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研究目的与意义:物质成瘾是一种即使有控制使用意愿但是仍然强迫性使用药物的状态,吗啡作为一种具有成瘾性的药物有着悠久的历史,吗啡成瘾的治疗以及预防复吸是一项世界难题。既往的研究表明成瘾与边缘奖赏系统结构和功能的改变相关,成瘾易感性与戒断困难可能和个体早期生活经历有关。母子分离(maternal separation,MS)的动物模型广泛用于研究情绪障碍的神经生物学和行为变化,早期生活经历不仅在心理发展中起着重要作用,也影响着动物大脑的发育。催产素(oxytocin,OT)是下丘脑室旁核(paraventricular nucleus of hypothalamus,PVN)和视上核(supraoptic nucleus of hypothalamus,SON)的大细胞神经元合成后经神经垂体分泌的肽类激素,脑内OT神经元投射至与社会行为调节相关的脑区,在依恋形成、社交行为及压力调节中发挥重要的作用。大量证据表明早期生活经历会影响长期的OT功能和成瘾易感性,为了探讨母子分离和成瘾之间的关系,以及在此过程中OT的影响,本实验利用C57BL/6小鼠建立母子分离模型,研究鼻腔OT给药对成瘾易感性和特定脑区神经元响应性的影响。研究方法:1.建立母子分离模型。C57BL/6小鼠出生后随机分为分离组(MS)和对照组(C),MS组在出生后每天分离6h至出生后21天(P21),C组正常饲养。P30天离乳后按照性别和是否分离随机分8组。OT给药:其中4组鼻腔给药OT,其余4组鼻腔给药NS作为对照,持续给药7天。8组分别分为雄性对照生理盐水组(C+NS)、雄性分离生理盐水组(MS+NS)、雄性对照OT组(C+OT)、雄性分离OT组(MS+OT)、雌性对照生理盐水组(C+NS)、雌性分离生理盐水组(MS+NS)、雌性对照OT组(C+OT)、雌性分离OT组(MS+OT)。2.行为学分析。利用条件位置偏好实验(conditional position preference,CPP)评估不同干预措施对于吗啡奖赏的影响。训练阶段记录初始偏好并排除有明显偏好的小鼠,条件化阶段在特定隔室交换给予盐酸吗啡溶液(5mg/kg,i.p.)和NS(0.2 ml,i.p.)溶液,测试阶段打开小室和小室之间的小门,记录小鼠在不同小室中活动的时间。CPP结束后72h进行旷场实验,旷场实验后72h进行三箱社交实验。3.取材和检测。三箱社交实验结束后72h,各组小鼠给予盐酸吗啡腹腔注射,鼻腔给药OT或NS,麻醉后眼球取血,分离血清后检测血清OT和糖皮质激素(glucocorticoid,GC)水平。采血后小鼠灌注、固定、取脑、连续冠状切片,利用免疫荧光组织化学结合半定量技术检测相应脑区c-fos,OTR表达水平。研究结果:1.雄性小鼠1.1 CPP检测。和C+NS组比较,MS+NS组对吗啡的偏好更高,OT干预组中,MS+OT组比C+OT组偏好明显下降。在MS小鼠中,MS+NS组对吗啡的偏好比MS+OT组更高,但是在对照的小鼠中,C+OT组对吗啡的偏好高于C+NS组。1.2行为检测。在旷场实验中,吗啡给药后小鼠活动增加,C+NS组在旷场中心停留的时间长于C+OT组,MS+NS组在中心运动的总距离高于C+NS组。在三箱社交实验中,吗啡给药后小鼠社交行为减少,MS+OT组小鼠在非社交区停留的时间更久。对陌生小鼠的识别中,吗啡给药后,MS+NS组社交新奇偏好高于C+NS组和MS+OT组。1.3血清检测。吗啡给药后,检测血清GC水平,MS+NS组高于C+NS组,在未给予社交分离的小鼠中,C+OT的GC水平高于C+NS组。在给予OT后,MS+OT组的GC水平低于C+OT组。血清中OT水平整体无明显改变,OT经鼻腔给药后血清总OT水平也没有明显变化。1.4免疫荧光染色。吗啡给药后,小鼠全脑连续冠状切片,c-fos染色发现,C+NS组在伏隔核(nucleus accumbens septi,NAc)的c-fos阳性细胞数量高于MS+NS组,中脑腹侧被盖区(ventral tegmental area,VTA)则相反,C+NS组的阳性细胞低于MS+NS组。给予OT后各组内侧膝状体周围(corpus geniculatum mediale,MGB)和中脑导水管周围灰质(periaqueductal gray,PAG)c-fos阳性细胞数目相比于周围脑区增加。下丘脑室旁核(paraventricular nucleus,PVN)进行c-fos和催产素受体(oxytocin receptor,OTR)的免疫荧光染色发现,C+NS组的c-fos阳性细胞数量高于MS+NS组和C+OT组,给予OT后PVN区c-fos阳性细胞减少;各组OTR阳性细胞和c-fos阳性细胞有同样的改变趋势,PVN区OTR和c-fos存在明显共标记。2.雌性小鼠2.1 CPP检测。C+OT组对于吗啡的偏好最高,鼻腔给予OT后,MS+OT组的偏好水平和C+NS组基本一致。2.2行为学检测。旷场实验中,吗啡给药后小鼠活动增加,MS+NS组在旷场中心停留时间长于C+NS组,OT给药后MS+OT组和C+OT组相比在旷场中心活动时间减少。在三箱社交实验中,吗啡给药后小鼠社交行为减少,社交新奇偏好各组之间没有明显的差异。2.3血清检测。吗啡给药后,OT给药使得血清GC水平升高。小鼠血清中OT水平MS+NS组高于C+NS组,鼻腔给药增加了血清OT的含量。2.4免疫荧光染色。吗啡给药后,小鼠全脑冠状切片c-fos染色发现,MS+OT组在NAc区的c-fos阳性细胞高于MS+NS组。在VTA区,MS+NS组c-fos阳性细胞数量高于C+NS组,鼻腔给予OT后,和MS+NS组相比,MS+OT组c-fos的阳性细胞数量明显升高,且高于C+OT组。在MGB区,C+NS组的c-fos阳性细胞数量高于C+OT组。PAG区MS+NS组c-fos阳性细胞数量低于C+NS组。PVN区c-fos和OTR荧光标记染色显示,小鼠C+OT组cfos阳性细胞数量高于C+NS组和MS+OT组,而OTR阳性细胞的改变则没有显著的差异;PVN区OTR和c-fos存在明显共标记。3.雌雄鼠实验结果的差异比较3.1 CPP检测。雌性小鼠和雄性小鼠之间吗啡诱导的位置偏好没有明显的统计学差异。3.2行为学检测。小鼠在注射吗啡后活动性增加,但移动距离、僵住时间雌雄鼠没有明显的差异。在三箱社交实验中,小鼠在吗啡给药后社交行为减少,MS+OT组雄鼠相比雌鼠更低;MS+NS组雄鼠社交新奇偏好高于雌鼠。3.3血清检测。血清GC在C+NS组和MS+OT组有明显的性别差异,此外在雌性和雄性当中都发现OT给药会导致小鼠血清GC水平的升高。雄性当中OT给药后血清OT波动水平没有雌性明显,在MS+NS组、C+OT组和MS+OT组雌性血清OT的含量更高。3.4脑片c-fos染色显示雌雄小鼠不同脑区的阳性细胞数量有差异。吗啡给药后,雌鼠的NAc区c-fos阳性细胞数量多于雄性。在MS+NS组和MS+OT组,母子分离使得雄鼠NAC区c-fos阳性细胞减少,但雌性细胞数量变化不大。此外,母子分离导致雄鼠VTA区c-fos阳性细胞数量增加,而雌鼠减少。雄鼠C+NS组c-fos阳性细胞数量高于雌鼠,但是在MS+NS组和C+OT组雌鼠高于雄鼠。在MGB区,OT给药后雄鼠的c-fos阳性细胞多于雌性;PAG区cfos阳性细胞数量在C+NS雌鼠增加更为明显。在PVN区,C+NS组雄鼠的cfos阳性细胞数量多于雌鼠,OT给药后该组c-fos阳性细胞数量减少。雌鼠C+OT组和MS+NS组中PVN区的OTR阳性细胞数量多于雄鼠。主要结论:1.母子分离对吗啡诱导的奖赏行为有协同作用,同时影响焦虑、社交倾向等行为。2.母子分离小鼠经鼻腔给予OT后可以减轻吗啡诱导的奖赏行为,这一过程涉及奖赏及社交行为调控的多个脑区,并在雄性中更为明显,提示OT对有早期依恋损伤经历的成瘾者可能具有改善效应。