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Urotortin3对大鼠焦虑样行为及中缝背核、海马CA3区5-HT表达的影响前言动物焦虑模型的发展，为研究动物焦虑样行为以及应激行为反应的机理，提供了广阔的空间。近几年，有关促肾上腺皮质激素释放因子（CRF）肽家族在动物焦虑模型领域中的研究不断深入。CRF肽家族包括CRF、urocortin 1（UCN 1）、urocortin 2（UCN 2）、urocortin 3（UCN 3）。UCN3是CRF肽家族的新成员，是CRF2受体的内源性配体。目前有关UCN3在应激反应中作用的结论不一，其具体作用机制也不详。本实验欲采用经典动物焦虑模型——十字架空装置模型（elevated plusmaze test，EPM），评估UCN3对焦虑样行为的调节。目前有研究结果表明CRF肽家族除了与自身受体结合发挥作用外，与中枢神经系统5-羟色胺（5-HT）神经递质也存在相互影响。本研究欲观察UCN3在调节应激行为反应的同时，对中缝背核（DRN）和海马CA3区的5-HT表达的影响。为探讨UCN3、CRF2受体对应激反应的调节以及新型抗焦虑药物的开发提供理论依据。实验材料1、实验动物采用Wistar雄性大鼠36只，体重190-210g，由中国医科大学实验动物中心提供。2、主要试剂UCN3购于Sigma公司，兔抗鼠5-HT多克隆抗体、生物素标记的山羊抗兔IgG、SABC（链霉素过氧化物复合物）免疫组化试剂盒、DAB显色剂均购于Boster公司。3、主要实验仪器立体定位仪（日本Narishigi公司），十字架空装置，冰冻切片机，MetaMorph／Cool Snapfx／Ax70计算机图像分析系统。实验方法1、手术留置套管将大鼠腹腔注射20％水合氯醛（0.2ml／100g）麻醉后，固定于立体定位仪上，切开颅骨顶部皮肤筋膜，确定侧脑室位置，用牙科钻钻孔，将套管置于脑室内，用牙科水泥将套管固定于颅骨上，封闭套管。术后大鼠单笼饲养，恢复7天。2、动物分组实验当日将大鼠随机分为三组，UCN3组12只，对照组12只，空白组12只。UCN3组侧脑室注射10ug／5ul UCN3，对照组和和空白组分别注射5ul生理盐水。3、行为学评价侧脑室注射10分钟后，用十字架空装置评价UCN3组和对照组的焦虑样行为的变化。4、检测5-HT在UCN3组和对照组行为学评价后2小时，空白组侧脑室注射生理盐水后2.5小时，全部大鼠经多聚甲醛灌流固定，剥取中脑及杏仁海马区，制作含中缝背核、海马的冰冻切片，采用特异性抗体的免疫组织化学方法检测中缝背核、海马CA3中的5-HT样阳性物质的表达。实验结果1、在EPM中焦虑样行为的比较与对照组相比，UCN3组大鼠在EPM中的开放臂停留时间延长（t=2.45，P＜0.05），开放臂停留时间百分比增多（t=2.75，P＜0.05），进入开放臂次数百分比增加（t=0.78，P＜0.05）。2、UCN3对中缝背核、海马CA3区5-HT表达的影响UCN3组DRN区5-HT表达的OD值和阳性细胞数与对照组相比显著增加（t=2.29，P＜0.05），（t=2.23，P＜0.05）。UCN3组海马CA3区5-HT表达的OD值和阳性细胞数与对照组相比显著增加（t=4.46，P＜0.01），（t=16.97，P＜0.01）。3、EPM对中缝背核、海马CA3区5-HT表达的影响对照组与空白组比较，对照组在DRN、海马CA3中5-HT表达的OD值和阳性细胞数有所减少但未达到统计学差异（P＞0.05）。讨论十字架空装置的主要原理在于啮齿类动物既有针对新异环境的探究心理，同时又有针对高悬和空旷环境的恐惧心理，从而营造出令啮齿类动物矛盾的焦虑状态。因此，在十字架空装置中，对高悬而空旷的开放臂的选择性偏好与大鼠的焦虑程度呈负相关，即进入开放臂的时间延长、次数增多提示大鼠焦虑程度降低。本研究发现侧脑室注射10ugUCN3十分钟后，大鼠在开放臂的停留时间延长，停留时间百分比和进入开放臂次数增多，表明大鼠焦虑程度降低，提示UCN3具有急性抗焦虑作用。中缝背核（DRN）是中枢神经系统中富含的5-HT神经元的重要核团，也是调节应激内分泌和行为反应的重要环节之一。5-HT是与精神障碍密切相关的重要神经递质，中枢性5-HT活动具有保持警觉和控制焦虑的作用。DRN的5-HT能神经纤维从腹侧上行，广泛投射到很多脑区与核团，其中包括海马、杏仁核等等。杏仁核是与情绪活动有关的重要脑区，海马是目前在应激领域研究最广泛的脑区之一。本研究发现侧脑室注射UCN3增强了DRN的5-HT表达，同时兴奋DRN的5-HT神经元，从而促进其向海马投射5-HT，即导致5-HT在海马表达的增加。本研究结果可进一步提示与UCN3特异性结合的CRF2型受体的抗焦虑作用，有利于深入了解CRF肽家族及其受体在应激反应中的作用，为临床研究及治疗焦虑障碍、应激所致精神障碍提供新方向。结论1、中枢给予UCN3后，大鼠在十字架空装置中的开放臂停留时间延长、进入开放臂次数增多，开放臂停留时间百分比增加，提示UCN3具有抗焦虑作用。2、侧脑室注射UCN3增强中缝背核、海马CA3区的5-HT的表达，提示UCN3具有兴奋中缝背核5-HT能神经纤维向海马投射的作用。3、中缝背核、海马CA3区的5-HT表达的增加，可以协同促进UCN3抗焦虑作用的效果。4、本研究结论表明UCN3、CRF2型受体在应激行为反应中的抗焦虑作用，为临床研究及治疗焦虑障碍、应激所致精神障碍提供新途径。