劉冀榮，李瑛，惠玲利

雙相情感障礙是指情感異常高漲或者異常低落的一種精神性疾病，同時(shí)還伴有躁狂和抑郁癥狀的出現(xiàn)，常呈間歇或反復(fù)發(fā)作，患者易出現(xiàn)易怒、心情低落及身體乏累等表現(xiàn)，甚至可能引發(fā)其他生理和心理等疾病[1,2]。睡眠-覺(jué)醒的生物節(jié)律對(duì)維持生物體各種生理和心理活動(dòng)具有重要作用[3]，而雙相情感障礙患者常表現(xiàn)為生物節(jié)律紊亂，主要是出現(xiàn)睡眠-覺(jué)醒生物節(jié)律紊亂，導(dǎo)致患者出現(xiàn)典型的反復(fù)發(fā)作的情緒異常[4]。本實(shí)驗(yàn)對(duì)雙相情感障礙模型小鼠的睡眠-覺(jué)醒狀態(tài)、躁狂癥狀、抑郁癥狀和工作記憶的變化進(jìn)行研究，為深入研究雙相情感障礙的發(fā)病機(jī)制提供新的思路和新的治療靶點(diǎn)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

雄性雙相情感障礙小鼠模型10 只（購(gòu)自上海南方模式生物科技股份有限公司）納入模型組；同時(shí)選取雄性C57BL/6野生型小鼠10只（購(gòu)自中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院動(dòng)物所）納入對(duì)照組；小鼠均為6～8 周，體質(zhì)量（20±2）g。將小鼠飼養(yǎng)于室溫，相對(duì)濕度50%左右，12 h 光照與黑暗交替，自由飲水、進(jìn)食及活動(dòng)。

1.2 方法

1.2.1 睡眠-覺(jué)醒行為學(xué)實(shí)驗(yàn) 麻醉小鼠，手術(shù)植入腦電圖（electroencephalogram，EEG）和肌電圖（electromyogram，EMG）電極，恢復(fù)1周時(shí)間后轉(zhuǎn)移至記錄箱內(nèi)。頭部連接數(shù)據(jù)記錄線(xiàn)和光纖，12 h光照和黑暗交替（19∶00-7∶00 開(kāi)燈，7∶00-19∶00 無(wú)光照）。適應(yīng)3 d后正式記錄1～2 d的數(shù)據(jù)作為基線(xiàn)，初步判斷小鼠睡眠節(jié)律是否正常；比較2組小鼠清醒時(shí)間、非快速眼動(dòng)睡眠和快速眼動(dòng)睡眠所占百分比。

1.2.2 躁狂癥狀對(duì)比研究 通過(guò)曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)小鼠的興奮性和煩躁不安等自主行為，評(píng)價(jià)小鼠的躁狂行為[5]。曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)箱為81 cm×81 cm×28 cm大小，實(shí)驗(yàn)箱四周為白色，將底部劃分為16格的正方形格子（20 cm×20 cm），場(chǎng)地中央置1 彩色瓶子。將小鼠面朝墻放入任一拐角方格，計(jì)數(shù)小鼠5 min內(nèi)小鼠穿越中央格的次數(shù)。

1.2.3 抑郁癥狀對(duì)比研究 根據(jù)強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)和糖水偏好實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)檢測(cè)小鼠的抑郁樣行為。強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)中，顯示出較長(zhǎng)時(shí)間不動(dòng)的動(dòng)物被判斷為抑郁樣行為的標(biāo)志-絕望。將每只小鼠單獨(dú)放置在豎直透明有機(jī)玻璃圓筒中，內(nèi)有（23±1）℃，20 cm 深的自來(lái)水。將小鼠輕柔放置入水，讓其自由游泳6 min，完全不動(dòng)或僅有1只爪子保持平衡輕輕運(yùn)動(dòng)的小鼠被認(rèn)為不動(dòng)。比較2 組小鼠不動(dòng)時(shí)間。糖水偏好實(shí)驗(yàn)中，表現(xiàn)出糖水偏好度降低的動(dòng)物被判斷為抑郁樣行為。使小鼠適應(yīng)48 h 1%糖水，禁食禁水4 h 后將2 組小鼠置于同時(shí)有1%糖水和自來(lái)水水瓶的飼養(yǎng)籠中，根據(jù)水瓶上刻度來(lái)記錄1 h 內(nèi)小鼠對(duì)糖水和自來(lái)水的攝入量。糖水偏愛(ài)率/%=糖水?dāng)z入量/(糖水?dāng)z入量+自來(lái)水?dāng)z入量)×100%。

1.2.4 學(xué)習(xí)記憶對(duì)比研究 通過(guò)Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)研究小鼠學(xué)習(xí)、記憶能力。水迷宮水溫為（18～22）℃，池中平臺(tái)位于水下0.5～1 cm，每天在固定時(shí)間訓(xùn)練小鼠尋找并爬上隱匿在水下的逃生平臺(tái)。測(cè)試時(shí)，隨機(jī)從4個(gè)不同象限入水，記錄2組小鼠的總探索時(shí)間和找到平臺(tái)所需時(shí)間，連續(xù)測(cè)試4 d。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 睡眠-覺(jué)醒行為學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)比研究

結(jié)果顯示，模型組小鼠的清醒時(shí)間和快速眼動(dòng)睡眠占比多于對(duì)照組（P＜0.01），非快速眼動(dòng)睡眠占比少于對(duì)照組（P＜0.01），見(jiàn)表1。

表1 2組睡眠-覺(jué)醒行為學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)比研究（%, ±s）

表1 2組睡眠-覺(jué)醒行為學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)比研究（%, ±s）

注：與對(duì)照組比較，①P＜0.05

2.2 躁狂癥狀對(duì)比研究

從1 min～5 min，模型組小鼠穿越中央格的次數(shù)顯著高于對(duì)照組（P＜0.05），見(jiàn)表2。

表2 2組小鼠躁狂癥狀對(duì)比研究（次, ±s）

表2 2組小鼠躁狂癥狀對(duì)比研究（次, ±s）

注：與對(duì)照組比較，①P＜0.05

2.3 抑郁癥狀對(duì)比研究

模型組小鼠在強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)中的不動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)于對(duì)照組（P＜0.05），糖水偏愛(ài)率低于對(duì)照組（P＜0.05），見(jiàn)表3。

2.4 學(xué)習(xí)記憶對(duì)比研究

模型組的總探索時(shí)間、第1 天～第4 天找到平臺(tái)所需時(shí)間均高于對(duì)照組（P＜0.05）；2 組第4 天找到平臺(tái)所需時(shí)間均低于同組第1天找到平臺(tái)所需時(shí)間（P＜0.05），見(jiàn)表4。

表3 2組小鼠抑郁癥狀對(duì)比研究（±s）

表3 2組小鼠抑郁癥狀對(duì)比研究（±s）

注：與對(duì)照組比較，①P＜0.05

組別對(duì)照組模型組只數(shù)10 10不動(dòng)時(shí)間/s 67.74±6.33 86.45±9.42①糖水偏愛(ài)率/%79.20±14.54 45.77±9.36①

2.5 睡眠-覺(jué)醒曲線(xiàn)與躁狂和抑郁癥狀和學(xué)習(xí)記憶的關(guān)系

睡眠-覺(jué)醒曲線(xiàn)中的清醒時(shí)間與躁狂癥狀呈正相關(guān)，與學(xué)習(xí)記憶呈負(fù)相關(guān)；非快速眼動(dòng)睡眠與躁狂癥狀呈負(fù)相關(guān)；快速眼動(dòng)睡眠與躁狂癥狀、抑郁癥狀呈負(fù)相關(guān)，與學(xué)習(xí)記憶呈正相關(guān)（P＜0.05），見(jiàn)表5。

3 討論

雙相情感障礙是常見(jiàn)的慢性重癥精神障礙，易出現(xiàn)躁狂和抑郁等反復(fù)發(fā)作的癥狀，在抑郁時(shí)情緒極其低落，且注意力難以集中、食欲不振和睡眠障礙等，從而引發(fā)其出現(xiàn)自殺的念頭；當(dāng)患者狂躁時(shí)則情欲異常高漲、行為增多和言語(yǔ)夸大等，嚴(yán)重時(shí)易出現(xiàn)幻覺(jué)和妄想等[6-8]。生物節(jié)律的紊亂可能是雙相情感障礙發(fā)作的原因之一[9]，生物鐘或者激素的分泌紊亂引發(fā)精神障礙和晝夜節(jié)律發(fā)生改變，導(dǎo)致抑郁和躁狂[10]。關(guān)于引發(fā)雙相情感障礙的原因至今仍不明確，但臨床上發(fā)現(xiàn)其與生物學(xué)、遺傳學(xué)以及心理社會(huì)因素等有直接關(guān)系，神經(jīng)生化和神經(jīng)遞質(zhì)代謝異常等引發(fā)相應(yīng)受體功能病變，尤其是下丘腦-垂體-甲狀腺的功能異常，家族中有雙相情感障礙患者的則易遺傳給后代，不良的生活事件、環(huán)境的刺激和高度緊張等易促發(fā)發(fā)病[11,12]。研究睡眠-覺(jué)醒曲線(xiàn)與雙相情感障礙之間的關(guān)系有重要的臨床意義。

本實(shí)驗(yàn)睡眠-覺(jué)醒行為學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在7∶00-19∶00以及19∶00-7∶00時(shí)間段，模型組小鼠的清醒時(shí)間和快速眼動(dòng)睡眠占比多于對(duì)照組（P＜0.01），非快速眼動(dòng)睡眠占比少于對(duì)照組（P＜0.01）。這表示雙相情感障礙小鼠存在睡眠-覺(jué)醒行為障礙，主要表現(xiàn)為小鼠清醒時(shí)間和快速眼動(dòng)睡眠時(shí)間長(zhǎng)，而非快速眼動(dòng)睡眠時(shí)間短，說(shuō)明其精神亢奮比較明顯，難以進(jìn)入睡眠狀態(tài)。為證明雙相情感障礙小鼠的興奮性增強(qiáng)等自主行為，在睡眠-覺(jué)醒行為實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行了曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示，從1 min～5 min，模型組小鼠穿越中央格的次數(shù)顯著高于對(duì)照組（P＜0.05）。模型組小鼠在強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)中的不動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)于對(duì)照組（P＜0.05），糖水偏愛(ài)率低于對(duì)照組（P＜0.05）。以上3 個(gè)實(shí)驗(yàn)均說(shuō)明雙相情感障礙模型小鼠存在躁狂和抑郁癥狀。曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)是用來(lái)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在新環(huán)境中某些行為，一般情況下，小鼠在曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中主要是在外周活動(dòng)，但在本研究中模型組的穿過(guò)中央格次數(shù)顯著增加，可以看出新環(huán)境增加了雙相情感障礙小鼠的自主行為[13]，說(shuō)明該組小鼠的躁狂癥狀更加明顯。在強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)中，小鼠的不動(dòng)時(shí)延長(zhǎng)均說(shuō)明小鼠存在抑郁行為[14]。在糖水偏好實(shí)驗(yàn)中，小鼠表現(xiàn)出糖水偏愛(ài)率下降，說(shuō)明小鼠出現(xiàn)抑郁樣行為，這可能是因?yàn)樾∈罂旄腥狈?，?duì)糖水的需求減少，食欲下降。Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)是研究學(xué)習(xí)和記憶功能的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，本研究結(jié)果顯示，模型組小鼠總探索時(shí)間以及第1天到第4天找到平臺(tái)所需時(shí)間均長(zhǎng)于對(duì)照組，說(shuō)明小鼠的空間學(xué)習(xí)能力和記憶能力障礙。向東等[15]研究發(fā)現(xiàn)，與正常對(duì)照組相比，雙相情感障礙患者存在明顯的認(rèn)知功能損害，主要表現(xiàn)在學(xué)習(xí)和記憶功能能力下降，分析原因可能與患者大腦特定區(qū)域發(fā)生損害有關(guān)。相關(guān)性分析研究結(jié)果顯示：清醒時(shí)間與躁狂癥狀呈正相關(guān)、和工作記憶呈負(fù)相關(guān)，非快速眼動(dòng)睡眠與躁狂癥狀呈負(fù)相關(guān)，快速眼動(dòng)睡眠與躁狂癥狀和抑郁癥狀呈負(fù)相關(guān)、與工作記憶呈正相關(guān)，說(shuō)明睡眠-覺(jué)醒曲線(xiàn)與躁狂和抑郁癥狀和工作記憶之間均存在相關(guān)性。

表4 2組小鼠學(xué)習(xí)記憶對(duì)比研究（s, ±s）

表4 2組小鼠學(xué)習(xí)記憶對(duì)比研究（s, ±s）

注：與對(duì)照組比較，①P＜0.05；與第1天比較，②P＜0.05

組別對(duì)照組模型組t值P值只數(shù)10 10總探索時(shí)間40.12±3.92 53.04±2.28①9.009＜0.001找到平臺(tái)所需時(shí)間第1天51.64±3.54 58.98±4.56①4.021 0.001第2天38.75±4.32 46.54±5.61①3.479 0.003第3天30.54±3.90 35.78±5.43①2.479 0.023第4天26.99±3.12②30.76±4.56①②2.158 0.044

表5 睡眠-覺(jué)醒曲線(xiàn)與躁狂癥狀、抑郁癥狀和學(xué)習(xí)記憶的關(guān)系研究

綜上所述，雙相情感障礙模型小鼠存在躁狂和抑郁癥狀，同時(shí)表現(xiàn)出了記憶障礙，雙相情感障礙模型小鼠睡眠-覺(jué)醒曲線(xiàn)與躁狂和抑郁癥狀和工作記憶之間均存在相關(guān)性。本研究為深入研究雙相情感障礙的發(fā)病機(jī)制提供了新的思路，也為該疾病的藥物治療提供了新的靶位點(diǎn)。