催产素对创伤后应激障碍大鼠杏仁核﹣前额叶通路活动水平的影响

摘要：目的 分析催产素对创伤后应激障碍（posttraumatic stress disorder， PTSD）大鼠杏仁核﹣前额叶通路活动水平的影响。方法,选择30只SPF级成年雄性SD大鼠随机分为空白对照组（不进行SPS刺激）、单纯应激组（进行SPS刺激）、催产素组（进行SPS刺激后于刺激12h内开始给予催产素干预），比较三组大鼠行为学指标、血清指标的统计学差异。结果,应激后15天比较，空白对照组、单纯应激组和催产素组及三组比较开臂进入次数、旷场实验5min内粪便数的差异均有统计学意义（P<0.05）。单纯应激组应激后15天对比应激后7天开臂进入次数显著减少（P<0.05）。空白对照组、单纯应激组和催产素组及三组比较GC的差异均有统计学意义（P<0.05）。结论,PTSD大鼠采取催产素干预有助于

关键词：催产素；创伤应激；应激障碍；大鼠；杏仁核﹣前额叶通路

催产素在妇产科常用于滞产干预，同时有研究将其用于大鼠杏仁核-前额叶通路激活的相关研究[1-2]，但相关机制尚无定论。本课题拟从分子层面探索催产素通过影响杏仁核-前额叶通路中重要蛋白c-fos表达和相关基因的转录，从而影响杏仁核-前额叶通路的活动水平，进而发挥治疗PTSD的作用。为临床上催产素对PTSD治疗、老药新用、新药开发及后续对PTSD治疗机制的深入研究提供方向和理论依据[3]。

1 对象与方法

1.1  调查动物：SPF级成年雄性SD大鼠30只，体质量（200±20）g。在温度为22～24℃，相对湿度60%的环境下饲养，正常摄食摄水，饲养1周后开始实验。

1.2  分组处理：腹腔注射10%水合氯醛（3mL/kg）麻醉，将大鼠头部固定于立体定位仪上，根据大鼠脑图谱，于大鼠颅骨上左右各固定1支外径0.8mm的钢套管，钢套管上端突出颅骨1mm，盖上胶帽，下端插入脑内至侧脑室上方0.5mm。术后让大鼠恢复3d后再行分组及后续实验。入选30只Wistar大鼠通过糖水喜好实验初步筛查，随机分为空白对照组、单纯应激组、催产素组各10只。催产素用生理盐水配置成2.5nmol/µL备用。空白对照组不进行SPS刺激。单纯应激组、催产素组采用国际成熟的SPS法建立动物模型后，催产素组于刺激12h内开始给予催产素干预，采用侧脑室途径给药，用微量注射器沿导管端缓慢插入侧脑室内，回抽有脑脊液时将配制好的药液2µl一次性缓慢注入侧脑室。注射时间均不得短于2min，每天定时给药1次，连续给药14d[4]。

1.3  指标收集：主要采集行为学指标和血清指标，具体如下：

（1）行为学指标：应激后1天、3天、7天、15天分别进行EPM试验及旷场实验测试，第3天进行糖水偏好测试。糖水偏好实验首先进行适应性实验。于第一天晚上9点，将实验组（选择攻击刺激后3天组）和对照组大鼠进行禁食和禁水到第二天早上9点，给予实验组大鼠10%糖水和对照组纯水各150ml，24小时之后对饮水量进行分析。EPM试验参照Cohen等的方法，进行EPM试验。记录大鼠5min内的行为，记录器开臂停留时间及开臂进入次数[5]。旷场实验：将大鼠放入箱内底面中心，同时进行摄像和计时。观察一定时间后停止摄像，观察时间5min。清洗方箱内壁及底面，更换下一组继续实验。

（2）血清指标：测试后大鼠麻醉状态眼球采血，分离血清，用于检测血清GC及ACTH水平。采血后即处死动物。ELISA试剂盒在室温放置30min，将标准品和样品依次加入酶标板中，做两重复，空白对照加入PBS，每个孔加入100µl。除空白对照之外，各孔中加入50µl的酶标液。用封板膜封住酶标板，在恒温恒湿箱中37℃孵育1小时。用稀释好的洗涤液清洗5次，彻底拍干。先后在每个孔中加入显色剂A和B各50µl。37℃避光孵育15min。待颜色合适后加入50µl终止液。酶标仪分析OD值。

1.3 统计分析：数据以mean±SEM表示。运用SPSS17.0统计软件处理。多组间比较采用two-way ANOVA方差分析，两组间比较采用非配对t检验。P<0.05，认为有统计学上差异。 

2 结果

2.1  三组大鼠干预后行为学指标的比较

应激后7天比较，空白对照组、单纯应激组和催产素组及三组比较5min内静止状态时间、开臂停留时间、开臂进入次数、旷场实验5min内粪便数的差异均有统计学意义（P<0.05）。应激后15天比较，空白对照组、单纯应激组和催产素组及三组比较5min内静止状态时间、开臂停留时间的差异均有统计学意义（P<0.05）。催产素组应激后15天对比应激后7天5min静止状态时间显著减少（P<0.05）。应激后15天比较，空白对照组、单纯应激组和催产素组及三组比较开臂进入次数、旷场实验5min内粪便数的差异均有统计学意义（P<0.05）。单纯应激组应激后15天对比应激后7天开臂进入次数显著减少（P<0.05）。见表1和续表1。

表1  三组大鼠干预后行为学指标的比较（，s）

注：应激后15天对比应激后7天，*为P<0.05

续表1  三组大鼠干预后行为学指标的比较（）

注：应激后15天对比应激后7天，*为P<0.05

2.2  三组大鼠干预后血清指标含量的比较

应激后7天比较，空白对照组、单纯应激组和催产素组及三组比较GC的差异均有统计学意义（P<0.05），ACTH的差异均无统计学意义（P>0.05）。应激后15天比较，空白对照组、单纯应激组和催产素组及三组比较GC的差异均有统计学意义（P<0.05），ACTH的差异均无统计学意义（P>0.05）。三组组内比较的差异均无统计学意义（P>0.05）。见表2。

表2  三组大鼠干预后血清指标含量的比较（）

3 讨论

PTSD是一种由于交通肇事、毁灭性灾害、家庭暴力、恐怖事件、战乱等引起的严重悲怆或者是遭受惊吓引起的躯体、心理、精神症状长期持续存在的精神疾病。目前临床已有的药物并非对所有的PTSD患者都有效，并且大部分药物存在不可忽视的副作用。因此，进一步开发出更适合PTSD患者的新药以及进一步阐明PTSD神经病理机制是当今的研究热点[6]。杏仁核与前额叶不是单一的同质结构，而是一组结构和功能相异的核团集合体，不同核团执行边缘系统和皮层处理区域连接的不同模式，共同组成杏仁核-前额叶神经通路[7]。PTSD使杏仁核-前额叶通路内的结构和功能变化偏向应激反应，并且杏仁核-前额叶通路活动水平会比正常人有所降低，即刻早期基因c-fos的表达受到抑制。c-fos的表达通常作为脑细胞激活与神经通路活动增加的标志。另有研究发现，PTSD患者谷氨酸能皮层纹状体通路中抑制性突触前多巴胺能受体出现异常，从而影响谷氨酸的释放，进而影响通过NMDA受体介导的机制影响即刻早期基因c-fos的激活，提示杏仁核-前额叶通路可能因此活动水平下降。对于PTSD患者，c-fos的激活受到阻碍，使钙反应元件（CARE）在去极化或环磷酸腺苷（CAMP）作用下迅速磷酸化的过程受到影响，进而影响钙信号和cAMP信号的整合来控制靶细胞基因表达，最终导致细胞基因型改变，引起PTSD的生理反应[8]。由此可推测，增加杏仁核-前额叶活动水平，从而增加c-fos的表达，进而使CARE去极化过程、钙信号与cAMP信号的整合过程恢复正常为治疗PTSD的关键。

催产素在妇产科中被用于治疗滞产，但最近有研究表明其对于精神疾病如PTSD也有治疗作用。有研究发现，在应激后早期及时给予催产素干预可明显减轻大鼠的应激相关表现。催产素可同时作用于外周神经系统和中枢神经系统。在外周神经系统，催产素主要起激素的作用，作用为促进妇女分娩时的子宫收缩和哺乳时的乳汁分泌。在中枢神经系统，催产素主要起神经递质的作用，它由下丘脑室旁核的小细胞神经元合成，并投射到边缘系统的脑区（如海马、杏仁核、纹状体等）和脑干[9]。此外，催产素也可通过快速扩散至细胞外液，以影响大脑的广泛区域。近年来，神经科学家和心理学家将研究兴趣从催产素对分娩和哺乳的促进作用转移到它对人类精神疾病的影响，关注点从催产素在外周神经系统的作用转移到它在中枢神经系统的作用。因此，探究催产素对PTSD的治疗作用，并且进一步阐明它的作用机制为当今的研究热点。催产素受体（OTR）广泛分布于认知和情绪相关的脑区，研究发现OTR在杏仁核中大量表达，并且在杏仁核中存在大量分泌OT的神经元，例如magnOT细胞和parvOT细胞，这些证据提示了杏仁核OT通路可能与PTSD症状有关。Eckstein等的实验表明，OT对杏仁核的神经调节功能发挥重要作用，OT增加了杏仁核与背内侧前额叶的连通性。同时OT改变了不同杏仁核亚核团到上游皮质节点的神经环路，特别是前额叶、顶叶和小脑下游区域与杏仁核亚核团的连通性。杏仁核-前额叶通路的活动水平与PTSD水平呈负相关。因此推测OT可能通过影响谷氨酸能皮层纹状体通路中抑制性突触前多巴胺能受体，从而影响谷氨酸的释放，进而影响通过NMDA受体介导的机制使即刻早期基因c-fos的激活水平升高，使杏仁核-前额叶通路活动水平升高[10]。

参考文献：

[1] Wahis J， Baudon A， Althammer F，et al. Astrocytes mediate the effect of oxytocin in the central amygdala on neuronal activity and affective states in rodents[J]. Nature Neuroscience， 2021：1-13.

[2] 吴松涛.外源性一氧化碳抑制杏仁核区细胞过度自噬改善老年大鼠术后焦虑样行为的作用[D].河北北方学院，2023.

[3] 王乙翔.疏肝调神针法治疗广泛性焦虑障碍的神经生物学机制研究[D].海南医学院，2023.

[4] 万彬彬.二甲双胍对创伤后应激障碍模型大鼠的治疗作用[D].湖北科技学院，2023.

[5] 李霭燕，招志辉，关彩华.葛根素对创伤后应激障碍大鼠行为的作用研究[J].中国医药科学，2020，10（13）：36-38.

[6] 吴亚洋.内侧缰核和杏仁核对创伤后应激障碍大鼠心血管活动调节的机制探究[D].皖南医学院，2023.

[7] 张晓侠，刘时璋，刘晓梅，等.抑制杏仁核沉默信息调节因子2和谷氨酰胺酶表达可改善自闭症大鼠社交行为[J].浙江大学学报（医学版），2022，51（6）：707-715.

[8] 招志辉，李霭燕，关彩华.基于IKK/IκBα/NF-κB通路探讨葛根素对创伤后应激障碍大鼠行为学、单胺类递质、炎症的影响[J].中华中医药学刊，2023，41（11）：230-237.

[9] Goodman W K，Storch E A，Sheth S A. Harmonizing the neurobiology and treatment of obsessive-compulsive disorder[J]. American Journal of Psychiatry， 2021， 178（1）：17-29.

[10] 董丽儒，连俊波，霍双杰，等. 慢性束缚应激对大鼠杏仁核细胞凋亡的影响 [J]. 法医学杂志， 2022，38（4）：459-467.

作者简介：赵一帆（2002年7月-），本科，研究方向：创伤后应激障碍临床干预

通讯作者：何娴婕，副教授，主要从事创伤后应激障碍机制研究

项目编号：长医教［2021］47号-094