鼠年说鼠丨老鼠也会抑郁吗？
撰文丨candy（电子科技大学 神经免疫学博士生）
责编丨高茂森
排版丨小箱子
回首过往，自我二十出头起，黑狗就在我的生活里时来时往
每当它出现时，我都会觉得空虚，连生活都好像变慢了
整个世界好像都在享受美好生活，我却只能透过这只黑狗，窥见一片灰暗
曾经总能使我快乐的活动，突然也变得无趣
——《我有一只叫抑郁症的黑狗》
图1 I Had a Black Dog
这段简短的独白，诉说出无数抑郁患者的内心世界，抑郁症让他们长时间陷入低落情绪之中，并伴有兴趣缺失、快感缺乏和社交回避等行为表现。除了人类会表现出明显的抑郁情绪以外，同样动物也会自发地或在人类干预的情况下表现得情绪失落，产生“抑郁样”的行为。这一现象对于研究人类抑郁症的发病机制具有非常深远的意义，科学家可以通过动物实验筛选抗抑郁药物，其中常选用大鼠、小鼠等啮齿类动物作为实验对象。
小鼠也会抑郁，可以表现出与人类相似相应的情绪表现，其行为反应和生物学机制也相类似。一方面从进化的角度来说，人类与小鼠具有更高的亲缘关系。在9500万年前，人类与其他常见哺乳动物都有共同的祖先。9500万年之后，开始分化为两个进化分支，但人类和小鼠仍属于其中的同一个分支，在进化上二者在一定程度上具有保守性。
图2.1 常见的哺乳动物与人的亲缘关系
另一方面，小鼠与人类在生物结构及生长发育等方面十分接近，它的基因组序列具有27000-30500个蛋白编码基因，其中99%的基因在人类基因组中可以找到匹配的序列。在大脑发育方面，小鼠和人类也具有很大的相似性，如图2.2所示。
图2.2 小鼠和人类大脑发育对照图
因此，从生物学发育的角度来说，小鼠和人类一样也会表现抑郁的行为，并且成为了目前科学研究疾病机制中最常用的模式动物。
近年来抑郁症发病率逐年上升，严重危害了人类的身心健康，但我们对抑郁症的病因、发病机制仍知之甚少。现有研究证据来看，抑郁症发病受到多方面影响，总的来说抑郁症是心理因素、社会文化因素以及生物因素相互作用产生的结果。
合理的抑郁症动物模型可以帮助我们更好地了解抑郁症的发病机制以及寻找有效的治疗抑郁症的药物，为了更好的模拟人类的抑郁症状，我们需要给予正常小鼠一些应激方式，构建抑郁模型鼠。具体针对小鼠的造模方式可以分为以下几类：应激造模、手术造模、注射药物造模和遗传手段造模，如图3.1所示。
图3.1 抑郁模型鼠的造模方式
（注：FSL=Flinders sensitive rat line，WKY =Wistar Kyoto两种均为大鼠模型，而小鼠的遗传模型应用较少，也有报道利用电刺激小鼠角膜引起的不动状态模型、双侧卵巢切除抑郁模型等）
下面，我们具体介绍应用较为广泛的慢性不可预知应激（Chronic unpredictable mild stress, CUMS）造模的方法。该模型最早是1981年Katz及其同事开始使用。他们选取大鼠作为实验动物，多种刺激方式的交替使用进行应激造模，持续3周时间。后来，Willner等人进行了完善，将应激持续时间延长至5-9周，更多的将其方法应用到了小鼠的造模中，该模型在一定时间内让啮齿类动物暴露于一系列重复的不可预知的温和刺激下，从而诱导动物表现出抑郁相关的行为，这种“刺激”模拟了人们在日常生活中所遇到的“重重困难”。刺激的方式如图3.2所示，模型中应激因子较多且应激强度低，具有高度的有效性，可使动物产生快感缺乏（抑郁症患者的重要特征），其效果可以持续几个月。使用CUMS方法，可以帮助我们进行抗抑郁药物的筛选、临床作用机制及抑郁症病理生理机制的研究。
图3.2 CUMS应激方式
在造模之后，小鼠究竟是否抑郁、它们的抑郁程度如何、药物干预后是否有所改善，我们可以依据其行为学表现、生化指标等多个方面的进行判断。下面我们将向大家介绍常见用于小鼠抑郁样行为研究的行为学实验，包括糖水偏好测试、强迫游泳测试和悬尾实验。
糖水偏爱降低反映动物兴趣缺失（anhedonia）的状态，是临床抑郁症患者的典型症状表现。兴趣缺失是临床抑郁患者的核心症状表现。美国精神卫生联合会（American Psychiatric Association）诊断和统计手册第三版（diagnostic and statistical manual, DSM-Ⅲ）将兴趣缺失作为抑郁症诊断的重要标准之一。具体的实验方法是：首先，让小鼠接受糖水适应，随后给予小鼠浓度为1%的蔗糖水和纯水，使其自由选择饮用，通过计算小鼠对糖水偏爱度%=糖水消耗量（g） / ( 糖水消耗量 (g) + 纯水消耗量 (g)) × 100% ，以此表示小鼠对蔗糖的偏好程度（图4.1）。正常小鼠会强烈偏好糖水，而抑郁的小鼠会失去这一偏好，糖水与纯水对它们来说没有区别，随机饮水，糖水和普通水的消耗没有差异。实验结果也发现，与正常小鼠相比，抑郁模型鼠对蔗糖的消耗量显著减少。
图4.1 糖水偏好测试
1977年，在法国科学家Porsolt R D等，首次通过强迫游泳的动物模型评价了抗抑郁药物的作用，因此，该范式又称为The Porsolt forced swim test。强迫游泳是利用动物不能逃逸出恶劣环境，以致行为绝望而设计出的一种行为范式。该实验是依据小鼠天生害怕水的特点，在实验中，将小鼠放在水中持续6分钟，小鼠在这种被压迫的环境下会努力的挣脱。抑郁症的小鼠会放弃求生的机会，停止游泳，漂浮在水面上，通过记录小鼠后四分钟在水中不动的时间以及小鼠攀爬玻璃瓶壁的时间，来判断小鼠的抑郁样的行为（图4.2）。实验结果也发现抑郁模型鼠在水中的不动时间相比于正常鼠明显增加，攀爬瓶壁时间明显减少。
图4.2 强迫游泳测试
早在1985年，Steru L.等人，就已将悬尾试验应用于评价实验动物的抑郁样行为，悬尾实验与强迫游泳实验相似，通过实验过程中动物的不动行为反映其行为绝望状态，是抑郁模型评价的指标之一。该实验是将小鼠尾端约 1 cm 处固定于支架上，使其处于自然的倒悬状态。悬尾实验的总时间为 6 分钟，通过记录小鼠在6分钟内的不动时间反映小鼠的抑郁状态（图4.3）。实验结束后，迅速将小鼠从支架取下并轻放回饲养笼内。实验结果显示出抑郁模型鼠在悬尾测试中的不动时间明显延长。
图4.3 小鼠的悬尾测试
对抑郁模型鼠的判断指标还包括旷场试验（open field test），社交活动（Social international test）以及穿梭箱试验（shuttlebox test）等，在实验中往往结合多种行为的检测指标共同判断小鼠的抑郁程度，当然实验过程中还会受到实验条件、实验操作或环境等方面的影响，一般采用多种指标联合分析，同时结合相关生化指标，包括单胺类神经递质5-HT等、炎症因子、激素水平等变化以及神经发生的变化等，更准确地研究抑郁症的发病机制以及抗抑郁药物的疗效。
小鼠也会抑郁，抑郁模型小鼠的研究有望对阐明抑郁症的分子机制和探究新的更加有效的抑郁药物起到极大的推动作用，从基础到临床的科研成果的转化使我们相信，抑郁症这只黑狗能够被很好的驯服，我们必将看到走出黑暗的曙光。
“任何关系中有一只黑狗存在都会让人抗拒，惊恐甚至沮丧灰心，但如果你们能一同驾驭它，你们的关系会因此变得更深，更丰富，也更美好。”
——《我有一只叫抑郁症的黑狗》
图片来源
https://m.jianbihua.com/photo/18698；
http://blog.sciencenet.cn/blog-347754-690897.html；
https://zhuanlan.zhihu.com/p/29264658及参考文献插图
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