强迫游泳和糖皮质激素促进小鼠对吗啡的条件性位置偏爱
陆林 黄明生 李静 马兰
摘 要：目的 探讨应激和糖皮质激素在发生药物依赖行为中的作用机制。方法 (1)将30只雄性昆明品系小鼠随机分为盐水组、糖皮质激素组(20 mg-1.kg-1，皮下注射)、强迫游泳组(25 ℃强迫游泳10 min)，每组10只，观察3种措施对小鼠条件性位置偏爱形成的影响；将30只雄性昆明品系小鼠先进行吗啡条件性位置偏爱实验，再随机分为盐水组、糖皮质激组和强迫游泳组，每组10只，处理条件同前，持续6天，观察3种措施对小鼠条件性位置偏爱消退的影响。结果 (1)强迫游泳组和糖皮质激素组在吗啡搭配箱体中停留时间[分别为(9.6±1.0) min,(9.4±1.3) min] 均分别高于盐水组[(7.3±0.8) min]; t1=4.56,P1<0.01; t2=4.58,P2<0.01，而强迫游泳组和糖皮质激素组之间差异无显著性(t=0.41,P>0.05)；(2)经过6天消退期后，强迫游泳组和糖皮质激素组在吗啡搭配箱体中停留时间[分别为(7.6±1.1) min,(7.4±0.8) min]亦均分别高于盐水组[(7.3±1.0) min]; t1=4.15,P1<0.01; t2=3.38,P2<0.01。结论 强迫游泳和注射糖皮质激素均能促进小鼠对吗啡的条件性位置偏爱，并能延缓条件性位置偏爱的消退。
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关键词：吗啡依赖 应激 糖皮质激素类 条件性位置偏爱
导致药物成瘾及戒断后发生复吸的因素很多，其中心理因素起着重要的作用。流行学调查表明，心理创伤之后酒精依赖和药物滥用的发生率明显增加[1]，家庭破裂、失学、性虐待等社会心理应激是青少年发生药物滥用的主要危险因素[2]。Hooks等[3]证实，新奇环境和笼养拥挤均可促进小鼠对吗啡的条件性位置偏爱，但其中的生物学机制尚不清楚。因此，我们采用对小鼠强迫游泳及给予糖皮质激素来探索应激促进依赖行为的机制，为对药物依赖开展综合治疗提供线索。
材料和方法
一、动物和药物
采用雄性昆明品系小鼠，体重18～22 g，由华西医科大学实验动物中心提供。盐酸吗啡由中国药品生物制品检验所提供，氢化可的松由天津市氨基酸公司生产，批号960901。动物领回后常规饲养，适应实验室环境3天，第4天进行预观察，将小鼠放进条件性位置偏爱实验箱中间通道观察20 min，以头部位置为准记录小鼠在黑白箱体内停留的时间，如果对某一侧箱体有明显偏爱(超过70%),则剔除。
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二、实验材料
条件性位置偏爱实验箱根据文献[4，5]制作，箱体由两个20 cm×20 cm×20 cm正方体加中间一个20 cm×20 cm×5 cm通道组成，正方体箱与中间通道之间各有—可以活动的隔板，将隔板抽起后，小鼠可在两个正方箱体之间自由活动；其中1个正方体箱漆成黑色，底板制成粗糙面，另1个漆成白色，底板制成光滑面。
三、实验方法
1.位置偏爱的形成：选择经过预处理的小鼠30只随机分为强迫游泳组、糖皮质激素组和盐水对照组，每组10只。强迫游泳组于注射吗啡前1 h注射生理盐水并放进水深25 cm、水温恒定在25 ℃的玻璃水缸中接受强迫游泳10 min[6]；糖皮质激素组在注射吗啡前1 h注射氢化可的松(20 mg/kg)；盐水组注射相同容积的生理盐水。除上述处理外，所有动物均于正式实验的第1，3，5天同一时间范围内(15：00～15：30)皮下注射吗啡4 mg/kg，第2，4，6天注射盐水，每只小鼠注射吗啡后，随机与黑色或白色箱体搭配，同时放下中间隔板，使小鼠只能在黑色或白色箱体中活动，放置时间为30 min，在最后1次注射吗啡或生理盐水后24 h进行位置偏爱检测，检测过程与预观察时的观察过程相同，每只观察20 min。
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2.位置偏爱的消退：选择经过预观察的小鼠30只，先建立条件性位置偏爱，即全部小鼠于正式实验第1，3，5天注射吗啡4 mg/kg，第2，4，6天注射等体积生理盐水。第7天随机分为强迫游泳组、糖皮质激素组和生理盐水组，每组10只，分别每天同一时间强迫游泳10 min(条件同前)、注射氢化可的松20 mg/kg和等体积生理盐水，连续6天，第13天进行位置偏爱检测。
3.统计分析：采用SPSS/PC软件包的t检验在AST/586微机上对数据进行分析。
结果
1.位置偏爱形成检测结果:3组动物经过6天后，强迫游泳组(t=3.81，P<0.01)、糖皮质激素组(t=3.24，P<0.01)和盐水组(t=2.43, P<0.05)在药物搭配侧箱体中停留时间与在对侧箱体中停留时间的差异均有显著性;但强迫游泳组和糖皮质激素组在吗啡搭配箱体中停留时间[分别为(9.6±1.0)min,(9.4±1.3)min]高于盐水组[(7.3±0.8 min)]; t1=4.56,P1<0.01; t2=4.58,P2<0.01。而强迫游泳组和糖皮质激素组之间差异无显著性(t=0.41,P>0.05)。说明强迫游泳和糖皮质激素能够促进条件性位置偏爱的形成。
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2.位置偏爱消退检测结果:3组动物在消退期间，仅盐水组在药物搭配箱体中停留时间与对侧箱体中停留的时间差异无显著性(t=1.78，P>0.05)，而强迫游泳组(t=2.48，P<0.05)和糖皮质激素组(t=2.51，P<0.05)差异仍有显著性。经过6天消退期, 强迫游泳组和糖皮质激素组在吗啡搭配的箱体中停留时间[分别为(7.6±1.1)min,(7.4±0.8)min]亦分别高于盐水组[(7.3±1.0)min]; t1=4.15,P1<0.01; t2=3.38,P2<0.01。这说明强迫游泳和注射糖皮质激素能够延缓条件性位置偏爱的消退。
讨论
应激性刺激种类繁多，在动物实验中，常采用强迫游泳、束缚、电击、隔离、食物限制等。强迫游泳作为一种稳定、简便、可靠的应激方式，被广泛地应用研究应激和抑郁的动物实验中[7]。在本研究中，我们采用了这种传统的应激方式。应激的共同特征是激活下丘脑-垂体-肾上腺皮质(HPA)轴，使肾上腺释放糖皮质激素，糖皮质激素在应激时，其外周作用主要是抗炎和免疫抑制，在中枢是通过控制和调节应激的心理和行为反应而发挥对机体的保护作用。
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Munch等[8]曾根据临床现象提出假设：某些应激性刺激可以强化阿片的自我用药行为，并可诱导毒瘾复发。本结果显示，给予强迫游泳可以加强小鼠的条件性位置偏爱，并延缓这种条件反射的消退，与上述假设相符。而给予外源糖皮质激素亦可以使小鼠对吗啡依赖行为反应增加，强化小鼠对吗啡的条件性位置偏爱，取得与应激造成的相类似的结果，由此可以提示，应激可能是通过促使糖皮质激素分泌增加而强化药物依赖行为。Jefferys等[9]证实，糖皮质激素参与了犒赏效应的生物学过程，如外源性糖皮质激素可以增强犒赏神经中枢中的中脑腹侧被盖区(VTA)和伏隔核(NAs)多巴胺的释放，使机体对精神兴奋剂或阿片类物质的行为和心理反应增加，抑制糖皮质激素的分泌则会逆转上述效应。糖皮质激素在应激过程中可能存在着双重作用，一方面参与抗炎和免疫抑制，避免机体对“环境威胁”的过度反应，从而起到保护机体的作用；另一方面可以激活中枢犒赏系统，减轻机体对刺激的厌恶反应，避免对威胁的过度回避，从而增加对环境的适应能力，保持“应对平衡”。糖皮质激素参与犒赏效应已得到一些研究的证实[9,10]：(1)糖皮质激素的分泌可以增强机体对奖赏刺激的反应；(2)糖皮质激素分泌的增加和减少将分别强化和抑制犒赏行为；(3)给予外源性糖皮质激素将会出现正性强化作用。
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应激强化成瘾行为除了使糖皮质激素分泌增加外，还可能是因为应激使机体处于行为敏感状态和精神运动兴奋性增高[11]。行为敏感会使机体对成瘾药物的行为反应增加，而精神运动性兴奋会使中枢多巴胺基础水平升高，接受精神兴奋药物后相关脑区对多巴胺系统的反应性随之增强，从而强化了药物成瘾或加重戒断症状。总之，应激促进阿片类条件性位置偏爱的机制是复杂的，我们仅是进行了初步的探索，为了解社会心理因素在药物成瘾中的作用机制及开展药物依赖的综合治疗提供了初步线索。能否通过控制应激和调节糖皮质激素分泌来预防和治疗药物依赖，值得进一步深入研究。
基金项目：国家教委博士点基金资助项目及卫生部基金资助项目
作者单位：陆林(华西医科大学附属第一医院心理卫生研究所，成都，610041)
黄明生(华西医科大学附属第一医院心理卫生研究所，成都，610041)
, http://www.100md.com
李静(华西医科大学附属第一医院心理卫生研究所，成都，610041)
马兰(上海医科大学神经生物学国家重点实验室)
参考文献：
[1] Kofoed L, Friedman MT, Peck R. Alcoholism and drug abuse in patients with PTSD. Mol Psychiatry, 1996,1:232-254.
[2] Barnet B, Duggan AK, Wilson MD, et al. Association between postpartum substance use and depressive symptoms, stress and social support in adolescent mothers. Pediatrics, 1995,96:659-666.
, http://www.100md.com
[3] Hooks MS,Sorg BA, Kalivas PW. The relationship between mRNA levels and the locomotor response to novelty. Brain Res, 1994,663:312-316.
[4] Bals KR, Ableitner A, Herz A, et al. Neuronatomical sites mediating the motivational effects of opioids as mapped by the conditioned place preference paradigm in rats. J Pharmacol Exp Ther, 1993,246:489-495.
[5] 陶青，郑继旺. 条件性位置偏爱实验. 中国药物依赖性通报，1996,5:68-73.
, 百拇医药 [6] 陆林，刘协和，Mednick SA, 等. 急性应激诱导即时反应基因c-fos和c-jun的表达I：c-fos和c-jun表达的时效性. 中国行为医学科学，1998,7:246-249.
[7] Noda Y, Yamada Y, Furukawa H, et al. Enhancement of immobility in a forced swimming test by subacute or repeated treatment with phencyclidine: a new model of schizophrenia. Br J Pharmacol, 1995,116;2531-2537.
[8] Munch A, Guyre PM, Holbrood NJ, et al. Physiological function of glucocorticoids in stress and their relation to pharmacological action. Endocrine Rew, 1994,5:25-44.
, http://www.100md.com
[9] Jefferys D, Copolov D, Irby D, et al. Behavioral effect of adrenalectomy: reversal by glucocorticoids. Eur J Pharmacol, 1993,92:99-103.
[10] Piazza PV, Moal ML. Glucocorticoids as a biological substrate of reward: physiological and pathophysiological implications. Brain Res Rev, 1997,25:359-372.
[11] Spanagel R. Modulation of drug-induced sensitization processed by endogenous opioid system. Behav Brain Res, 1995,70:37-39., 百拇医药
摘 要：目的 探讨应激和糖皮质激素在发生药物依赖行为中的作用机制。方法 (1)将30只雄性昆明品系小鼠随机分为盐水组、糖皮质激素组(20 mg-1.kg-1，皮下注射)、强迫游泳组(25 ℃强迫游泳10 min)，每组10只，观察3种措施对小鼠条件性位置偏爱形成的影响；将30只雄性昆明品系小鼠先进行吗啡条件性位置偏爱实验，再随机分为盐水组、糖皮质激组和强迫游泳组，每组10只，处理条件同前，持续6天，观察3种措施对小鼠条件性位置偏爱消退的影响。结果 (1)强迫游泳组和糖皮质激素组在吗啡搭配箱体中停留时间[分别为(9.6±1.0) min,(9.4±1.3) min] 均分别高于盐水组[(7.3±0.8) min]; t1=4.56,P1<0.01; t2=4.58,P2<0.01，而强迫游泳组和糖皮质激素组之间差异无显著性(t=0.41,P>0.05)；(2)经过6天消退期后，强迫游泳组和糖皮质激素组在吗啡搭配箱体中停留时间[分别为(7.6±1.1) min,(7.4±0.8) min]亦均分别高于盐水组[(7.3±1.0) min]; t1=4.15,P1<0.01; t2=3.38,P2<0.01。结论 强迫游泳和注射糖皮质激素均能促进小鼠对吗啡的条件性位置偏爱，并能延缓条件性位置偏爱的消退。
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关键词：吗啡依赖 应激 糖皮质激素类 条件性位置偏爱
导致药物成瘾及戒断后发生复吸的因素很多，其中心理因素起着重要的作用。流行学调查表明，心理创伤之后酒精依赖和药物滥用的发生率明显增加[1]，家庭破裂、失学、性虐待等社会心理应激是青少年发生药物滥用的主要危险因素[2]。Hooks等[3]证实，新奇环境和笼养拥挤均可促进小鼠对吗啡的条件性位置偏爱，但其中的生物学机制尚不清楚。因此，我们采用对小鼠强迫游泳及给予糖皮质激素来探索应激促进依赖行为的机制，为对药物依赖开展综合治疗提供线索。
材料和方法
一、动物和药物
采用雄性昆明品系小鼠，体重18～22 g，由华西医科大学实验动物中心提供。盐酸吗啡由中国药品生物制品检验所提供，氢化可的松由天津市氨基酸公司生产，批号960901。动物领回后常规饲养，适应实验室环境3天，第4天进行预观察，将小鼠放进条件性位置偏爱实验箱中间通道观察20 min，以头部位置为准记录小鼠在黑白箱体内停留的时间，如果对某一侧箱体有明显偏爱(超过70%),则剔除。
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二、实验材料
条件性位置偏爱实验箱根据文献[4，5]制作，箱体由两个20 cm×20 cm×20 cm正方体加中间一个20 cm×20 cm×5 cm通道组成，正方体箱与中间通道之间各有—可以活动的隔板，将隔板抽起后，小鼠可在两个正方箱体之间自由活动；其中1个正方体箱漆成黑色，底板制成粗糙面，另1个漆成白色，底板制成光滑面。
三、实验方法
1.位置偏爱的形成：选择经过预处理的小鼠30只随机分为强迫游泳组、糖皮质激素组和盐水对照组，每组10只。强迫游泳组于注射吗啡前1 h注射生理盐水并放进水深25 cm、水温恒定在25 ℃的玻璃水缸中接受强迫游泳10 min[6]；糖皮质激素组在注射吗啡前1 h注射氢化可的松(20 mg/kg)；盐水组注射相同容积的生理盐水。除上述处理外，所有动物均于正式实验的第1，3，5天同一时间范围内(15：00～15：30)皮下注射吗啡4 mg/kg，第2，4，6天注射盐水，每只小鼠注射吗啡后，随机与黑色或白色箱体搭配，同时放下中间隔板，使小鼠只能在黑色或白色箱体中活动，放置时间为30 min，在最后1次注射吗啡或生理盐水后24 h进行位置偏爱检测，检测过程与预观察时的观察过程相同，每只观察20 min。
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2.位置偏爱的消退：选择经过预观察的小鼠30只，先建立条件性位置偏爱，即全部小鼠于正式实验第1，3，5天注射吗啡4 mg/kg，第2，4，6天注射等体积生理盐水。第7天随机分为强迫游泳组、糖皮质激素组和生理盐水组，每组10只，分别每天同一时间强迫游泳10 min(条件同前)、注射氢化可的松20 mg/kg和等体积生理盐水，连续6天，第13天进行位置偏爱检测。
3.统计分析：采用SPSS/PC软件包的t检验在AST/586微机上对数据进行分析。
结果
1.位置偏爱形成检测结果:3组动物经过6天后，强迫游泳组(t=3.81，P<0.01)、糖皮质激素组(t=3.24，P<0.01)和盐水组(t=2.43, P<0.05)在药物搭配侧箱体中停留时间与在对侧箱体中停留时间的差异均有显著性;但强迫游泳组和糖皮质激素组在吗啡搭配箱体中停留时间[分别为(9.6±1.0)min,(9.4±1.3)min]高于盐水组[(7.3±0.8 min)]; t1=4.56,P1<0.01; t2=4.58,P2<0.01。而强迫游泳组和糖皮质激素组之间差异无显著性(t=0.41,P>0.05)。说明强迫游泳和糖皮质激素能够促进条件性位置偏爱的形成。
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2.位置偏爱消退检测结果:3组动物在消退期间，仅盐水组在药物搭配箱体中停留时间与对侧箱体中停留的时间差异无显著性(t=1.78，P>0.05)，而强迫游泳组(t=2.48，P<0.05)和糖皮质激素组(t=2.51，P<0.05)差异仍有显著性。经过6天消退期, 强迫游泳组和糖皮质激素组在吗啡搭配的箱体中停留时间[分别为(7.6±1.1)min,(7.4±0.8)min]亦分别高于盐水组[(7.3±1.0)min]; t1=4.15,P1<0.01; t2=3.38,P2<0.01。这说明强迫游泳和注射糖皮质激素能够延缓条件性位置偏爱的消退。
讨论
应激性刺激种类繁多，在动物实验中，常采用强迫游泳、束缚、电击、隔离、食物限制等。强迫游泳作为一种稳定、简便、可靠的应激方式，被广泛地应用研究应激和抑郁的动物实验中[7]。在本研究中，我们采用了这种传统的应激方式。应激的共同特征是激活下丘脑-垂体-肾上腺皮质(HPA)轴，使肾上腺释放糖皮质激素，糖皮质激素在应激时，其外周作用主要是抗炎和免疫抑制，在中枢是通过控制和调节应激的心理和行为反应而发挥对机体的保护作用。
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Munch等[8]曾根据临床现象提出假设：某些应激性刺激可以强化阿片的自我用药行为，并可诱导毒瘾复发。本结果显示，给予强迫游泳可以加强小鼠的条件性位置偏爱，并延缓这种条件反射的消退，与上述假设相符。而给予外源糖皮质激素亦可以使小鼠对吗啡依赖行为反应增加，强化小鼠对吗啡的条件性位置偏爱，取得与应激造成的相类似的结果，由此可以提示，应激可能是通过促使糖皮质激素分泌增加而强化药物依赖行为。Jefferys等[9]证实，糖皮质激素参与了犒赏效应的生物学过程，如外源性糖皮质激素可以增强犒赏神经中枢中的中脑腹侧被盖区(VTA)和伏隔核(NAs)多巴胺的释放，使机体对精神兴奋剂或阿片类物质的行为和心理反应增加，抑制糖皮质激素的分泌则会逆转上述效应。糖皮质激素在应激过程中可能存在着双重作用，一方面参与抗炎和免疫抑制，避免机体对“环境威胁”的过度反应，从而起到保护机体的作用；另一方面可以激活中枢犒赏系统，减轻机体对刺激的厌恶反应，避免对威胁的过度回避，从而增加对环境的适应能力，保持“应对平衡”。糖皮质激素参与犒赏效应已得到一些研究的证实[9,10]：(1)糖皮质激素的分泌可以增强机体对奖赏刺激的反应；(2)糖皮质激素分泌的增加和减少将分别强化和抑制犒赏行为；(3)给予外源性糖皮质激素将会出现正性强化作用。
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应激强化成瘾行为除了使糖皮质激素分泌增加外，还可能是因为应激使机体处于行为敏感状态和精神运动兴奋性增高[11]。行为敏感会使机体对成瘾药物的行为反应增加，而精神运动性兴奋会使中枢多巴胺基础水平升高，接受精神兴奋药物后相关脑区对多巴胺系统的反应性随之增强，从而强化了药物成瘾或加重戒断症状。总之，应激促进阿片类条件性位置偏爱的机制是复杂的，我们仅是进行了初步的探索，为了解社会心理因素在药物成瘾中的作用机制及开展药物依赖的综合治疗提供了初步线索。能否通过控制应激和调节糖皮质激素分泌来预防和治疗药物依赖，值得进一步深入研究。
基金项目：国家教委博士点基金资助项目及卫生部基金资助项目
作者单位：陆林(华西医科大学附属第一医院心理卫生研究所，成都，610041)
黄明生(华西医科大学附属第一医院心理卫生研究所，成都，610041)
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李静(华西医科大学附属第一医院心理卫生研究所，成都，610041)
马兰(上海医科大学神经生物学国家重点实验室)
参考文献：
[1] Kofoed L, Friedman MT, Peck R. Alcoholism and drug abuse in patients with PTSD. Mol Psychiatry, 1996,1:232-254.
[2] Barnet B, Duggan AK, Wilson MD, et al. Association between postpartum substance use and depressive symptoms, stress and social support in adolescent mothers. Pediatrics, 1995,96:659-666.
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[3] Hooks MS,Sorg BA, Kalivas PW. The relationship between mRNA levels and the locomotor response to novelty. Brain Res, 1994,663:312-316.
[4] Bals KR, Ableitner A, Herz A, et al. Neuronatomical sites mediating the motivational effects of opioids as mapped by the conditioned place preference paradigm in rats. J Pharmacol Exp Ther, 1993,246:489-495.
[5] 陶青，郑继旺. 条件性位置偏爱实验. 中国药物依赖性通报，1996,5:68-73.
, 百拇医药 [6] 陆林，刘协和，Mednick SA, 等. 急性应激诱导即时反应基因c-fos和c-jun的表达I：c-fos和c-jun表达的时效性. 中国行为医学科学，1998,7:246-249.
[7] Noda Y, Yamada Y, Furukawa H, et al. Enhancement of immobility in a forced swimming test by subacute or repeated treatment with phencyclidine: a new model of schizophrenia. Br J Pharmacol, 1995,116;2531-2537.
[8] Munch A, Guyre PM, Holbrood NJ, et al. Physiological function of glucocorticoids in stress and their relation to pharmacological action. Endocrine Rew, 1994,5:25-44.
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[9] Jefferys D, Copolov D, Irby D, et al. Behavioral effect of adrenalectomy: reversal by glucocorticoids. Eur J Pharmacol, 1993,92:99-103.
[10] Piazza PV, Moal ML. Glucocorticoids as a biological substrate of reward: physiological and pathophysiological implications. Brain Res Rev, 1997,25:359-372.
[11] Spanagel R. Modulation of drug-induced sensitization processed by endogenous opioid system. Behav Brain Res, 1995,70:37-39., 百拇医药