(biāo)準(zhǔn)

PMDD 被第五版國(guó)際精神障礙診斷與統(tǒng)計(jì)手冊(cè)(the Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorder,Fifth edition ed.DSM-5)認(rèn)定為抑郁癥的五種類型之一[12],是一種涉及多種身體及情緒癥狀的嚴(yán)重經(jīng)前綜合征亞型。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,80%的女性在育齡期間會(huì)出現(xiàn)輕微的經(jīng)前期綜合征癥狀,其中出現(xiàn)中度到重度癥狀的比例高達(dá)1/4,最嚴(yán)重的癥狀即PMDD,患者占比為3%~8%[13-14]。PMDD 患者會(huì)周期性出現(xiàn)多種軀體及精神癥狀,這不僅危及患者的身體健康,還會(huì)嚴(yán)重影響其日常生活和人際關(guān)系。

DSM-5 的診斷標(biāo)準(zhǔn)中認(rèn)定:必須連續(xù)兩個(gè)月經(jīng)周期出現(xiàn)11 個(gè)相關(guān)癥狀中的5 個(gè)癥狀才能被診斷為PMDD(相關(guān)癥狀見表1),并且4 個(gè)嚴(yán)重癥狀(抑郁、焦慮/緊張、易怒/憤怒、情緒不穩(wěn)定)必須出現(xiàn)一種[14-15]。PMDD 的這些癥狀并不會(huì)因?yàn)榛加衅渌窦膊《又?因?yàn)镻MDD 的一些癥狀(如4個(gè)嚴(yán)重癥狀)具有月經(jīng)周期性,只在黃體期出現(xiàn),并在月經(jīng)結(jié)束后的1 周內(nèi)會(huì)消失。這種月經(jīng)周期性也是診斷PMDD 的必要條件[13]。

表1 PMDD 的診斷標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Diagnostic criteria of PMDD

2 PMDD 的發(fā)病機(jī)制

PMDD 的病因復(fù)雜,眾多內(nèi)部和外部因素如:激素變化、遺傳、營(yíng)養(yǎng)不良、飲食偏好、環(huán)境改變、早期的社會(huì)生活環(huán)境、神經(jīng)遞質(zhì)和免疫系統(tǒng)的改變等[15-16]都能導(dǎo)致癥狀出現(xiàn)。其中研究最多的是下丘腦-垂體-卵巢(hypothalamus-pituitary ovarian,HPO)軸和下丘腦-垂體-腎上腺(hypothalamuspituitary adrenal,HPA)軸相關(guān)的激素分泌,其他的研究對(duì)象還包括 GABA 能系統(tǒng)、 5 - 羥色胺(serotonin, 5-HT)系統(tǒng)及基因多態(tài)性等,都被認(rèn)為與PMDD 的病理機(jī)制相關(guān)。

2.1 PMDD 與激素分泌

目前研究人員對(duì)PMDD 研究最為廣泛的是與其癥狀一同周期性出現(xiàn)及消失的卵巢激素波動(dòng)。孕酮被報(bào)道為PMDD“嚴(yán)重程度每日?qǐng)?bào)告(daily record severity problems, DRSP)”的預(yù)測(cè)因子,二者可能有較強(qiáng)的相關(guān)性[17]。另有研究表明情緒改善(低程度的攻擊性、易怒和疲勞)與高孕酮水平正相關(guān)[18]。孕酮的快速下降會(huì)誘發(fā)PMDD 易感患者出現(xiàn)癥狀,而其緩慢下降則可以避免癥狀出現(xiàn)[2-4]。

孕酮及其代謝產(chǎn)物ALLO 會(huì)隨著月經(jīng)周期發(fā)生自然的波動(dòng),其濃度從卵泡期到黃體期不斷增加,而在黃體中晚期,血清中ALLO 與孕酮的比例較低。有研究報(bào)道稱有抑郁癥病史的PMDD 患者這個(gè)比例與正常女性不同[6-7]。這個(gè)可能說(shuō)明,先前的條件應(yīng)激可能會(huì)以某種特定酶為靶點(diǎn),影響PMDD 患者體內(nèi)孕酮轉(zhuǎn)化為其代謝物。同樣的,另一項(xiàng)研究也認(rèn)同這個(gè)觀點(diǎn):在月經(jīng)周期中阻斷孕酮轉(zhuǎn)化成ALLO,即黃體期ALLO 減少,將會(huì)引起焦慮、易怒和悲傷情緒癥狀[8]。因此研究者認(rèn)為月經(jīng)周期中ALLO 下降可能是5α 還原酶的表達(dá)量的變化導(dǎo)致,從而誘發(fā)PMDD 癥狀。

此外,通過(guò)對(duì)比PMDD 患者與健康女性的基礎(chǔ)狀態(tài),研究人員發(fā)現(xiàn)PMDD 患者體內(nèi)ALLO 和孕酮相較呈高水平,且該患者對(duì)皮質(zhì)醇的敏感性低,并在應(yīng)激狀態(tài)下PMDD 患者體內(nèi)ALLO 水平?jīng)]有波動(dòng)[19-20],這表明她們體內(nèi)HPA 軸負(fù)反饋功能失調(diào)[19]。另一項(xiàng)研究也表明,PMDD 患者經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)激會(huì)出現(xiàn)HPA 軸反應(yīng)減弱現(xiàn)象[21-22]。而在PMDD 患者中經(jīng)歷過(guò)身體、情感或性虐待的比例顯著高于對(duì)照組女性[23-24],這些女性表現(xiàn)嚴(yán)重精神癥狀的同時(shí)也同樣存在應(yīng)激狀態(tài)下HPA 軸反應(yīng)遲鈍的現(xiàn)象。這些研究結(jié)果都表明,患者早年應(yīng)激導(dǎo)致HPA 軸的損傷可能與PMDD 出現(xiàn)相關(guān)。

2.2 PMDD 與GABAA 受體表達(dá)

GABAA受體是一個(gè)由兩個(gè)α、兩個(gè)β 和一個(gè)γ或δ 亞基組成,中心為Cl-滲透通道的五聚體復(fù)合物[9,25-26]。GABAA受體上有兩個(gè)不同的ALLO 和其他神經(jīng)活性類固醇的識(shí)別位點(diǎn)[23],所以GABAA受體對(duì)壓力和激素環(huán)境很敏感[25-26]。大腦中α/β/δ三種亞型組合而成的 GABAA受體對(duì)ALLO 及神經(jīng)類固醇具有高度敏感[26]。有報(bào)道稱,人為誘導(dǎo)動(dòng)情周期的動(dòng)物模型,運(yùn)用孕酮撤退模擬黃體期孕酮快速下降會(huì)導(dǎo)致海馬(hippocampus, Hip)[10]和杏仁核(amygdala, Amy)腦區(qū)[11-12]中GABA 門控總電流的減少和GABAA受體α4 亞基增加[10]。

因GABAA受體對(duì)壓力環(huán)境敏感,所以長(zhǎng)期處于應(yīng)激狀態(tài)會(huì)使GABAA受體特定亞基的表達(dá)發(fā)生變化。例如,在強(qiáng)迫游泳(forced swimming test,FST)、慢性輕度壓力、長(zhǎng)期社會(huì)壓力或社交隔離情況下,雄性小鼠前額葉皮質(zhì)(prefrontal cortex,PFC)和Hip 中,α4、α5、δ 亞基的表達(dá)量明顯上升,而α1、α2、γ2 的表達(dá)則顯著降低[27]。這些亞基表達(dá)量的改變會(huì)導(dǎo)致GABAA受體對(duì)神經(jīng)活性類固醇的敏感性發(fā)生變化。所以經(jīng)歷長(zhǎng)期壓力可能導(dǎo)致GABAA受體亞基組成的改變從而參與了PMDD 患者焦慮和抑郁表型的產(chǎn)生。另外來(lái)自動(dòng)物模型的一致證據(jù)表明,脫氧皮質(zhì)酮(deoxycorticosterone)、脫氫表雄酮(dehydroepiandrosterone)、孕酮的3α-、5α-和5β-的還原代謝物是GABA 受體的正向調(diào)節(jié)因子[28]。這些化合物在應(yīng)激時(shí)通過(guò)激活Hip、Amy 和PFC 及其他腦區(qū)中的GABAA受體從而抑制HPA 軸的激活[29-30]。

2.3 PMDD 其他發(fā)病機(jī)制研究

標(biāo)記的PMDD 遺傳候選基因包括5-HT 轉(zhuǎn)運(yùn)體(serotonin transporter, 5HTTLPR)和腦源性神經(jīng)因子(brain-derived nerve factor,BDNF)66 位基因序列上纈氨酸突變?yōu)榈鞍彼?valine66 Methionine,Val66 Met)的多態(tài)性基因[31]。選擇性5-HT 再攝取抑制劑(selective serotonin reuptake inhibitors,SSRIs)的快速給藥可以減少Wistar 雌鼠動(dòng)情周期依賴性埋珠行為和攻擊行為[32],這表明5-HT 系統(tǒng)或許參與這些行為之中。

而BDNF Val66 Met 的PMDD 患者對(duì)比攜帶蛋氨酸(methionine,Met)等位基因的對(duì)照組,攜帶Val66 Met 基因患者在月經(jīng)黃體期表現(xiàn)出額扣帶回皮質(zhì)較低程度的激活[31]。有報(bào)道表明一種與PMDD 特異性相關(guān)的神經(jīng)過(guò)敏癥的患者血清中BDNF 含量下降[32],這說(shuō)明PMDD 可能與BDNF Met 等位基因突變相關(guān)。

3 動(dòng)物模型

以轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)為重點(diǎn),從動(dòng)物研究返回到人類臨床研究必須加強(qiáng)基礎(chǔ)研究和臨床研究之間的聯(lián)系,研究者必須綜合考慮動(dòng)物模型的效度標(biāo)準(zhǔn),而效度標(biāo)準(zhǔn)包含內(nèi)部和外部效度。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),內(nèi)部效度包括實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性、觀察者的可靠性、實(shí)驗(yàn)的隨機(jī)性以及設(shè)計(jì)中的質(zhì)控。而外部效度則涉及到樣本研究的適用性,以確保建立類似病理學(xué)動(dòng)物模型[33]。主要外部效度標(biāo)準(zhǔn)包括:同源效度、病理效度、機(jī)制效度、表面效度和預(yù)測(cè)效度等[34-35],因此,在建立實(shí)際動(dòng)物模型時(shí),應(yīng)綜合考慮眾多因素,盡可能達(dá)到多項(xiàng)效度標(biāo)準(zhǔn)從而制備可靠的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型。

造模效度標(biāo)準(zhǔn)是判定動(dòng)物模型是否達(dá)到實(shí)驗(yàn)研究標(biāo)準(zhǔn)的指征。如因動(dòng)情周期性激素波動(dòng),動(dòng)情間期晚(late diestrus,D2/LD)期孕酮的快速下降會(huì)導(dǎo)致模型動(dòng)物出現(xiàn)如焦慮、攻擊和抑郁樣行為。同時(shí),藥物干預(yù)使得模型動(dòng)物體內(nèi)兩種激素(P/E2)的水平都達(dá)到相應(yīng)內(nèi)分泌標(biāo)準(zhǔn),能有效預(yù)防或改善病理行為特征,這說(shuō)明造模方法達(dá)到了表面效度。氟西汀作為抗抑郁藥在臨床試驗(yàn)中有效地改善了PMDD 癥狀,也有效改善動(dòng)物模型的內(nèi)分泌及行為特征,達(dá)成了預(yù)測(cè)效度標(biāo)準(zhǔn)。而基于孕酮或ALLO含量變化在PMDD 疾病中的內(nèi)分泌病機(jī),在LD 時(shí)期或因孕酮停用顯示一定程度病理表型的動(dòng)物模型,顯示達(dá)成病理效度。另外,有研究表明使用居住入侵者測(cè)試(resident-intruder test,RIT)等方法造就的易怒/攻擊性(焦慮樣行為指標(biāo)之一)和抑郁樣表型的動(dòng)物模型出現(xiàn)GABAA受體亞基組成的改變[9],這在某種程度上可能達(dá)到了機(jī)制效度。

3.1 造模動(dòng)物的動(dòng)情周期

從PMDD 患者的臨床癥狀可以得出動(dòng)物模型的核心表型,如月經(jīng)周期的黃體期呈現(xiàn)焦慮、抑郁以及攻擊性/易怒增加,或在一段時(shí)間的激素抑制后,可以在動(dòng)物模型中觀察到表1 中的癥狀。由于PMDD 復(fù)雜的發(fā)病機(jī)制以及其表型在特定生理周期出現(xiàn)及消失,為了驗(yàn)證PMDD 動(dòng)物模型的表面效度,構(gòu)建動(dòng)物模型時(shí)明確動(dòng)情周期尤其重要。

月經(jīng)周期的計(jì)算以本次月經(jīng)的第一天開始到在下一次月經(jīng)來(lái)潮前1 d 計(jì)算,人類女性平均月經(jīng)周期為29.3 d[36]。除妊娠期外,女性的月經(jīng)周期從月經(jīng)初潮開始會(huì)持續(xù)到更年期絕經(jīng)結(jié)束[14]。女性月經(jīng)周期分為兩個(gè)階段:(1)卵泡期:從月經(jīng)結(jié)束日開始至排卵日結(jié)束。該時(shí)期特點(diǎn)是孕酮水平低且持續(xù)不變,E2水平在接近輕度卵泡期持續(xù)增加,在排卵日水平達(dá)到最高。(2)黃體期:從排卵后1 d 開始,在月經(jīng)來(lái)潮前1 d 結(jié)束。在這個(gè)階段,E2最初下降,但幾天后,它略有增加,在月經(jīng)前再次下降[14]。相比之下,孕酮在黃體初期開始上升,在黃體期中期達(dá)到峰值,并在后期快速下降。正是此時(shí)PMDD癥狀出現(xiàn)。

嚙齒類動(dòng)物的卵巢周期(也稱為動(dòng)情周期)是生殖和內(nèi)分泌系統(tǒng)的一系列組織學(xué)和生理周期性變化的循環(huán)時(shí)長(zhǎng),根據(jù)其激素波動(dòng)水平判定,一般約為4~5 d[14]。以大鼠為例,其動(dòng)情周期可大致分為1~2 d 的接受期(receptive phase,R 期)和約3 d的非接受期(nonreceptive phase,NR 期)。R 期包括動(dòng)情前期(proestrus,P 期)和動(dòng)情期(estrus,E 期);NR 期包括動(dòng)情間期早期(metestrus,D1/M 期)和LD 期。嚙齒動(dòng)物的R 期和NR 期分別對(duì)應(yīng)人類女性月經(jīng)周期的卵泡期和黃體期(經(jīng)前期)。

3.2 造模方法

過(guò)去關(guān)于PMDD 的神經(jīng)生物學(xué)研究都證實(shí)了其病理復(fù)雜性。在基礎(chǔ)研究中,既可以通過(guò)給予動(dòng)物一些應(yīng)激條件以重現(xiàn)PMDD 主要癥狀,進(jìn)而對(duì)嚙齒類動(dòng)物進(jìn)行類似抑郁、易怒、攻擊性和焦慮癥狀的行為特征分析,也可以通過(guò)激素操縱的方式獲得穩(wěn)定動(dòng)情周期的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)而研究其特定的受體表達(dá)量及功能的變化。因此目前PMDD 動(dòng)物模型的動(dòng)情周期分為自然動(dòng)情周期與人工誘導(dǎo)的動(dòng)情周期。以下根據(jù)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物具備的動(dòng)情周期類型分別進(jìn)行造模方法介紹。

3.2.1 自然動(dòng)情周期實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的造模方法

(1)情緒刺激(emotional stimulation,ES)

ES 造模主要依賴于情緒干擾,通常包含多種外部因素。蘇云祥[37]將大鼠連續(xù)5 d 置于可調(diào)噪聲和脈沖電刺激的籠內(nèi)進(jìn)行造模,每日進(jìn)行陰道涂片檢測(cè)大鼠的動(dòng)情周期,并進(jìn)行行為學(xué)及生物學(xué)檢測(cè),結(jié)果發(fā)現(xiàn)模型大鼠在LD 時(shí)期出現(xiàn)PMDD 癥狀,且下丘腦(hypothalamus,HT)和PFC 中去甲腎上腺素(norepinephrine,NE)含量增加,Hip、HT 中多巴胺含量增加,Hip、HT 和外周血血清中5-HT 含量降低。這說(shuō)明這種造模方法是通過(guò)引起模型動(dòng)物激素變化而誘導(dǎo)出PMDD 癥狀,符合上述機(jī)制效度和表面效度標(biāo)準(zhǔn),表明該造模方法可造就PMDD 病理模型亞型。

(2)慢性束縛應(yīng)激(chronic restraint stress,CRS)

CRS 是一種常見的誘導(dǎo)抑郁模型的應(yīng)激方法,它具有可操作性及可重復(fù)性,并能完整地模擬快感缺失狀態(tài)。侯金良[38]通過(guò)觀察大鼠陰道涂片細(xì)胞形態(tài)監(jiān)測(cè)大鼠動(dòng)情周期,并連續(xù)4 個(gè)NR 期對(duì)大鼠CRS 處理進(jìn)行PMDD 造模后續(xù)使用氟西汀膠囊進(jìn)行治療,并在用藥前后進(jìn)行曠場(chǎng)、高架十字迷宮和FST 等行為學(xué)測(cè)試及NE、5-HT 等生物學(xué)檢指標(biāo)測(cè),這種造模方法使大鼠在LD 時(shí)期出現(xiàn)PMDD 類似癥狀,行為學(xué)及生物學(xué)結(jié)果一致證實(shí)CRS 造模法達(dá)到表面效度、機(jī)制效度以及預(yù)測(cè)效度。

(3)大理石球埋藏(marble burying,MB)

Schneider 等[39]依據(jù)大鼠對(duì)明亮物體規(guī)避驚懼的生理特點(diǎn),對(duì)雌性大鼠進(jìn)行適應(yīng)性飼養(yǎng),結(jié)束后每只大鼠單籠進(jìn)行造模,首先向其所在的鼠籠投放9(3×3)個(gè)直徑為2.3 cm 的明亮大理石球,再給予紅光及噪聲應(yīng)激10 min,誘導(dǎo)其產(chǎn)生埋藏行為后給予不同類別的抗抑郁藥(氟西汀、地西帕明、諾米芬辛)及地西泮和孕酮治療。結(jié)果顯示該造模方法可以在動(dòng)物中模擬PMDD 樣癥狀,并且藥物治療可以減少發(fā)情周期依賴的大理石掩埋行為。這表明MB造模法可以達(dá)成表面效度、病理效度及預(yù)測(cè)效度。該造模方法配合電刺激衍生的電擊探針埋藏測(cè)試(shock-probe burying test)[40]同樣是一項(xiàng)廣泛用于焦慮樣精神疾病的造模方法。

(4)強(qiáng)迫游泳(FST)

FST 會(huì)導(dǎo)致老鼠感到“行為絕望”,從而誘發(fā)類似抑郁的情緒。強(qiáng)迫游泳測(cè)試后對(duì)比NR 期和R 期的差值進(jìn)行PMDD 模型的選取。通過(guò)比較動(dòng)情周期中NR 期(類似于黃體期)和R 期(類似于卵泡期)的靜止時(shí)間和靜止次數(shù),并選擇NR 期明顯高于R 期的大鼠(類似于經(jīng)前期的抑郁狀態(tài)和經(jīng)后期的抑郁樣情緒的改善)作為PMDD 模型[41]。目前已有多項(xiàng)研究表明對(duì)自然動(dòng)情周期的大鼠進(jìn)行3 次FST,可以誘導(dǎo)大鼠出現(xiàn)PMDD 樣癥狀[42-44],并且生物學(xué)檢測(cè)結(jié)果顯示,造模大鼠出現(xiàn)ALLO[42]、GABA受體亞基[42]及特定腦區(qū)蛋白[43-44]等表達(dá)量改變。我們之前的研究結(jié)果也發(fā)現(xiàn)FST 會(huì)導(dǎo)致大鼠在動(dòng)情周期的NR 期抑郁樣行為加劇,而該癥狀會(huì)在R期緩解[45]。這一系列表面效度、病理效度及機(jī)制效度都說(shuō)明FST 是一項(xiàng)有效的PMDD 造模方法。

(5)居住入侵(RIT)

為了尋找一種PMDD 的自然動(dòng)物模型,研究者常選擇給予實(shí)驗(yàn)動(dòng)物一些社交應(yīng)激,后分析其在不同動(dòng)情周期階段中的攻擊性行為篩選出模型動(dòng)物。RIT 是一種重要的社交應(yīng)激類型,這種造模方法是將大鼠單籠飼養(yǎng)進(jìn)行社交隔離,這樣大鼠會(huì)對(duì)居住地產(chǎn)生一種天然的領(lǐng)地占有感,當(dāng)有外來(lái)大鼠進(jìn)入籠子時(shí),它會(huì)出現(xiàn)本能的攻擊行為[46],大鼠這種由本能攻擊性誘發(fā)的憤怒情緒可以模擬人類焦慮、抑郁、攻擊性等精神障礙癥狀,其優(yōu)勢(shì)在于可以減少因人為干預(yù)造成的大鼠傷害[47]。并且研究發(fā)現(xiàn)使用該方法造就的PMDD 大鼠在NR 期出現(xiàn)PMDD樣癥狀,并且與對(duì)照組相比其血清中孕酮、ALLO 及GABA 含量下降[48]。這說(shuō)明這種造模方法具備表面效度及病理效度。

3.2.2 人工誘導(dǎo)動(dòng)情周期實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的造模方法

人工誘導(dǎo)PMDD 模型的手段主要是對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行卵巢摘除后,人為定期給予激素注射使其模擬PMDD 患者月經(jīng)周期性激素變化,從而誘發(fā)動(dòng)物在LD 時(shí)期出現(xiàn)PMDD 樣癥狀。人為激素誘導(dǎo)可以精準(zhǔn)地操控動(dòng)物的動(dòng)情周期,從而實(shí)現(xiàn)快速有效地動(dòng)情周期監(jiān)控進(jìn)行病理研究。

(1) 孕酮撤退(progesterone withdrawal,PW)模型

PMDD 癥狀開始于黃體后期,并在月經(jīng)結(jié)束不久后消失,大鼠體內(nèi)孕酮含量會(huì)在黃體萎縮后下降,該過(guò)程稱為PW。PW 會(huì)導(dǎo)致子宮內(nèi)膜收縮,黃體細(xì)胞凋亡和解體,導(dǎo)致子宮內(nèi)膜出血、脫落以及月經(jīng)的發(fā)生。由于PMDD 癥狀在圍經(jīng)期出現(xiàn)及結(jié)束,最初有人提出性腺激素(P 和E2)參與其病理生理過(guò)程[17],血清中孕酮水平在黃體末期快速下降[2-4],而研究證明情緒癥狀與這種快速的PW 相關(guān),利用促性腺激素抑制排卵及孕酮波動(dòng)可以防止一些PMDD 負(fù)面情緒的發(fā)生[49]。研究人員發(fā)現(xiàn)給予大鼠長(zhǎng)期人工注射孕酮突然停止注射后,也會(huì)表現(xiàn)出典型的焦慮樣行為[10]。同樣的結(jié)果在Wang[50]的研究結(jié)果也被發(fā)現(xiàn):他們對(duì)大鼠連續(xù)4~5 d 孕酮注射,并在最后一次孕酮注射24 h 后進(jìn)行防御性埋珠行為測(cè)試,結(jié)果大鼠表現(xiàn)出焦慮樣行為增加。這樣的結(jié)果在植入孕酮緩釋栓劑移除后也被觀察到。相反,孕酮的緩慢減少并沒(méi)有誘發(fā)類似的焦慮樣行為[51]。隨后,不同的研究人員通過(guò)埋珠測(cè)試[52]及其他如明暗穿梭箱[51,53]和高架十字迷宮[52,54]、曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)[53]等焦慮行為測(cè)試都報(bào)道了PW的致焦慮作用。此外,研究人員還使用PW 模型進(jìn)行FST、社交偏好測(cè)試和糖水偏好測(cè)試來(lái)研究抑郁樣行為[55-56]。結(jié)果一致表明這種激素操縱能誘發(fā)相似的焦慮、抑郁樣行為,這表明PW 造?？梢赃_(dá)成病理效度、機(jī)制效度及表面效度。

(2) 四氫孕酮(3α,5α-tetrahydroprogesterone,THP)撤退模型

消炎痛(吲哚美辛)是一種3α-羥基類固醇氧化還原酶阻滯劑,具有防止孕酮轉(zhuǎn)化為ALLO 的作用。Li 等[57]發(fā)現(xiàn)服用消炎痛可以預(yù)防孕酮撤退引起的焦慮特性。同樣的,由于GABAA受體δ 亞基對(duì)THP 的調(diào)控具有高度敏感性,Smith 等[58]設(shè)計(jì)了一個(gè)敲除GABAA受體δ 亞基的小鼠模型,建立了THP 的小鼠模型,經(jīng)高架十字迷宮測(cè)試發(fā)現(xiàn)THP 對(duì)野生型雌性小鼠有致焦慮作用,且小鼠海馬體 1(CA1)區(qū)中GABAA受體α4 亞基的表達(dá)增加,但δ亞基敲除鼠并未產(chǎn)生焦慮樣表型。這說(shuō)明ALLO 可通過(guò)調(diào)節(jié)GABAA受體產(chǎn)生焦慮樣行為表型。這種表面效度和機(jī)制效度表明,THP 撤退可能是PMDD動(dòng)物造模的方法之一。

不同造模方法對(duì)擁有自然及人工誘導(dǎo)穩(wěn)定動(dòng)情周期的動(dòng)物造模誘導(dǎo)效度不同,模型側(cè)重也不盡相同,不同模型具有不同的優(yōu)劣勢(shì)(具體見表2)。但這也為PMDD 疾病研究提供了更多的可能性,特別是中醫(yī)“辨證論治”治則中針對(duì)PMDD 的不同病證進(jìn)行對(duì)癥治療提供了思路。

4 總結(jié)與展望

PMDD 作為一種嚴(yán)重的圍經(jīng)期情緒障礙疾病,對(duì)于女性患者的生活、工作及人際交往等多方面造成了巨大的影響。目前對(duì)于該疾病的深層病理機(jī)制并不完全清楚,借助動(dòng)物模型可以更好地幫助我們臨床轉(zhuǎn)化以研究其病理機(jī)制。雖然目前尚未開發(fā)出一種能完整模擬人類PMDD 女性患者表型、達(dá)到完整造模效度的動(dòng)物模型,但已有許多研究證實(shí)動(dòng)物模型有助于研究PMDD 在內(nèi)的精神疾病。所以研究者研究中有必要綜合考慮其復(fù)雜病因及不同亞型從而選用最合適的造模方法,同時(shí)根據(jù)基礎(chǔ)及臨床研究結(jié)果,進(jìn)行不斷完善從而建立更能模擬人類女性PMDD 病癥的動(dòng)物模型。我們之前的研究?jī)?nèi)容中關(guān)于PMDD 的造模方法在RIT[59]和FST[45]范式做了改良與優(yōu)化,能更好地模擬嚙齒類動(dòng)物動(dòng)情周期依賴性的疾病特征,這可能為PMDD研究動(dòng)物造模提供一些參考。

PMDD 的病因涉及眾多內(nèi)部和外部因素,并且目前研究表明其神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制錯(cuò)綜復(fù)雜。梳理相關(guān)文獻(xiàn)證據(jù),我們認(rèn)為女性PMDD 發(fā)病的直接原因是生理時(shí)期性甾體激素及其代謝產(chǎn)物波動(dòng),繼而影響相應(yīng)受體的敏感性及表達(dá)量發(fā)生改變,導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)該類受體的作用遞質(zhì)如 GABA 、5-HT等神經(jīng)遞質(zhì)的異常,引發(fā)多腦區(qū)以及相關(guān)神經(jīng)環(huán)路的功能紊亂最終導(dǎo)致相應(yīng)精神行為癥狀。在我們之前的研究中也證實(shí)了在PMDD 大鼠模型中GABAA受體的α4 亞基表達(dá)量明顯增多[45]。因此,后續(xù)關(guān)于PMDD 機(jī)制探索工作中,可以更多關(guān)注特定生理時(shí)期因性甾體激素、代謝產(chǎn)物發(fā)生波動(dòng)變化引發(fā)的受體及神經(jīng)遞質(zhì)的功能改變,以及分析HPA軸激素的改變是如何誘導(dǎo)GABAA受體亞基組成、GABA 能和谷氨酸能系統(tǒng)及5-HT 能系統(tǒng)功能發(fā)生改變,另外深入探究分子信號(hào)通路或特定腦區(qū)神經(jīng)元活性改變也能為闡釋 PMDD 深層病理機(jī)制以及開發(fā)新的治療方法提供更廣的思路。

此外,GABAA受體對(duì)于ALLO 等神經(jīng)類固醇的高敏感性以及其特殊的藥理性質(zhì),說(shuō)明了GABAA受體與PMDD 病理機(jī)制可能密切相關(guān),未來(lái)使用特定GABA 亞基(如α4、δ 亞基等)轉(zhuǎn)基因敲除鼠進(jìn)行造模及實(shí)驗(yàn)研究或許對(duì)病理機(jī)制闡明有重要幫助。另外,獼猴等非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物與人類同屬靈長(zhǎng)類動(dòng)物,其基因與人類有高度相似,有較為一致的遺傳學(xué)特性,并且其身體結(jié)構(gòu)與人類相似,面部皮膚裸露,易于觀察其面部表情變化。這些特征在PMDD表型中觀察情緒反應(yīng)及疼痛部位方面占巨大優(yōu)勢(shì),或許未來(lái)應(yīng)PMDD 疾病深入研究的需求,靈長(zhǎng)類動(dòng)物模型會(huì)是新的研究發(fā)展對(duì)象。未來(lái)繼續(xù)拓展動(dòng)物病理模型及優(yōu)化造模方法對(duì)于病理研究是必要的,相信未來(lái)我們能夠找到研究PMDD 更好的方案,為PMDD 的針對(duì)性治療和藥物的開發(fā)帶來(lái)希望。