尊龙凯时人生就是博

所在位置: 首页 > 技术支持 > 技术详情

明暗箱(黑白箱)实验--ICR焦虑症小鼠的抗焦虑研究

据统计,我国每年有大约7000万病人接受手术**。然而,随着快速康复外科等理念的提出,患者术后疼痛、恶心呕吐已被较好的控制,但外科及麻醉科医师常常忽略了患者术前焦虑。据报道,患者行择期手术术前焦虑的发生率可达80%,而在近期我国的一项多中心研究也发现患者高度焦虑的发生率高达25.9%。

焦虑症(Anxiety disorder)是较为常见的一种以焦虑、紧张等焦虑情绪为主的神经症,多呈阵发性或者持续性发作。有研究发现术前焦虑不仅可增加术中、术后对啊片类**的需求,从而增加术后并发症,甚至增加某些手术术后的死亡率和发病率,并且可延缓乳腺癌患者术后的恢复。此外,一项前瞻性队列研究认为全髋关节置换术患者术前焦虑HADS-A评分大于7分可明显增加患者术后发生谵妄的发生率,且可以以**术前焦虑为切入点从而减少术后谵妄。更值得一提的是,术前明显焦虑的患者渴望可以得到医师积极的支持**。因此,如何更好诊治术前焦虑症成为亟待解决的问题。

目前心理**和****是常用来**焦虑症的方案。心理**周期很长且主观和客观因素对其影响较大。而****目前也存在许多的**反应及局限性,如引起认知功能损害、肝功能损害、产生**依赖与躯体戒断状态等。那么是否有更多的方法来促使患者术前焦虑状态得以缓解呢?

术前饮食疗法对**或缓解患者术前焦虑鲜见相关报道。稻谷籽粒中的大米胚芽是一种富含蛋白质、脂肪、多种维生素以及矿物质的大米加工副产品,重量约占稻谷的2%~2.2%,占糙米的2.6%~2.9%。其中蛋白质含量达22.5%上,尤其是人体必需氨基酸苯丙氨酸、赖氨酸、缬氨酸*多,B维生素含量也相当丰富且以维生素B1、维生素B2和尼克酸为主。日本三枝等发现大米胚芽中含量丰富的γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)约为0.3%,并且大米胚芽可通过自身脱梭酸的反应快速大量地产生。富含γ-氨基丁酸的大米胚芽对**、抑郁症、植物神经紊乱有一定的作用,而大米胚芽的抗焦虑作用鲜见报道。

因此,本课题将建立小鼠焦虑模型,并运用明暗箱实验初步探讨大米胚芽粉对小鼠的抗焦虑作用。该实验结论有望为外科手术患者术前饮食或者诊疗方案提供建议,并为临床焦虑症患者诊疗提供新的思路。

1材料与方法

1.1材料

1.1.1动物:健康雄性ICR小鼠99只,4周龄,清洁级,体质量16~20g,由福建医科大学实验动物中心提供。室温(20±2)℃,湿度40%~70%,光照12h(6∶00~18∶00)和黑暗12h(18∶00~6∶00)环境。动物饲养于标准饲养笼内,每周换笼2次,饲养3周后进行实验。自由饮水摄食,预适应环境3d后,称重并随机分组进入正式实验。

1.1.2药品与试剂:无菌生理盐水(500mL);D西泮注射液,临用前打开,用生理盐水配制成2mg·kg-1 D西泮溶液;

1-(3-氯苯基)哌嗪单盐酸盐(1-(3-chlorophenyl)piperazine monohydrochloride,MCPP),临用前称重将粉末溶于生理盐水,配制成0.005%,0.01%,0.02%,0.04%MCPP溶液;75%医用酒精;米胚粉,与正常饲料混合制成高剂量(含40%大米胚芽粉)、中剂量(含10%大米胚芽粉)、低剂量(含2.5%大米胚芽粉)饲;仪器明暗箱(LDB):由黑色和透明亚克力板制成,包括三部分:较大部分2/3为明箱区,上方有透明顶盖,较小部分1/3为暗箱区,上方有黑色顶盖,两箱体隔板正中央有通道。距离地面2m处放置摄像机,记录小鼠在明暗箱的行为。

明暗箱/黑白箱实验,XR-XB120,上海尊龙凯时人生就是博

1.2方法

1.2.1建立ICR小鼠焦虑模型:正常雄性ICR小鼠35只,按体重随机分为5个组(生理盐水组,MCPP0.25mg·kg-1组,MCPP0.50mg·kg-1组,MCPP1.00mg·kg-1组,MCPP2.00mg·kg-1组),每组7只,各组均自由饮水摄食,饲养一周后于第8天8∶00~14∶00进行明暗箱实验。所有小鼠均应于实验前一日运送到行为学实验室,适应环境,减少动物紧张。每只小鼠实验前20min按体重(5mL·kg-1)进行腹腔注射,生理盐水组注射无菌生理盐水,4个剂量组分别注射0.25mg·kg-1,0.50mg·kg-1,1.00mg·kg-1,2.00mg·kg-1的MCPP溶液,腹腔注射完成后20min依次进行明暗箱实验。

将小鼠放入暗箱正中,头部对着通道口方向,迅速盖上盖子,观察5min。观察指标包括:明箱停留时间以及明箱与暗箱之间的穿梭次数,其中小鼠在明暗箱中一次探索行为的开始或结束的标准是:以小鼠四足完全进入明箱或暗箱。测试前将每只小鼠放入一个35cm×10cm×5cm笼中,任其自由探究5min后,迅速将小鼠从笼内取出(小鼠背向实验者),放置在实验装置中,打开摄像系统,记录小鼠在实验装置内的活动,时间为5min;*后,实验结束后将小鼠放回笼内,**留在装置上的粪便和尿液,并用75%医用酒精溶液擦拭,待酒精挥发完全或用干布擦干后再进行下一只小鼠的测试。

1.2.2探讨米胚粉对小鼠焦虑症的作用:正常雄性ICR小鼠50只,按体重随机分为5个组,每组7~11只,即MCPP1.0mg·kg-1组、阳性对照药D西泮组、低剂量组、中剂量组、高剂量组,各组均自由饮水摄食,于第8天8∶00~14∶00做明暗箱实验(方法同上)。阳X药D西泮组需在实验前30min先行腹腔注射D西泮溶液(2mg·kg-1),所有动物在实验测试前20min按体重(5mL·kg-1)分别腹腔注射1.00mg·kg-1MCPP溶液。

1.2.3中剂量米胚粉对正常ICR小鼠的影响:正常雄性ICR小鼠14只,按体重随机分为2个组,每组7只,即生理盐水组、中剂量组,中剂量组喂食中剂量米胚粉,各组均自由饮水摄食,于第8天8∶00~14∶00做明暗箱实验(方法同上)。两个剂量组在实验前20min按体重(5mL·kg-1)分别腹腔注射无菌生理盐水溶液,观察5min。

1.3统计学处理根据实验过程中记录的详细数据资料,进行统计学处理,数据处理用单因素方差分析(ANVOA)进行多组间比较,两组间采用t检验,数值采用x±s表示,P<0.05为差别有统计学意义。

2结果

2.1不同剂量MCPP对ICR小鼠明暗箱实验的影响用不同浓度的MCPP往小鼠腹腔注射后,让小鼠在明暗箱中自由探索,检测小鼠在明箱停留时间和穿梭次数。结果显示与生理盐水组相比,0.25mg·kg-1,0.50mg·kg-1,1.00mg·kg-1,2.00mg·kg-1的MCPP溶液均能够减少小鼠在明箱停留时间,但是只有MCPP1.00mg·kg-1剂量组对小鼠明箱停留时间有统计学差异(P<0.05),其余剂量组无统计学差异(P>0.05),各剂量组未呈现出剂量--反应关系,而呈现出平缓的“u”型曲线。与生理盐水组相比,MCPP0.25mg·kg-1、0.50mg·kg-1剂量组对小鼠穿梭次数都有统计学差异(P<0.05);而MCPP1.00mg·kg-1剂量组对小鼠穿梭次数统计学差异更显著(P<0.01);MCPP2.00mg·kg-1剂量组无统计学差异(P>0.05)。综上所述,明暗箱致焦虑模型造模成功,MCPP1.00mg·kg-1剂量组统计学差异更显著,致焦虑模型的效果更明显,所以MCPP1.00mg·kg-1为小鼠明暗箱致焦虑模型实验*适浓度(见图1)。

2.2不同剂量米胚粉对ICR小鼠明暗箱实验的影响用MCPP1.0mg·kg-1往小鼠腹腔注射后,让小鼠在明暗箱中自由探索,检测小鼠在明箱停留时间和穿梭次数。结果显示与MCPP1.0mg·kg-1组相比,低、中、高剂量组均能够增加小鼠在明箱停留时间,但只有中剂量组对小鼠明箱停留时间有统计学差异(P<0.05),D西泮组对小鼠明箱停留时间统计学差异更显著(P<0.01),低、高剂量组对小鼠明箱停留时间均无统计学差异(P>0.05),三个剂量组未呈现出剂量--反应关系,却呈现出神经药理实验特有的钟型曲线。与MCPP1.0mg·kg-1组相比,D西泮剂量组对小鼠穿梭次数有统计学差异(P<0.05),其余三个剂量组对小鼠穿梭次数均无统计学差异(P>0.05)。综上所述,虽然中剂量组只增加小鼠明箱停留时间,几乎与D西泮组相当,未增加穿梭次数,但是明暗箱实验中明箱停留时间对小鼠焦虑作用效果优于穿梭次数,所以中剂量米胚粉有一定的抗MCPP所致的小鼠焦虑症状(见图2)

2.3中剂量米胚粉对正常ICR小鼠明暗箱实验的影响结果用无菌生理盐水往小鼠腹腔注射后,让小鼠在明暗箱中自由探索,检测小鼠在明箱停留时间和穿梭次数。结果显示与生理盐水组相比,中剂量组对小鼠明箱停留时间和穿梭次数均无统计学差异(P>0.05),所以中剂量米胚粉与生理盐水在明暗箱实验中停留明箱时间和穿梭次数无明显区别,表明中剂量米胚粉对正常小鼠无致焦虑作用(见图3)。

3讨论

明暗箱实验是测试小鼠是否焦虑的经典实验,可反应小鼠的活动度以及焦虑情绪。本实验采用明暗箱实验观察小鼠的焦虑行为,从而判断小鼠是否发生焦虑症状。相关实验指标的观察与计算主要依靠实验者来人工操作,会因为实验者的主观性而产生结果偏倚,后期实验室将配备实验动物视频行为分析系统,来提高焦虑动物实验自行处理实验结果的能力和效率,还能观察计算许多人工无法观测的指标。

在小鼠致焦虑模型明暗箱实验中,MCPP1.00mg·kg-1剂量组对小鼠明箱停留时间和穿梭次数都有统计学差异,而且与其他剂量组相比差异更显著,致焦虑模型效果更好,说明明暗箱致焦虑模型造模成功,因此可以选用MCPP1.00mg·kg-1为小鼠明暗箱致焦虑模型实验的*适浓度。本实验在致焦虑模型建立过程中表现出了有效性、可靠性、实用性,因此继续选用明暗箱致焦虑模型实验的*适浓度,对小鼠进行造模产生焦虑症状,探讨大米胚芽粉对抗MCPP所致焦虑症的作用。根据实验结果分析,虽然中剂量组对小鼠明箱停留时间有统计学差异,而对穿梭次数无统计学差异,但是明暗箱实验中明箱停留时间对小鼠焦虑作用效果优于穿梭次数,其中中剂量的作用效果略逊于D西泮,显示中剂量大米胚芽粉对小鼠焦虑行为有确切的**作用,所以中剂量米胚粉有一定的抗MCPP所致的小鼠焦虑症的作用。在实验中各剂量组并未出现相应的剂量--反映关系,呈现出神经药理实验特有的钟型曲线,说明米胚粉在抗MCPP所致的小鼠焦虑症状中,并不是剂量越高越好,初期可能抗焦虑效果随着剂量的增加而提高,达到顶峰后,随着剂量的增加效果逐步下降,可能趋于稳定,亦或是米胚粉自身有致焦虑作用,所以进行下一步中剂量米胚粉对致焦虑的实验。实验结果表明:与生理盐水组一样,中剂量组注射生理盐水后对小鼠明箱停留时间和穿梭次数均无统计学差异,所以中剂量米胚粉与生理盐水在明暗箱实验中停留明箱时间和穿梭次数无明显区别,表明米胚粉无致焦虑作用。明暗箱实验结果假阳性可能性大,因此评估需结合运动功能。明暗箱实验中一般抗焦虑剂会增加明暗箱明箱行为活动;而致焦虑剂则相反。通过明箱停留时间百分率来反映抗焦虑疗效,因此焦虑程度与明箱停留时间百分率成反比。


文章来源:福建医科大学附属协和医院/福建医科大学公共卫生学院 刘培昌,马小宾等老师所发表的《探讨大米胚芽粉对 ICR 焦虑症小鼠的抗焦虑作用》,文章编号: 1006-3765( 2021) -10-0016-05



对实验设备有兴趣的小伙伴可以联系知鼠达理刘工18221718071

动物行为分析软件:

  1. VisuTrack软件
  2. SuperMaze软件
  3. FishTrack斑马鱼分析软件

动物行为仪器:

  1. 自身给药、条件恐惧、斯金纳、震惊反射(PPI)、跑步机、各类经典迷宫等
  2. 动物抓挠分析仪、动物震颤行为分析仪、动物捕食行为分析仪
  3. 动物主动步态分析、动物被动步态分析、动物自由步态分析(内测中)
  4. 睡眠剥夺仪、体温维持仪、智能热板仪、转棒疲劳仪、鼠尾光照测痛仪等

神经电生理:

  1. 光遗传、无线光遗传
  2. 光纤记录系统(单通道、多通道)
  3. 电生理信号采集系统(脑电、肌电等)