强迫游泳实验研究应用及进展

强迫游泳实验研究应用及进展

抑郁症病因迄今不明, 可能与遗传因素、社会心理因素有关。 动物模型为研究抑郁症提供了方便。 强迫游泳实验(forcedswimmingtest, FST)是目前应用广泛的一种抑郁 症动物模型, 主要用于筛选具有抗抑郁活性的药物、研究抑 郁症相关的受体。 我们使用关键词“ forcedswimmingtest”、 “ antidepressant”、“ NE” 、“ 5 -HT”、“ receptor” , 通过 PubMed 检索 Medline数据库(1978— 2008年), 使用相应的中文关键词检索中国科技期刊数据库 (1989— 2008年), 检得西文文 献 1 462篇, 中文文献 79篇, 根据内容相关性进一步筛选得 到 28篇, 就此对 FST的基本概念、应用范围、研究进展、局限性综述如下。

1 传统与改良强迫游泳实验

强迫游泳实验早由 Porsolt描述, 也称行为绝望实验或 Porsolt实验。 传统 FST将大鼠置于水深 15 ～ 18 cm的圆柱形透明容器(泳池)中, 进行 15 min“前游泳” 。 “前游泳 ” 对大鼠而言是一种不可逃避的应激, 造成 “抑郁反应” 。 然后将大鼠从泳池中取出、烘干, 进行干预 (药物或者治疗), 干预后放回笼中饲养。“前游泳”应激 24 小时后, 将大鼠再次 置于泳池中, 进行 5 min“测试游泳”并录像, 测评大鼠游泳行为与不动行为 [ 1] , 分析干预措施对大鼠行为的影响, 推测 其抗抑郁活性。 通过传统 FST, 研究者发现三环类抗抑郁药 物、单胺氧化酶抑制剂、电痉挛治疗、快动眼期睡眠剥夺治 疗、跨颅磁刺激治疗[ 2]可以减少大鼠 “不动行为”, 或者延迟 “不动行为”的发生, 增加主动性逃跑行为;而精神兴奋药物 可增加大鼠在 FST中所有运动行为[ 1] 。 所以如果某种化合物可以减少大鼠在 FST中不动行为, 同时不增加所有运动行为, 则可能具有抗抑郁活性。 遗憾的是,传统 FST不能证实选择性 5 -羟色胺再摄取抑制剂 (SSRIs) 的抗抑郁活性。 在应用传统 FST过程中, 研究人员对它不断进行改进, 终形成了改良 FST。 与传统 FST相比, 主要改进在于:①采用透明圆柱形 Pyrex游泳筒, 底部直径 21 cm, 高 46 cm;② 水温 23 ～ 25℃;③水深 30 cm;④ 评价“测试游泳”阶段大鼠 的游泳行为、攀爬行为、静止不动行为, 分析在 “测试游泳 ” 阶段的 300 s中每 5 s末各种行为出现的频率。 攀爬行为, 指大鼠在泳池中沿着泳池内壁使用前爪向上攀爬的行为;游泳行为, 指大鼠在泳池内水平面上、泳池内四周游动;静止不 动行为, 指大鼠除了为避免没入水中而向上的主动运动外, 无其他行为。 在评价过程中, 评定者不知道实验动物接受的 干预和分组情况[ 3] 。 与传统 FST相比, 改良 FST有 2个主要优点:① 水深增加, 大鼠就不会因为碰到泳池的底部而产生 适应性行为, 同时随着水深增加, 大鼠静止不动时间减少, FST敏感度加强 [ 4] 。 ② 传统 FST只记录大鼠在泳池中出现的不动行为时间, 改良 FST记录大鼠的 3 种行为, 这种行为学评价技术增加了 FST灵敏度, 能够证实 SSRIs具有抗抑郁活性[ 5] 。

4 强迫游泳实验与其他抑郁症动物模型比较

抑郁症动物模型通常是把在实验室观察到的动物行为学或神经生物化学指标与抑郁症联系起来, 为研究提供线索。 但因为抑郁症本身所*的异质性, 很难通过动物模型 全面模拟临床观察到的抑郁症, 可能某种动物模型只能代表抑郁症某方面的特征 , 比如用利血平耗竭大鼠脑内单胺类递 质造成抑郁症神经生化模型, 对探讨单胺类递质在抑郁症所起作用方面做出贡献 , 但这一模型只是建立在特定的神经递质耗竭的基础上, 不利于发现新型抗抑郁药物;以社会应激为基础的抑郁症行为学模型, 包括母子分离、长时间孤立、社会阶层应激;以环境应激为基础的抑郁症行为学模型, 包括习得性无助、强迫游泳 /悬尾、慢性应激实验, 这些模型从行为学方面较好地模拟了抑郁症, 有较好的表面效度, 但构成效度有待进一步探讨 ;嗅球切除模型是切除啮齿类动物嗅球后对边缘系统、杏仁核的功能造成损害, 大鼠产生抑郁行为,而抗抑郁药物可以明显改变大鼠的行为;自然遗传学模型由Flinder等发现的大鼠种系对应激会产生异常改变, 而这种改变可以被三环类抗抑郁药、SSRIs恢复。 在以上这些抑郁症动物模型中, 强迫游泳实验的优势在 于它不是一个复杂的抑郁症模型, 大鼠遭受强迫游泳应激后产生的不动行为对抗抑郁药物敏感, 这为我们研究抗抑郁药 物提供了一个很好的工具。

5 结语

通过复习文献表明 FST可以被用来筛选具有抗抑郁活性的药物、研究抑郁症相关的受体, 是被广泛认可的抑郁症动物模型之一。 在应用 FST的时候需要使用标准化实验方法, 才能做到实验结果的可比性