心肌梗死后大鼠行为学变化的特征分析

王悦芬 徐 雅 卢小芳 张文洁 禄 颖 贾 旭

(北京中医药大学，北京，100029)

目前临床上发现，心肌梗死后部分患者出现神志的改变，并严重影响着患者的预后。为揭示心肌梗死与脑神变化的关系，本研究以实验性心肌梗死大鼠模型作为切入点，观察心肌梗死后大鼠行为学变化的特征，为临床治疗和干预心梗后神志异常疾病提供实验室资料。

1 实验材料

1.1 实验动物 120只6周龄清洁级雄性SD大鼠，体重180～200 g，购自北京维通利华实验动物技术有限，于北京中医药大学动物中心分笼饲养，每笼10只。所有大鼠均置于标准条件下(室温18～24℃，相对湿度45% ～65%)，以标准大鼠饲料喂养，大鼠饮食及饮水充足。符合国家制定的《试验动物管理条例》各项标准。

1.2 主要实验设备和仪器 心电图解析系统SP－2006(北京软龙生物技术有限公司);强迫游泳装置(自制装置)。

2 实验方法

2.1 心肌梗死实验动物模型的建立［1］以10%的水合氯醛(0.4 mL/kg)麻醉大鼠，仰位固定于手术台上，于术前采用心电图解析系统SP－2006记录标准Ⅱ导联心电图。大鼠正中剃毛，碘伏常规消毒，用手术刀做正中切开，以止血钳逐层剥离肋间肌肉，自左侧3、4肋间开胸，挤压暴露心脏，在肺动脉圆锥及左心耳间找出冠脉左前降支，于左心耳下2～3 mm处用0号缝合线结扎，迅速将心脏送回胸腔，并挤出胸腔内气体，待心率及呼吸平稳后以缝合线缝合并关闭胸腔。再用碘伏消毒皮肤。整个开胸时间不超过30 s。再监测大鼠的心电图。模型成功的标志是心电图Ⅱ导联ST段呈明显弓背向上抬高，持续时间超过30 min。假手术组不结扎冠脉只置手术线，其余步骤同模型组。将实验后动物放回笼中饲养。正常组不予任何处理。

2.2 行为学观察

2.2.1 蔗糖水消耗试验［2］蔗糖水消耗试验分别于手术前、术后第4周进行。其原理是检测动物对奖赏的反应性。实验前动物禁食水12 h，后在安静的房间内进行蔗糖水试验。将大鼠单笼喂养，每笼给予事先定量好的两瓶液体(1瓶1%蔗糖水，1瓶纯水)。30 min后调换蔗糖水和纯水的位置，60 min后取走两瓶并称重。按糖水消耗百分比=糖水消耗量/总液体消耗量×100%来计算。

2.2.2 敞箱实验 敞箱实验，也称为旷场实验(open－field实验)。该装置由不透明的材料做成，底面为80 cm×80 cm的正方形，被等分为25个正方形方格，四周为50 cm高的墙壁。参照参考文献［3］，共进行2次，分别于手术前、术后第4周进行。实验时将大鼠置于中心方格内，观察大鼠在5 min内活动的总路程和总时间，及后肢直立次数和直立时间。

2.3 统计学处理 所有数据应用SARS统计软件包进行统计分析，各组间采用单因素方差分析，以(s)表示，P＜0.05为差异有统计学意义。

图1 心电图

3 实验结果

3.1 急性心梗后大鼠ECG的改变 假手术组大鼠心电图术前术后变化不大。而模型组大鼠的心电图显示标准Ⅱ导联出现ST段呈弓背向上抬高并持续30 min以上。术后可以观察到大鼠心肌梗死心电图的动态演变。见图1。

3.2 各组蔗糖水消耗实验的比较 与假手术组和正常组比较，模型组大鼠的蔗糖水消耗百分比明显减少，差异有统计学意义(P＜0.05)。而假手术组与正常组之间比较差异无统计学意义(P＞0.05)。见表1。

表1 心梗术后各组大鼠蔗糖水消耗百分比(s)

表1 心梗术后各组大鼠蔗糖水消耗百分比(s)

注:与假手术组比，*P＜0.05;与正常组比，△P＜0.05。

10 92.69±0.01假手术组 9 92.16±0.05 AMI组 8 85.85±0.07正常组＊△

3.3 各组大鼠敞箱实验结果的比较 与假手术组相比，模型组的活动总路程、总时间，直立次数、直立时间均减少(P＜0.05或P＜0.01)。而假手术组与正常组比较差异无统计学意义(P＞0.05)。见表2。

表2 心梗术后各组大鼠open－field实验行为指标(s)

表2 心梗术后各组大鼠open－field实验行为指标(s)

注:与假手术组比，*P＜0.05，＊＊P＜0.01;与正常组比，△P ＜0.05，△△P ＜0.01。

组别 只数 总路程(mm)总时间(s)直立次数(次)直立时间(s)93假手术组 9 7729±1.97 160±31.31 19.5±5.87 46.15±12.48 AMI组 8 5232±2.69＊△115±48.99＊△ 10.91±8.28＊＊△24.41±18.11正常组 10 8069±1.40 162±26.03 18.25±5.09 50.61±19.＊＊△△

4 讨论

心血管疾病并发情绪障碍的概率为8%～44%［4］，而心梗后抑郁的发生率约为45%，抑郁症状的出现可以显著增加冠心病的严重程度及死亡率。因此，心肌梗死后抑郁引起越来越多学者的重视，成为目前研究心脑之间关系的新的研究热点。

本研究通过结扎大鼠左冠状动脉前降支制作大鼠急性心肌梗死模型，观察心梗后大鼠行为学的变化特征，选取行为学检测的经典实验——蔗糖水消耗实验和敞箱实验来进行。实验结果表明，与正常组和假手术组比较，AMI模型组大鼠的活动总路程、总时间、直立次数和直立时间均明显将少，表明心肌梗死后大鼠的活动度以及对外界新鲜环境的好奇程度明显下降。糖水消耗百分比下降，表明大鼠快感的缺乏。以上实验结果说明，在急性心肌梗死后大鼠确实呈现出活动减少、兴趣丧失和快感缺乏，这与临床抑郁症的典型症状——心境低落、兴趣缺乏以及乐趣丧失等有一定程度的拟合度。表明大鼠心肌梗死后会出现与人类相似的临床抑郁表现，证明这一模型是进一步研究心肌梗死后抑郁发生机制及抑郁临床治疗药物的一个很好的动物模型。这一实验结果与Boubacar和Wann的研究结果一致［5－6］。但是心肌梗死后大鼠行为学的异常发生的机制目前尚未阐明，这也是本研究下一步的工作方向。

［1］赵洪云，管慧红，钟雪云，等.开胸冠状动脉结扎法制作大鼠心肌梗死模型［J］.国外医学内科学分册，2005，32(12):540 －542.

［2］Benelli A，Filaferro M，Bertolini A，et al.Influence of S － adenosyl－ 1 －methionine on chronic mild stress－induced anhedonia in castrated rats［J］.Br J Pharmacol，1999，127:645.

［3］WILLNER P.Validity，reliability and utility of the chronic mild stress model of depression:a 10 year review and evaluation［J］.Psychopharmacology(Berl)，1997，134:319 －329.

［4］FLEETRP，BEITMAN B D.Cardiovascular death from panic disorder.a critical review of the literature［J］.J Psychosom Res，1999，44(1):71 －80.

［5］Boubacar Pasto Wann，MSc;Thierno Madjou Bah，MSc;Matthieu Boucher，MSc;et al.Vulnerability for apoptosis in the limbic system after myocardial infarction in rats:a possible model for human postinfarct major depression［J］.J Psychiatry Neurosci，2007，32(1):11 －16.

［6］Wann BP，Bah TM，Kaloustian S，et al.Behavioural signs of depression and apoptosis in the limbic system following myocardial infarction:effects of sertraline［J］.J Psychopharmacol，2009 Jun，23(4):451 －459.