抑郁障碍型乳腺癌在动物模型中的建立及评价标准
2014-03-06吕雨桐综述审校
吕雨桐(综述),李 杰(审校)
(中国中医科学院广安门医院肿瘤实验室,北京 100053)
乳腺癌是围绝经期妇女高发疾病之一,其发病率呈逐年上升趋势,虽然其病因尚未完全阐明,但前期研究表明抑郁障碍等不良负性情绪与乳腺癌的发生、发展及预后密切相关[1]。随着乳腺癌与抑郁障碍共病研究的不断深入,两者之间的密切联系被越来越多的学者所重视。由于在人体研究抑郁障碍有很多局限性,部分研究内容需依靠动物模型完成,故抑郁动物模型的应用为乳腺癌发病机制的研究提供了新的平台。
1 抑郁障碍等不良情绪与乳腺癌发生、发展的关系
抑郁障碍是由各种原因所引起的常见的心境障碍,概括地说是生物、心理、社会(文化)因素相互作用的结果。国内外的医学研究者对癌症患者所伴随的抑郁障碍情况进行了调查和研究发现,国外肿瘤患者抑郁障碍的发病率为50%~60%[2],而国内为43%~63%[3-4],并有逐年升高的趋势。诸多癌症中,乳腺癌患者抑郁障碍的发病率居高不下。文献报道称,长期伴有抑郁障碍等不良情绪的乳腺癌患者其长期生存率可降低20%[5]。前期研究发现,抑郁障碍不但影响患者的生活质量,还抑制机体的免疫功能、促进CD8+T细胞凋亡以及肿瘤进展转移[1]。鉴于抑郁障碍对乳腺癌发生、发展的影响,其相关分子机制的探索及有效药物的治疗途径受到临床以及科研工作者的重点关注。
2 抑郁障碍模型的建立
2.1小鼠抑郁障碍模型的建立 抑郁障碍与乳腺癌的高关联度已经成为医学界研究的焦点,动物抑郁模型的建立是疾病治疗及新药开发等的基础之一。早在10多年前就有学者指出应激性生活事件的发生在抑郁障碍的形成中有明显的促发作用,低水平、中慢性的应激源可以促进抑郁障碍的发生,导致疾病迅速发展[6]。研究者在几十年的探索中发现,抑郁模型的制作主要包括躯体刺激和改变环境两方面,其中躯体刺激包括禁食、禁水、夹尾悬尾等,环境的改变包括昼夜颠倒、水平摇晃、潮湿鼠笼、冰水游泳、高温刺激等。抑郁模型是当下国内外比较公认的经典模型之一,其广泛应用于内源性抑郁障碍疾病的探索[7-8],对抑郁障碍发生的病理生理机制以及药物作用机制的阐述也起到了一定的辅助作用。
2.2小鼠乳腺癌模型的建立 乳腺癌模型的建立是乳腺癌基础研究的重要平台,一般采取以下方法造模:取6~8周龄健康雌性小鼠,体质量为(18±2.0) g,将5×105个(0.2 mL)乳腺癌细胞接种于小鼠右侧腋窝皮下,5~7 d可触及皮下结节,2周后结节可增至20 mm3左右[9-10],即可认为造模成功。
抑郁障碍型乳腺癌模型,即在小鼠皮下接种乳腺癌细胞的同时进行低水平、中慢性的应激刺激,此模型为进一步阐述乳腺癌的发病机制及治疗新靶点的研究奠定了基础。
3 抑郁模型的评价标准
目前抑郁模型的建立均是从各种角度模拟了抑郁障碍患者的社会心理,目前对模型的评价测试尚未形成统一标准,总结近年来抑郁模型的评价标准,大致分为以下4种。
3.1蔗糖水消耗实验 小鼠的蔗糖水实验是将Green等[11]的测试方法进行改进,以抑郁障碍患者“快感消失”为核心,当小鼠处于抑郁状态时,它们会对奖赏及幸福事件的反应性下降,蔗糖水的饮用量会随抑郁障碍症状的加重而减少。现在国外大部分研究者均以此实验作为评价动物快感缺乏的客观指标之一[12]。小鼠所表现出来的快感缺乏与抑郁障碍患者出现的兴趣丧失、心境低落相似,考虑与位于脑组织奖赏系统内的某些神经元结构损伤,快感反应能力下降甚至缺乏有关。
3.2旷场实验 旷场实验又称敞箱实验,是将动物置于陌生环境中,观察动物在新奇环境中的运动能力、探索能力及焦虑情况。该实验以抑郁焦虑为基础,用水平运动格数反应小鼠的活动度和运动能力,垂直运动反映其对新事物的好奇及探索能力,暴露在中间格的时间反映小鼠的焦虑程度。此模型所表现出的抑郁焦虑状态、活动力下降、兴趣降低等均与抑郁障碍患者所表现出的精神运动性阻抑症状相似,旷场实验是比较理想的抑郁评价标准[1]。
3.3强迫游泳实验 当小鼠被强迫置于某一水环境中游泳时,在应激条件刺激下,动物会因挣扎无用而表现出放弃逃脱、绝望不动的漂浮状态,多数学者认为,这种行为不但反映了动物的绝望状态,同时也是应激后活动减少的一种表现[13-14],与人类的抑郁状态十分相似[15]。该动物模型是由Porsoh等[16]在20世纪70年代提出,该模型方便易行且具有一定的可信度,是目前应用最广泛的抑郁模型,常用于抗抑郁药的研究及评价。
3.4悬尾实验 该实验是将小鼠倒置,动物为了克服非正常体位会出现挣扎欲脱逃行为,一定时间后因挣脱无效而产生绝望心理,表现为间断性不动。该模型不但模拟了人类抑郁障碍的情绪,还可作为评估抑郁程度的参考指标,Cryan等[17]通过药理学和转基因测试等实验详细阐明了悬尾实验与抑郁症状的相关性,认为悬尾实验可以作为评估抑郁行为的可行性实验。
4 抑郁障碍的发生与海马中5-羟色胺及其受体的关系
20世纪中叶,有学者发现中枢系统中含有5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT),虽然其含量不足2%,但是对现代抑郁相关研究奠定了基础[18-19]。5-HT的生物学活性广泛,参与睡眠、精神活动、情绪变化等生理反应。“单胺类递质缺陷学说”认为单胺类递质的含量或功能异常与精神疾病、抑郁障碍等多种疾病的发生密切相关[20-21]。
5-HT受体有多种亚型,其中与抑郁障碍联系最为紧密的是5-HT1A受体和5-HT2A受体,5-HT1A受体在边缘系统含量丰富,它刺激海马颗粒细胞神经元的产生,调节5-HT的释放。突触前膜5-HT1A自身受体激动或对5-HT超敏上调时,会抑制5-HT的合成及释放,突触间隙中5-HT水平下降明显,就会引起抑郁。突触后膜5-HT1A受体激动时,5-HT的合成及释放增多,信息传导加速,抑郁障碍得到改善。研究表明,在抑郁障碍发生时,突触前膜5-HT受体超敏,突触后膜受体低敏。国外研究表明,5-HT2A受体可以影响大鼠的认知水平和学习记忆,高剂量的受体激动剂可以诱导神经发生,从而改善癫痫合并抑郁障碍、提高精神分裂患者的认知水平[22-24]。
5-HT受体可以参与胞内不同的信号转导途径,通过多种G蛋白抑制或激活,扰乱5-HT的释放和重吸收,导致抑郁障碍产生。随着“单胺类递质缺陷学说”研究的进一步深入,5-HT与抑郁障碍之间的关系将成为科研领域的热点之一。
5 小 结
在乳腺癌抑郁模型的建模中,慢性不可预知性刺激和行为绝望的建立模拟了临床抑郁障碍的行为表现,该模型具有坚实的理论基础,两者联合应用可以提高造模的成功率,且已被多数研究者认可并扩展了应用范围。但模型都只是模拟了抑郁障碍的症状,并未与其病因、病机很好的结合。对于抑郁障碍机制的探索,目前比较公认的是“单胺类递质缺陷学说”,相关单胺类递质的测定增加了模型的准确性和可靠性,中医中药基于这一靶点的治疗已取得了初步的成果,为抑郁障碍治疗和研究带来新的思路。
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