PTSD动物模型的制备及其发病机理的研究

【摘要】： 创伤后应激障碍(Post Traumatic Stress Disorder, PTSD)是指在强烈的精神创伤后发生的一系列心理、生理的应激反应所表现出的一系列临床综合征。1980年美国精神病协会《精神障碍统计诊断手册》DSM-III(第三版)中确立了PTSD的诊断标准。1993年PTSD正式纳入《国际疾病分类》ICD-10(第十版)。其核心症状可以简述为警觉性增高、闯入性再体验及反应麻木。PTSD可以迁延时久甚至终身难愈。 普遍认为，任何伴随有强烈心理反应如恐惧、绝望、失控感和幻灭感的创伤事件都有可能导致PTSD。一些特殊创伤，如强奸等，可以导致更高的发病率。在职业卫生领域，因突发事故造成的PTSD，也有较高的发病率。现代战争是高技术条件下实施的高强度、短时间、全方位的激烈军事对抗，现代高技术武器的巨大破坏力，生化武器与未来新概念武器的威慑力以及恶劣的战场环境(如强声、强光、强电磁辐射、高温、高寒与高海拔等)等对士兵心理造成巨大的压力，造成心理与生理应激反应，导致精神疾患的发生率远远高于过去，成为战斗和非战斗减员的主要原因之一。开展军事应激、战时精神疾病防治的研究，为预防减轻应激反应症状提供更好的方案或措施，减少非战斗减员，有着十分重要的意义，是现代军事医学的巨大挑战。 行为学研究通常由于缺乏有效的测量与分析评估方法而存在费时、干扰大、客观性差、定量化程度低等缺陷。本研究强调医工结合，充分利用现代生物传感、电子、计算机多媒体等高技术，在声光电屏蔽与严格温湿度控制的实验室内，对动物运动行为进行长时间无干扰监测分析，整个记录和初步统计过程完全由计算机自动控制完成，克服了现有行为学研究方法对动物产生的“二次干扰应激反应”等缺点。采用基于图象分析的行为学分析系统，可对动物行为活动进行更全面、精细、准确、客观的评价。采用现代化的数学工具对实验数据进行分析，可发现全新的特征性指标。对不同侧面参数的协同研究能更完整客观地反映应激环境(stressors)与应激反应之间的关系，结合生化等指标的测定，发现其内在机理，为临床和战时应激反应防治提供更科学的理论依据。 以往的研究多集中在针对PTSD患者的心理咨询和行为辅助实验性治疗，缺乏深入细致的机理研究，有证据证明，相对多的PTSD患者并不仅仅是心理上的改变，亦有器质上 的病理改变。与记忆和情绪反应密切相关的海马区，可因长期的PTSD影响而出现类似萎缩的改变。有关PTSD的生物学发病机制研究，近年来取得了一些进展，通常认为下丘脑-垂体-肾上腺轴(Hypothalamic Pituitary Adrenal axis, HPA)在PTSD的发 WP=10 病中起到关键作用。海马是HPA轴的上位调节中枢，在情绪、行为以及学习记忆等方面起着非常关键的作用，对其在PTSD中起到的关键作用和可能的病理学变化进行深入研究，有着十分重要的意义。 细胞凋亡(Apoptosis)是一种不同于坏死的细胞死亡方式，是受细胞内源性基因、酶和信号传导途径调控的一个“瀑布式”激活过程，受促凋亡基因与抗凋亡基因的协同作用。非创伤性的外界刺激因素所引起的一些变化，能否导致海马区神经细胞的凋亡，是本实验的一个研究重点。谷氨酸(Glutamat Acid, Glu)是神经中枢的兴奋性递质，有着十分重要的生理功能，除了参与中枢神经系统兴奋性突触传递之外，在学习记忆以及神经元可塑性方面也起着重要作用。此外，谷氨酸还具有兴奋性神经毒性，局部高浓度的谷氨酸可造成神经细胞大量死亡，在中枢神经系统，任何能导致胞外谷氨酸异常增高的病理变化都会产生兴奋毒性，许多神经系统的退行性疾病都与此密切相关。γ-氨基丁酸(Gamma-Aminobutyric Acid, GABA)则是一种重要的抑制性神经递质，主要分布在中枢神经系统，特别是边缘系统。GABA的生理功能是对中枢神经系统神经元具有普遍的抑制性作用，在兴奋－抑制调节中有着关键和不可或缺地位。对这两种氨基酸在本PTSD模型中的变化情况进行研究，有着十分重要的意义。 褪黑素(Melatonin, MT)是松果腺分泌的主要激素，对机体有着广泛的影响，特别是对生物节律的调节方面起着非常重要的作用，MT参与调节神经内分泌－免疫系统和应激反应，可抑制肾上腺、甲状腺、性腺的分泌，并具有抗炎、抗焦虑、镇痛、镇静、催眠等作用。此外，也有研究发现，MT也具有抗衰老、抗惊厥、自由基清除和保护神经细胞的作用。一些行为学研究发现，MT可改变实验动物的行为学指标，使得活动减少和固定姿态增加。这些都提示MT在抗应激方面有可能会起到非常积极的作用。 本实验主要分为四个部分。(1)大鼠运动行为学观测系统的研制：利用计算机影像学技术对大鼠运动行为进行详细细致的观测和记录，通过动物实验提出能较好地反映动物运动行为特征的参数，以供进一步研究；(2)PTSD动物模型的制备和行为学观测：利用幽闭＋电刺激制作PTSD大鼠实验动物模型，在此基础上观测实验动物的运动行为及其学习记忆能力的改变，以确定该模型与PTSD临床表现近似；(3)PTSD动物模型的中枢神经系统神经元的凋亡：通过检测PTSD动物模型中前额叶皮层和海马组织中神经细胞凋亡情况和Glu、GABA含量的变化，对PTSD发生发展的生物学机制进行初步探讨；(4)褪黑色素在PTS