贺顺龙,谢培增,汪先兵,周赤龙,朱 晖
创伤后应激障碍(post-traumatic stress disorder,PTSD)是对创伤等严重应激因素的一种异常精神反应。在平时的陆地灾害中,普通人群PTSD的患病率为7% ~12%[1]。随着海洋科学和航海事业的发展,平战时海上灾害急剧增加,海上灾害PTSD的患病率比陆地高而严重[2]。本研究建立海上创伤后应激障碍(maritime post-traumatic stress disorder,MPTSD)动物模型,选用不同剂量帕罗西汀进行干预,探讨海上应激后帕罗西汀(paroxetine)对大鼠MPTSD的治疗作用。
动物:健康雄性 Sprague-Dawley大鼠50只,体质量(200±20)g。光亮/黑暗周期为12 h/12 h,环境温度为22~25℃,相对湿度60%,分笼饲养于塑料笼中(50 cm×30 cm×20 cm),常规摄食摄水,饲养1周后开始实验。根据动物的应激状况和帕罗西汀用量的不同,将实验动物按数字表法随机分为5组:空白对照组(空白组,不予应激和不给药)、海上应激组(应激组,予以应激,不给药)、单纯用药组(单纯组,不予应激,但给帕罗西汀3 mg/(kg·d))、常规剂量组(常量组,予以应激,帕罗西汀3 mg/(kg·d))、大剂量组(大量组,予以应激,帕罗西汀10 mg/(kg·d)),每组10只。
1.2.1 实验条件 海上气温(Ta)(32±5)℃,相对湿度(RH)(92.3±6.0)%;海上风力4 ~6 级;海面浪高3~5 m。全部实验在医院船航行中进行,舰船摇摆度15°~30°。
1.2.2 动物的应激方法 首先对大鼠进行2 h的紧密束缚[3],随后将大鼠放进直径为30 cm,高50 cm的圆形透明玻璃缸,内装入40 cm高的海水(NaC1 含量25.3 g/L,pH 8.1,渗透压 1250 ~1350 mmol/L,平均水温21~23℃),玻璃缸固定放在医院船甲板上,强迫游泳20 min,休息15 min后乙醚麻醉至意识丧失,在笼中不经任何打扰,常规喂养15 d。
1.2.3 药物应用 (1)药物配制:盐酸帕罗西汀配制成所需浓度 0.015 mg/ml[3 mg/(kg·d)]、0.3 mg/ml[10 mg/(kg·d)]。(2)用药方法:采用饮水给药,应激后当天单纯组、常量组、大量组按配制要求开始连续饮水给药15 d,空白组、应激组大鼠自由饮用自来水15 d。
1.3.1 旷场实验[4]在应激结束后第15天进行测试,分析大鼠的活动次数、水平运动路程,各组间相互比较。
1.3.2 高架十字实验[5]应激结束后第15天进行测试,记录大鼠开臂停留时间以及大鼠进入开臂的次数等行为学指标,各组间相互比较。
1.3.3 MWM(morris water maze)水迷宫定位航行实验[6]测量平均上台潜伏期,在第 1、2、3、4、5 天分别重复上述步骤,各组内不同时间和各组组间相互比较。
1.3.4 MWM水迷宫空间探索实验[7]测量大鼠在靶象限活动时间的比率和穿台次数,各组间相互比较。
采用SPSS 12.0统计软件进行数据处理,实验结果采用均数±标准差(±s)表示,多组均数的比较采用方差分析,率的比较采用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。
旷场实验中,应激组水平活动度和中央停留时间分别为(5748.56 ±519.16)mm 和(24.68 ±3.29)s,显著低于其他各组;大量组中央停留时间为(51.96±5.43)s],高于其他组(F=6.927,P<0.05),单纯组与空白组和常量组相互比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。
在高架十字测试中,大鼠开臂进入次数和停留时间的百分比,应激组分别为(23.59±3.09)%、(14.58 ±3.19)%;大量组分别为 (49.59 ±5.58)%、(24.67 ±5.50)%,2 组参数分别与其他组相互比较差异均有统计学意义(F≥7.981,P<0.05)。见表1。
在MWM定位航行测试中,5组大鼠上台潜伏期均数值第1至第5天逐渐降低,后一天数值与前一天数值比较差异均有统计学意义(F≥11.686,P<0.01)。5组组间第1~5天大鼠上台潜伏期均数都不相同,应激组潜伏期高于空白组、帕罗西汀常量组和大量组(F≥7.641,P<0.05),第2天起大量组与常量组比较差异有统计学意义(F≥7.641,P<0.05)。见表2。
5组大鼠之间靶象限花费时间的百分比和穿台次数均不相同,应激组靶象限活动时间百分比和穿越站台次数显著低于其他4组(F≥7.641,P<0.05),大剂量组与常量组2项参数比较差异有统计学意义(F≥7.847,P<0.05),见表3。
表3 各组大鼠MWM水迷宫空间探索实验结果比较(每组n=10,±s)
表3 各组大鼠MWM水迷宫空间探索实验结果比较(每组n=10,±s)
注:与其他4组比较aP<0.05;与常量组比较bP<0.05
组别 靶象限花费时间的百分比(%) 穿越站台次数(次)63.91 ± 5.19 3.60 ±0.44应激组 39.40 ±4.63a 1.39 ±0.20a单纯组 60.33 ±4.58 3.76 ±0.40常量组 63.35 ±6.28 3.76 ±0.41大量组 56.53 ±5.84b 2.79 ±0.51空白组b
陆地灾害如地震、空难、瘟疫等重大灾难事件对人类来说是突发的,往往给人们带来严重的心理反应,由于其突发性、不可预测性,会导致个体产生无法抵御的感觉,引发一系列生理、心理和行为反应,如沮丧、紧张、焦虑和恐惧等[8]。海上灾害是指源于海洋的自然灾害和人为灾害,自然灾害主要有海浪、海冰、赤潮、海啸和风暴潮、龙卷风、台风等;人为灾害在海上主要有战争、碰撞、触礁、火灾与爆炸等。海上灾害伤员机体创伤主要特点是伤因多、伤情重、伤口受海水浸泡和海上其他因素所致的二次创伤等[9];海上灾害伤员心理创伤主要有以下特点:由于海上灾害伤员机体创伤特点和海上灾害救生难点,伤员除灾害时的恐怖现场的应激外,还因落水后伤员在海水中挣扎求生,较长时间暴露在恐怖的海难场面中,可反复受到强烈的精神刺激[10],表现出病理性重现、易激惹症状、持续性和警觉性增高和回避症状。本研究中观察到海上应激后大鼠症状表现严重。
表1 各组大鼠旷场实验、高架十字实验结果比较(每组n=10,±s)
表1 各组大鼠旷场实验、高架十字实验结果比较(每组n=10,±s)
注:与其他4组比较aP<0.05
组别高架十字实验水平活动度(mm) 中央停留时间(s) 开臂进入(%) 开臂停留(%)旷场实验空白组 11 595.93 ± 1006.69 44.58 ± 5.26 44.58 ±5.26 22.60 ±2.78应激组 5748.56 ± 519.16a 24.68 ± 3.29a 23.59 ±3.09a 14.58 ±3.19a单纯组 11 973.27 ± 1382.96 49.28 ± 5.26 43.31 ±4.91 19.31 ±3.63常量组 10 817.59 ± 1082.56 50.29 ± 5.40 40.78 ±5.71 21.98 ±4.38大量组 11 119.81 ± 749.73 51.96 ± 5.43a 49.59 ±5.58a 24.67 ±5.50a
表2 各组大鼠MWM水迷宫定位航行实验结果比较(每组n=10,s,±s)
表2 各组大鼠MWM水迷宫定位航行实验结果比较(每组n=10,s,±s)
注:与其他4组比较aP<0.05;与常量组比较bP<0.05
组别 第1天 第2天 第3天 第4天 第5天空白组 61.40 ±4.16 26.05 ±1.85 20.93 ±1.28 17.19 ±0.9612.09 ± 1.19应激组 62.69 ±3.74 42.53 ±1.94a 33.21 ±2.01a 22.20 ±1.89a 16.90 ±1.24a单纯组 59.21 ±5.19a 24.14 ±1.86 21.31 ±2.41 15.10 ±0.71 12.81 ±0.84常量组 62.35 ±6.35 33.89 ±2.19 25.64 ±2.00 17.29 ±1.59 12.64 ±0.90大量组 62.36 ±4.43 31.90 ±2.56b 23.83 ±2.40b 16.46 ±1.58b 11.76 ±1.79b
文献报道[11],在陆地灾害 PTSD防治上,采用氟西汀、帕罗西汀、舍曲林治疗取得了较好的疗效。对PTSD的模型方面多采用电击模型、捕食情景应激模型和SPS等动物模型,对PTSD的检测方法多采用旷场实验、高架十字迷宫实验、MWM水迷宫实验、空间探索实验。旷场实验和高架十字迷宫实验可以正确反应大鼠的探究行为和焦虑、恐惧情绪。Morris水迷宫实验主要用于评价大鼠空间认知能力。本研究制作出MPTSD动物模型的目的是用于海上灾害PTSD的研究。本研究选择帕罗西汀对大鼠海上灾害PTSD进行治疗,是因为帕罗西汀是一种选择性5-HT再摄取抑制剂,常用剂量时,对其他递质无明显影响。帕罗西汀的药理作用是通过阻止5-HT的再吸收而提高神经突触间隙内5-HT的浓度,从而达到防治海上灾害PTSD的作用。实验观察看到:(1)给予应激而不给药的大鼠(应激组),在旷场实验和高架十字迷宫实验中,大鼠水平活动路程、中央格活动时间均明显减少,在Morris水迷宫的定位航行实验和空间探索实验中,大鼠的上台潜伏期明显延长,穿台次数明显减少,均说明动物探究行为受到抑制,回避和恐惧、焦虑水平增高,环境适应能力下降和学习记忆功能降低。(2)不给予应激而给药大鼠(单纯组)的行为与空白组无明显差异,说明帕罗西汀对正常鼠的行为、学习记忆功能无明显的影响,提示帕罗西汀可作为PTSD的理想治疗用药。(3)给予应激后采用帕罗西汀干预(常量组和大量组)显示出较好的效果,应激后即开始给予不同剂量帕罗西汀进行干预,均能改善大鼠在各实验中的行为表现,活动度、中央格活动时间,改善大鼠在Morris水迷宫中的行为表现,提高大鼠的学习和记忆能力,且证明大量组多项参数明显优于常量组,说明帕罗西汀治疗海上灾害PTSD有较好疗效,且证明适当增加帕罗西汀的用量疗效更好。
[1] 李严培.创伤后应激障碍的最新研究进展[J].中国中医药咨讯,2010,2(10):192-196.
[2] 姜新,谢培增,周赤龙,等.不同救治环境下海战伤救治的效果观察[J].中华航海医学与高气压医学杂志,2008,15(6):339-342.
[3] Assion HJ.Trauma exposure and post-traumatic stress disorder in bipolar disorder[J].Soc Psychiat,2009,44(12):521-525.
[4] Douglas BJ.Neuroimaging in posttraumatic stress disorder and other stress related disorder[J].Neuroimaging Clin N Am,2007,7(4):523-529.
[5] Mellman T,Lydiard RB.Posttraumatic stress disorder:characteristics and treatment[J].Clin Psychiat,2008,69(1):2-7.
[6] Reznikov LR,Grillo CA,Piroli GG,et a1.Acute-stress mediated increases in extracellular glutamate levels in the rat amygdala:differential effects of antidepressant treatment[J].Eur Neurosci,2007,25(10):3109-3113.
[7] Veltmeyer M D,Clark C R,McFarlane A C,et a1.Working memory function in post-traumatic stress disorder:an event-related potential study[J].Clin Neurophysiol,2009,120(6):1096-1106.
[8] 贺顺龙,谢培增,汪先兵,等.海上灾害严重创伤伤员创伤后应激障碍的防治研究[J].海军医学杂志,2011,32(4):224-227.
[9] 谢培增,汪先兵,陈大军,等.不同海况下重度海战伤海上救护的实验研究[J].中华航海医学与高气压医学杂志,2010,17(5):257-260.
[10]贺顺龙,谢培增,汪先兵,等.心理干预和帕罗西汀治疗海上灾害创伤后应激障碍的临床观察[J].华南国防医学杂志,2011,25(3):249-251.
[11]晋翔,谭庆荣,王化宁,等.氟西汀对大鼠创伤后应激障碍预防作用的实验研究[J].中华行为医学与脑科学杂志,2010,19(5):389-391.