基于单胺类神经递质的水平变化评价母犬去势在警犬技术中的意义

秦海斌 温 海 孙 勇 宋珍华 高一龙 马大君 朱 骞

论文受以下基金项目资助：十三五国家重点研发计划（2016YFC0800310），公安部科技强警基础工作专项项目（2015GABJC32）。

警犬训练与实战应用中，公犬在胆量、凶猛性、耐力和持久性等警用性能上要明显优于母犬，且母犬存在发情周期，发情母犬不仅自身的训练和使用效率下降，其在训练和实战场地散发的信息激素会干扰公犬的作业，因而警犬训练、使用单位在选择受训犬时会更趋向于公犬，导致公犬数量供不应求、优质母犬却面临淘汰的不平衡供求现象存在，造成巨大的资源浪费。

近几年，在警犬的性别控制方面出现了多种新型技术，但此类技术对仪器设备及下游配套繁育技术要求很高，目前在警犬繁育工作中并未大规模应用。因此，为了保证母犬训练使用的稳定性，母犬被选做受训犬后通常会被施以去势术，虽然去势在一定程度上解决了我国警犬犬源不足的问题，但卵巢及子宫的摘除对警犬健康、行为和神经类型的影响方面尚存在较大争议。有学者认为卵巢摘除后体内雌激素、孕激素水平的变化会对犬的骨骼发育、精神状态、认知行为产生不良影响，也有研究证实雌性动物去势后会降低生殖系统疾病的发生，同时增加摄食量和肌肉增长速度，提升运动机能。总之，目前对于去势后母犬警用性能是否发生变化，以及这种变化能否提升母犬的训练使用效率仍未得到科学证明。

本实验对幼训期母犬施以双侧卵巢摘除术，以此去势模型为基础，通过测量去势后母犬体内单胺类神经递质的动态变化，与未去势母犬的相应指标进行比较，并结合其训练成绩进行对比分析，旨在从中枢神经递质方面阐述母犬去势对警犬训练使用的影响，证明去势对警犬技术的积极意义。

一、材料与方法

（一）实验动物与分组

健康幼龄母犬（4～6月龄）共16头，经初步训练后确定在胆量、衔取、兴奋性等主要警用性能方面无缺陷，随机分为2组，实验组、对照组各8头。实验组在6月龄左右施以卵巢摘除术，经3周康复治疗后投入正常训练，康复期饲养于犬用不锈钢代谢笼；对照组不经手术处理，3周后直接投入训练。

（二）母犬卵巢摘除

术前10min肌注安痛定注射液2～5mL，术部可用普鲁卡因作局麻。术部常规消毒，右手持手术刀，将皮肤髋结节前下方切开3～5cm切口，钝性分离腹肌，右手食指在髋结节前下方探摸子宫角，用指尖压住沿腹壁向外钩出，在子宫角末端卵巢被一层厚脂肪包裹，按压质硬，呈块状，如蚕豆大小，和脂肪一起结扎卵巢后切除。牵引子宫角，导出另一侧卵巢，用同法结扎切除。将两侧子宫角纳入腹腔，撒布青霉素粉80万IU，常规缝合腹膜、皮肤，术部清洗消毒。1周后拆线。

（三）样本的采集

实验组的尿液采集：手术2周后采集康复后尿液，通过犬用不锈钢代谢笼的尿液收集盒采集24h尿液，记录尿液体积，按照1%体积比加入浓盐酸，作为待检尿液。实验组血清采集：在收集尿液完成后，用促凝管采自犬前肢内侧静脉血1mL，2000r/min离心后收集血清，作为待检血清。对照组的尿液和血清采集方法同上。

（四）单胺类神经递质指标的测定

样本前处理：分别将血清样本、标准品、内标品取出平衡至室温。取血清250μL加入内标400μL，再加入乙腈200μL混匀，11000r/min离心5min。取上清液，用1mL的移液枪转移0.7mL上清液到另外一个1.5mLEP管，在-80℃预冷冻后，用真空冷冻干燥器冻干2h，剩余体积少于20μL；依次向上述1.5mLEP管加入30μL 0.1M NaOH溶液和50μL丹磺酰氯乙腈溶液(4mg/mL)，旋涡混合30s，然后避光反应5min；反应完后每管加入7μL反应终止剂和20μL超纯水，旋涡混合30s后，再次在4℃下11000r/min离心5min，取上清液80μL于96 孔板准备液质上样分析。

色谱条件： 流动相A1为1%甲酸水溶液，流动相B1为乙腈( 含1%甲酸)；流速为0.5mL/min。按A1∶B1=65%∶35%等度洗脱。

质谱分析：将萃取得到的样品上机检测，每次进样量为15μL。离子化模式为电喷雾( electrospray ionization，ESI) 正离子模式。质谱仪设置参数见表1

（五）去势前后母犬主要警用行为性状的测量

依据《警犬衔取与胆量行为性状检测规范》（该规范文件中涉及的检测方法将另文发表）中规定的警犬衔取、胆量、兴奋性、占有欲、持久性、稳定性等20个测量指标，对去势前后母犬的主要行为性状进行评分测量，并与同龄未去势母犬的相同指标进行对比分析，评价去势对母犬主要警用行为的影响。

（六）去势母犬的训练及考核

去势后的母犬，由训导员随机选择相应训练项目（缉毒、搜爆）投入警犬培训，培训期3个月，培训结束后对警犬进行常规考核，考核内容包括服从、搜索形式、示警准确性、行为表现等作业能力，与未去势母犬及公犬的训练成绩进行比较分析，评价去势对训练成绩的影响。

（七）数据统计

去势前后尿液及血清中单胺类神经递质的测量值的差异性分析、去势前后母犬主要警用行为性状的测量值的差异性分析、犬的训练成绩差异性分析，均采用SPSS 20.0进行两独立样本的非参数检验(Mann-Whitney U 秩和检验)。

二、测量结果

（一）尿液中单胺类激素的变化

研究中共采集到的去势前幼犬尿液32份，实验组（去势前后）母犬尿液16份，对照组（不去势）母犬尿液16份，利用质谱测定24h尿液中的肾上腺素、去甲肾上腺素、尿多巴胺，取其均值进行比较分析，测定结果见表2，统计分析显示，与去势前相比，实验组和对照组的各个指标在去势后都相应升高；去势后实验组各指标均低于对照组，但在统计学分析中实验组和对照组无显著差异。说明去势术并未影响尿液中的激素水平。

表1 质谱检测参数设置

表2 24h尿液中激素水平测量值

表3 血清中单胺类激素及其代谢物水平的测量值

（二）血清中单胺类激素及其代谢物的水平变化

研究中共采集到去势前实验组、对照组幼犬血清16份，去势后实验组血清8份，对照组血清8份，利用质谱测定血清中的肾上腺素(E)、去甲肾上腺素(NE)、多巴胺(DA)及其代谢物变甲肾上腺素（MN）、去变甲肾上腺素(NMN)、高香草酸(HVA)、香草扁桃酸(VMA)，取其均值进行比较分析，测定结果见表3。统计显示，与去势前相比，血清中单胺类激素及其代谢物水平多数呈现增高趋势，香草扁桃酸呈现降低趋势；去势后实验组所有指标均高于对照组，但对照组与实验组间的统计学差异不显著。去势术并未影响母犬在短期内分泌激素的能力。

（三）去势前后母犬主要警用行为性状的测量

对去势前后母犬的主要行为性状进行评分测量，20个指标的单项指标分数为6分，总分为120分，以总分的均值进行对比分析，去势前、实验组、对照组的得分见表4。结果显示：与去势前相比，实验组和对照组的警犬衔取、胆量、兴奋性、占有欲、持久性、稳定性等方面的得分总值均有提高，但实验组与对照组的得分值无统计学差异。

（四）去势母犬的训练及考核成绩比较

8头去势母犬最终被选择投入到缉毒、搜爆基础能力培训，培训过程中去势母犬在服从、搜索形式、示警准确性、行为表现、体能、耐力等方面与其他未去势母犬未见明显的差别，但在摄食量上明显增加。训练成绩的统计分数见表5，实验组与对照组的训练成绩无统计学差异。

三、讨论

长期以来对犬的去势或绝育的必要性一直存在不同的观点，绝育对犬的健康和行为的影响存在正反两个方面。有利方面包括：去势能够避免一系列相关疾病的发生，降低母犬患乳腺癌、子宫积脓、卵巢瘤、卵巢囊肿、假孕和难产等疾病几率，降低公犬发生前列腺增生和感染，减小会阴疝的发生率，预防肛周腺瘤的发生和减少公犬的尿液标记；不利方面包括，对于大型犬，绝育后发生骨质疏松、十字韧带断裂、患骨肉瘤、遗尿的机率增加，攻击性增强。因此，母犬是否进行绝育需要充分权衡利弊才能做出选择。

表4 主要警用行为测验得分值

表5 去势后母犬的训练成绩

但对工作犬而言，绝育往往是保证实战效率的必需措施，除了关注犬的健康，工作犬领域更加关注去势对学习、行为和运动能力的影响，观察发现，与非绝育犬相比公犬去势后往往更加温顺、母犬的攻击性会增强，这与犬体内激素代谢水平的改变有关，但对于去势后犬体内激素水平如何变化及这种变化能否对犬的学习、行为和运动的产生不良影响，目前尚缺乏科学的研究。

单胺类神经递质主要包含肾上腺素（E）、去甲肾上腺素（NE）、 5-羟色胺（5-HT）、多巴胺（DA），他们在哺乳动物的神经调控中发挥重要作用：多巴胺是下丘脑和脑垂体腺中的关键神经递质，多巴胺能神经系统在快感与行为动机方面起着极其重要的作用，其含量或者功能异常以及其代谢产物异常可能引发抑郁症。同时，脑内多巴胺与躯体运动功能的加强、垂体内分泌机能的加强以及精神活动的调节都有关系；去甲肾上腺素可引起动物嗜睡，体温降低，出现摄食行为，脑内去甲肾上腺素减少会表现出精神抑郁，反之过量会表现出狂躁；肾上腺素在经历刺激（例如兴奋、恐惧、紧张等）时被大量释放，导致呼吸加快（提供大量氧气），心跳与血液流动加速，瞳孔放大，为身体活动提供更多能量，使反应更加快速；也有研究认为单胺类神经递质与动物的学习和记忆能力有密切关系。因此，单胺类神经递质的水平变化，能够反映出哺乳动物精神（兴奋与抑制）、摄食、运动、学习、记忆等行为是否处于正常状态，因此在人类医学中通常作为抑郁症、狂躁症、焦虑症、注意缺陷障碍的医学评级指标，对评价去势母犬精神状态及主要警用行为同样具有重要意义。基于上述科学原因，本文以单胺类神经递质水平的变化为研究点，讨论去势对母犬警用行为的影响。

分析发现，母犬去势后尿液中的肾上腺素（E）、去甲肾上腺素（NE）、多巴胺（DA）与正常对照犬无明显差异；实验组血液中单胺类神经递质及其代谢物的水平的变化高于对照组母犬，说明去势后母犬对外界刺激的反应更加敏感；但幼犬主要警用行为的测量成绩以及去势母犬的训练成绩，与非去势母犬不存在明显差异，说明去势不影响母犬的训练及使用。综合上述结果可知，去势后母犬的单胺类神经递质的代谢发生了一定程度的改变，但这种改变与正常犬比较并不显著，且此改变不影响犬的学习、行为、运动等主要警用行为，对犬的训练成绩不存在不良影响，结合去势对健康的有利方面，我们认为母犬去势对于保障工作犬的训练和实战应用效果是一种有利的措施。

值得注意的是，犬绝育或去势后容易发生体重增加、肥胖、骨质疏松等代谢性疾病，这需要在后期的训练过程中注意调节能量、钙质以及其他微量元素的摄入，适当增加犬的运动量，并注意监测犬的其他相关生理、生化、内分泌指标，以充分保障犬的健康和各项生理机能。