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创伤后应激障碍(posttraumatic stress disorder,PTSD)是一组由于创伤等应激因素引起的持久慢性的精神心理障碍。引起PTSD的事件主要是经历或者目睹生命受到威胁、死亡,严重的伤害,恐吓以及伴随着强烈的害怕、恐惧或者无助的情感。PTSD患者常常表现为身体外观完好,但精神上遭受巨大痛苦,甚至失去正常社会功能,给患者家庭和社会造成巨大负担。目前由于严重自然灾害、战争、恐怖及其它突发应激事件等的频发,致使PTSD的发生呈现增高的趋势,而且因为临床尚无理想的防治方法,因此,PTSD已经日益引起各国政府及军队的高度重视,成为全球研究的热点。PTSD的研究起步较晚,但进展迅速,目前存在一些重要的基础性问题:1.作为PTSD实验研究的一种必不可少手段,动物模型的建立一直为研究者所重视,但目前仍无一个被广泛接受的动物模型。既往相关研究已经构建了几种的动物模型如较常用的连续单一应激(SPS)模型,但这些模型不同程度都在一些局限,迫切需要建立一种更有效、能更好模拟人类PTSD发生发展的动物模型。2. PTSD的发病机制研究取得了一些进展,但是仍存在许多问题,一些现有的研究结果存在相互矛盾的地方。其中脑的各个区域在PTSD发病中扮演什么角色仍有待深入探讨。海马与学习记忆密切相关,此外还是中枢神经系统(central nervous system,CNS)对应激调控的重要区域。研究表明,海马在PTSD的发生发展中可能起着重要作用,有报道在PTSD患者发现海马的体积变化,但其在PTSD发生发展中的具体作用特点及机制目前并不十分清楚,也亟待深入研究。3. PTSD的发生发展中,神经内分泌的变化起到至关重要的作用,有关下丘脑-垂体-肾上腺(hypothalamic–pituitary–adrenal,HPA)轴的研究报道较多,而谷氨酸/γ-氨基丁酸(Glu/GABA)的研究才刚刚起步并日益受到重视。谷氨酸是广泛存在于大脑的兴奋性神经递质,通过感觉传入形成意识和记忆。GABA是大脑中重要的抑制性神经递质。二者的平衡对于维护大脑的功能至关重要。在过度应激中,GABA下调,Glu过度兴奋,使患者海马神经元受损并导致创伤相关的记忆加强。推测:Glu/GABA及其受体的功能异常可能是PTSD重要的发病机制之一,但尚需进一步实验证实。为了解决这些问题,我们通过综合目前几种PTSD动物模型中的应激刺激的优点,来建立一种新的成年大鼠PTSD模型──复合应激模型,其具体建模方法为:将大鼠禁锢2小时,期间同时对大鼠足底施以不可逃避电刺激(4mA,60V)持续2秒,随机变化的间隔30-120秒。禁锢结束后,将大鼠取出进行力竭式游泳(水温20℃),直到大鼠放弃挣扎沉底30秒钟视为力竭。造模结束后将大鼠放入笼中常规喂养,随意进食水。同时按常规方法建立SPS模型做阳性对照,用正常大鼠做阴性对照,实验SD大鼠经一周适应期后随机分为正常组、SPS模型组、复合应激模型组三组,由专门实验员在造模后4周内进行大体行为学观察,为了避免急性应激反应的影响选择应激后14天进行系统的行为、学习记忆功能和病理形态学的对比研究,并进一步探讨大鼠PTSD发生的重要脑区病理改变特征及其与海马内Glu/GABA递质和受体之间的关系。为今后PTSD发生机制和防治药物方法的深入研究提供的理论基础和实验依据。主要结果和结论如下:1.行为与学习记忆功能研究:采用定性和定量相结合的方法进行具体结果有:(1)大体行为:复合应激组拒俘反射评分与对照组比较有非常显著的增高(P<0.01),与SPS组比较有显著增高(P<0.05)。提示模型组大鼠较正常大鼠攻击行为和逃避行为明显增加,以复合应激组增加更显著。(2)旷场实验:检测到复合应激组大鼠与对照组比较跨格次数和站立次数均有非常显著差异(P<0.01),复合应激组和SPS组间比较跨格次数和站立次数也有显著差异(P<0.05),修饰行为无显著差异,提示复合应激组大鼠活动度减少、焦虑状态更明显。(3)高架十字迷宫实验:检测到复合应激组与对照组比较OE%, OT%和OE+CE有非常显著差异(P<0.01),复合应激组和SPS组间比较OE%,OT%和OE+CE也有显著差异(P<0.05),向下探究次数和站立次数无显著差异,进一步表明复合应激组大鼠活动度减少、焦虑状态更明显。(4)水迷宫定位航行实验:复合应激组与对照组比较在实验第1、2天(即应激后第16、17天,下同)第1次实验的寻靶潜伏期无显著差异,定位航行实验第3、4天(即应激后第18、19天,下同)第1次寻靶潜伏期显著延长(P<0.01);复合应激组和SPS组间比较寻靶潜伏期第1、2天无显著差异,第3、4天潜伏期显著延长(P<0.05),提示模型组大鼠空间记忆受损,且复合应激组大鼠损害更明显。(5)水迷宫空间探索实验:复合应激组与对照组空间探索实验的进入目标象限次数和穿越平台位置次数均有非常显著差异(P<0.01),复合应激组和SPS组间比较也有显著差异(P<0.05),也提示复合应激组大鼠空间记忆受损更严重。综合以上结果表明:复合应激模型大鼠能更好地模拟出人类PTSD样临床表现,该模型是一种简便、有效而更理想的PTSD实验动物模型。2.病理形态学研究:采用HE染色、Nissl染色、Holmes嗜银染色重点对14d时三组大鼠脑皮层和海马进行了病理学观察,结果观察到:三组大鼠大脑皮层形态结果基本正常,尚未见到明显的神经元变性坏死。正常组海马结构各亚区神经细胞的分布均匀,DG区颗粒细胞密集分布,细胞突起少见;CA3区细胞胞体较大,在辐射层可见许多树突横断面;CA1区细胞胞体分布较规则,可见树突纵断面。应激组海马CA3和DG区细胞密度均较对照组减小,各区内可见一些染色极深且形态不规则的颗粒,可能为坏死细胞核分解的碎片。CA3区细胞间隙加宽,DG区有团簇状浅染现象。Nissl染色观察,与正常组组相比,PTSD组细胞排列整齐,胞体呈圆形或菱形,胞体膨胀,胞膜不完整,可见尼氏体有不同程度的浅染,有少量尼氏体彻底消失。但SPS组和复合应激组光镜观察差异不明显。Holmes染色相对于对照组,PTSD组的海马神经元损伤较为明显,CA3区有神经纤维轴突断裂、变短、排列不整齐现象,SPS组和复合应激组无明显差异。上述结果说明:PTSD模型大鼠海马发生明显的神经细胞变性坏死,CA3和DG损伤更明显,而且复合应激组大鼠病理损害相对较重。3.病理发生机制研究:比较三组大鼠脑皮层和海马Glu/GABA受体表达的变化,结果观察到:(1)PTSD模型大鼠接受应激14d后,大鼠海马组织内Glu含量明显高于正常组,其中复合应激组明显高于SPS组(P<0.05);大鼠海马组织内GABA含量明显低于正常对照组,复合应激组和SPS组无明显差异。(2)PTSD模型大鼠海马组织内GluR2表达较正常对照组明显降低,复合应激组较SPS组降低更为显著(P<0.05)。GABAARγ2亚单位表达降低,二者无显著差异。提示:Glu/GABA系统功能失调可能是大鼠PTSD发病机制之一。