丰富环境对社会隔离小鼠焦虑、抑郁情绪和认知功能的影响_郝兴华.pdf

书书书第 36 卷第 6 期2022 年12 月长治医学院学报JOUNALOFCHANGZHIMEDICAICOLLEGEVol36No6Dec2022 基础研究 基金项目:长治医学院附属和平医院 2020 年度院级科研基金(一)(HPYJ202025);山西省卫生健康委员会科研项目(2015158，2019147);山西省高等学校科技创新项目(2019L0676;2022L373);山西省高等学校创新创业训练项目(20220841)作者单位:1 长治医学院附属和平医院临床心理门诊(046000);2 长治医学院第一临床学院;3 长治医学院口腔医学系;4 长治医学院人体解剖学教研室;5 长治医学院基础医学研究所神经退行性疾病实验室作者简介:郝兴华，女，硕士，主治医师，研究方向:应激与行为障碍;通信作者:李建忠，男，硕士，副教授，研究方向:神经退行性疾病的认知研究，E-mail:ljz42102 163com。丰富环境对社会隔离小鼠焦虑、抑郁情绪和认知功能的影响郝兴华1王晓龙2程超颖3张小宇2徐玉龙3武志兵4吴海平4，5李建忠4，5摘要目的:探讨不同饲养环境对社会隔离小鼠焦虑与抑郁情绪和认知功能的影响。方法:将出生后 21 d 的昆明小鼠随机分为对照组、模型组和治疗组，每组 8 只;对照组以每笼 4 只饲养于标准环境，模型组、治疗组以每笼 1 只分别饲养于标准环境、丰富环境;4 周后行开放旷场实验、高架十字迷宫实验、悬尾实验、强迫游泳实验和 Morris 水迷宫实验，观察小鼠自主活动度、焦虑、抑郁样行为和学习记忆能力。结果:与模型组小鼠比较，(1)治疗组小鼠运动总距离缩短(3 055.41210.78)vs(2 812.19166.53)cm，P0.05;(2)治疗组小鼠进入中央区次数(19.382.33)vs(28.632.26)次、中央区停留时间(35.622.65)vs(55.016.34)s、进入开臂次数(3.501.31)vs(7.130.64)次和开臂停留时间(13.271.06)vs(16.731.14)s 增多，差异均具有统计学意义(P0.05);(3)治疗组小鼠悬尾累积不动时间(68.4715.29)vs(29.744.75)s 和强迫游泳累积不动时间(127.2120.59)vs(70.3112.16)s均缩短(P0.05);(4)治疗组小鼠第 3 天逃避潜伏期(48.283.17)vs(45.506.60)s缩短，第 4 天(43.845.00)vs(32.864.79)s、第 5 天(36.575.13)vs(25.765.16)s 潜伏期明显缩短(P0.05)，第 6 天撤掉平台后在目标象限停留时间(33.473.24)vs(42.893.89)s和穿越平台次数(1.630.52)vs(2.630.74)次 增多(P0.05)。结论:丰富环境饲养可减少社会隔离小鼠自主活动度，减轻焦虑、抑郁样行为，改善学习记忆能力。关键词社会隔离;丰富环境;自主活动度;焦虑;抑郁;学习记忆能力中图分类号749.72文献标识码A文章编号10060588(2022)0640106Effects of Environmental Enrichment on Anxiety，Depression and Cognitive Function in Socially Isolated MiceHAO Xinghua，WANG Xiaolong，CHENG Chaoying，ZHANG Xiaoyu，XU Yulong，WU Zhibing，WU Haiping，LI JianzhongDepartment of Clinical Psychology，Heping Hospital Affiliated to Changzhi Medical CollegeAbstractObjective:To investigate the effects of different rearing environments on anxiety，depression，and cognitive functionin socially isolated mice Methods:Kunming mice(21 days of age)were randomly divided into the control group，model group，andtreatment group，with 8 mice in each group The mice in the control group were raised in the standard environment with 4 mice percage The mice in the model group and treatment group were raised in the standard environment and environmental enrichment respec-tively with 1 mouse per cage The open field test(OFT)，elevated plus maze test(EPMT)，tail suspension test(TST)，forced swim-ming test(FST)and Morris water maze test(MWMT)were carried out to observe the autonomic activity，anxiety，depression andlearning and memory ability after 4 weeks esults:(1)Compared with the model group，the total distance of movement in the treat-ment group was significantly shortened(P0.05)(2)Compared with the model group，the number of central zone entries，the timein the central zone，the number of open arm entries，and the time in open arm in the treatment group were increased significantly(P0.05)(3)Compared with the model group，the cumulative immobility time in TST and the cumulative immobility time in FST in thetreatment group were significantly shortened(P0.05)(4)Compared with the model group，the escape latency on the third day was104长治医学院学报2022 年第 36 卷shortened，and the escape latency on the fourth day and fifth day were significantly shortened Compared with the model group，thetime spent in the target quadrant and the number of times crossing platform in the treatment group were significantly increased after theplatform was removed on the sixth day(P0.05)Conclusion:EE exposure can reduce autonomic activity，alleviate anxiety and de-pression-like behavior，and improve the learning and memory ability of socially isolated miceKey wordssocial isolation;environmental enrichment;autonomous activity;anxiety;depression;learning and memory社会隔离(Social isolation，SI)作为一种常见的社会应激，可致脑生理、神经化学和神经生物学改变，造成学习记忆能力下降12，诱发抑郁、焦虑等多种负面行为的产生35。目前，社会隔离已被用于研究生命早期生活应激事件对后期行为和脑活动的影响。丰富环境(Environmental enrichment，EE)作为一种非药物、基因和手术操作性干预策略，可以显著改善阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病模型动物的认知障碍67。现有文献证实，丰富环境可以改善慢性应激模型动物的抑郁行为，还可改善癌症患者围手术期的抑郁、焦虑心理状况和神经病理性疼痛模型动物的精神症状811，但关于丰富环境对社会隔离模型动物行为的影响研究报道较少，本实验将以昆明小鼠为研究对象，探讨不同饲养环境对社会隔离小鼠行为的影响。1材料和方法1.1实验仪器开放旷场实验箱(自制)，高架十字迷宫(瑞沃德，中国)，悬尾装置(瑞沃德，中国)，强迫游泳有机玻璃柱(瑞沃德，中国)，Morris 水迷宫(瑞沃德，中国)，SMAT 3.0 行为 分 析 软 件(Panlab，西班牙)。1.2实验动物及分组6 只孕龄为 1314 d 的 SPF 级昆明鼠，体质量2835 g，购自斯贝福(北京)生物技术有限公司 SCXK(京)20190010，在室温为 1822、相对湿度为 65%70%和 12 12 h 光明/黑暗(7:00开始光照)循环灯光照射的动物房单独饲养于聚乙烯鼠笼内等待分娩，期间接受标准的啮齿动物饮食和自由饮水。小鼠出生后与母鼠同笼饲养至第 21 天时，将所有雄性小鼠置于同一笼内(共 26只)，随机选取 8 只作为对照组，每笼 4 只饲养于30 cm20 cm15 cm 的聚乙烯鼠笼内(只有敷料);随机选取 8 只小鼠作为模型组，每笼 1 只饲养于 30 cm20 cm15 cm 的聚乙烯鼠笼内(只有敷料);随机选取 8 只作为治疗组，每笼 1 只饲养于 40 cm25 cm30 cm的聚乙烯鼠笼内，笼内除敷料外，还设有跑轮、秋千、滑梯、隧道和数个不同颜色和形状的玩具，每天在固定时间清洁鼠笼并重新摆列笼内物品，所有小鼠饲养 4 周。1.3开放旷场实验自制 60 cm60 cm60 cm 的无盖旷场实验箱，黑色不反光壁纸粘贴在箱内壁和底部，电脑端通过视频跟踪系统(SMAT 3.0 行为分析软件)将箱底部划分为 16 个方格，其中心的 4 格为中央区，外周的 12 格为外周区。将小鼠置于旷场中心部位，视频跟踪系统记录小鼠 5 min 内运动总距离、进入中央区次数和中央区停留时间。每只小鼠测试结束后清理粪便并用 75%乙醇擦拭仪器以清除异味。1.4高架十字迷宫实验高架十字迷宫由 2 个 50 cm10 cm 的开臂和2 个50 cm10 cm30 cm 的闭臂借助10 cm10 cm的中央区连接而成，迷宫装置距离地面 30 cm。将小鼠面朝开臂置于高架十字迷宫的中央区，视频跟踪系统记录小鼠 5 min 内进入开臂次数和开臂停留时间。每只小鼠测试结束后清理粪便并用75%乙醇擦拭仪器以清除异味。1.5悬尾实验透明胶带粘贴小鼠尾部后三分之二，并将其固定在悬尾装置挂钩上倒挂 6 min，视频跟踪系统记录小鼠后 4 min 内的累积不动时间。1.6强迫游泳实验高 100 cm、直径为 30 cm 的透明圆柱形容器内盛水温为(202)的清水，水柱高