李悠然 范旻昱 齊 璐 方 禎 葉麗紅

南京中醫(yī)藥大學（江蘇南京 210046）

暈動病動物實驗模型研究進展*

李悠然 范旻昱 齊 璐 方 禎 葉麗紅△

南京中醫(yī)藥大學（江蘇南京 210046）

暈動病 動物實驗模型 進展

△通信作者

暈動病又稱病因運動病，是因機體暴露于被動運動環(huán)境中，受到不適宜的運動刺激，引起的定向和平衡功能失調的正常應激反應[1]。生活中常見患者乘坐交通工具時，出現(xiàn)冷汗、惡心、嘔吐、頭暈等癥狀，其發(fā)病機制目前不很清楚[2]。世界各國的前庭平衡醫(yī)學專家長期致力于暈動病的防治研究，但收效甚微。究其原因，缺乏模擬人體實際的實驗性暈動病模型和客觀指標是關鍵。本文將有關暈動病動物實驗模型分為4大類，分別為異食癖模型、條件性厭食模型、嘔吐模型、特殊模型，并將其實驗模型的原理、造模方法、客觀指標等方面研究進展綜述如下。

1 異食癖模型

目前報道比較多的大鼠經變速旋轉刺激時出現(xiàn)的專嗜非營養(yǎng)性物質高嶺土的行為，稱為異食癖，被認為是大鼠發(fā)生暈動病的癥狀[3]。之所以要用這種指標來衡量是因為嚙齒類動物不具有嘔吐反射，不會出現(xiàn)類似人的胃腸道反應。大部分學者認為動物在旋轉過程中視覺、前庭、本體感受器相互作用，交感神經興奮，會引起立毛、顫栗、大小便失禁、異食癖等一系列生理功能改變[4]。最常見的造模方法是旋轉刺激前分別連續(xù)3d觀察每24小時內大鼠對高嶺土和飼料的攝入量（可認為是適應期），然后無束縛地放入動物暈船模擬器中進行模擬暈船刺激，即順時針方向以加速度16°/s2從速度為0加速至120°/s，立即以45°/s2減速至0，然后逆時針方向以加速度16°/s2從速度為0加速至120°/s，再以 45°/s2減速至 0，如此反復每日持續(xù)刺激動物60min，連續(xù)3d，記錄大鼠24h高嶺土食入量。主要衡量的客觀指標為高嶺土食入量改變[5]。有研究者[6]用糞便的顆粒數(shù)、大小便失禁、立毛、顫栗作為評分標準。大便粒數(shù)：沒有為0分，1粒為1分。小便：沒有為0分，排尿為1.2分。立毛：沒有為0分，輕微為0.6分，嚴重為1.2分。顫栗：沒有為0分，顫栗為1.2分。根據(jù)評價標準對暈動癥狀進行評分，統(tǒng)計學分析表明這種方法對大鼠、小鼠都適用。研究表明糞便量和自發(fā)活動量對判斷暈動病發(fā)生具有一定的特異性[7]，但也有研究表明暈動病具有適應性，隨著刺激次數(shù)的增加，癥狀逐漸減弱，甚至完全消失[8]。目前這個類別最新穎的造模方法是大鼠按體重分層分為4組，每組10只，單籠飼養(yǎng)，每籠放入1個高嶺土球及1個料球，每日取出并放入新的高嶺土球及料球，適應3d飼養(yǎng)，測量最后1d每只動物的高嶺土進食量作為正常值。動物稱重后，分別尾靜脈注射給予生理鹽水、鹽酸雷莫司瓊 1、3、10μg/kg，給藥 10min 后，腹腔注射順鉑10mg/kg，造成異食癖模型，繼續(xù)每日每籠加入1個高嶺土球及1個料球，每24小時取出干燥后稱1次，并每日給藥1次，連續(xù)觀察4d。通過給藥前后及與空白對照組間比較高嶺土進食量的變化，觀察藥物作用發(fā)現(xiàn)，大鼠腹腔注射順鉑后，高嶺土進食量可明顯增加，而靜脈給予止吐藥鹽酸雷莫司瓊具有劑量依賴的抑制此反應（異食癖）發(fā)生的作用，表明此模型可替代嘔吐模型，且具有價廉易得、易于操作等優(yōu)點[9]。

2 條件性厭食模型

與異食癖模型相比，條件性厭食模型可采用的動物較多，有松鼠猴、貓、豚鼠、大鼠、鶴鶉、小鼠等，受旋轉刺激產生暈動病，動物表現(xiàn)為對某種顏色、氣味或味道的液體或固體食物攝取量的減少。姜正林等[10]用0.15%糖精水代替正常的飲用水，觀察首日24h內大鼠糖精水的飲用量。次日給予旋轉刺激（同異食癖），再觀察旋轉激后第1日到第4日各24h內糖精水的飲用量，記錄旋轉刺激對大鼠飲糖精水行為的影響及其持續(xù)時間。1周后用同批大鼠重復實驗1次，觀察旋轉刺激前24h與刺激后24h內對糖精水飲用量的差別，并與上次飲用量比較。結果發(fā)現(xiàn)與旋轉前比較，旋轉刺激后0.15%糖精水的飲用量前3d差異有統(tǒng)計學意義，第4日差異無統(tǒng)計學意義。表明該模型具有建立方法簡單、穩(wěn)定性好、可用動物多的優(yōu)點，但尚不很成熟，能否真正反映暈動病程度存在疑問。目前這類模型常用于中藥處方治療暈動病研究中[11-12]。

3 嘔吐模型

嘔吐是人在暈動病中常見的癥狀，故在動物實驗中許多學者也希望動物能出現(xiàn)這種相同的癥狀來反映暈動病的程度。許多實驗室已開展用各種動物，大多數(shù)以變速旋轉為主、或線性往復運動來建立嘔吐模型用于暈動病的各項研究，但存在許多技術問題或實際困難。雪貂被認為是理想的嘔吐模型動物。中樞性催吐劑如阿樸嗎啡、細胞毒類抗癌藥順鉑、硫酸銅等經典的催吐劑以及放射線均可使其發(fā)生嘔吐。英國科學家就是利用雪貂模型推出了新一代止吐劑格拉司瓊、昂丹司瓊等5-HT受體阻斷劑，其防治化療嘔吐具有明顯療效。但是雪貂飼養(yǎng)條件較高，使其應用受到一定限制[13]。岳旺等[14]研究證明水貂可以替代雪貂用作可靠的嘔吐動物模型。水貂飼養(yǎng)條件比雪貂低，值得在國內推廣應用。錢鼠在種系發(fā)育方面比嚙齒類、肉食類和哺乳類動物都更接近靈長類動物，對暈動病引起的嘔吐和抗癌藥、X射線、催吐藥等引起的嘔吐更敏感，可以引起嘔吐反射[6]。水平往復振蕩幅度在 40mm、頻率范圍在 1或 2Hz（60或120次/min）時，發(fā)生嘔吐反應，典型表現(xiàn)為明顯的腹部收縮，頭部向腹側彎曲，嘴角張大、舌頭伸出并伴有舔漱動作，嘔吐物可被膽汁沾染呈黃色。另外還發(fā)現(xiàn)其對水平旋轉運動不敏感；對多種致吐化合物敏感；雌性較雄性敏感；反復運動刺激能導致產生快速適應和耐受；嘔吐時因發(fā)生較快而難以被觀察者準確記錄。錢鼠對水平方向的運動刺激敏感，這與人類暈船暈車的情形類似，并且具有嘔吐反應靈敏、體型小巧、便于操作等優(yōu)點，適合于止吐藥物研究。由于動物來源的限制，沒有得到大量實驗研究的證實[13]。田華等[15]將實驗犬無束縛地置入旋轉裝置 （該裝置旋轉輪直徑1.2m，配有透明通氣的動物箱）及轉速控制鈕的動物箱中，繞水平軸順時針旋轉，以70°/s2加速度加速4.5s，達最大速度315°/s2后勻速旋轉3s，立即以126°/s2減速度減速，直至旋轉停止為1個周期，如此循環(huán)進行可誘發(fā)暈動病。旋轉開始后半小時內，被選犬若出現(xiàn)流誕或嘔吐癥狀，即造模成功。但是其操作難度和成本較大。松鼠猴是靈長類動物，嘔吐反射也與人類相似，是較為適合的暈動病動物模型，現(xiàn)被廣泛用于航空、航天、航海等各種暈動病的研究中。但是松鼠猴僅產于南美洲，缺乏來源，價格昂貴，難以采用[16]。

4 特殊模型

對昆明種小鼠進行大量的篩選發(fā)現(xiàn)，小鼠對于暈刺激的敏感性也存在著明顯的差異。于旭紅[17]從中選出暈反應指數(shù)高的，即對暈刺激敏感的小鼠進行繁殖培育；對暈刺激反應不敏感的小鼠作為正常株進行平行培育。如此再選擇、繁殖，若干代后，便可以培育成純種自發(fā)性暈敏感小鼠及其正常株?，F(xiàn)在已經培育至第8代，并且差異有顯著的逐代增強趨勢，已證實該模型有很理想的遺傳穩(wěn)定性。這種動物模型可用于運動病的發(fā)病機制研究及其防治藥物的研制工作。栗志遠[18]根據(jù)旋轉誘發(fā)的暈動病與應激鎮(zhèn)痛都由相同的前庭刺激引起的，反應程度都依賴于應激刺激強度、類型和持續(xù)時間，重復的旋轉刺激易致小鼠對鎮(zhèn)痛耐受和暈動病適應，建立了小鼠熱板反應模型。其方法為應用自制的小鼠旋轉儀和恒溫水浴改裝的熱板刺激儀，各種因素控制相對恒定，實驗旋轉刺激前先測定2次小鼠熱板反應時間，取其平均值作為基礎潛伏期，挑選基礎潛伏期在10～20s的作為實驗動物，2次測定間隔至少 5min。在250rpm旋轉1min后，發(fā)現(xiàn)小鼠在熱板中舔后足潛伏期顯著延長，而未旋轉小鼠沒有變化；在70r/min旋轉1h后，小鼠異食高嶺土量顯著高于對照組，其自發(fā)活動中總路程和活動次數(shù)顯著低于對照組。另外，仿Crampton條件下旋轉120min后，大鼠高嶺土攝取量顯著高于未旋轉組。其作者還采用目前己知的防暈動病藥物來檢驗新模型的研究方法，證實了該暈動病模型的有效性，并認為其具有切實可行、操作簡單快速、低成本、應用廣泛的優(yōu)點。

5 結 語

建立適用可靠動物實驗模型是解決暈動病機制，預防暈動病藥物研究等問題的前提。盡管現(xiàn)在已經有各種動物模型，但是到現(xiàn)在為止，還沒有1個有效防暈藥物是用動物模型篩選出來的。有些動物實驗模型只是對藥物的事后驗證而已。異食癖模型不僅存在個體差異，而且許多實驗發(fā)現(xiàn)適應性，即在經歷一段時間之后，實驗動物能適應當前的環(huán)境。條件性厭食模型的指標也可能是由其他疾病造成，故會帶來一定的偏差。嘔吐模型的操作性、成本較高，給實際運作帶來一定困難。有些特殊模型由于實驗動物不能配合，也帶來了許多問題。筆者認為采用對暈反應敏感鼠繁殖培養(yǎng)進行造模是未來趨勢，具有很好的發(fā)展前景。筆者所在的小組在采用異食癖模型造模過程進行了一些改良，由于開始的第1～2日內未經旋轉刺激，鼠也會食用高嶺土，到第6～7日鼠異食高嶺土量變得穩(wěn)定，故設立對照組避免鼠“嘗鮮”造成的誤差，此外在主要指標（高嶺土食量改變）的基礎上增加備選指標 （游泳時間的改變）：在旋轉刺激后立即將鼠放入水深30cm、溫度25～26℃的方桶中，以沉底不再浮起為終點，觀察游泳時間是否縮短。這樣可以更好地幫助我們判斷是否發(fā)生了暈動病。

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2011-02-21）