斑马鱼浅水测试(SWT)：一种评估焦虑与绝望样状态的新型行为范式及其转化医学意义

【编辑推荐】为建立自然情境下斑马鱼绝望行为评估模型，巴西研究团队开发浅水测试(SWT)，通过电击(ES)和同类警报物质(CAS)诱导应激，结合氟西汀(FLU)和地西泮(DZP)药物干预，证实SWT可敏感检测绝望样行为（表现为运动距离、转角角度和速度降低），为情感障碍转化研究提供新工具。

　　

在神经精神疾病研究中，情感障碍（affective disorders）如抑郁症和焦虑症因其高共病率成为重大公共卫生挑战。这类疾病涉及单胺能神经递质（monoaminergic）和γ-氨基丁酸能（GABAergic）系统的功能紊乱，而应激被认为是诱发这些神经化学失衡的关键因素。尽管啮齿类动物模型已广泛应用于相关研究，但非哺乳动物模型如斑马鱼（Danio rerio）因其神经保守性和药物反应敏感性逐渐受到关注。然而，现有斑马鱼行为范式在评估核心抑郁症状——绝望（despair）时存在局限，尤其是缺乏基于自然情境的评估方法。

针对这一空白，来自巴西的研究团队在《Neuroscience Letters》发表了创新性研究。他们开发了浅水测试（shallow water test, SWT），通过将斑马鱼置于无法逃脱的浅水环境（水深仅1.5 cm），模拟自然栖息地中因水位降低导致的捕食威胁和行动受限，从而诱发焦虑和绝望样行为。研究分为两个实验阶段：实验1采用电击（ES）和同类警报物质（CAS）作为物理/化学应激源；实验2则用抗抑郁药氟西汀（FLU）和抗焦虑药地西泮（DZP）进行药理学验证。

关键技术方法包括：1）标准化SWT装置（30×15×15 cm水箱，水深1.5 cm）；2）行为轨迹分析系统（记录运动距离、绝对转角角度等参数）；3）应激源处理（ES：0.4 mA/1s间歇电击；CAS：50 μL稀释液）；4）药物干预（FLU 20 mg/L和DZP 150 μg/L浸泡处理）。实验使用108尾成年短鳍表型斑马鱼（雌雄各半），样本来自巴西本地供应商。

结果部分
动物饲养
所有斑马鱼在40升水箱中驯养2周，密度≤4尾/升，水温维持26±1°C，pH 7.0-8.0，光照周期14:10小时。

行为学结果

• 应激源均显著降低运动距离（ES组t₍₂₆₎
  =2.583；CAS组t₍₂₂₎
  =2.380）和平均速度（ES组t₍₂₆₎
  =2.589；CAS组t₍₂₂₎
  =2.383）
• 仅CAS组延长不动潜伏期（p<0.05），体现更强的绝望样反应
• DZP显著改善运动参数（增加最大速度28.7%），而FLU未显示显著效应

讨论
SWT通过自然情境压力源有效诱发了绝望样行为，其参数变化与啮齿类强迫游泳试验（FST）具有行为同源性。CAS比ES更能模拟自然威胁，这与野生斑马鱼对化学警报物质的进化适应有关。DZP通过增强GABA_A
受体活性缓解焦虑样行为，而FLU的阴性结果可能提示5-HT能系统在SWT范式中的调节机制差异。

该研究首次建立基于生态效度的斑马鱼绝望评估模型，其创新性体现在：1）利用浅水环境自然诱发应激，避免传统方法的物理束缚；2）双模态应激源验证提高了范式敏感性；3）为快速筛选抗抑郁药提供了新平台。作者团队特别指出，SWT可同时检测焦虑（通过底部停留时间）和绝望（通过运动抑制）双维度行为，未来或可应用于神经递质动态监测与基因编辑模型验证。研究获得巴西国家科技发展委员会（CNPq）等机构资助，第一作者Mariana L. Müller为CNPq奖学金获得者。