抗抑郁药理实验方法

抗抑郁药理实验方法实验方法和模型一、药物之间相互作用模型许多早期模型涉及到抗抑郁药与其它药理学类型药物之间的相互作用，这些模型曾不严格地被认为模拟了抑郁，然而从抑郁模型的三方面标准——表面上的相似性(facevalidity)、预测的有效性(predictivevalidity)及思路的合理性(constructvalidity)来考虑，这些早期模型实际上只起着筛选具有专一神经化学作用的抗抑郁药的作用，只能作为抗抑郁药初筛的一种手段，从严格上说不应称为抑郁动物模型。(一)利血平拮抗(reserpinereversal)1．概述利血乎是一种囊泡再摄取抑制剂，它使递质留在囊泡外，易被单胺氧化酶降解，从而使儿荼酚胺(NE、E、DA和5—HT)耗竭，引起行为和生理上的变化。对利血平引起的行为和生理变化的拮抗是最早发展的抑郁动物模型。经利血平处理的动物出现上眼脸下垂、体温下降及强直症状，预先用三环抗抑郁药及单胺氧化酶抑制别处理，能拮抗上眼睑下垂及体温下降的症状。然而此实验不能检测许多结构上不同于三环抗抑郁药及单胺氧化酶抑制剂的新抗郁药．却对于很大范围的非抗抑郁药有效，如兴奋剂、多巴、。a—肾上腺素能激动剂、β—肾上腺素能阻断剂及抗组胺药。事实上此实验包含三方面独立的生物学检测，因为利血平引起的上眼脸下垂、体温下降及强直分别被a—肾上腺素能或5—HT能激动剂、β肾上腺素能激动剂及DA激动剂所拮抗。2．实验方法及观测指标选用18—23g雄性小鼠1)上睑下垂(ptosis)的观测静注2mg/kg利血平，同时腹腔注射或口服药物或生理盐水(对照)，1hr后将动物放于支架上观察15s，比较给药组和对照组中限盼至少关闭一半的动物的个数。2)运动不能(akinesia)的观察静注2.5mg/kg利血平，同时口服药物或生理盐水(对照)，lh后将动物放于直径7.5cm的圆形白纸的中央观察15s或更长时间，比较给药组和对照组中仍然呆在圈内的动物的个数。3)体温下降(hypothermia)的观察腹腔注射5mg/kg利血平，同时口服药物或生理盐水(对照)，4h后将探头插入动物肛门内1．5至2cm处测量肛温，比较给药组及对照组中肛温的差异。3．注意事项进行动物体温测量实验时，环境温度应保持恒定，最好在20度左右。4．应用常用于具有一定药理作用的抗抑郁药的初筛。(二)高剂量阿扑吗啡的拮抗(antagonismofhighdoseofapomorphine)1．概述Schelkunov1968年首先提出将阿扑吗啡引起小鼠体温下降作为筛选抗抑郁药的一种实验方法。以后的研究表明，药物对高剂量阿扑吗啡(16mg/kg)引起小鼠体温下降的拮抗是通过中枢去甲肾上腺素能机制，该实验反映了药物对去甲肾上腺素重摄取及/或去甲肾上腺素传递的作用，而不反映其抗抑郁性质、多巴胺拮抗或其对5—HT受体的作用。2．实验方法及观测指标环境温度保持20—22℃。体重20—25g的雄性小鼠，测量肛温后腹腔注射受试药物或生理盐水，30min后皮下注射阿扑吗啡(16mg/kg)，30min后再次测量肛温。比较生理盐水对照组和受试组肛温变化的差异。3．注意事项进行动物体温测量实验时，环境温度保持恒定。4．应用用于筛选抑制NA重摄取或能激活a1和β—肾上腺京能受体的药物。(三)5-HTP诱导的甩头行为(5—HTPinducedhead-twitches)1．概述该模型最早由Corne等在1963年提出。5—HT受体兴奋引起的甩头综合征可能通过5—HT2受体介导。小鼠中由5—HTP诱导的甩头行为对于具有不同作用机制的抗抑郁药均比较敏感，如西酞普兰、氟伏沙明等5—HT重摄抑制剂，去甲丙咪嗪、麦普替林、诺米芬辛等NA重摄抑制剂及混合作用于5—HT和NA系统的丙咪嗪。2．方法步骤及指标选用20—24g雄性小鼠。首先在测试前3h腹腔注射100mg/kg帕吉林。之后腹腔注射受试药或生理盐水，30min后再注射5—HTP(5mg/kg，ip)．10min后开始观察，记录6min内小鼠甩头次数。比较实验组和生理盐水对照组甩头次数的差异。3．应用常用于研究筛选作用于中枢5-HT或NA系统的抗抑郁药。(四)小鼠育亨宾增强模型(yohimbinepotentiationmodelinmice)1．概述Gershon及其同事观察到，临床上有效的抗抑郁药包括单胺氧化酶抑制剂、三环抗抑郁药及非典型抗抑郁药IprindoLe均能增强a2受体拮抗剂育亨宾在狗上的毒性。基于这些发现，他们建立了狗育亨宾模型。尽管在有限的受检药物范围内该模型的临床预测性比较好，但该模型耗时耗费，因而它的使用受到了限制。1963年,Quinton观察到丙咪嗪及几种其它类型的抗抑郁药均能显著增强育亨宾在小鼠中的毒性。与狗育亨宾增强模型相反，小鼠模型对于抗抑郁药并不专一，其它药物如抗精神分裂症药物，抗胆碱能药物也能增强育亨宾在小鼠中的毒性，但由于该模型操作上简便快速，出而得到广泛使用。2．实验方法及观测指标选用18—24g的雄性小鼠，口服受试药物或生理热水，皮下注射育亨宾30mg／kg。观察比较注射育亨宾18h后受试组相对照组中小鼠死亡率。3．注意事项育亨宾的用量应当采用使对照组小鼠没有致死作用时的最大剂量。4．应用观察药物对NE能神经传递的作用。二、应激模型(一)“行为绝望”及其衍生(“behaviouraldespair”andderivatives)1．概述尽管70年代已出现了—些较好的抑郁动物模型，如获得性无助模型、分离模型，仅由于花费或可行性问题，这些模型尚未用于常规的药物韧筛。药物初筛迫切需要一些简单、快速、敏感的动物模型。在此背景下，Porsolt等977年分别发展了大鼠和小鼠强迫游泳模型。在强迫游泳模型中，大鼠和小鼠被迫在—局限的空间游泳，它们首先挣扎试图逃跑，随后处于—种不动的状态，这种状您被弥为“行为绝望”。除了—些5-HT重摄取抑制剂之外，多数抗抑郁药在此模型中均能减少动物的不动时间，且其药效与临床上药效显著相关。而在亚活性剂量锂盐辅助下，5—HT重摄取抑制剂类抗抑郁药在此模型中也往往有效。继强迫游泳模型之后，陆续衍生出了其它一些模型，在这些进展中最突出的是小鼠悬尾模型。悬尾小鼠为克服不正常的体位而挣扎活动，但活动一定时间后，出现可断性水动，显示“失望”状态。有效药物包括三环抗抑郁药、单胺氧化酶抑制剂及非典型抗抑郁药(包括5—HT重摄抑制剂)。2．大鼠强迫游泳实验ratforcedswimmingtest)1)实验方法选体重160一180g雄性大鼠放人水深15cm的量筒(40cm高,18cm直径)，水温25℃。预试15min后在32℃下烤干；24h后，动物重新放人上述环境中，测定给药组和对照组在5min内保持漂浮不功的时间。2)注意事项(1)实验中水的深度是关键，应使动物后爪刚可触及水底，但又不能支撑身体。(2)能增加活动性的药物可能出“假”阳性结果，故在进行强迫游泳实验的同时还应检测该药对活动性的影响。3．小鼠强迫游泳实验(mouseforcedswimmingtest)选20-24g雄性小鼠放入水深10cm的量筒(20cm高14cm直径)，水温25度，观察6min，比较给药组和对照组小鼠在后4min内不动的时间。4．小鼠悬尾实验(tailsuspensiontest)选体重20一24g雄性小鼠，将其尾端2cm的部位贴在一水平木棍上，使动物成倒挂状态，其头部离台面约5cm，悬挂两侧用板隔开动物视线。比较给药组及对照组在6min内的不动时间。5．应用常用于抗抑郁药的初筛。(二)获得件无助(learnedhelplessness)1．概述“获得性无助”现象最初是在1967年被Seligman和Maier用来描述狗的，随后扩展到其它种属(大鼠、猫、小鼠和人)。近些年来的大多数实验多采用大鼠作为研究对象。“获得性无助”即当机体受到无法逃避的应激刺激如电击时，将随后产生操作欠缺，而在同等的可以逃避的应激刺激下则不产生操作欠缺。“获得性无助”动物产生的操作欠缺可在亚长期(3—7d)使用各种抗抑郁药包括三环抗抑郁药、单胺氧化两抑制剂、非典型抗抑郁药及电惊厥电击下所逆转，而长期使用兴奋剂、镇静剂、抗焦虑药及神经松弛剂则无效。“无助”动物除了在令其厌恶的条件刺激下表现出操作欠缺外，还可出现其它一些行为变化，如活动性降低、攻击性减少及食欲和体重下降。脑中NE、5—HT、DA能、GABA能神经元活性下降及中枢胆碱能神经元活性过高均与无可回避电击后的行为抑制有关。很难确定具体哪类神经递质系统与哪种行为变化相关联，因为行为变化本身不是单一的。如穿梭箱逃避学习包含活动性、注意过程、协调过程、恐惧、疼痛等，其中的任何一项变化均能改变逃避行为。因而各种神经化学的变化均可反映在逃避行为上．无可回避的电击后出现的行为欠缺的中枢机制与多种神经递质系统有关。2．操作方法及观测指标1)“无助”的诱发通过有盖的20×10×10cm3笼子内的不锈钢栅(1.5cm间隔)传送60次随机的无法逃避的足部电击(0.8mA，持续15s，每1min±15s给一次电击)，对照大鼠(200—220g雄性大鼠)放于相同笼中1h．但不给予电击。“无助”的诱发可在第1天上午进行。2)条件回避训练在无可逃避的电击之后48h(第3d)开始进行回避训练，以便于评价逃避和回避行为。实验时，使用60×21×30cm3的穿梭箱，其底面由不锈纲栅构成(1.0cm问隔)，穿梭箱被一块带有7×7cm2小门的不锈钢板隔成两个相同的箱子。将动物单个地放人穿棱箱的一端，使其适应测试环境5min(只在第一期训练时进行)，然后进行30次回避训练(每次之间间隔30s)。每次训练的最初3s出现一个光信号，允许动物在此期间到达另一端的箱中以回避电击。若此间无回避反应发生，则光信号再持续出现3R，同时还出现一个0．8mA的足部电击(持续3s)。若此间无逃避反应发生，则电击和光信号立即自动停止，同时将此记作一次逃避失败。在第3、4、5d亡午均进行—期回避训练，每只大鼠均记录其逃避失败次数。预先经受了无可逃避电击的大鼠．在第3、4、5d的测试中逃避失败次数均显著高于预先未经受无可逃避电击的大鼠，而在连续使用抗抑郁药之后，预先经受了无可逃避电击的大鼠在第3、4、5d的测试小逃避失败次数显著下降，尤其是在第4、5d中。3．应用获得性无助模型对抗抑郁药高度敏感，不仅可用于这些药物的次筛，也日益用于研究这些药物的作用机制及抑郁病的神经生物学。(三)未预知的长期应激刺激(chronicunpredictablestress)1．概述此模型最初是在l981年由Roth和Katz描述的：大鼠长期受到各种应激刺激后，其在敞箱测试中的急性白噪声刺激下将显示出活动性的减少。随后又有研究者们观察到慢性未预知的应激刺激还能导致动物在强迫游泳实验中活动时间缩短及在穿梭箱实验中逃避行为欠缺。在慢性应激刺激朗间每日给予抗抑郁药物治疗，将明显改善动物的行为欠缺。慢生应激大鼠出现的行为欠缺可能与去甲肾素能系统的改变有关。2．实验方法和指标选用280一350g的大鼠，每笼4只，食水不限(除非持指)。1)敞箱买验(1)慢性应激刺激大鼠在21d中受到的应激刺激包括：三次1h电击(平均1mA，只续l—l0s，平均每min一次电击)；两次40h禁食，三次4℃冷水中游泳5min，两次40h禁水，两次40℃环境中5min，两次高速水平方向摇晃30min，两次昼夜循环颠倒。每2或3d给予一次刺激，以半随机方式给予。(2)给药方式每日一次，持续21d。(3)活动性测试在最后一次慢性应激刺激的48—72h后，将大鼠置于95dB的白噪声中达lh。然后立即将大鼠放入1.22m2x45cm高的敞箱(4×4方格)中测试6min。记录大鼠在前3min内方格间的穿行次数以及整个6min内的排粪次数。2)穿按箱实验[1]慢性应激刺激大鼠在14d中受到的应激刺激包括：两次30加n足部电击(1mA．持续1s，平均每min一次)，一次24h禁食，两次4℃冷水中游泳5min，两次24h禁水，两次lh水平