生活环境条件对中国树鼩血激素水平和心理行为的影响
2014-07-25俞发荣常青云连秀珍张振南谢明仁李登楼
俞发荣,常青云,连秀珍,张振南,谢明仁,李登楼
(1.甘肃肃省证据科学技术研究与应用重点实验室,甘肃政法学院,兰州 730070;2.山东省青州市电视台,山东省青州 262500)
随着社会科技发展和经济增长,社会生活方式的改变,就业、工作、生活环境、情感、人际关系等各方面压力的不断增加,社会竞争日益激烈,这使人们的生活压力增大,引起交感神经系统功能亢进,触发心肌缺血,诱发心律失常,以致抑郁症的发病率越来越高,世界卫生组织预测,到2030年抑郁症的疾病负担将高居所有疾病、伤残总负担的榜首[1]。大量事实证明,人的情绪与健康有着密切的关系。能经常保持乐观态度,情绪愉快,对身体健康十分有利;相反,心情不佳时产生的悲伤、抑郁、焦虑、恐惧、愤怒、暴躁等不良情绪,都可能成为疾病的诱因[2],给身心健康带来损害。美国疾病控制和预防中心最新公布的一项调查结果显示,由于生活压力不断增加,越来越多的美国人因精神紧张而罹患抑郁症或其他精神疾病。在接受调查的120万人中,有近10%的人患上多种精神疾病,如心情抑郁、情绪焦躁或失眠等[3]。抑郁症是一种严重的心理性疾病。抑郁症形成的机制与去甲肾上腺素(noradrenaline,NA)、肾上腺素(adrenaline,A)等激素有关,NA释放减少,降低后突触β受体的激活,使抑郁加重[4]。环境因素不仅影响着人类心理行为和健康,同样也能改变动物的行为表现[5,6]。中国树鼩虽是一种标准化程度相对较低的实验动物,由于它的许多分子与细胞结构近似于人类[7],已成功建立了多种人类疾病的动物模型,并在神经生物学、生殖生物学、免疫学和社会心理学等方面有相当广泛和深入的应用和研究[8]。中国树鼩具有高运动性和对社会和环境压力极为敏感的特点,成为比大、小鼠更适合于情感、记忆以及社会急慢性压力应激等研究的理想实验动物。为了探索外界环境因素对人类心理行为和健康影响的机制,采用缩小生活空间(作为慢性环境刺激)、给予利血平作为干预措施的方法,观察生活环境条件对中国树鼩血激素水平和心理行为的影响,为进一步研究社会环境压力对人们身心健康影响的生理学机制提供实验依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 实验动物
雄性中国树鼩(滇西亚种,Tupaia belangeri chinensis[9]),购 于 中 国 科 学 院 昆 明 动 物 研 究 所【SCXK(滇)K2013-0003】。6月龄,体重(120±5)g。全部动物在实验室饲育笼内饲养,自由饮水进食,人工光照12 h,实验室温度20~23℃,相对湿度55% ~65%,适应7 d。
1.1.2 试剂
利血平:批号:120406,广东邦民制药厂有限公司生产;肾上腺素(adrenaline,A)、去甲肾上腺素(noradrenaline,NA)、内皮素(endothelin,ET)、雌二醇(estradiol,E2)和睾酮(testosterone,T)放免检测试剂盒,购于北京北免东雅生物技术研究所。
1.1.3 仪器
GC-1200 γ计数放免仪:美国Picker公司制造。
1.1.4 实验笼
大笼活动区均采用不锈钢网制成250 cm ×150 cm×150 cm连接与活动区相通的50 cm×30 cm ×20 cm木质休息室,笼下置略大于笼底面的不锈钢板粪便盘;小笼:活动区40 cm ×26 cm ×21 cm连接25 cm ×20 cm ×20 cm休息室,材料同大笼。
1.1.5 饲料
参见文献10。
1.2 实验方法
1.2.1 动物分组
动物随机分为大笼饲养组(设D1组:大笼单独饲养;D2组:与小笼临近饲养)、小笼饲养组(设X1组:小笼单独饲养;X2组:与大笼临近饲养)、利血平组(设LXP1组:大笼单独饲养;LXP2组:小笼单独饲养;LXP3组:与大笼临近饲养,各组均给予利血平(在饮水中加入利血平2 mg/100 mL,为LD50的1/100);LXP2组饲养到60 d时,其中10只停喂利血平,放入大笼饲养。实验时,各组按饲养15、30、60、120、180 d分为5小组,每小组10只。
1.2.2 动物实验、标本采集和检测
单独饲养组:为避免动物间相互影响,大小笼动物分别置于不同房间饲养;大小笼临近饲养组:为探索动物之间相互作用因素对激素水平的影响,在每个大笼左右两侧50 cm处放置X2组和LXP3组小笼动物,大小笼内的动物可以相互看到,通过视觉、听觉等产生心理应激。分别在实验第15、30、60、120、180天时,禁食24 h,不禁水,于次日用乙醚吸入麻醉动物,从心脏采血3 mL,3000 r/min离心10 min,分离血清,冻存待测。检测时分别取上述冻存血清,按放免诊断药盒说明操作,用GC-1200 γ计数放免仪检测T、E2、ET、A和NA的水平。
1.3 统计学处理
实验数据采用SPSS 17.0软件进行统计学处理。生活环境条件对中国树鼩血激素水平的影响用单因素方差分析(one-way,ANOVA),用均数±标准差(±s)表示,以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 单独饲养对中国树鼩血激素水平的影响
将中国树鼩分别放入大笼(D1组)、或大笼内给予利血平(LXP1组)、小笼(X1组)或小笼内给予利血平(LXP2组)单独饲养,在实验第15、30、60、120、180天时检测,结果为:X1组T水平比D1组显著降低(P<0.01),X1组内T水平随饲养时间的延长而降低;X1组E2水平比D1组略有升高,X1组内E2水平随饲养时间的延长而升高;X1组ET、A、NA水平比D1组显著升高(P<0.01),X1组内ET水平随饲养时间的延长而升高;利血平组(LXP1、LXP2 组)T、E2、ET、NA、A 水平比 D1 组均显著降低(P<0.01)。见图1。
图1 单独饲养对中国树鼩血激素水平的影响(与D1组比:AP<0.01,aP<0.05;与X1组比:BP<0.01)Fig.1 Effects of keeping separately on serum hormone levels in the Chinese tree shrews(AP < 0.01,AP < 0.05 vs.group D1;BP< 0.01 vs.group X1)
2.2 与小笼临近饲养对中国树鼩血激素水平的影响
将中国树鼩放入大笼,分别单独饲养(D1组)、或与小笼临近饲养(D2组)、或给予利血平单独饲养(LXP1 组),在实验第 15、30、60、120、180 天时检测,结果为,D2组T水平比D1组有所升高(P>0.05),D2组内随饲养时间的延长而降低;D2组E2水平比D1组有所降低,D2组内随饲养时间的延长而略有升高;D2组ET水平比D1组有所升高(P>0.05);D2组A、NA水平比D1组显著升高(P<0.01);利血平组(LXP1)各激素水平均比D1组降低。见图2。
图2 与小笼临近饲养对中国树鼩血激素水平的影响(与D1组比:aP<0.01,bP<0.05)Fig.2 Effects of breeding in close neighboring with the small cage on serum hormone levels in the Chinese tree shrews(aP< 0.01,bP< 0.05 vs.group D1)
图3 与大笼临近饲养对中国树鼩血激素水平的影响(与X1组比:aP<0.01,bP<0.05)Fig.3 Effects of breeding in close neighborhood with the large cages on serum hormone levels in the Chinese tree shrews(aP< 0.01,bP< 0.05 vs.group X1)
2.3 与大笼临近饲养对中国树鼩血激素水平的影响
将中国树鼩放入小笼,分别单独饲养(X1组)、或与大笼临近饲养(X2组)、或给予利血平单独饲养(LXP3 组),在实验第 15、30、60、120、180 天时检测,结果为,X2组T水平比X1组显著升高(P<0.01);X2组E2水平比X1组有所降低;X2组ET、A、NA水平比X1组显著升高(P<0.01);利血平组(LXP3)E2、ET、A、NA 水平比 X1组显著降低(P<0.01)。见图3。
2.4 缩小生活环境对中国树鼩心理行为的影响
实验观察发现,给予利血平 30、60、120、180 d,LXP1组、LXP2组、LXP3组中国树鼩均出现性情温顺,应激性降低,活动显著减少,体毛零乱,无光泽,食欲降低;60 d时将LXP2组10只动物停喂利血平,放入大笼饲养,动物逐渐恢复到正常生活状态。小笼单独饲养组(X1组)、与大笼临近饲养的小笼(X2组)在实验观察的前30 d,动物出现暴跳、猛扑、尖叫、抓斗等应激症状;到 60、120、180 d,应激症状显著减少,出现猝丧、体毛零乱无光泽,食欲降低,睾丸萎缩、阴茎外露下垂,其中X2组较其他组明显。
3 讨论
临床护理发现,经心理护理干预的患者疼痛平均分值明显降低(P<0.05)[11],生活质量优良人数明显增多(P<0.05)[12],认知功能显著改善 (P<0.01)[13]。说明,外界环境因素不仅影响人类的心理健康和疾病的发生,同时也能改善调节患者的精神状态,促进疾病的康复。动物实验发现,将中国树鼩分别放入大小不同的笼具单独饲养时,小笼内中国树鼩血T水平显著降低(P<0.01),结果与刘占东等的一致[14],小笼内中国树鼩血ET、A、NA水平显著升高(P<0.01);大小笼动物临近饲养时,大小笼内中国树鼩血T、ET、A、NA水平比单独饲养的均有所升高(P>0.05),小笼的尤为显著(P<0.01);给予利血平后各组 A、NA水平显著降低(P<0.01)。提示,不仅缩小生活环境能引起动物处于压抑应激状态,而且大小笼内的中国树鼩通过视觉、听觉等器官产生“不公平”的心理应激反应。T水平降低,导致性功能低下、性格温顺,应激性降低,出现抑郁症状;A、NA水平升高,使动物血管收缩,血压上升,血管内皮释放ET增加,促进血凝加快,导致动物应激损伤甚至猝死。给予利血平后,各组动物血A、NA水平显著降低,出现类似抑郁症状[15]。说明,A、NA水平的变化是应激损伤的关键因素。利血平能阻碍体内NA的合成和释放,使交感-肾上腺髓质轴和下丘脑—垂体—性腺轴的兴奋降低,缓解了中国树鼩的应激损伤,对机体有保护作用。长期使用利血平,就会降低儿茶酚胺的有效性,从而降低交感神经张力,导致勃起功能障碍[16],诱导抑郁症[17]的发生。实验结果,不仅为研究社会环境压力与人们社会心理行为关系提供了生物学依据,而且为临床预防和治疗由社会环境压力引起的抑郁症、不育症、心、脑血管病猝发、精神神经病等提供了参考资料,为研究延缓衰老、减少犯罪等提供了理论依据。
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