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背景和目的：
紧张症是以运动功能障碍为主要表现的一组重要的精神症状群，其发病机制一直不明。近年来一系列研究显示：白质损伤相关的低度炎症可能是紧张症症状群的发病机制之一。这些研究发现，某些髓鞘相关基因敲除的小鼠，如敲除了2’,3’-环核苷3’-磷酸二酯酶(2’,3’-CyclicNucleotide3’-Phosphodisterase,CNP)或髓鞘碱性蛋白(Myelinbasicprotein,MBP)基因的小鼠，表现有自发的紧张症行为，如僵住行为。这些基因敲除动物除了存在相应的髓鞘蛋白表达缺失及不同程度的髓鞘异常外，还伴有一定程度的小胶质细胞激活及轴突变性反应，显示存在与髓鞘缺失相关的炎症反应。更为重要的是，小胶质细胞激活抑制剂（PLX5622）可以完全缓解这些动物的紧张症行为。而临床研究也发现精神分裂症患者中，CNP基因的功能性单核苷酸多态性位点（SingleNucleotidePolymorphisms，SNP）rs2070106的AA基因型与紧张症显著关联，具有该基因型的患者其CNP表达降低。这些研究提示白质损伤及相关炎症在紧张症运动障碍的发生中具有重要作用。既往研究发现铜腙（Cuprizone，CPZ），化学名为双环己酮草酰二酸，喂养诱导髓鞘损伤小鼠表现有自发活动增加、工作记忆损伤、社交障碍等行为损害，并且非典型抗精神病药能够不同程度缓解这些行为异常，提示该模型可以作为检验白质损伤在精神分裂症发病机制中作用的一种动物模型。该模型动物的另一个特点是存在广泛的小胶质细胞激活反应，而该模型动物是否存在紧张症运动障碍表型尚未进行探索。基于以上证据，我们提出假设认为铜腙诱导的脱髓鞘小鼠存在自发的紧张症样运动障碍，可以作为研究紧张症的一种新的动物模型。为验证该假设，本研究检测铜腙喂食不同时间的小鼠的紧张症样及相关行为改变和髓鞘及小胶质细胞病理改变。
材料和方法：
实验动物为雄性C57BL/6cnc小鼠，5周龄，购于北京维通利华实验动物技术有限公司。实验小鼠在动物房饲养一周适应环境后，随机分为2组，其中1）对照组（control组）：给予正常啮齿类动物饲料，每笼4只；2）铜腙组（CPZ组）：含0.2%（w/w）铜腙的啮齿类动物饲料喂养，每笼4只。铜腙饲养连续11周。分别在第3周、第8周及第11周行行为学检测，包括圆棒实验（bartest，用于检测僵住行为）转圈行为（circlingbehavior,一种啮齿类的刻板行为表现）、攀爬行为(climbingbehavior)、掐捏诱导的僵住行为（pinch-inducedcatalepsy）、迷盒实验（puzzlebox）和强迫游泳（forcedswimmingtest）。Bartest在第3、8、11周这3个时间点做了检测；而其他行为学检测在第3和8周做检测。因为具有紧张症表现的患者常存在抑郁表现及执行功能障碍，因此我们选择以上行为学检测该动物模型的紧张症症状、抑郁样行为以及执行功能表现。同时，我们检测了铜腙喂养早期（第3周）动物的脱髓鞘及小胶质细胞激活情况。
结果：
免疫组化：铜腙喂养3周时，Iba-1抗体检测提示小胶质细胞激活，数量增加。GST-π抗体检测成熟少突胶质细胞数量显著减少。MBP抗体标记呈现轻度的脱髓鞘反应。
行为学：
（1）转圈行为（Circlingbehavior）：铜腙喂养3周时，铜腙组动物总的转圈刻板行为显著多于对照组动物（P<0.0005）。其中，在测试前10分钟两组之间无显著差异，在测试的第10-15min、15-20min、20-25min、25-30min阶段中，铜腙组小鼠的转圈刻板行为较对照组显著增加（P=0.010、P=0.003、P<0.0005、P<0.0005)。铜腙喂养第8周时：两组小鼠转圈行为无明显差异。
（2）攀爬实验（Climbingbehavior）：铜腙喂养3周时：两组小鼠攀爬的次数及首次攀爬潜伏期无显著性差异，但铜腙组小鼠总的攀爬时间显著长于对照组（P<0.05），其中，在测试的前5分钟两组之间无显著差异，在5-10min时间段内，铜腙组小鼠的攀爬时间显著长于对照组（P<0.05）。铜腙喂养第8周时：两组小鼠在攀爬实验的攀爬总时间、攀爬次数、各时间段内攀爬时间以及首次攀爬潜伏期均无明显差异。
（3）圆棒实验（Bar-test）：Bar-test用于测量小鼠的自发僵住行为。在铜腙喂养第3周、第8周以及第11周，实验组小鼠的僵住时间与对照组相比均无明显统计学差异。
（4）捏掐诱导的僵住行为实验（Pinchinducedcatalepsy，PIC实验）：铜腙喂养第3周时：实验组小鼠与对照组小鼠经捏掐诱导的僵住时间无显著性差异（P>0.05）。铜腙喂养第8周时：对照组小鼠经掐捏诱导的僵住时间有长于实验组小鼠的趋势，但差异未达到统计学显著性（P=0.063）。
（5）强迫游泳实验（Forcedswimtest,FST实验）：铜腙喂食3周后，两组小鼠的不动时间以及首次不动潜伏期（即入水开始到不动的时间）无明显差异；铜腙喂食第8周时，实验组小鼠与对照组小鼠在首次不动潜伏期上并无明显差别；但实验组小鼠的不动时间明显少于对照组（P=0.011）。
（6）迷盒实验（Puzzlebox）：铜腙喂食第3周时：实验组小鼠在第9次试验中（trial9）进入暗室的潜伏期显著延长（P=0.015），反映了实验小鼠的短时记忆受到损害；铜腙喂食第8周时：实验组小鼠在第5次试验中（trial5）进入暗室的潜伏期显著延长（P=0.009）,反映了实验组小鼠的执行功能受到损害。
结论：
（1）铜腙诱导的脱髓鞘小鼠表现为以刻板行为（刻板转圈行为增多）及运动性兴奋（攀爬行为增多，强迫游泳中不动时间减少）为特征的运动系统症状，而非僵住症状，提示该动物模型可能作为一种症状特征不同于髓鞘基因敲除动物的新的紧张症动物模型；
（2）铜腙诱导广泛的脑脱髓鞘病变并伴有小胶质细胞激活，但在行为学上不同于髓鞘特异基因敲除的小鼠，铜腙喂食小鼠并不出现自发的僵住行为，这表明白质损伤伴有小胶质细胞激活不是僵住行为发生的充分条件，提示可能存在其他关键的病理机制参与僵住行为的发生；
（3）铜腙诱导的脱髓鞘小鼠表现为以执行功能和短期记忆受损为特征的认知功能损害，提示白质损伤可能是认知功能损害的病理机制之一。
紧张症是以运动功能障碍为主要表现的一组重要的精神症状群，其发病机制一直不明。近年来一系列研究显示：白质损伤相关的低度炎症可能是紧张症症状群的发病机制之一。这些研究发现，某些髓鞘相关基因敲除的小鼠，如敲除了2’,3’-环核苷3’-磷酸二酯酶(2’,3’-CyclicNucleotide3’-Phosphodisterase,CNP)或髓鞘碱性蛋白(Myelinbasicprotein,MBP)基因的小鼠，表现有自发的紧张症行为，如僵住行为。这些基因敲除动物除了存在相应的髓鞘蛋白表达缺失及不同程度的髓鞘异常外，还伴有一定程度的小胶质细胞激活及轴突变性反应，显示存在与髓鞘缺失相关的炎症反应。更为重要的是，小胶质细胞激活抑制剂（PLX5622）可以完全缓解这些动物的紧张症行为。而临床研究也发现精神分裂症患者中，CNP基因的功能性单核苷酸多态性位点（SingleNucleotidePolymorphisms，SNP）rs2070106的AA基因型与紧张症显著关联，具有该基因型的患者其CNP表达降低。这些研究提示白质损伤及相关炎症在紧张症运动障碍的发生中具有重要作用。既往研究发现铜腙（Cuprizone，CPZ），化学名为双环己酮草酰二酸，喂养诱导髓鞘损伤小鼠表现有自发活动增加、工作记忆损伤、社交障碍等行为损害，并且非典型抗精神病药能够不同程度缓解这些行为异常，提示该模型可以作为检验白质损伤在精神分裂症发病机制中作用的一种动物模型。该模型动物的另一个特点是存在广泛的小胶质细胞激活反应，而该模型动物是否存在紧张症运动障碍表型尚未进行探索。基于以上证据，我们提出假设认为铜腙诱导的脱髓鞘小鼠存在自发的紧张症样运动障碍，可以作为研究紧张症的一种新的动物模型。为验证该假设，本研究检测铜腙喂食不同时间的小鼠的紧张症样及相关行为改变和髓鞘及小胶质细胞病理改变。
材料和方法：
实验动物为雄性C57BL/6cnc小鼠，5周龄，购于北京维通利华实验动物技术有限公司。实验小鼠在动物房饲养一周适应环境后，随机分为2组，其中1）对照组（control组）：给予正常啮齿类动物饲料，每笼4只；2）铜腙组（CPZ组）：含0.2%（w/w）铜腙的啮齿类动物饲料喂养，每笼4只。铜腙饲养连续11周。分别在第3周、第8周及第11周行行为学检测，包括圆棒实验（bartest，用于检测僵住行为）转圈行为（circlingbehavior,一种啮齿类的刻板行为表现）、攀爬行为(climbingbehavior)、掐捏诱导的僵住行为（pinch-inducedcatalepsy）、迷盒实验（puzzlebox）和强迫游泳（forcedswimmingtest）。Bartest在第3、8、11周这3个时间点做了检测；而其他行为学检测在第3和8周做检测。因为具有紧张症表现的患者常存在抑郁表现及执行功能障碍，因此我们选择以上行为学检测该动物模型的紧张症症状、抑郁样行为以及执行功能表现。同时，我们检测了铜腙喂养早期（第3周）动物的脱髓鞘及小胶质细胞激活情况。
结果：
免疫组化：铜腙喂养3周时，Iba-1抗体检测提示小胶质细胞激活，数量增加。GST-π抗体检测成熟少突胶质细胞数量显著减少。MBP抗体标记呈现轻度的脱髓鞘反应。
行为学：
（1）转圈行为（Circlingbehavior）：铜腙喂养3周时，铜腙组动物总的转圈刻板行为显著多于对照组动物（P<0.0005）。其中，在测试前10分钟两组之间无显著差异，在测试的第10-15min、15-20min、20-25min、25-30min阶段中，铜腙组小鼠的转圈刻板行为较对照组显著增加（P=0.010、P=0.003、P<0.0005、P<0.0005)。铜腙喂养第8周时：两组小鼠转圈行为无明显差异。
（2）攀爬实验（Climbingbehavior）：铜腙喂养3周时：两组小鼠攀爬的次数及首次攀爬潜伏期无显著性差异，但铜腙组小鼠总的攀爬时间显著长于对照组（P<0.05），其中，在测试的前5分钟两组之间无显著差异，在5-10min时间段内，铜腙组小鼠的攀爬时间显著长于对照组（P<0.05）。铜腙喂养第8周时：两组小鼠在攀爬实验的攀爬总时间、攀爬次数、各时间段内攀爬时间以及首次攀爬潜伏期均无明显差异。
（3）圆棒实验（Bar-test）：Bar-test用于测量小鼠的自发僵住行为。在铜腙喂养第3周、第8周以及第11周，实验组小鼠的僵住时间与对照组相比均无明显统计学差异。
（4）捏掐诱导的僵住行为实验（Pinchinducedcatalepsy，PIC实验）：铜腙喂养第3周时：实验组小鼠与对照组小鼠经捏掐诱导的僵住时间无显著性差异（P>0.05）。铜腙喂养第8周时：对照组小鼠经掐捏诱导的僵住时间有长于实验组小鼠的趋势，但差异未达到统计学显著性（P=0.063）。
（5）强迫游泳实验（Forcedswimtest,FST实验）：铜腙喂食3周后，两组小鼠的不动时间以及首次不动潜伏期（即入水开始到不动的时间）无明显差异；铜腙喂食第8周时，实验组小鼠与对照组小鼠在首次不动潜伏期上并无明显差别；但实验组小鼠的不动时间明显少于对照组（P=0.011）。
（6）迷盒实验（Puzzlebox）：铜腙喂食第3周时：实验组小鼠在第9次试验中（trial9）进入暗室的潜伏期显著延长（P=0.015），反映了实验小鼠的短时记忆受到损害；铜腙喂食第8周时：实验组小鼠在第5次试验中（trial5）进入暗室的潜伏期显著延长（P=0.009）,反映了实验组小鼠的执行功能受到损害。
结论：
（1）铜腙诱导的脱髓鞘小鼠表现为以刻板行为（刻板转圈行为增多）及运动性兴奋（攀爬行为增多，强迫游泳中不动时间减少）为特征的运动系统症状，而非僵住症状，提示该动物模型可能作为一种症状特征不同于髓鞘基因敲除动物的新的紧张症动物模型；
（2）铜腙诱导广泛的脑脱髓鞘病变并伴有小胶质细胞激活，但在行为学上不同于髓鞘特异基因敲除的小鼠，铜腙喂食小鼠并不出现自发的僵住行为，这表明白质损伤伴有小胶质细胞激活不是僵住行为发生的充分条件，提示可能存在其他关键的病理机制参与僵住行为的发生；
（3）铜腙诱导的脱髓鞘小鼠表现为以执行功能和短期记忆受损为特征的认知功能损害，提示白质损伤可能是认知功能损害的病理机制之一。