急性应激对雌雄Wistar大鼠前脉冲抑制的性别非依赖性影响及其神经机制研究

【字体: 时间:2025年06月25日 来源:Physiology & Behavior 2.4

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  本研究针对急性应激如何影响感觉运动门控这一关键科学问题,通过强迫游泳和不可逃避足底电击两种经典应激模型,系统评估了48只Wistar大鼠的前脉冲抑制(PPI)和惊跳反应。结果显示两种应激源均显著降低PPI(ηp2=0.42),且强迫游泳组惊跳反应减弱,证实急性应激可破坏感觉运动门控功能而不受性别调节。该发现为应激相关神经精神疾病的生物标志物研究提供了重要转化依据。

  

在神经科学领域,感觉运动门控(sensorimotor gating)的完整性对生物体过滤无关刺激至关重要,其核心指标前脉冲抑制(Prepulse Inhibition, PPI)的异常与精神分裂症、创伤后应激障碍(PTSD)等多种神经精神疾病密切相关。尽管慢性应激对PPI的损害已有共识,但关于急性应激的影响却存在大量矛盾结论——不同研究甚至报告相反结果,这种混乱可能源于实验设计差异(如使用不同品系大鼠或应激诱导方式)。更值得注意的是,既往研究多聚焦雄性动物,忽视了性别因素的潜在影响。

为厘清这些争议,来自国内的研究团队在《Physiology》发表了一项精心设计的实验。研究者采用Wistar大鼠(24雄/24雌),通过强迫游泳(FST)和不可逃避足底电击两种标准化应激方案,首次系统评估了急性应激下PPI的性别差异效应。实验创新性地整合了60ms与120ms两种前脉冲间隔(ISI),并严格控制雌性大鼠动情周期分布(40-60%比例分配至动情期/间情期组合)。

关键技术方法包括:1)标准化应激诱导(5分钟FST或30次0.65mA足底电击);2)自动化惊跳反应监测系统(Panlab LE111 chambers);3)双ISI PPI范式(90dB prepulse+120dB pulse);4)阴道涂片细胞学确定动情周期阶段。

研究结果揭示三大关键发现:

  1. 惊跳反应强度
    强迫游泳组惊跳振幅显著低于对照组和电击组(F(2,38)=13.18, p<0.001),且无性别差异。这与抑郁症患者的惊跳减弱现象吻合,提示FST可能诱发类似抑郁状态的生理反应。

  2. PPI整体抑制
    应激组PPI百分比较对照组下降约30%(对照组42.18% vs 应激组11.01-11.46%),效应量达ηp2=0.42。值得注意的是,足底电击仅影响120ms ISI的PPI(与对照组差异显著),而60ms ISI保持完好,暗示长间隔PPI更易受情境关联应激的影响。

  3. 性别与ISI交互作用
    雌性大鼠在60ms ISI表现出更强的PPI(相比120ms),这种间隔依赖性在雄性中不显著。动态观察发现,电击组雌鼠在120ms ISI出现PPI负值(-15.20%),反映其感觉门控功能完全崩溃。

讨论部分深入阐释了潜在机制:急性应激可能通过快速升高皮质酮和多巴胺能神经递质(特别是伏隔核区域),干扰了皮质-纹状体-苍白球-脑桥回路的功能。研究首次证实Wistar大鼠的应激性PPI损伤不存在性别差异,但雌性对ISI参数更敏感,这为理解人类女性对应激相关疾病的高易感性提供了新视角。

该研究的临床意义在于:1)确立PPI作为急性应激生物标志物的可行性;2)揭示ISI参数选择对结果的关键影响;3)为开发性别特异性的应激干预策略奠定基础。未来研究需结合神经化学检测(如微透析)和更精细的动情周期分期,以全面解析激素-应激-感觉门控的三角关系。这项发表于《Physiology》的工作,为破解应激相关精神障碍的性别差异化治疗提供了重要实验依据。

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