慢性疼痛对孕鼠及其子代抑郁行为的影响

李丽，陈翠，黄悦，谭迎春，周芳

(1.徐州医科大学 护理学院，江苏 徐州 221004； 2.徐州医科大学附属医院 ICU，江苏 徐州 221002)



·论 著·

慢性疼痛对孕鼠及其子代抑郁行为的影响

李丽1，陈翠2，黄悦1，谭迎春1，周芳1

(1.徐州医科大学 护理学院，江苏 徐州 221004； 2.徐州医科大学附属医院 ICU，江苏 徐州 221002)

目的:构建孕鼠慢性疼痛动物模型，观测慢性疼痛对孕鼠及其子代抑郁行为的影响。方法：将交配成功的母鼠随机分为正常对照组、假手术对照组和慢性疼痛组(n=10)。慢性疼痛组母鼠足跖关节皮内注射无菌完全弗氏佐剂100 μl[500μg·(100μl)-1] 诱导产生关节炎痛，疼痛可覆盖母鼠整个孕期(22d左右)及产后1周。用糖水消耗实验、旷场实验在不同时间点分别检测母鼠及子鼠的抑郁行为表现。结果:(1) 母鼠：在造模后第12、18天及产后第6天，糖水实验中慢性疼痛组小鼠糖水偏好度与假手术对照组比较均显著降低(P<0.01)，旷场实验中慢性疼痛组小鼠直立次数和中央区活动距离与假手术对照组比较均显著降低(P<0.05或P<0.01)，余时间点3组各指标相比差异无统计学意义(P>0.05)。(2) 子鼠：慢性疼痛组子鼠在出生后3周时其糖水偏好度、直立次数、中央区活动距离均低于假手术对照组(P<0.05或P<0.01)，在出生后6周时其糖水偏好度及直立次数低于假手术对照组(P<0.05或P<0.01)，余时间点3组各指标相比差异无统计学意义(P>0.05)。结论：慢性疼痛对孕鼠及其子代的抑郁行为有促发作用。

慢性疼痛； 孕鼠； 子鼠； 抑郁

疼痛是危害人类健康和严重影响人们的生活质量的常见临床病症。持续或间歇性地持续3个月以上的疼痛被称为慢性疼痛[1]，其在普通人群中的发生率为20%～45%[2]。抑郁症是另一个严重影响人们生活质量的常见疾病，目前我国抑郁症的发生率在5%～15%，且呈迅速上升趋势[3- 5]，在美国等西方发达国家抑郁症的发生率高达17.1%[6]。流行病学研究显示，抑郁人群的疼痛发生率和疼痛人群中抑郁的发生率均高于各自单纯疾病。慢性疼痛病人中抑郁症的发生率高达30%～54%[7]。抑郁症病人中慢性疼痛患病率为15%～92%[8]，大多数就诊的抑郁症患者都诉有长期存在的头痛、肌肉关节痛、腹痛等症状[9]。在成年雄性小鼠神经病理性疼痛模型及慢性炎症性疼痛模型中，小鼠显示出明显的抑郁样行为[10]。而有抑郁症状的小鼠，其痛阈值有显著下降现象[11]。这些研究结果均提示，疼痛和抑郁是密切联系、相互影响的。

本课题组前期研究发现，社会生活中的特殊群体妊娠期妇女如罹患慢性疼痛会出现焦虑、抑郁等不良情绪[12]。长期处于慢性疼痛与负性情绪的状态下，其子代健康也恐遭受不利影响。而目前学术界对此部分的研究少见报道。因此，本研究通过构建孕期小鼠慢性炎症性疼痛模型，观测慢性疼痛对孕鼠及其子鼠抑郁行为的影响，以揭示孕期慢性疼痛的危害。

1 材料与方法

1.1 材料

选用未受孕过的雌性小鼠，65～80日龄，33～35g，同批交配，交配用成年雄性小鼠，25～45g，实验所用动物均为SPF级昆明小鼠，由徐州医科大学实验动物中心提供，动物使用许可证号[SYXK(Jiangsu) 2002- 0038]，10～12h后发现阴栓或阴道涂片发现精虫者定为妊娠第 0天。选取30只成功受孕小鼠，随机分为正常对照组、假手术对照组、慢性疼痛组3组，每组10只。子鼠出生后剔除死胎、发育畸形、先天残疾小鼠后对其进行编号，用随机数表法分别选出正常组子鼠、假手术组子鼠和慢性疼痛组子鼠各10只。所有小鼠均按常规方式饲养。

1.2 方法

1.2.1 孕鼠慢性疼痛模型的制备

慢性关节炎疼痛模型:母鼠交配成功后当日(妊娠第0天)，在异氟醚麻醉下，围绕左后足足跖关节部选择两点皮内注射无菌完全弗氏佐剂[complete Freund’s adjuvant，CFA，500μg·(100μl)-1]100μl，诱导产生关节炎。在注射后的24 h(妊娠第1天，即疼痛造模第1天)即出现热和机械痛觉阈值的降低并可维持4周以上，覆盖母鼠整个孕期(22d左右)及产后1周。

假手术对照组母鼠用同样麻醉方式、同样注射方法、同样注射部位注入同体积无菌PBS。

1.2.2 孕鼠及其子鼠抑郁行为监测

孕鼠在造模后6、12、18d(如当日母鼠出现早产征兆则不测)及产后6d监测其抑郁行为状况。子鼠分别于出生后3周(幼年期，可离乳独立生活)、6周(青春期)、9周(成熟期)监测其抑郁行为状况。因本研究所用动物为孕鼠，为避免抑郁行为监测方法对其机体造成较大刺激而诱发早产、流产、难产、死胎等伤害，故选择对动物生理影响较小的旷场实验和糖水实验来监测。

1.2.2.1 糖水实验 糖水实验正式开始前先进行适应性实验1周:小鼠单只单笼饲养，每笼配有自来水和1%糖水的饮水瓶各一，两水瓶摆放位置、高度均一致，每隔12h将两饮水瓶的位置互换1次。适应实验1周 后，分别向每瓶加入足量的糖水或自来水并称量各瓶质量做好记录，24h后再次称量糖水和自来水质量，计算每只小鼠糖水偏好度，即小鼠24h消耗的糖水量占总水量(糖水量+自来水量)的百分比。

1.2.2.2 旷场实验 将小鼠置于高50cm、边长100cm、底面平均分成25个小格(20 cm×20cm)、周边和底面均为黑色的方形旷场分析箱中，自然光照，室内隔音。沿墙格为外周区域，其余为中央区域。每次实验时捏住小鼠尾巴距根部2/3处轻放入分析箱正中格中，显示器中观察其5 min内活动情况，每次观测结束后将小鼠排泄物清理干净，每只仅测定1次。实验结束录像分析，软件统计。选取中央活动路程和直立次数(两前肢离地1cm以上)2个指标来判断动物是否出现抑郁样行为。

1.3 统计学处理

用GraphPad Prism 5.0软件(GraphPad Software，USA)进行统计学分析并生成统计图表。计量资料以均数±标准差表示，计数资料用百分比表示。各组行为学结果采用双因素方差分析(two- way ANOVA，时间为组内因素，处理为组间因素)。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 慢性疼痛对母鼠抑郁行为的影响

CFA造模后24h慢性疼痛组小鼠热缩潜伏期与对照组相比显著下降，提示造模成功。对3组动物均进行糖水实验和旷场实验。在糖水实验中，3组动物在造模后第6天糖水偏好度无差异(P>0.05);在造模后第12天、第18天、产后第6天，慢性疼痛组小鼠糖水偏好度与假手术对照组比较均显著降低(P<0.01)，见图1A。旷场实验中，3组动物在造模后第6天直立次数和中央区活动距离均无差异(P>0.05);在造模后第12天、第18天、产后第6天，慢性疼痛组小鼠直立次数和中央区活动距离与假手术对照组比较均显著降低(P<0.05或P<0.01)，见图1B、C。

2.2 慢性疼痛对子鼠抑郁行为的影响

在糖水实验中，慢性疼痛组子鼠在出生后3、6周时，其糖水偏好度与假手术对照组比较明显降低(P<0.05)，出生9周时3组差异无统计学意义(P>0.05)，见图2A。在旷场实验中，慢性疼痛组子鼠在出生后3、6周时，其直立次数与假手术对照组比较显著减少(P<0.05或P<0.01)，至出生后9周时3组差异无统计学意义(P>0.05)，见图2B。慢性疼痛组子鼠在出生后3周，其中央区活动距离与假手术对照组相比明显缩短(P<0.05)，出生6周后3组差异无统计学意义(P>0.05)，见图2C。

3 讨 论

慢性疼痛的长期折磨会导致抑郁的发生。其机制可能是慢性疼痛引起外周和中枢的炎症级联反应，导致巨噬细胞、单核细胞等免疫细胞的促炎细胞因子(pro- inflamma torycytokines，PICs)释放，激活氧化/硝化应激(oxidative and nitrosative stress，O&NS)通路，诱导下丘脑-垂体-肾上腺(hypothalamo- pituitary- adrenocorticative and nitrosative stress，O&NS)通路，诱导下丘脑-垂体-肾上腺(hypothalamo- pituitary- adrenocortical，HPA) 轴亢进，减少5- HT的释放，从而导致抑郁[13]。从外在表现来看，人类抑郁的表现主要为生活兴趣丢失，动物抑郁的表现为探索性活动减少及快感缺失。快感缺失是指对奖赏自身及奖赏水平变化的敏感性降低[14]。甜味溶液对啮齿类动物是一种有效的奖赏。通常采用糖水消耗量或糖水偏好系数来评价动物快感缺失的程度。大多数学者认为糖水偏好系数降低是动物抑郁的核心症状[15]。本研究糖水实验中，慢性疼痛组孕鼠糖水偏好度与对照组相比显著下降，提示其快感缺失，出现抑郁症状。旷场实验中，中央区活动路程和直立次数可以反映动物的探索性行为，这也是动物抑郁情绪的重要指标[16]。本研究中慢性疼痛组孕鼠这两个指标均显著低于假手术对照组。据此可认为慢性疼痛导致了孕鼠的抑郁情绪出现。不管是人类还是动物，孕产期母体荷尔蒙水平波动均较大，且这种变化与抑郁的发生密切相关[17- 18]，故本实验选择了母鼠孕早期(孕6d，即疼痛造模第6天)、中期(孕12d，即疼痛造模第12天)、晚期(孕18d，即疼痛造模第18天)及产后早期(产后6d)这几个时间点，分别对其进行抑郁行为学检测。结果显示不同时间点慢性疼痛孕鼠的各抑郁行为数据之间差异并无统计学意义，这可能跟本实验样本量不够大有关，我们将在以后的研究中予以补充。

与假手术对照组比较，aP<0.01，bP<0.05

图1 慢性疼痛对孕鼠抑郁行为的影响

与假手术对照组比较，aP<0.05，bP<0.01

图2 孕期慢性疼痛对子鼠抑郁行为的影响

此外，孕期有抑郁症状的母体，其子代的健康状况也会受到影响。人类母亲抑郁的婴儿会体验更多的负性情绪而表现出更高的情绪性，青少年表现为烦躁不安，拥有较少的快乐体验[19]。动物母体抑郁，子代会出现焦虑、抑郁和行为退缩[15]。本实验中慢性疼痛组的子鼠在其幼年期(出生后3周)和青春期(出生后6周)接受糖水消耗实验和旷场实验测试，也表现出抑郁样行为。这说明孕期慢性疼痛对亲代和子代抑郁都能起到促发作用，其危害是长期而深远的。然而我们注意到，慢性疼痛组子鼠到了成年期(出生后9周)，其抑郁样行为逐渐消失。这可能与生长发育期激素水平不稳定，以及受试子鼠按窝饲养，群居生活有利于抑郁情绪的改善有一定关系。但这同时也提示，慢性疼痛对亲代和子代的危害或许可以通过优裕饲养(富足的食物、水、良好的饲养环境、群居生活等)来进行干预，有望改善甚至消除母体慢性疼痛带来的不良影响。

综上所述，孕期慢性疼痛对母体和子代造成的危害是巨大而长远的，应当引起广大科研工作者的充分重视并积极探索早期干预方案。

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Effects of chronic pain on the depression behavior of pregnant mice and their offspring

LI Li1，CHEN Cui2，HUANG Yue1，TAN Ying- chun1，ZHOU Fang1

(1.NursingSchoolofXuzhouMedicalUniversity，Xuzhou221004，China; 2.DepartmentofICU，AffiliatedHospitalofXuzhouMedicalUniversity，Xuzhou221002，China)

Objective: To construct the animal model of chronic pain in pregnant mice，observe the effects of chronic pain on the depression behavior of pregnant mice and their offspring. Methods: The pregnant mice were divided into control group，sham- operation control group and chronic pain group(n=10).In the chronic pain group，aseptic complete Freund’s adjuvant 100 μl [500μg·(100μl)-1] was injected intracutaneously in the paw joint of pregnant mice to induce arthritis pain.The pain could cover the whole pregnancy(about 22 days)and 1 week after delivery.With syrup consuming experiment and open field test，the depression behavior of pregnant mice and their offspring was tested at different time points. Results: On the 12th day，18th day after making model and the 6th day after delivery，in the syrup consuming experiment，the sucrose preference degree of the female mice in the chronic pain group was significantly lower than that of the sham- operation control group(P<0.01)，and in the open field test，the straight times and the movement distance in the central quadrant of the female mice in the chronic pain group was significantly lower than that of the sham- operation control group(P<0.05 orP<0.01).The index of three groups had no difference at other time points(P>0.05).When the child mice were 3 weeks，their sucrose preference degree，straight times and movement distance in the central quadrant of the chronic pain group was lower than those of the sham- operation control group(P<0.05 orP<0.01).When the child mice were 6 weeks，their sucrose preference degree and straight times of the chronic pain group was lower than those of the sham- operation control group(P<0.05 orP<0.01).The child mice’ index of three groups had no difference at other time points(P>0.05). Conclusion: Chronic pain could spur the depression behavior of pregnant mice and their offspring.

chronic pain; pregnant mice; offspring; depression

2016- 06- 24

2016- 09- 03

国家自然科学基金资助项目(81400894)；徐州市科学技术局立项课题(KC14SH090)

周芳 E- mail:meadow_zh@hotmail.com

李丽，陈翠，黄悦，等.慢性疼痛对孕鼠及其子代抑郁行为的影响[J].东南大学学报:医学版，2016，35(6)：938- 942.

R33- 33

A

1671- 6264(2016)06- 0938- 05

10.3969/j.issn.1671- 6264.2016.06.022