右美托咪定对创伤后应激障碍大鼠焦虑状态和认知功能...
右美托咪定对创伤后应激障碍大鼠焦虑状态和认知功能的影响
目的：探讨右美托咪定对创伤后应激障碍(PTSD)大鼠焦虑状态和认知功能的影响。
方法：将雄性SD大鼠随机分为五组：对照组(C组)、PTSD模型组(P组)和右美托咪定10ug／kg组(D1组)、20ug／kg组(D2组)和40 ug／kg组(D3组)，通过条件性恐惧实验测定大鼠的恐惧记忆，旷场实验测定大鼠的自主活动能力和焦虑状态，高架十字迷宫测定大鼠的焦虑状态和水迷宫实验测定大鼠的空间学习记忆能力。结果与P组比较，D1、D2、D3组僵直时间百分比、总运动路程和潜伏期均明显降低(P<0.05)，而中央格停留时间、开环时间比例和目标象限探索时间百分比均明显增加(P<0.05)。结论右美托咪定可明显降低PTSD大鼠的恐惧记忆和自主活动，并改善焦虑状态，增强PTSD大鼠的空间学习记忆能力。
关键词：创伤后应激障碍；焦虑状态；认知功能；右美托咪定
创伤后应激障碍(post-traumatic stress disorder，PTSD)是指在严重创伤应激下出现的慢性精神
功能障碍，其特征是对创伤相关记忆增强且对适宜刺激产生过度恐惧，其核心症状包括创伤性再体验、回避与情感麻木、警觉性增高等。据统计，约90％的人群经历过创伤事件，其中5％～15％可发展为PTSD。而就手术患者而言，合并有术中知晓的患者PTSD发生率高达71％。PTSD病程缓慢、治疗效果不佳，给患者、家庭及社会带来沉重的负担。尽管研究报道多种药物对治疗PTSD有效，但只部分缓解PTSD症状。右美托咪定因其具有镇静、镇痛、抗焦虑、抑制交感神经活性、降低麻醉药用量和呼吸抑制轻等特点而广泛应用于手术中。术中知晓是麻醉患者常见的并发症，研究表明右美托咪定可降低单肺通气患者术中知晓的发生率。然而，右美托咪定是否可改善PTSD症状目前仍不清楚。本研究通过建立PTSD动物模型，并采用不同剂量探讨右美托咪定是否剂量依赖性地对PTSD症状产生影响，为临床治疗提供参考。
材料与方法：
动物选择及分组：雄性SD大鼠60只，8～10周，体重240～360 g，由南京军区总医院比较医学科提供。动物许可证号：SCXK(苏)2011一0003]。随机分为五组，每组12只：对照组(C组)、PTSD模型组(P组)及右美托咪定10 pg／kg组(D1组)、20ug／kg组(D2组)和40ug／kg组(D3组)。C组和P组按1 ml／kg腹腔给予生理盐水，D1、D2及D3组分别按10、20和40 ug／kg腹腔给予右美托咪定]。右美托咪定溶于生理盐水中达浓度为10、20和40
gg／ml，然后按剂量给药。生理盐水和右美托咪定在PTSD模型建立后立即给予，连续用药3 d。PTSD模型建立和条件性恐惧实验 巴甫洛夫条件性恐惧PTSD模型是通过伴随着条件性刺激(声音刺激或环境刺激)的非条件性刺激(电刺激)训练动物，促使其产生恐惧记忆，从而使条件性刺激控制着恐惧反应；随后通过检测动物再次暴露于该条件性刺激时的僵直行为来评定恐惧记忆是否形成及其严重程度[8]。本实验中PTSD模型在上海欣软信息技术有限公司的条件性恐惧实验分析系统中建立。P组和D1、D2、D3组第0、1、2天将大鼠放人斯
金纳箱(长30 cm，宽26 cm，高22 cm)中，适应5min后给予成对的声音刺激(30 S，5 kHz，75 dB)，在随后的15 min内随机给予5个电刺激(2 mA，2s)。在第7、14、21天将大鼠再次暴露于相同的环境下5 min，有声音刺激而无电刺激，记录大鼠的僵直时间。而C组第0、1、2天仅给予相同声音刺激而无电刺激，其余过程相同。
旷场实验 在第23天进行旷场实验，以明确大鼠的自主活动能力和焦虑状态。将大鼠放到一个100 cmXl00 cmX 40 cm的黑色敞箱中，底边平均分为9格，每只大鼠从中问格子放人，并且计时5min。由数据采集系统记录大鼠运动总路程及在中央格停留的时间。每只大鼠实验结束后用75％酒精擦拭场地。
高架十字迷宫实验第25天，进行高架十字迷宫实验，以测定大鼠的焦虑状态。高架十字迷宫包括一对开环(宽10 cm，长50 cm)、一对闭环(宽10cm，长50 cm，高40 cm)和中央区(10 cmX 10 cm)三个部分。将大鼠面向闭环从中央区放人高架十字迷宫，计时5 min。由数据采集系统记录大鼠在开环和闭环停留的时间(大鼠有至少两只前瓜进入环内)。每只大鼠实验结束后用75％酒精擦拭场地。
水迷宫实验 第27天，进行水迷宫实验，评估大鼠的空间学习记忆能力。水迷宫实验是在一个直径为120 cm，高为50 cm的圆形水池中进行。将水池分为四个象限，在左上象限中放置平台，平台直径为10 cm，位于水面下1 cm。连续训练4 d，将大鼠面向池壁随机从分别四个不同的象限放人水中，由数据采集系统记录大鼠找到平台的潜伏期。大鼠登上平台停止记录，若大鼠在60 S内未找到平台，则引导其找到平台，并将其放置在平台上停留15 S。记录各组大鼠训练阶段的逃避潜伏期。第5天撤去平台，行空间探索实验测试大鼠记忆能力，记录各组大鼠在目标象限探索时间百分比。整个实验过程中水温控制在(25±1)℃。
统计分析采用SPSS 16．0进行数据分析，计量资料以均数±标准差(z±s)表示，正态分布的数据用K—S检验，非正态分布的数据用秩和检验。组间比较用单因素方差分析。
结 果
与C组比较，第7、14和21天P组的僵直时间百分比明显增加，说明PTSD模型造模成功。与P组比较，D1、D2、D3组在FC中的僵直时间百分比明显降低(P<0．05)(图1)。
与C组比较，P组的运动总路程增加且在中央格停留时间明显减少(P<O．05)。D1、D2、D3组的运动总路程明显缩短，在中央格停留时间明显增加(P<O．05)(图2，3)。
五组大鼠在闭环中的时间比例差异无统计学意义。与P组比较，D1、D2、D3组在开环中的时间比例明显增加(P<0．05)(图4，5)。与C组比较，P组大鼠的潜伏期明显延长，在目标象限探索时间百分比明显减少(P<0．05)。与P组比较，D1、D2、D3组大鼠的潜伏期明显降低并且其在目标象探索时间百分比明显增加(P<0．05)(图6，7)。
讨 论
临床研究表明右美托咪定可使患者血流动力学更稳定，术后躁动发生率明显降低，生活质量明显提高。PTSD的发生与曾经暴露于创伤性事件密切相关，手术是一种创伤性事件，右美托咪定可降低手术这种创伤性事件对患者的影响，然而是否可以改善PTSD患者的症状有待进一步研究。本实验中右美托咪定可以改善PTSD大鼠的焦虑状态和认知功能障碍，表现为大鼠僵直时间百分比明显降低，总运动路程缩短并且在中央格中停留的时间增加，开环时间比例增加，寻找平台的潜伏期减少并且在目标象限探索时间百分比增加。本实验旨在明确右美托咪定能否改善PTSD症状，以寻求一种新的治疗PTSD的途径。PTSD的显著特征之一就是恐惧记忆的增强，恐惧记忆包括获得、巩固和再现等阶段。恐惧记忆的获得发生在条件性恐惧和非条件性恐惧成对出现期间，之后为恐惧记忆的巩固。再现是指根据恐惧刺激期间条件性刺激一非条件性刺激的关系，而再次出现的条件性反应。研究表明：去甲肾上腺素可影响PTSD时恐惧记忆的形成。当患者暴露于急性应激环境中时，出现交感一去甲肾上腺素系统的高反应性，其发生PTSD的风险也明显增加。而激动a肾上腺素受体可影响PTSD患者恐惧记忆巩固的过程，明显改善其焦虑和过度觉醒的症状。此外，Hayama等[研究发现，右美托咪定可通过激动a。肾上腺素受体影响脑干蓝斑核而干扰恐惧记忆的获得。本实验中右美托咪定可降低PTSD大鼠的恐惧记忆、减少自主活动并改善其焦虑状态，这表明d肾上腺素受体激动剂右美托咪定可能是治疗PTSD的一种新方法。PTSD患者常伴有认知功能障碍，本研究发现右美托咪定可以逆转PTSD大鼠空间学习记忆功能的受损，这一结果与先前研究结果相似，均表明右美托咪定有神经保护作用。
本实验中不同剂量右美托咪定组之间对于改善PTSD症状没有差异，这其中的原因有待进一步研究，可能与给予的剂量偏大有关。全身麻醉患者右美托咪定的负荷剂量为10ug／kg，维持剂量为0．2～0．4ug／kg，而我们给予的最低剂量为10ug／kg，后续研究需进一步寻找缓解PTSD的适宜剂量。此外，PTSD的发生除了与肾上腺素能系统相关以外，也与下丘脑一垂体一肾上腺皮质轴、r氨基丁酸和谷氨酸等信号通路等相关。右美托咪定缓解PTSD症状作用是否与其他信号通路相关有待进一步研究。
综上所述，本实验表明重复给予右美托咪定可明显缓解PTSD焦虑状态和空间学习记忆功能障碍。尽管其机制有待进一步研究，但右美托咪定可以有效地改善PTSD大鼠的症状，这为右美托咪定预防和治疗PTSD提供了新参考。
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项目成果
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