母子分离对大鼠探索性行为的影响

郝野陆 顼红雨, 苏鑫洪 张欣 元国豪 江龙飞 费舟* (第四军医大学: 西京医院神经外科; 航空航天医学系，陕西 西安 7003)

母子分离对大鼠探索性行为的影响

郝野陆1顼红雨1,2苏鑫洪1张欣1元国豪1江龙飞1费舟1*
(第四军医大学:1西京医院神经外科;2航空航天医学系，陕西 西安 710032)

目的观察母子分离对SD大鼠探索性行为的影响。方法在出生后第2～14天对大鼠实施母子分离，第21天观察大鼠在开场实验中的行为学表现。结果在雄性大鼠中，母子分离组的总运动距离和总运动时间均显著低于对照组(P<0.05)。而在雌性大鼠中，两组之间的差异无统计学意义(P>0.05)。且雄性大鼠的总运动距离和总运动时间均显著高于雌性大鼠(P<0.05)。结论在出生后经历母子分离(每天3 h，出生后第2～14天)，会降低雄性大鼠在第21天的探索能力。

早期应激; 母子分离; 开场实验; 探索能力

在人类中，发生在生命早期的不良事件，如虐待、忽略、丧亲、抛弃等，会增加成年后发生一些精神疾病的风险，如抑郁、焦虑、物质滥用、创伤后应激障碍等[1]。母子分离(maternal deprivation, MD)是研究生命早期应激的经典动物模型，被广泛应用于精神疾病致病机理相关的神经生物学研究[2,3]。即使在对大多数成年应激源都没有显著响应的应激低反应期(stress hyporesponsive period, SHRP)[4]，持续的母子分离也会对动物产生影响，使动物在成年后的焦虑水平、活跃程度、探索能力发生变化。

虽然已有不同的研究表明，大鼠在幼年时经历母子分离会对成年后的行为学产生一定的影响，但是结论并不一致[5,6]。这可能与研究采用的母子分离模式不同或者行为学测试的时间不同有关。此外，比较雄性和雌性之间行为学差异的研究也比较少见。本研究采用母子分离的早期应激模型，就是在出生后第2～14天，幼仔每日9 ∶00～12 ∶00与母亲分离3 h，观察了雄性和雌性大鼠在出生后第21天在开场实验中的行为学表现，探讨了母子分离对SD大鼠的探索能力的影响。

材料与方法

一、实验动物和MD模型[3]

本研究所用SD孕鼠均由第四军医大学动物实验中心提供。孕鼠在动物中心的饲养室饲养，保证受孕大鼠所处室温保持在(21±1)℃，湿度保持在55%±5%，灯光照射时间为8 ∶00am～8 ∶00pm。同时供应充足的水和食物。每日检查孕鼠的生产情况，生产当天命名为出生后第0天(postnatal day 0, PND0)。所有幼仔在PND21断奶并分窝，按性别每8只放入一个笼子(40 cm×25 cm×20 cm)饲养。

实验分组分为MD(母子分离组)和CON(对照组)：MD(母子分离组)：幼仔在PND2～PND14期间，每日9 ∶00am～12 ∶00am与母鼠分开3 h。在分离期间，每只幼仔独立占用一只不透光纸质小鼠笼(10 cm×15 cm×10 cm)。小鼠笼放在温度保持在(31±1)℃的恒温箱内，恒温箱内保证空气畅通；CON(对照组)：组内的幼仔不做任何处理，直到PND21断奶分窝。

图1 开场实验设备

Fig 1 Open field test equipment

图2 大鼠在开场实验中的总运动距离和总运动时间(n=8)

Fig 2 Total distance move and time spent in moving of rats in open-field test (n=8)

A: Total distance move (cm); B: Time spent in moving (s).

aP<0.001,vsFemale;bP<0.05,vsCONM;P>0.05,vsCONF;cP<0.001,vsFemale;dP<0.05,vsCONM;P>0.05,vsCONF.

图3 大鼠在开场实验中的开场中心运动距离和开场中心运动时间(n=8)

Fig 3 Distance moved and time spent in center of rats in open-field test (n=8)

A: Distance moved in center (cm); B: Time spent in center (s)

P>0.05,vsFemale;P>0.05,vsCONM;P>0.05,vsCONF.

二、开场实验

开场实验被广泛用来测试实验动物(主要是大鼠和小鼠)的探索行为和一般活动，而有关活动的质量和数量等指标都可以被测量。开场基本上都是矩形的或圆形的，周围环绕着防止动物逃走的墙壁(图1)。开场实验最基本的结果是运动，运动可以被动机、探索的驱动力、呆滞或与恐惧相关的行为、疾病等其它因素所影响。运动距离、运动时间、在场地中间活动时间、与焦虑相关的行为如排便次数、站立次数等指标都可以测量并记录。本研究用开场实验观察出生后第21天实验组和对照组的行为学差别。当一只大鼠完成实验，用5%的酒精将整个旷场擦拭干净，防止上一只大鼠的尿液和粪便的余味影响下一只的实验结果。

在出生后第21天，我们从各组分别随机抽取8只大鼠进行了开场实验，分为4组，即CON雄性、CON雌性、MD雄性、MD雌性，每组的动物数量为8只。

三、数据分析与统计

使用开场实验所对应的行为学分析软件，分析了不同分组的开场中心运动距离、开场中心运动时间、总运动距离和总运动时间。

数据分析使用SPSS 15.0，图表绘制使用GraphPad Prism (version 5.0)。主要的统计方法采用two-way ANOVA和one-way ANOVA (Tukey's Honestly Significant Difference Test)。P<0.05认为具有统计学意义。

结 果

一、MD对大鼠在开场实验中的总运动距离和总运动时间的影响

雄性大鼠的总运动距离显著高于雌性大鼠(P<0.05, 图2A)。在雄性大鼠中，MD组的总运动距离显著低于CON组(P<0.05, 图2A)。在雌性大鼠中，两组之间的差异无统计学意义(P>0.05, 图2A)。

雄性大鼠的总运动时间显著高于雌性大鼠(P<0.05, 图2B)。在雄性大鼠中，MD组的总运动时间显著低于CON组(P<0.05, 图2B)。在雌性大鼠中，两组之间的差异无统计学意义(P>0.05, 图2B)。

二、MD对大鼠在开场实验中的开场中心运动距离和开场中心运动时间的影响

雄性大鼠和雌性大鼠的开场中心运动距离的差异无统计学意义(P>0.05, 图3A)。在雄性大鼠和雌性大鼠中，CON组和MD组的开场中心运动距离的差异均无统计学意义(P>0.05, 图3A)。

雄性大鼠和雌性大鼠的开场中心运动时间的差异无统计学意义(P>0.05, 图3B)。在雄性大鼠和雌性大鼠中，CON组和MD组的开场中心运动时间的差异均无统计学意义(P>0.05, 图3B)。

讨 论

为了观察母子分离对大鼠海马的功能的影响，我们采用开场实验来评估母子分离组和对照组大鼠的自主活动情况。开场实验是评价动物焦虑水平的常用实验方法[7]，大鼠在开场实验中的中心运动距离和中心运动时间可以反映动物的焦虑水平，中心运动距离和中心运动时间越长，说明焦虑水平越低。研究结果表明，各组大鼠在开场的中心运动距离和中心运动时间的差别都不具有统计学意义，说明母子分离对雄性和雌性动物的焦虑水平均没有明显的影响。

开场实验也是评价动物自主活动和探索能力的常用实验方法[8]，大鼠在开场实验中的总运动距离和总运动时间可以反映大鼠的活跃程度和探索能力，总运动距离和总运动时间越长，则反映大鼠的活跃程度越高，探索能力越强。研究结果表明，在雄性大鼠中，母子分离组的总运动距离和总运动时间显著低于对照组，提示雄性大鼠在经历母子分离之后，活跃程度和探索能力都明显下降。这说明发生在大鼠生命早期的应激事件，也就是出生后第2～14天期间每天3 h的母子分离，降低了大鼠在第21天的活跃程度和探索能力。

但是，在雌性大鼠中则没有这一现象。此外，在开场实验中，雄性大鼠的总运动距离和总运动时间显著高于雌性大鼠。关于大鼠开场实验的性别差异，有一部分研究认为存在，而另外一部分则认为不存在，目前还没有一致的结论[9～11]。本研究中，大鼠经历了重复性的母爱剥夺应激，在持续时间较长后，盐皮质激素受体下调，而糖皮质激素受体的数量却增多[12]。增多的糖皮质激素受体代表着情境恐惧制约增加的风险，创伤记忆强烈巩固的风险和恐惧增强的风险[13]。研究已经证明大鼠海马的低水平的糖皮质激素受体表达可以降低探索新奇刺激时的焦虑性[14]。因此，雄性大鼠的探索性行为被母子分离所抑制。同时，本研究的结果也显示母子分离并没有显著抑制雌性大鼠的探索性行为。这可能与由卵巢分泌的雌激素的抗焦虑作用有关[15]。但是在雌性大鼠中没有这一现象，也可能是因为雌性大鼠的低活动性导致难以得出显著性结论，如果对雌性大鼠加大母子分离时间，是否会出现阳性结果，还需要进一步的研究。

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3顼红雨, 叶玉勤, 郝野陆, 等. 早期应激对雄性大鼠海马神经发生的影响 [J]. 中华神经外科疾病研究杂志, 2015, 14(3): 225-228.

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7闫丽萍, 张立叔, 伊慧敏, 等. 不同品系小鼠对mCPP诱导焦虑样行为的差异研究 [J]. 中国临床药理学与治疗学, 2013, 18(11): 1238-1243.

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Effectofmaternaldeprivationonexploratorybehaviorofrats

HAOYelu1,XUHongyu1,2,SUXinhong1,ZHANGXin1,YUANGuohao1,JIANGLongfei1,FEIZhou1

1DepartmentofNeurosurgery,XijingHospital;2FacultyofSpaceandAviation,FourthMilitaryMedicalUniversity,Xian710032, China

ObjectiveThe effect of maternal deprivation on exploratory behavior of SD rats is investigated.MethodsRat pups were separated from dam at 9 ∶00 from postnatal day (PND) 2 to 14 for 3 h. The exploratory behavior was observed on PND21 using the open field test.ResultsIn the open field test, male rats from maternal deprivation (MD) group moved less distance and spent less time in moving than those from control (CON) group (P<0.05). No difference was found between MD group and CON group in female rats (P>0.05). Male rats moved more distance and spent more time moving than females (P<0.05).ConclusionMaternal deprivation (3 h, from PND2 to PND14) decreases the exploration of male rats in the open field test on PND21.

Early life stress; Maternal deprivation; Open filed test; Exploration

1671-2897(2016)15-230-03

·论著·

R 965

A

郝野陆，博士研究生，E-mail：haoyelu5@163.com

*通讯作者： 费舟，教授、主任医师，博士生导师，E-mail：feizhou@fmmu.edu.cn

2015-12-28；

2016-01-25)